[发明专利]一种土工管袋室内有压充灌脱水装置及操作方法

说明书

本发明公开了土工管袋室内有压充灌脱水装置及操作方法，其中脱水装置包括包括装置主体、充灌模块、脱水收集模块和压力数据采集模块，所述装置主体包括实验区、储盘区和底座，所述储盘区设于所述实验区一侧，所述储盘区内储存有上下叠放的若干收集盘，所述充灌模块包括位于所述实验区上部的管袋设置结构、土工管袋和向所述土工管袋充灌泥浆的充灌装置，所述脱水收集模块包括设于所述实验区下部将土工管袋渗出物质向下汇集的汇集结构和设于所述底座中用于将所述收集盘逐个输送到所述汇集结构的下方出口处的输送机构。本发明通过控制器实现泥浆充灌、渗出物质收集称重、更换收集盘各个步骤的自动运行，并能实时采集各处压力数据进行实时分析。

技术领域

本发明属于建筑技术领域，具体涉及一种土工管袋室内有压充灌脱水装置及操作方法。

背景技术

土工合成材料（主要指土工织物、土工膜）作为一种新型建筑材料，有良好的透水性能，其作为防渗、反滤材料，在堤坝填筑、地基加固、抗洪抢险、围海造陆等工程领域中具有广泛应用，已在各类土木工程建设中发挥着越来越重要的作用。

土工管袋是由土工合成材料按照设计尺寸缝制并现场充灌泥砂浆脱水固结后形成的构筑物，土工管袋的充填及排水固结是工程实际应用中的重要环节，但在涉及其全过程的排水固结特性分析仍多数依靠经验，相关的实验研究中，室外模拟实验费材费力，室内土工管袋虽是研究其脱水固结特性的良好途径，但由于实验过程中土工管袋在脱水固结过程中会有大量水和细粉粒物质从土工管袋的织物缝隙渗出，实验中采用按照一定的比例对土工管袋进行进行放缩设计，但实验中渗出的物质还是要及时装载称重，加上实验需要对土工布袋中加压充灌泥浆的同时采集土工管袋内各处的孔隙水压力及土压力等数据，（至少要采集孔隙水压力数据，土压力数据可根据实验内容依据孔隙水压力推算出来）。然而目前在室内进行相关实验时没有能方便设置土工布袋，自动化实现相关渗出物质及时装载称重，并自动采集土工布袋内部压力数据的装置，导致实验中必须人工设置土工布袋、加压注入泥浆、收集渗出物质称重等一系列过程，因此存在实验人员的劳动强度大、容易因人为操作失误造成实验结果可靠性降低、数据采集不及时、人员接近注入加压泥浆的土工管袋而存在安全风险等缺陷，因而本发明设计了自动化实现相关实验并改进了实验的操作方法，以在克服上述缺陷的前提下实现全方位实时监测土工管袋内外部各项指标，对其充填排水固结特性进行分析，综合考虑由各类型土工合成材料缝制的土工管袋特性，用以指导工程实践。

发明内容

本发明的目的是提供一种土工管袋室内有压充灌脱水装置，用于解决现有技术由于设置土工布袋、加压注入泥浆、收集渗出物质称重等一系列过程均有人工完成，导致的人员劳动强度大、易受人为失误影响、采集数据不及时和人员存在安全风险的技术问题。

所述的一种土工管袋室内有压充灌脱水装置，包括装置主体、充灌模块、脱水收集模块和压力数据采集模块，所述装置主体包括实验区、储盘区和底座，所述储盘区设于所述实验区一侧，所述储盘区和所述实验区均设于底座上方，所述储盘区内储存有上下叠放的若干收集盘，所述充灌模块包括位于所述实验区上部的管袋设置结构、土工管袋和向所述土工管袋充灌泥浆的充灌装置，所述脱水收集模块包括设于所述实验区下部将土工管袋渗出物质向下汇集的汇集结构和设于所述底座中用于将所述收集盘逐个输送到所述汇集结构的下方出口处的输送机构，所述压力数据采集模块包括布置在所述土工管袋内部的管袋压力传感器、汇集所述管袋压力传感器数据的采集卡、对数据进行存储处理的计算机和称重装置，每个收集盘包括盘体和安装在所述盘体底部的所述称重装置，所述称重装置内的称重压力传感器和所述管袋压力传感器均向所述采集卡发送数据，所述采集卡向所述计算机发送数据，所述计算机还通过控制器分别控制所述充灌装置和所述输送机构。

优选的，所述汇集结构包括固定在所述实验区中的集料斗，所述集料斗位于所述管袋设置结构的正下方，所述管袋设置结构包括通过吊板钢筋吊挂在所述实验区上部的垫板，所述吊板钢筋安装到所述实验区顶部，所述实验区为底部开口连通所述底座的密闭结构。