專利名稱：一種飽和土體中氣體流動的檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及檢測設(shè)備的領(lǐng)域，尤其是一種飽和土體中氣體流動的檢測裝置。
背景技術(shù)：
土體，完全沒有水的時(shí)候，既可以是“一盤散沙”(如沙漠)，也可以是“固若金湯”(如粘土磚)。當(dāng)“吸”入一部分水后，“一盤散沙”會變得“團(tuán)結(jié)”起來，但“固若金湯” 的粘土磚居然會由濕而變得“難以自立”(流淌起來)?？梢姡馏w是有“肚量”的，能“喝” 不少的水(金屬不能吸水)。土體中的水容易見到、感受到，也可以用儀器檢測到。當(dāng)然，土中有水沒水的反面，又說明其空間被等量的氣體占據(jù)了。因此，天然土體，實(shí)際上是非連續(xù)的，在其孔隙中存在著氣、液相介質(zhì)，一般是由土顆粒、水和氣體組成的三相體。土體，如果去掉水，又保持原來形狀的話，那么它是透空的，像蜂窩，風(fēng)可以透過去，水可以滲進(jìn)去，也可以流出來。土體中常常會遇到這種情形，比如夾雜了一些有機(jī)物，這些有機(jī)物經(jīng)過漫長的時(shí)間而變成了氣體，如沼氣、天然氣等。自然情況下，土體中的氣體由于比水輕得多，所以氣體一般難以“藏”在水下。比較特殊的情況是，可能富含氣體的土體上面覆蓋了一層透氣透水能力極差的土層、巖層，那么，這些氣體就可以長期積攢起來。直到某一天，不透氣透水的土層有了破口了、巖層裂開了，那么這些氣體會直竄而上，直到離開水面。時(shí)而在池塘可以見到冒泡，除了魚呼吸出的氣泡以外，大多是從土中冒出來的。氣體在水中會成串上升，速度非常快，如果水是清澈的，我們在潛水的時(shí)候都可以觀察到的。但是，氣體在土中，當(dāng)氣體量很少、壓力小的時(shí)候會緩慢移動；當(dāng)氣體量大、壓力大，則可能在土體中產(chǎn)生類似于水中的“成串上升”，但不會是那樣垂直上升，而且會成喇叭口式的上升，具體形式也有變換，我們不妨稱之為“飽和土體中的氣流串動”。目前有人對壓氣新奧法隧道施工的主要問題之一如何清楚地了解滲流場(水流和氣流)的分布和變化規(guī)律及其對原有地下水分布的影響，并預(yù)測施工過程中的補(bǔ)氣量， 保證氣壓穩(wěn)定和施工安全等問題做過詳細(xì)的研究。其采用數(shù)值方法對這一問題進(jìn)行分析， 根據(jù)滲流場的分布，討論壓氣新奧法隧道施工過程中壓縮空氣的影響區(qū)域、漏氣量及選用合理的隧道施工工作氣壓等問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服上述中存在的問題，提供了一種飽和土體中氣體流動的檢測裝置，能夠方便快速檢測出土體中氣體滲透性。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種飽和土體中氣體流動的檢測裝置，包括與計(jì)算機(jī)相連接的壓力計(jì)和貯氣裝置，所述的貯氣裝置包括觀察箱、氣管和氣囊，壓力機(jī)設(shè)置在觀察箱內(nèi)，觀察箱底部開設(shè)有注氣孔，氣管的一端與注氣孔相連通，另一端與氣囊相連通，所述的氣管上設(shè)置有用于控制氣壓的氣閥，在試驗(yàn)過程中最大氣壓控制在0. 15MPA以下，氣囊上設(shè)置有注氣裝置，能夠快速為氣囊進(jìn)行補(bǔ)氣。所述的壓力計(jì)是采用土壓力計(jì)和孔隙水壓力計(jì)，孔隙水壓力變化隨土體的埋深而增大，隨氣壓的增大而增大。本實(shí)用新型的有益效果是所述的一種飽和土體中氣體流動的檢測裝置，在氣管上設(shè)置氣閥，能夠有效地將氣體壓力控制在0. 15MPA以下，采用由土壓力計(jì)和孔隙水壓力計(jì)組成的壓力計(jì)，能夠有效地檢測氣體流過的瞬間，土中的土壓力和孔隙水壓力會瞬時(shí)變化。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型所述的一種飽和土體中氣體流動的檢測裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中標(biāo)記分述如下1、觀察箱，2.氣管，3.氣囊，4.氣閥，5.注氣裝置。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖， 僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。如圖1所示的一種飽和土體中氣體流動的檢測裝置，包括與計(jì)算機(jī)相連接的由土壓力計(jì)和孔隙水壓力計(jì)組成的壓力計(jì)和貯氣裝置，貯氣裝置包括觀察箱1、氣管2和氣囊3， 壓力計(jì)設(shè)置在觀察箱1內(nèi)，觀察箱1底部開設(shè)有注氣孔，氣管2的一端與注氣孔相連通，另一端與氣囊3相連通，氣囊3上設(shè)置有注氣裝置5，用于控制氣壓的氣閥4設(shè)置在氣管2中間段上。本實(shí)用新型所述的一種飽和土體中氣體流動的檢測裝置，通過控制進(jìn)氣壓力，能夠有效地控制土體動力響應(yīng)的大小和作用的時(shí)間，壓力的增大而導(dǎo)致氣體流過土體的體積和作用力的增大，體積增大表現(xiàn)為土體更多的空間被壓縮了，作用力的增大使得流過的氣體增多，土體達(dá)到動態(tài)平衡的時(shí)間變短。當(dāng)然流量的增大，體積的增大在平衡狀態(tài)時(shí)壓縮了更多土的空間，使得動態(tài)平衡時(shí)土體內(nèi)的壓力增加。以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求1.一種飽和土體中氣體流動的檢測裝置，其特征是包括與計(jì)算機(jī)相連接的壓力計(jì)和貯氣裝置，所述的貯氣裝置包括觀察箱(1)、氣管( 和氣囊(3)，壓力計(jì)設(shè)置在觀察箱(1) 內(nèi)，觀察箱(1)底部開設(shè)有注氣孔，氣管O)的一端與注氣孔相連通，另一端與氣囊(3)相連通，所述的氣管( 上設(shè)置有用于控制氣壓的氣閥⑷，氣囊C3)上設(shè)置有注氣裝置(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飽和土體中氣體流動的檢測裝置，其特征是所述的壓力計(jì)是土壓力計(jì)和孔隙水壓力計(jì)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種飽和土體中氣體流動的檢測裝置，包括與計(jì)算機(jī)相連接的壓力計(jì)和貯氣裝置，所述的貯氣裝置包括觀察箱、氣管和氣囊，壓力計(jì)設(shè)置在觀察箱內(nèi)，觀察箱底部開設(shè)有注氣孔，氣管的一端與注氣孔相連通，另一端與氣囊相連通，氣管上設(shè)置有用于控制氣壓的氣閥，氣囊上設(shè)置有注氣裝置。所述的一種飽和土體中氣體流動的檢測裝置，在氣管上設(shè)置氣閥，能夠有效地將氣體壓力控制在0.15MPa以下，采用由土壓力計(jì)和孔隙水壓力計(jì)組成的壓力計(jì)，能夠有效地檢測氣體流過的瞬間，土中的土壓力和孔隙水壓力會瞬時(shí)變化。
文檔編號G01N15/08GK202305369SQ20112042660
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者胡昕宇, 謝立全, 陸顥文 申請人:胡昕宇, 謝立全, 陸顥文