[发明专利]一种消除边壁绕流效应的多用途渗透仪装置及使用方法

权利要求书

1.一种消除边壁绕流效应的多用途渗透仪装置，其特征在于：包括进水端腔体（1）、试样箱体（2）、出水端腔体（3）、由底涂粘结剂涂覆形成的底涂粘结剂层（4）和由遇水膨胀材料橡胶腻子涂覆形成的遇水膨胀材料橡胶腻子层（5），所述底涂粘结剂均匀涂覆于试样箱体（2）内壁形成底涂粘结剂层（4），遇水膨胀材料橡胶腻子均匀涂覆于底涂粘结剂层（4）形成遇水膨胀材料橡胶腻子层（5），所述试样箱体（2）的节数为一节、两节或者多节，并且进水端腔体（1）、试样箱体（2）和出水端腔体（3）沿水平或者竖直方向依次通过法兰连接组装，所述进水端腔体（1）、试样箱体（2）和出水端腔体（3）连接处设置有透水板（15），当进水端腔体（1）、试样箱体（2）和出水端腔体（3）沿水平方向依次连接时，进行水平渗透试验；当进水端腔体（1）、试样箱体（2）和出水端腔体（3）沿竖直方向依次连接时，进行垂直渗透试验；所述试样箱体（2）包括箱体主体（2-1）、盖板（2-2）和渗透仪基座（2-3），箱体主体（2-1）下端面设置于渗透仪基座（2-3）上，箱体主体（2-1）上端面与盖板（2-2）固定连接，所述箱体主体（2-1）和盖板（2-2）均为钢板，箱体主体（2-1）和盖板（2-2）外侧均焊接有肋板（7），所述肋板（7）呈间距10cm方形布置，肋板（7）的强度和刚度满足在最大3.5MPa试验水头作用下，每节试样箱体（2）长度2m范围内变形值小于2mm；所述箱体主体（2-1）前后两侧边上端边沿设置有箱体主体外边沿（2-1-1），箱体主体外边沿（2-1-1）与盖板（2-2）的边沿通过第一临边穿孔螺栓（8）全穿孔连接，所述箱体主体外边沿（2-1-1）和盖板（2-2）靠近第一临边穿孔螺栓（8）的内侧对应位置设置有凹槽，两个对应的凹槽内设置有第一止水胶圈（9），所述箱体主体（2-1）上下游端面分别连接法兰接头（10），盖板（2-2）的上下游边沿与法兰接头（10）通过钢板内螺帽螺栓（11）连接，并且盖板（2-2）和法兰接头（10）靠近钢板内螺帽螺栓（11）的内侧对应位置设置有凹槽，两个对应的凹槽内设置有第二止水胶圈（12）；相邻两个箱体主体（2-1）的法兰接头（10）通过第二临边穿孔螺栓（13）全穿孔连接，并且两个法兰接头（10）靠近第二临边穿孔螺栓（13）的内侧对应位置设置有凹槽，两个对应的凹槽内设置有第三止水胶圈（14），其中法兰接头（10）的厚度为35mm；该试验装置可以满足最大粒径达300mm粗粒土进行高水头渗透试验，渗透试验包括水平渗透试验和垂直渗透试验。

2.根据权利要求1所述的一种消除边壁绕流效应的多用途渗透仪装置，其特征在于：所述进水端腔体（1）由垂直渗透试验进水口（1-1）、水平渗透试验进水口（1-2）、排气管（1-3）和进水钢板面腔体结构（1-4）组成，垂直渗透试验进水口（1-1）垂直焊接于进水钢板面腔体结构（1-4）左端面下侧，水平渗透试验进水口（1-2）垂直焊接于进水钢板面腔体结构（1-4）下端面，所述排气管（1-3）垂直焊接于进水钢板面腔体结构（1-4）上端面，进水钢板面腔体结构（1-4）为方形腔体；所述进水钢板面腔体结构（1-4）左端面设置有垂直渗透支座（16），当进水端腔体（1）、试样箱体（2）和出水端腔体（3）沿竖直方向依次连接时，进水端腔体（1）设置于最下端，出水端腔体（3）设置于最上端，垂直渗透支座（16）与固定底座或地面相接触，进行垂直渗透试验。

3.根据权利要求1所述的一种消除边壁绕流效应的多用途渗透仪装置，其特征在于：所述试样箱体（2）为方形结构，长度为1~3m，横断面为1m×1m，所述箱体主体（2-1）前后两侧面上均匀分布有测压孔（6），其中测压孔（6）处密封固定有测压仪器，所述底涂粘结剂层（4）和遇水膨胀材料橡胶腻子层（5）依次涂覆于箱体主体（2-1）前侧、后侧和底侧内壁，底涂粘结剂层（4）和遇水膨胀材料橡胶腻子层（5）依次涂覆于盖板（2-2）靠近箱体主体（2-1）内腔的一侧内壁。