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专利号: 2021113836613
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种模拟沉降和滤液收集装置,其特征在于:包括试验箱、动力系统、渗滤液收集系统、沉降检测系统和固定装置;

所述试验箱内设有土体,试验箱底面中间开设有缺口,缺口用于模拟土体沉降;

所述渗滤液收集系统包括pvc板(2‑1),pvc板(2‑1)配合设置在试验箱的缺口处,pvc板(2‑1)的形状与缺口的形状一致;pvc板材(2‑1)的底面边缘设有一圈储液槽(2‑2),储液槽(2‑2)用于承接缺口处渗出的滤液;储液槽(2‑2)的底面开设有下滤口(2‑3),下滤口(2‑3)连接有橡皮管(2‑4),橡皮管(2‑4)的另一端连接有量筒(2‑5);

所述动力系统包括升降机安装板(1‑6)和蜗轮丝杠升降机(1‑2),升降机安装板(1‑6)水平设置在pvc板(2‑1)的下方,升降机安装板(1‑6)的中央安装有蜗轮丝杠升降机(1‑2),pvc板(2‑1)的底部中央固定在蜗轮丝杠升降机(1‑2)的丝杆顶端;pvc板(2‑1)的底部四个角分别固定有导杆(1‑7),导杆(1‑7)竖直向下并穿设升降机安装板(1‑6),导杆(1‑7)与升降机安装板(1‑6)滑动配合;蜗轮丝杠升降机的输入端与减速机(1‑1)的输出端连接,减速机(1‑1)的输入端与电机(1‑3)的输出端连接,电机(1‑3)是正反转的电机;

所述固定装置包括钢板(4‑3),钢板(4‑3)水平设置在升降机安装板(1‑6)的下方,减速机(1‑1)、电机(1‑3)的底部分别连接有支撑槽钢(4‑1);支撑槽钢(4‑1)的底部垂直设置在钢板(4‑3)上,支撑槽钢(4‑1)的顶部竖直向上并支撑在减速机(1‑1)、电机(1‑3)的底部;钢板(4‑3)通过地脚螺栓(4‑2)与外部平台固定连接;

所述沉降检测系统包括应变式位移计(3‑1),应变式位移计(3‑1)设置在pvc板(2‑1)与升降机安装板(1‑6)之间,应变式位移计(3‑1)用于检测pvc板(2‑1)相对升降机安装板(1‑

6)的位移变化值;应变式位移计(3‑1)通过信号线(3‑2)与应变采集仪(3‑3)电连接,应变采集仪(3‑3)采集pvc板(2‑1)相对升降机安装板(1‑6)的位移变化值。

2.如权利要求1所述的一种模拟沉降和滤液收集装置,其特征在于:所述蜗轮丝杆升降机(1‑2)包括涡轮箱、蜗轮、蜗杆和丝杆,升降机安装板(1‑6)的底面中央安装有涡轮箱;蜗轮转动设置在蜗轮箱内,蜗轮中心设有内螺纹,蜗轮中心螺纹连接有丝杆,丝杆竖直贯通蜗轮箱,丝杆的上端穿过升降机安装板(1‑6)的底面中央;丝杆的顶端为法兰式,丝杆的顶端与pvc板材的底面固定连接,丝杆伸出蜗轮箱的下部设置在丝杆外套内,丝杆外套的顶端与蜗轮箱固定连接,丝杆外套的底端与钢板(4‑3)固定连接。

3.如权利要求1所述的一种模拟沉降和滤液收集装置,其特征在于:所述储液槽(2‑2)的槽壁具有斜面,使得储液槽(2‑2)的槽口宽度大于槽底宽度,便于滤液流向储液槽(2‑2)槽底。

4.如权利要求1所述的一种模拟沉降和滤液收集装置,其特征在于:所述减速机(1‑1)是行星减速机,减速机控制pvc板(2‑1)以1.5mm/min的速度下降。

5.如权利要求1所述的一种模拟沉降和滤液收集装置,其特征在于:所述电机(1‑3)连接有正反转开关(1‑4)。

6.采用权利要求1‑5中任意一项所述的模拟沉降和滤液收集装置的试验方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)向试验箱内填筑土体,并逐层夯实,检查动力系统、渗滤液收集系统、沉降检测系统、固定装置的连接是否准确;

(2)将pvc板与试验箱底面缺口处对齐,之后运转电机将pvc板上升,当pvc板顶面与试验箱内部底面平行时停止,等待试验箱内的土体进行饱和;

(3)进行沉降试验,运转电机将pvc板下降,试验箱缺口处土体会随之发生沉降变形,缺口处土体和pvc板一起下降,即沉降;土体变形后,土体内部水开始向变形处渗流;

(4)收集渗流的滤液,滤液集中通过储液槽的下滤口经橡胶管流入量筒内,实时收集反应滤液收集速率;

(5)收集pvc板的沉降变化信息,pvc板的沉降变化信息通过位移计反映,并通过信号线传输至应变采集仪。