本实用新型涉及岩土工程技术领域，具体涉及一种三轴管涌泥土冲刷量快速检测装置。
背景技术：
管涌是水库堤坝汛期常见险情之一，随着管涌的发生，孔隙内细颗粒运移，导致土体的结构调整，使得土体宏观结构和力学特性发生改变，土体渗透性的改变使得土体的孔隙水应力发生改变，土体的有效应力随之改变，这就导致土体内部应力的变化，土体的应力状态的改变又反过来影响管涌的发展，现有的土工试验中研究土体力学特性的常用试验仪器有常规三轴仪，试验中，冲刷土体质量的测量是一个关键技术点，通过记录在三轴管涌过程中土体质量损失，可推求冲刷量，目前尚未有成熟的管涌冲刷测量技术及设备，公开号为CN104535470B的中国专利公开了一种碎石土渗透侵蚀三轴试验装置及试验方法，设置的砂水分离系统可在试样的侵蚀过程中，使受侵蚀颗粒随渗透水流出并实时称量，但其安装复杂且测量准确度不高，另外筒体的清理较为复杂，不适用于短时间内的多次试验。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种安装快速、测量准确度高且快速和便于清理的三轴管涌泥土冲刷量快速检测装置。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种三轴管涌泥土冲刷量快速检测装置，包括滤筒，所述滤筒上部侧壁固定连接有进水管，所述滤筒下部侧壁固定连接有排水管，所述滤筒上下两端分别固定连接有上连接法兰和下连接法兰，所述下连接法兰中心处开设有穿孔，所述滤筒内上部固定连接有固定板，所述固定板中心处开设有通孔，所述滤筒内下部填充有滤水石，所述滤水石与所述下连接法兰之间设置有压力传感器，所述滤筒内还设有滤芯，所述滤芯上端固定连接有上端盖，所述滤芯下端转动连接有下端盖，所述上端盖中心固定连接有一级螺杆，所述一级螺杆由所述通孔穿过并通过限位块螺纹固定于所述固定板上，所述一级螺杆上端固定连接有沉六角螺母，所述下端盖埋设于所述滤水石内，所述下端盖侧面连接有出水管，所述出水管穿过所述滤水石由所述滤筒侧壁穿出；
所述滤芯上部转动连接有定位板，所述滤芯下部转动连接有支架，所述定位板与所述支架上分别开设有固定孔，所述固定孔之间穿设有二级螺杆，所述二级螺杆上穿设有刮板，所述滤筒内壁设有一级凹槽，所述定位板外周设有一级凸块，所述支架外端设有一级凸块，所述一级凸块卡嵌于所述一级凹槽内，所述滤芯外壁设有二级凹槽，所述刮板内端设有二级凸块，所述二级凸块卡嵌于所述二级凹槽内。
在上述三轴管涌泥土冲刷量快速检测装置中，进一步的，所述一级凹槽竖直平行设置，所述一级凹槽为条状凹槽，所述二级凹槽水平平行设置，所述二级凹槽为环状凹槽。
在上述三轴管涌泥土冲刷量快速检测装置中，进一步的，所述支架为包括环形圈，所述环形圈转动连接于所述滤芯下部，所述环形圈外周均匀的固定连接有若干支板，所述固定孔开设于所述支板上。
在上述三轴管涌泥土冲刷量快速检测装置中，进一步的，所述二级螺杆通过固定环固定于所述定位板与所述支架之间，所述刮板通过固定环固定于所述二级螺杆上，所述二级螺杆竖直设置，所述二级螺杆的轴线与所述定位板的轴线平行。
在上述三轴管涌泥土冲刷量快速检测装置中，进一步的，所述滤筒与所述滤芯之间形成环状的滤腔，所述进水管和所述排水管分别与所述滤腔连通，所述出水管与所述滤芯内部连通。
在上述三轴管涌泥土冲刷量快速检测装置中，进一步的，所述进水管的高度低于所述定位板下表面的高度，所述排水管的高度高于所述压力传感器上表面的高度。
在上述三轴管涌泥土冲刷量快速检测装置中，进一步的，所述滤水石的上表面高度与所述下端盖上表面高度持平。
在上述三轴管涌泥土冲刷量快速检测装置中，进一步的，所述滤筒、所述滤芯和所述刮板的长度依次降低。
在上述三轴管涌泥土冲刷量快速检测装置中，进一步的，所述压力传感器的线缆由所述穿孔穿出与外部设备相连接。
在上述三轴管涌泥土冲刷量快速检测装置中，进一步的，所述滤水石之间留有孔隙，孔径为0.075mm-0.1mm。
本实用新型的优点和积极效果是：
1.本实用新型设置的定位板和支架卡嵌于滤筒内壁，一方面对于滤芯有固定功能，保持滤芯的竖直设置，避免滤芯的左右晃动，另一方面在更换滤芯时，起到清洁滤筒内壁的作用，将附着于滤筒内壁的土体颗粒刮下，避免再次试验时影响测量数据的准确性，极大的缩短了清洁滤筒的时间，有利于提高试验效率；
2.本实用新型设置的刮板卡嵌于滤芯外壁，一方面可在不取出滤芯的情况下对滤芯的使用情况进行初步判断，有利于延长滤芯的使用寿命，另一方面有利于将附着在滤芯表面的土体颗粒刮下，有利于提高测量结果的准确性；
3.本实用新型设置的滤水石，起到二次过滤的功能，渗流水由滤水石的孔隙穿过，由排水管排出，有利于提高试验的准确性；
4.本实用新型设置的压力传感器，通过测量实验前后的重量差，即可计算出土体冲刷量，测量准确度高。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中的滤芯和滤筒的俯视结构示意图；
图3是本实用新型中图1中A处的放大结构示意图。
图中：
1.滤筒、2.上连接法兰、3.下连接法兰、4.穿孔、5.固定板、6.通孔、7.滤芯、8.上端盖、9.一级螺杆、10.限位块、11.出水管、12.定位板、13.一级凸块、14.一级凹槽、15.固定孔、16.固定环、17.二级螺杆、18.刮板、19.二级凸块、20.二级凹槽、21.滤水石、22.压力传感器、23.进水管、24.滤腔、25.支架、26.排水管、27.下端盖、28.沉六角螺母。
具体实施方式
首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的三轴管涌泥土冲刷量快速检测装置的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“中心”、“内”、“外”、“水平”、“竖直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制，另外，术语“一级”、“二级”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
如图1-图3所示，一种三轴管涌泥土冲刷量快速检测装置，包括滤筒1，滤筒1上部侧壁固定连接有进水管23，滤筒1下部侧壁固定连接有排水管26，滤筒1上下两端分别固定连接有上连接法兰2和下连接法兰3，下连接法兰3中心处开设有穿孔4，滤筒1内上部固定连接有固定板5，固定板5中心处开设有通孔6，滤筒1内下部填充有滤水石21，滤水石21与下连接法兰3之间设置有压力传感器22，滤筒1内还设有滤芯7，滤芯7上端固定连接有上端盖8，滤芯7下端转动连接有下端盖27，上端盖8中心固定连接有一级螺杆9，一级螺杆9由通孔6穿过并通过限位块10螺纹固定于固定板5上，一级螺杆9上端固定连接有沉六角螺母28，下端盖27埋设于滤水石21内，下端盖27侧面连接有出水管11，出水管11穿过滤水石21由滤筒1侧壁穿出；
滤芯7上部转动连接有定位板12，滤芯7下部转动连接有支架25，定位板12与支架25上分别开设有固定孔15，固定孔15之间穿设有二级螺杆17，二级螺杆17上穿设有刮板18，滤筒1内壁设有一级凹槽14，定位板12外周设有一级凸块13，支架25外端设有一级凸块13，一级凸块13卡嵌于一级凹槽14内，滤芯7外壁设有二级凹槽20，刮板18内端设有二级凸块19，二级凸块19卡嵌于二级凹槽20内。
一级凹槽14竖直平行设置，一级凹槽14为条状凹槽，二级凹槽20水平平行设置，二级凹槽20为环状凹槽，支架25为包括环形圈，环形圈转动连接于滤芯7下部，环形圈外周均匀的固定连接有若干支板，固定孔15开设于支板上，二级螺杆17通过固定环16固定于定位板12与支架25之间，刮板18通过固定环16固定于二级螺杆17上，二级螺杆17竖直设置，二级螺杆17的轴线与定位板12的轴线平行，滤筒1与滤芯7之间形成环状的滤腔24，进水管23和排水管26分别与滤腔24连通，出水管11与滤芯7内部连通，进水管23的高度低于定位板12下表面的高度，排水管26的高度高于压力传感器22上表面的高度，滤水石21的上表面高度与下端盖27上表面高度持平，滤筒1、滤芯7和刮板18的长度依次降低，压力传感器22的线缆由穿孔4穿出与外部设备相连接，滤水石21之间留有孔隙，孔径为0.075mm-0.1mm。
使用时，将进水管23与常规三轴仪的砂水流出管道连接，将压力传感器22与外部设备连接，将本装置竖直放置，此时的压力传感器22测定的数值为初始数值，试验时，携带土体颗粒的渗流水由进水管23进入滤腔24内，大部分渗流水通过滤芯7由出水管11排出，土体颗粒被截留在滤芯7外部，并沉积在滤腔24下部，小部分水经过滤水石21的孔隙由排水管26排出，土体颗粒则被截留在滤水石21上，此时压力传感器22测定的数值为试验数值，土体颗粒的冲刷重量即为试验数值与初始数值之差，当滤芯7使用一段时间，或者出水管11的出水量明显降低，此时的滤芯7的过滤效率降低，原因有可能是达到滤芯7的使用寿命或者土体颗粒堵塞滤芯7，此时可将上连接法兰2卸下，通过六角把手插入沉六角螺母28并转动，带动滤芯7转动，滤芯7在转动的过程中卡嵌于二级凹槽20内的刮板18对滤芯7外壁进行清理，将滤芯7表面附着的土体颗粒刮下，若此时出水管11的出水量恢复正常，说明滤芯7的过滤效率降低是由于土体颗粒的堵塞，无需更换滤芯7，只需继续转动滤芯7，使刮板18将附着在滤芯7外壁的土体颗粒刮下即可，若出水管11的出水量无明显变化，说明滤芯7需要更换，更换滤芯7时，关闭常规三轴仪，排空滤筒24内的渗流水，将本装置横置，卸下上连接法兰2和下连接法兰3，取出压力传感器22、滤水石21和被滤水石21阻截的土体颗粒，将限位块10由一级螺杆9上卸下，将滤芯7由滤筒1底部拉出，一级螺杆9脱离通孔6，滤芯7在移动的过程中，卡嵌于一级凹槽14内的定位板12对滤筒1内壁进行清理，将滤筒1内壁的土体颗粒刮下，取出滤芯7后，通过外部冲刷设备对滤筒1内部进行清理，完成后，将新的滤芯7插入滤筒1内，滤芯7上下转动连接的定位板12和支架25卡嵌在一级凹槽14内，保持滤芯7与滤筒1同轴，将一级螺杆9插入通孔6内并由限位块10固定，再安装滤水石21与压力传感器22，最后安装上连接法兰2与下连接法兰3，再将本装置竖直设置即可。
需要说明的是，压力传感器为市售产品，是本领域技术人员所熟知的现有技术，压力传感器与外部设备的连接方式为现有技术，压力传感器的电路控制结构采用现有技术中常规的控制电路，其电路结构或电路连接方式均为所属技术领域技术人员的惯用手段，在此不再赘述，但由于上述原因，不会影响本领域技术人员的重复再现。
需要说明的是，本实用新型中的固定连接方式采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，在此不再赘述，但由于上述原因，不会影响本领域技术人员的重复再现。
本实施例中设置的定位板和支架卡嵌于滤筒内壁，一方面对于滤芯有固定功能，保持滤芯的竖直设置，避免滤芯的左右晃动，另一方面在更换滤芯时，起到清洁滤筒内壁的作用，将附着于滤筒内壁的土体颗粒刮下，避免再次试验时影响测量数据的准确性，极大的缩短了清洁滤筒的时间，有利于提高试验效率。
以上实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。