一种土木工程测试装置的制作方法

本实用新型涉及土木工程测试技术领域，具体涉及到一种土木工程测试装置。

背景技术：

路面施工是土木工程常有的施工项目，现有的路面施工多需要设计成透水路面，特别是在雨水较多的地区和城市。透水路面也称为多孔路面，包括透水混凝土路面和透水沥青路面等，在粗集料骨架内部有大量的贯通性孔隙使得路面具有良好的透水性能，能够快速让大量的雨水渗入地下，从而有效减小或消除城市暴雨洪涝灾害。

然而，由于降雨产生的地表径流中含有的大量悬浮颗粒(如泥砂、碎屑等)，这些矿物或有机细颗粒会随水流不断进入透水路面孔隙，造成孔隙堵塞，从而使透水混凝土渗透性能不断降低，导致透水路面难以发挥排水功能，最终演变成非透水路面，使用寿命缩短，增大了城市洪涝和冻融灾害发生的可能性。

目前，测量水泥、混凝土等建筑材料的渗透系数时，都是通过测量芯样或者制作的试件来得到其渗透系数，然而这样只能得到建筑材料原始的渗透系数，随着路面的使用，在路面上同一点处的渗透系数随着颗粒堵塞、降雨及清扫等影响的变化无法得到，导致无法确定透水路面最好的养护方法和时机，在进行透水路面的优化设计时，也缺少可靠的依据。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种土木工程测试装置，可以对路面的透水率进行测试。

为达上述目的，本实用新型的一个实施例中提供了一种土木工程测试装置，包括组合式管件以及恒压供水系统；

组合式管件包括通过螺纹连接并具有相同外径和内径的下管体和上管体；下管体底端设置有向中心轴线倾斜的斜面，下端设置有至少2组呈环状分布在下管体外壁上的透水孔，上端为具有外螺纹的连接头，并在连接头顶端设置有环状的凹槽，凹槽内安装有密封垫；上管体下端为具有内螺纹的连接套，连接头嵌入连接套内与其螺纹连接；

组合式管件还包括内套筒以及封帽；内套筒上端开口，下端封闭；封帽内部中空用于容纳下管体的上端，封帽的内径大于下管体的外径，并且封帽的上端具有环状的连接部，并在连接部上设置钩槽；钩槽包括与封帽径向垂直的竖向槽体以及设置在竖向槽体底部与封帽径向平行的水平槽体；

恒压供水系统包括供水箱、连接供水箱和上管体的供水管路以及向供水箱内提供恒定压力的气泵组件。

本实用新型优选的方案之一，内套筒的外径与下管体的内径相等。

本实用新型优选的方案之一，内套筒的内径为10cm~15cm。

本实用新型优选的方案之一，上管体和下管体的外径为20cm~25cm。

本实用新型优选的方案之一，上管体和下管体的壁厚尺寸为1cm~2cm。

本实用新型优选的方案之一，供水管路上配置有压力计和流量计。

本实用新型优选的方案之一，气泵组件包括气泵和连接气泵出气口与供水箱的气管，气管上配置有压力传感器。

本实用新型优选的方案之一，上管体的上端具有与供水管路连接的法兰接头。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型通过组合式管件安装在路面内，不需要通过监测芯样就可以在现场进行检测，并且可以同时对多个路面进行检测，相比传统的检测方式具有更好的精度，可以为透水路面的优化设计及养护方法和时机的选取提供依据。

2、本实用新型的结构和维护都十分简单，组合式管件在使用时可以快速地安装，在不使用时可以拆下，下管件的顶端面与路面系统的上表面平齐，不影响路面系统的正常使用。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的连接示意图；其中显示了内套筒嵌入在下管体中封闭其中一组透水孔；

图2为本实用新型一个实施例下管体与封帽的组装图；

图3为本实用新型一个实施例钩槽的示意图；

图4为本实用新型一个实施例的工作示意图。

其中，1、上管体；2、下管体；3、斜面；4、透水孔；5、连接头；6、凹槽；7、连接套；8、内套筒；9、封帽；10、连接部；11、钩槽；12、竖向槽体；13、水平槽体；14、供水箱；15、供水管路；16、气泵；17、法兰接头；18、路面层；19、路基层；20、原土层。

具体实施方式

本实用新型提供了一种土木工程测试装置，包括组合式管件以及恒压供水系统。组合式管件用于安装在待检测的路面上，恒压供水系统用于向管件内提供高压的水源，并可以通过测量用水量来计算透水率。

本实用新型的组合式管件包括通过螺纹连接并具有相同外径和内径的下管体2和上管体1，两者的径向尺寸保持一致，可以在安装时更方便。优选上管体和下管体的外径为20cm~25cm，上管体和下管体的壁厚尺寸为1cm~2cm。例如，在安装管件前需要对路面进行开孔，上管体和下管体可以选择钢制材料，可以直接打入路面内；预先开孔有利于减少管体受损变形。在安装时，下管体的低端与需要检测的路面层接触即可，上管体作为下管体的延伸，便于连接恒压供水系统。

一般来说，土木工程施工后的路面从上到下依次为路面层18、路基层19以及原土层20，路基层19多为砂石组合，路面层18为沥青，原土层20为路面原有的土层。本装置可以测试不同层的路面，在测试不同层时，可以通过打孔深度来实现。

下管体底端设置有向中心轴线倾斜的斜面3，斜面3可以减少安装下管体2的阻力，有利于将阻碍物向两边排挤。下管体2的下端设置有至少2组呈环状分布在下管体外壁上的透水孔4，上端为具有外螺纹的连接头5，并在连接头5顶端设置有环状的凹槽6，凹槽内安装有密封垫，密封垫有利于加强密封性能，避免连接处漏水。上管体1下端为具有内螺纹的连接套7，连接头5嵌入连接套7内与其螺纹连接。

组合式管件还包括内套筒8以及封帽9；内套筒8上端开口，下端封闭，本实用新型的一个实施例中优选内套筒8的外径与下管体的内径相等，使得内套筒8与下管体2可以紧密接触不漏水，例如内套筒8的内径可以优选为10cm~15cm。

封帽9内部中空用于容纳下管体2的上端，封帽9的内径大于下管体2的外径，可以让封帽直接扣压在下管体2上端，而且由于在封帽9受外力影响发送轻微变形时，也可以避免出现使用螺纹连接与下管体直接卡死的现象。

封帽的上端具有环状的连接部10，并在连接部上设置钩槽11；钩槽11包括与封帽9径向垂直的竖向槽体12以及设置在竖向槽体12底部与封帽9径向平行的水平槽体13。钩槽11主要用于配合钩子将封帽从下管体上端取出，钩子从竖向槽体进入水平槽体后即可将封帽取出。

恒压供水系统包括供水箱14、连接供水箱14和上管体1的供水管路15以及向供水箱14内提供恒定压力的气泵组件。优选的，上管体的上端具有与供水管路连接的法兰接头17，两者通过法兰进行连接，并可以配置相应的密封圈。更优选的，供水管路上配置有压力计和流量计；气泵组件包括气泵16和连接气泵16出气口与供水箱14的气管，气管上配置有压力传感器。

本实用新型的检测方法为：

1、测量路面底层的透水率：

（1）、预先在需要检测的位置打孔，孔径与下管体的外径相等或者略小，使得下管体插入后可以与土层紧密接触不会溢出水；

（2）、将下管体和上管体连接，并将两者共同压入孔内最深处，此时上管体是在路面上的，下管体的下端在路面内；

（3）、将上管体与恒压供水系统连接后开启气泵，气泵向供水箱施压，使得水压恒定的压入下管体，同时记录检测时间；

（4）、检测结束后测量水箱的用水量，扣除管体内的余水量，根据检测时间和下管体的截面积计算出透水率；

（5）、取下上管体，将封帽扣合在下管体上，等待下次测量或者等到填孔时取出。

2、测量路面侧壁的透水孔：

（1）、预先在需要检测的位置打孔，孔径与下管体的外径相等或者略小，使得下管体插入后可以与土层紧密接触不会溢出水；

（2）、将内套筒从下管体下端安装在内部，内套筒将下管体的下部密封，使得水只能够从透水孔进行渗透；通过设置内套筒的高度来封闭不同位置的透水孔或者不同数量的透水孔；

（3）、将下管体和上管体连接，并将两者共同压入孔内使透水孔到达预定位置，此时上管体是在路面上的，下管体的下端在路面内；

（4）、将上管体与恒压供水系统连接后开启气泵，气泵向供水箱施压，使得水压恒定的压入下管体，同时记录检测时间；

（5）、检测结束后测量水箱的用水量，扣除管体内的余水量，根据检测时间和下管体透水孔截面积计算出透水率；

（6）、取下上管体，将封帽扣合在下管体上，等待下次测量或者等到填孔时取出。

虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。