[发明专利]一种应变式双面排水岩土孔隙水压榨仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种压榨仪，具体涉及一种应变式双面排水岩土孔隙水压榨仪，主要用于测试孔隙水含量和成分，属于分析化学领域。

背景技术

孔隙水是岩土中松散沉积物颗粒间孔隙中的地下水，在堆积平原和山间盆地内的地层中分布广泛。它是工农业和生活用水的重要供水水源。孔隙水的分布、补给、径流和排泄决定于沉积物的类型、地质构造和地貌等。不同成因的沉积物中，存在着不同的孔隙水。因此如何有效的提取和收集岩土孔隙水是促进弱透水层水文地质学发展的重要因素。压榨法是目前应用广泛的非原位孔隙水提取方法。传统的油压、空压、重力压等机械压榨仪均为压力控制，由于岩土特性差异难以把握出水和出泥的临界压力值，造成压力太低孔隙水不能被排出、高压难以持续、岩土易被压坏且试验周期长等缺点。同时由于孔隙水水样收集装置均暴露在大气中，因此孔隙水易被氧化及蒸发，使孔隙水化学组分偏离真实值。

如何有效快速的提取孔隙水和保存孔隙水对岩土孔隙水收集和测试具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种应变式双面排水岩土孔隙水压榨仪，解决了上述背景技术中的不足，该仪器操作简单方便，通过控制岩土变形速度使岩土持续排水，本仪器中的双面排水设计大大缩短了试验周期，同时水样收集装置的真空处理保证了水样不受污染。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种应变式双面排水岩土孔隙水压榨仪，至少包括压滤装置、水样收集装置以及通过机械传动的轴向加压装置，所述的压滤装置包括用来盛装土样的中空柱、底座、压头、密封部件、过滤部件以及压力柱，中空柱的底部固定连接在底座上，压头位于中空柱的顶部，压力柱放置于压头上且压力柱至少设有一块，密封部件上下分布有两个，其中一个位于压头和中空柱之间，另一个位于底座和中空柱之间，过滤部件上下分布有两个且分别位于土样的顶部和底部，压头和底座上均设有出水孔；所述的水样收集装置包括导水管和收集瓶，其中导水管的一端均与压滤装置上的出水口连接，导水管的另一端均通向收集瓶；所述的轴向加压装置包括量力环、轴向压力支架、活塞、操作箱、电动机及位于电动机与操作箱之间的变速箱，其中轴向压力支架固定于操作箱上，量力环安装于轴向压力支架上且位于压力柱的正上方，量力环与压力柱相接触；活塞安装于操作箱上且能够在电动机的带动下升降，活塞位于压滤装置的底座正下方且与底座接触。

所述的中空柱为圆筒状，压头和压力柱均为圆柱状且上下相接触的两者之间设有相互匹配的凸台和凹槽，凸台位于凹槽内，且压力柱的侧面上均开有能够让导水管通过的狭缝。

压头和底座上朝向土样的一面上都均匀分布有相互连通的环形的导水槽，导水槽与出水孔连通。

所述的密封部件为O型密封圈。

所述的过滤部件为层叠的过滤网和过滤膜，其中过滤网的孔径为1mm，过滤膜的孔径为15微米。过滤网和过滤膜的材质均为聚四氟乙烯。

所述的操作箱上设有粗略调节活塞高度的粗调手轮以及精确调节活塞高度的细调手轮，操作箱上还设有离合器按钮和粗细调转化按钮。

所述的水样收集装置中导水管的一端均固定密封安装于收集瓶的瓶盖上，水样收集装置中还设有真空泵，真空泵的抽气管的一端固定密封安装于收集瓶的瓶盖上，且抽气管上设有密封夹。

本发明提供的应变式双面排水岩土孔隙水压榨仪与现有技术相比有以下优点：本发明提供的压榨仪操作简单，且以应变式控制岩土持续缓慢变形而释水，不存在岩土损坏现象，同时大大缩短了试验周期。孔隙水由于盛放于真空的收集瓶内，不受空气氧化和蒸发的影响，从而扩大了孔隙水的研究范围，不仅在能够分析孔隙水的常规化学组分，并可以对孔隙水进行氧化还原敏感元素或同位素的测试。该仪器改造方便，可推广使用，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明提供的应变式双面排水岩土孔隙水压榨仪的整体结构示意图；

图2为压滤装置的结构示意图；

图3为导水槽的结构示意图；

图中：1-量力环；2-轴向压力支架；3-压力柱；4-中空柱；5-导水管；6-底座；7-收集瓶；8-活塞；9-真空泵 10-粗细调转换按钮；11-离合器按钮；12-细调手轮；13-粗调手轮；14-电动机；15-变速箱；16-压头；17-O型密封圈；18-固定螺钉；19-土样；20-出水孔；21-导水槽；22-过滤部件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细具体的说明。