一种模型水管渗水试验装置

本技术涉及室内土工试验装置领域，具体涉及一种模型水管渗水试验装置。

背景技术：

1、随着社会的不断进步，城市供水工程也不断发展。截止2020年，我国城市供水管道长度约为96.41万公里，供水普及率约为98.96％。但是我国供水管网漏损率较高，2012-2019年，我国城市供水管网漏损率保持在14％以上，2019年为16.99％。城市水管的漏损使自来水渗透周围土体，从而土体的含水率增加，甚至是管道周围土体流失出现镂空，导致土层承载能力下降，严重威胁到土体上部路面和构筑物的安全。

2、市政供水管道的漏损使周围土体的含水率出现不同，引起土层承载力不均匀，导致部分道路和部分构筑物周围出现裂缝和沉降，危机出行人员的和城市居民的安全。而目前的渗透特性研究主要是针对改良土、挡土墙和隧道等，很少针对市政供水管道漏损导致水渗透入土体的问题，也缺少模拟市政供水管道漏损--水渗透土体的试验装置。

3、为了研究市政供水管道漏损导致水渗透入土体的问题，和自来水对土的渗透特性，为市政供水管道网络工程提供参考。所以该实用新型提供了一种模型水管渗水试验装置，为研究渗透特性等提供帮助。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的问题是现有模拟市政导水管道渗透试验装置的不足和缺失，而提供一种模型水管渗水试验装置。

2、为了解决问题，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种模型水管渗水试验装置，其特征在于：其特征在于：储水箱(13)内部设有抽水装置水泵(12)并且通过导水管(401)与控压箱(1)贯通连接；控压箱(1)内部安装有调压器(2)和隔孔板(5)，调压器(2)由升降杆(3)和回流漏斗(1401)组成；土样箱(8)包括模型水管(9)，分别通过大回流器(1402)、导水管(403)与储水箱(13)、控压箱(1)贯通连接。

4、水流通过抽水装置(12)提供能量，从储水箱(13)流入控压箱(1)内，液面高于回流漏斗(1401)之后，水从回流漏斗(1401)的漏斗回流入储水箱(13)。控压箱(1)内的水通过隔孔板(5)并流向土样箱(8)。水流流经土样箱(8)后通过大回流器(1402)和小回流器(1403)流回储水箱(13)。

5、优选的，所述调压器(2)由回流漏斗(1401)、升降杆(3)和波纹管(17)组成，波纹管(17)可以调节长度，在调压器(2)进行升降调控水压时同时连接回流漏斗(1401)和控压箱(1)出水口的导水管(402)端实现导水功能；调压器(2)固设于控压箱(1)侧壁上部的角码(18)活动连接，并且通过上部螺栓(19)固定和放松实现回流漏斗(1401)的升降，从而达到控制液面的高度，调节试验水压的功能；

6、优选的，所述隔孔板(5)竖直立于控压箱(1)内，其板面一侧设有若干规则排列的开孔。把入水口(16)与隔孔板(5)的若干规则排列的开孔分别布置在控压箱(1)的两侧，其主要作用是使流过隔孔板(5)的水流趋于稳定，减小水压的变化，保证试验的准确性。

7、优选的，所述模型水管(9)通过水管接头(10)固定连接导水管(403)；模型水管(9)侧壁开设若干开孔，用于模拟市政水管破损情况。

8、优选的，所述土样箱(8)连接的导水管(403)左右两侧均设有毕托管水压仪(7)和毕托管流量仪(11)，分别用于调节水压和观察水流渗透情况。

9、优选的，所述回流漏斗(1401)、大回流器(1402)和小回流器(1403)都连接储水箱(13)，且大回流器(1402)和小回流器(1403)设有透水石(15)，阻绝泥土进入储水箱(13)，使水可以重复利用，减少浪费。

10、本实用新型与现有渗透试验装置对比的有益效果：

11、本实用新型的模型水管(9)可以预设不同方向和不同数量的孔洞，能够模拟市政水管不同破损情况的渗透试验；

12、本实用新型的土样箱(8)及模型水管(9)能简单的安装拆卸简单，便于使用；

13、一种模型水管渗水试验装置使用的是透明塑胶材料，容易得到和拼接，整个试验流程简易，无需大量机械，操作难度小。

技术特征：

1.一种模型水管渗水试验装置，包括储水箱(13)、控压箱(1)、土样箱(8)，其特征在于：储水箱(13)内部设有抽水装置水泵(12)并且通过导水管(401)与控压箱(1)贯通连接；控压箱(1)内部安装有调压器(2)和隔孔板(5)，调压器(2)由升降杆(3)和回流漏斗(1401)组成；土样箱(8)包括模型水管(9)，分别通过大回流器(1402)、导水管(403)与储水箱(13)、控压箱(1)贯通连接。

2.根据权利要求1所述的一种模型水管渗水试验装置，其特征在于：调压器(2)由回流漏斗(1401)、升降杆(3)和波纹管(17)组成，波纹管(17)与控压箱(1)出水口的导水管(402)连接；调压器(2)与固设于控压箱(1)侧壁上部的角码(18)活动连接，并且通过上部螺栓(19)固定。

3.根据权利要求1所述的一种模型水管渗水试验装置，其特征在于：隔孔板(5)竖直立于控压箱(1)内，其板面一侧设有若干规则排列的开孔。

4.根据权利要求1所述的一种模型水管渗水试验装置，其特征在于：模型水管(9)通过水管接头(10)固定连接导水管(403)，其模型水管(9)侧壁设有若干开孔。

5.根据权利要求1所述的一种模型水管渗水试验装置，其特征在于：与土样箱(8)连接的导水管(403)上设有毕托管水压仪(7)和毕托管流量仪(11)；土样箱(8)与储水箱(13)之间连接有大回流器(1402)；导水管(403)的末端出水口一侧设有水龙头(20)，水龙头(20)正下方设置有小回流器(1403)，小回流器(1403)连接于储水箱(13)；大回流器(1402)和小回流器(1403)设有透水石(15)。

技术总结
本技术公开了一种模型水管渗透试验装置，属于室内土工试验装置范畴，本技术是用于模拟水管漏损的渗透试验的装置，主要针对市政地下供水水管的漏损，而导致的水渗透入周围土体的一种渗透试验。主要包括储水箱、控压箱、土样箱。该试验装置通过调节调压器的位置，控制控压箱内液面的高度，从而控制模型水管内的水压。以及通过对模型水管预留漏损孔洞，模拟不同水压和不同漏损情况的模型水管渗透试验。

技术研发人员：杨柏,杨源浩,覃超,郭敏佳,赵珊珊,肖薇薇,陈爱军,程峰,吴迪,陈俊桦
受保护的技术使用者：桂林电子科技大学
技术研发日：20230410
技术公布日：2024/1/15