專利名稱：一種土工膜氣脹試驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于水利工程領域水平鋪膜防滲工程中試驗設備，特別是一種土工膜氣脹試驗裝置。
背景技術：
為了解決部分平原地區無調蓄水庫的問題，我國需要興建大批的平原水庫調蓄工程。在平原水庫建設中，水庫防滲是建設平原水庫的關鍵技術問題。在平原水庫防滲設計中，對于地質條件較差、缺乏理想不透水層的平原水庫需要考慮庫盤防滲方案，即水庫底部整體水平防滲。在庫盤鋪膜防滲中，考慮經濟因素，首選土工膜防滲。在土工膜庫盤防滲中， 膜下非飽和土中氣體可引起膜體氣脹破壞，導致水庫漏水，影響水庫的正常運營。因此進行膜體材料氣脹破壞試驗、膜體材料透氣性測試，以及膜體材料氣脹破壞前、后的滲透試驗具有重要的現實意義，目前還沒有這樣的專用設備。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種土工膜氣脹試驗裝置，在水利工程領域水平鋪膜防滲工程中，它可以進行膜體材料氣脹破壞試驗、膜體材料透氣性測試，以及膜體材料氣脹破壞前、后的滲透試驗。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是該種土工膜氣脹試驗裝置，其特征是，包括帶頂蓋的膜上設備容器和帶底座的膜下設備容器，二者之間相連接并有相貫通的通道，被測試模體材料位于膜上設備容器和膜下設備容器之間并將二者之間的通道分隔，所述的膜上設備容器內存有模擬膜上環境的上介質，所述的膜下設備容器內填滿模擬膜下環境的下介質，所述的膜上設備容器底部設有與測試系統相連通的第一管閥接口和與試驗用水源供給裝置連通的第二管閥接口 ；所述的膜下設備容器底部設有與測試系統相連通的第三管閥接口和與排水系統連通的第四管閥接口 ；所述的膜上設備容器頂蓋中間部位安裝一排氣或排水閥門。所述的試驗用水源供給裝置為一可升降的穩壓水箱，它包括可升降的水箱體、設置在水箱體上的進水控制閥門和溢流口，水箱體與第二管閥接口之間通過軟管連接。本實用新型的有益效果是，該種裝置在水利工程領域鋪膜防滲工程中，可以方便地進行膜體材料氣脹破壞試驗、膜體材料透氣性測試，以及膜體材料氣脹破壞前、后的滲透試驗；為水利工程防滲施工，提供了保障。
以下結合附圖和實施方式對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型豎向剖面示意圖.圖中，1膜體材料，2膜上設備容器，3頂蓋，4膜下設備容器，5底座，6穩壓水箱，7 第一法蘭，8第二法蘭，9第一管閥接口，10第二管閥接口，11第三法蘭，12第三管閥接口，13軟管，14溢流口，15進水控制閥門，16第四管閥接口。
具體實施方式
在圖1中，該種土工膜氣脹試驗裝置，包括帶頂蓋3的膜上設備容器2和帶底座5 的膜下設備容器4，二者之間相連接并有相貫通的通道。所述的膜上設備容器2由圓柱筒狀容器體、頂蓋3及其附件組成，材質由鋼、有機玻璃或其他硬質材料組成，該附件主要指第一法蘭7和第二法蘭8、連接測試設備的第一管閥接口 9、連接試驗用水源供給裝置的第二管閥接口 10等，第一法蘭7和第二法蘭8分別固焊在膜上設備容器2的圓柱筒狀容器體的兩端，頂蓋3與第一法蘭7相連，用于密封容器體或填充介質。所述的膜上設備容器2內存有模擬膜上環境的上介質，對于水利工程上介質為水，模擬膜體材料上部所承受的水體。所述的試驗用水源供給裝置為一可升降的穩壓水箱6，它包括可升降的水箱體、設置在水箱體上的進水控制閥門15和溢流口 14，水箱體與第二管閥接口 10之間通過軟管13 連接。水箱體設置在升降設備上，可以根據需要上升或下降，用于提供試驗所需的具有穩定水頭的水源。所述的膜下設備容器4由圓柱筒狀容器、底座5及其附件組成，材質由鋼、有機玻璃或其他硬質材料組成，該附件主要指第三法蘭11、連接測試設備的第三管閥接口 12、連接排水系統的第四管閥接口 16等，膜下設備容器內填滿模擬膜下環境的下介質，水利工程中該下介質為土、砂卵石等，模擬膜體材料下部土體。膜體材料1為氣脹試驗所需要檢測的試驗樣品，位于膜上設備容器的第二法蘭8 與膜下設備容器的第三法蘭11之間，各法蘭中間為孔狀通道，被測試模體材料1位于膜上設備容器2和膜下設備容器4之間并將二者之間的通道分隔，由緊固件將第二法蘭8與第三法蘭11緊固連接在一起。所述的測試設備為外置式，通過第一管閥接口 9和第三管閥接口 12相連，它由測壓管、孔隙水壓計、孔隙氣壓計、水量量測儀器、監視設備，觀測平臺等組成，用于獲得膜下或膜上所需的試驗數據，如土體內部的孔隙氣壓力和孔隙水壓力，膜體材料上部水頭、膜體材料下部水頭、水量，以及用于觀測試驗現象的攝像監測系統(包括水下攝像監測系統)。平原水庫氣脹試驗步驟一、膜體材料氣脹破壞試驗、膜體材料透氣性測試步驟第一步將試驗土樣裝入膜下設備容器4內，裝土高度與第三法蘭11齊平；第二步將膜體材料1放于第三法蘭11之上，在膜體材料1與第三法蘭11之間設有密封材料；第三步將膜上設備容器2吊裝在膜下設備容器4之上，并使膜上設備容器2的第二法蘭8壓在膜體材料1和膜下設備容器之上，用螺栓將第二法蘭8、膜體材料1和第三法蘭11固定在一起；第三步將膜上穩壓水箱的水箱體6固定在適當高的位置，并將水箱體用軟管連接在第二管閥接口 10上；第四步安裝好進、排水系統，進水管接膜上穩壓水箱的進水控制閥門15，出水管接排水系統的第四管閥接口 16;
4[0024]第五步將測試設備通過第一管閥接口 9和第三管閥接口 12與本裝置相連；第六步布置好監測設備，以記錄試驗現象和試驗數據；第七步通過進水管將水送入水箱體內，氣脹試驗觀測開始，記錄膜上設備容器2 內水壓，并通過監測設備觀察試驗現象，記錄測試試驗設備；在試驗過程中可通過膜上設備容器頂蓋3上的排氣或排水閥門將膜上設備容器2中的氣排出。第八步持續進行氣脹試驗，直至膜體材料1產生氣脹破壞；如不發生氣脹破壞， 維持一定時間試驗，試驗結束。二、膜體材料透氣性測試步驟膜體材料透氣性測試同膜體材料氣脹破壞試驗，不同只是采用固定壓力進行氣脹試驗，但不發生氣脹破壞。三、膜體材料氣脹破壞前、后的滲透試驗步驟膜體材料氣脹破壞前、后的滲透試驗與膜體材料氣脹破壞試驗的區別在于進行滲透試驗時，打開出水管接排水系統的第四管閥接口 16，形成滲透通道，參照土工滲流試驗的方法，采用固定水頭法或變水頭法，測量滲水量，計算滲透系數。
權利要求1.一種土工膜氣脹試驗裝置，其特征是，包括帶頂蓋的膜上設備容器和帶底座的膜下設備容器，二者之間相連接并有相貫通的通道，被測試模體材料位于膜上設備容器和膜下設備容器之間并將二者之間的通道分隔，所述的膜上設備容器內存有模擬膜上環境的上介質，所述的膜下設備容器內填滿模擬膜下環境的下介質，所述的膜上設備容器底部設有與測試系統相連通的第一管閥接口和與試驗用水源供給裝置連通的第二管閥接口 ；所述的膜下設備容器底部設有與測試系統相連通的第三管閥接口和與排水系統連通的第四管閥接口 ；所述的膜上設備容器頂蓋中間部位安裝一排氣或排水閥門。
2.根據權利要求1所述的土工膜氣脹試驗裝置，其特征是，所述的試驗用水源供給裝置為一可升降的穩壓水箱，它包括可升降的水箱體、設置在水箱體上的進水控制閥門和溢流口，水箱體與第二管閥接口之間通過軟管連接。
專利摘要一種土工膜氣脹試驗裝置，屬于水利工程領域，它包括膜上設備容器和與膜上設備容器相通的膜下設備容器，被測試模體材料位于膜上設備容器和膜下設備容器之間并將通道分隔，所述的膜上設備容器內存有模擬膜上環境的上介質，所述的膜下設備容器內填滿模擬膜下環境的下介質，所述的膜上設備容器底部設有與測試系統相連通的第一管閥接口和與試驗用水源供給裝置連通的第二管閥接口；所述的膜下設備容器底部設有與測試系統相連通的第三管閥接口和與排水系統連通的第四管閥接口；所述的頂蓋上安裝一排氣或排水閥門。它可以方便地進行膜體材料氣脹破壞試驗、膜體材料透氣性測試，以及膜體材料氣脹破壞前、后的滲透試驗。
文檔編號G01N7/10GK202256065SQ20112039092
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月14日 優先權日2011年10月14日
發明者李志強, 李旺林, 李永順 申請人:濟南大學