本發(fā)明涉及土木工程檢測設(shè)備，特別是一種測定土層滲透系數(shù)的原位檢測裝置。
背景技術(shù)：
目前在土木工程中，通常采用注水試驗的方式來確定土層的滲透系數(shù)，試驗時需要保持固定水頭高度向試坑內(nèi)注水，量測滲入土層的水量，以確定滲透系數(shù)。
現(xiàn)場技術(shù)人員往往直接用水箱連接管路，利用秒表和量尺進(jìn)行控制，這種原始的方法對水位控制、時間控制和水量計算均存在較大的誤差，無法保證試驗精度。影響工程技術(shù)人員對土層滲透系數(shù)的精準(zhǔn)判定。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種測量精度高，穩(wěn)定性好，易操作且安全可靠的測定土層滲透系數(shù)的原位檢測裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種測定土層滲透系數(shù)的原位檢測裝置，其包括進(jìn)水管、流量計、控制中心、外筒、外筒注水管、內(nèi)筒和內(nèi)筒注水管；內(nèi)筒套設(shè)于外筒內(nèi)，與外筒放置于試驗坑的原狀土上，原狀土上方的內(nèi)筒和外筒的底部設(shè)有礫石或碎石緩沖層，內(nèi)筒內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)筒水位傳感器，外筒內(nèi)壁設(shè)有外筒水位傳感器；進(jìn)水管分別連接外筒注水管和內(nèi)筒注水管，外筒注水管和內(nèi)筒注水管分別置于外筒和內(nèi)筒內(nèi)；外筒注水管上設(shè)有外筒電磁開關(guān)閥，內(nèi)筒注水管設(shè)有內(nèi)筒電磁開關(guān)閥和流量計，流量計置于內(nèi)筒電磁開關(guān)閥與進(jìn)水管之間；控制中心分別連接流量計、外筒電磁開關(guān)閥、外筒水位傳感器、內(nèi)筒電磁開關(guān)閥和內(nèi)筒水位傳感器，為它們提供電源及控制信號。
本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是：其還包括計時模塊，計時模塊置于流量計與內(nèi)筒電磁開關(guān)閥之間，計時模塊與控制中心電性連接。
本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的流量計為電子流量計。
本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的礫石或碎石緩沖層的礫石或碎石的粒徑為5-10mm。
本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的礫石或碎石緩沖層的厚度為2-3mm。
本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的外筒和內(nèi)筒為不銹鋼筒。
本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是：其還包括進(jìn)水閥門，進(jìn)水閥門安裝于進(jìn)水管的進(jìn)水端。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點：
本發(fā)明測量精度高，穩(wěn)定性好，易操作且安全可靠。數(shù)據(jù)的精度控制通過計時模塊和電子流量計按照控制系統(tǒng)設(shè)定的程序進(jìn)行自動記錄和數(shù)據(jù)處理，水位控制由水位控制系統(tǒng)自動控制進(jìn)出水，杜絕了人工讀數(shù)和記錄產(chǎn)生的誤差。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步描述。
附圖說明
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例1
如圖1所示，一種測定土層滲透系數(shù)的原位檢測裝置，其包括進(jìn)水閥門1、進(jìn)水管2、電子流量計3、計時模塊4、控制中心5、不銹鋼外筒7、外筒注水管9、不銹鋼內(nèi)筒10和內(nèi)筒注水管11；不銹鋼內(nèi)筒10套設(shè)于不銹鋼外筒7內(nèi)，與不銹鋼外筒7放置于試驗坑的原狀土上，原狀土上方的不銹鋼內(nèi)筒10和不銹鋼外筒7的底部設(shè)有礫石或碎石緩沖層12，礫石或碎石緩沖層12的厚度為2-3mm，其礫石或碎石的粒徑為5-10mm，不銹鋼內(nèi)筒10內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)筒水位傳感器14，不銹鋼外筒7內(nèi)壁設(shè)有外筒水位傳感器8；進(jìn)水閥門1安裝于進(jìn)水管2的進(jìn)水端，進(jìn)水管2另一端分別連接外筒注水管9和內(nèi)筒注水管11，外筒注水管9和內(nèi)筒注水管11分別置于不銹鋼外筒7和不銹鋼內(nèi)筒10內(nèi)；外筒注水管9上設(shè)有外筒電磁開關(guān)閥6，內(nèi)筒注水管11設(shè)有內(nèi)筒電磁開關(guān)閥13和電子流量計3，流量計3置于內(nèi)筒電磁開關(guān)閥13與進(jìn)水管2之間；計時模塊4置于流量計3與內(nèi)筒電磁開關(guān)閥13之間；控制中心5其分別連接電子流量計3、計時模塊4、外筒電磁開關(guān)閥6、外筒水位傳感器8、內(nèi)筒電磁開關(guān)閥13和內(nèi)筒水位傳感器14，為它們提供電源及控制信號。
本發(fā)明的工作原理及使用方法：測定土層滲透系數(shù)之前的準(zhǔn)備工作參照水利水電工程鉆孔注水試驗規(guī)程(sl345-2007)中的試坑單環(huán)注水試驗的要求進(jìn)行準(zhǔn)備，先將本發(fā)明的高為20cm，直徑為25cm的不銹鋼內(nèi)筒10按照同心圓狀置于高為20cm，直徑為50cm不銹鋼外筒7內(nèi)，與不銹鋼外筒7內(nèi)同時放置在試驗坑的原狀土上，輕輕壓入原狀土內(nèi)5-8cm，并不要擾動土層結(jié)構(gòu)，不銹鋼外筒7和不銹鋼內(nèi)筒10周邊不漏水；原狀土上方的不銹鋼內(nèi)筒10和不銹鋼外筒7的底部鋪設(shè)厚度為2-3mm礫石或碎石緩沖層12；外筒水位傳感器8和內(nèi)筒水位傳感器14距離坑底面的高度為10cm。
測量時，操作者通過控制中心5啟動測量，水源的水通過進(jìn)水閥門1，一部分經(jīng)過進(jìn)水管2、外筒電磁開關(guān)閥6和外筒注水管9，注入到不銹鋼外筒7內(nèi)；另一部分通過電子流量計3、計時模塊4、內(nèi)筒電磁開關(guān)閥13和內(nèi)筒注水管11，注入到不銹鋼內(nèi)筒10內(nèi)。注入到內(nèi)、外筒的水經(jīng)過礫石或碎石緩沖層12后不斷注入試驗土層內(nèi)，當(dāng)試驗坑內(nèi)水位不斷上升到達(dá)外筒水位傳感器8和內(nèi)筒水位傳感器14時(此刻，內(nèi)外筒內(nèi)水位分別達(dá)到距試驗坑底10cm處)，外筒水位傳感器8和內(nèi)筒水位傳感器14將信號傳輸給控制中心5，控制中心5自動控制外筒電磁開關(guān)閥6和內(nèi)筒電磁開關(guān)閥13的啟閉，來控制內(nèi)、外筒內(nèi)水位持恒在10cm，水位波動幅度控制在0.5cm范圍內(nèi)的目的。
試驗過程中的不銹鋼內(nèi)筒10注入流量和注入時間分別通過電子流量計3和計時模塊4獲得，并傳輸至控制中心5進(jìn)行記錄和數(shù)據(jù)處理。試驗過程中控制中心5每隔5min自動記錄一次注入量，連續(xù)測量5次后，每間隔20min自動記錄一次注入量，至少記錄6次，待連續(xù)兩次注入量的差值不大于后一次流量的10%時，系統(tǒng)傳遞指令到內(nèi)筒水位傳感器14關(guān)閉，試驗終止?？刂浦行?再根據(jù)相應(yīng)的算法(該算法為現(xiàn)有技術(shù))計算得出土層滲透系數(shù)。