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原文传递 MBT垃圾田间持水量测定装置及测量方法

专利名称：	MBT垃圾田间持水量测定装置及测量方法
摘要：	本发明公开了MBT垃圾田间持水量测定装置及测量方法。现尚未出现对MBT垃圾材料田间持水量进行测量的方法。本发明包括工作台、试样桶、试样桶翻转机构、固定梯块、出水管、出水收集桶、压盖、竖向杠杆组件、加压装置和蓄水箱。本发明利用蓄水箱由试样桶底部向试样桶注水，并由试样桶侧壁顶部位置出水；利用竖向杠杆组件和加压装置，改变砝码重量，可以使压盖对MBT垃圾试样产生不同竖向压力，来模拟试样在不同填埋深度处的上覆土压力，操作简单，且可以测定不同深度处MBT垃圾的田间持水量及变化规律，为垃圾填埋场的渗滤液估算及稳定性分析提供数据支持。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江理工大学
发明人：	张振营;王宜轩;方月华;潘秀锋;张佳禾
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201910629753.1
公开号：	CN110274842A
代理机构：	杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	黄前泽
分类号：	G01N5/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N5
申请人地址：	310018 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街928号
主权项：	1.MBT垃圾田间持水量测定装置，包括工作台、试样桶、试样桶翻转机构、固定梯块、出水管、出水收集桶、压盖、竖向杠杆组件、加压装置和蓄水箱，其特征在于：所述的工作台开设有基座安置槽，基座安置槽的底部开放；基座置于基座安置槽内；所述基座的两侧焊接有同轴设置的两根连接轴；所述的固定梯块焊接在工作台上，两根连接轴均水平设置，且分别穿过固定梯块开设的一个水平过孔；所述的试样桶翻转机构包括移动架、齿轮、弧形齿条和弹簧；两根连接轴上均固定有齿轮；移动架两端的两根竖杆与固定梯块开设的两个竖向滑道分别构成滑动副，移动架中部的横杆与固定梯块的内腔通过竖直设置的两根弹簧连接；移动架的横杆上固定有按压块；固定在移动架两根竖杆上的两个弧形齿条与两个齿轮分别啮合；两块连接板固定在基座两侧，且两块连接板远离连接轴的一端均开设水平设置的销孔一；工作台开设有销孔二和关于基座安置槽对称的两个支承孔；两个支承孔均与连接轴同轴设置；基座水平状态下，销孔一与销孔二同轴设置；工作台的销孔二内嵌有插销；两根转动轴与两个支承孔分别构成转动副，且两根转动轴内端与两块连接板分别固定；所述的试样桶底部设有一体成型的凸环，凸环通过螺栓固定连接在基座上；基座安置槽的长度大于试样桶与基座的高度之和；所述出水管的一端与试样桶顶部开设的出水口连通，另一端通过软管与出水收集桶连通；出水收集桶固定在工作台上；所述试样桶的两端均开放设置，且桶底铺设有渗透层，覆盖层设置在试样桶内，覆盖层的侧部覆盖试样桶的出水口；所述的压盖设置在覆盖层上；所述的竖向杠杆组件包括杠杆、支撑杆和施力杆；所述的支撑杆竖直固定在工作台上，杠杆中部与支撑杆顶端铰接；压盖铰接在杠杆一端，施力杆顶端铰接在杠杆另一端；所述的加压装置包括平衡杆、吊架、砝码架和配重块；所述的吊架顶端焊接在工作台底面，平衡杆中部铰接在吊架底端；平衡杆的一端与施力杆底端铰接，砝码架铰接在平衡杆的另一端；配重块固定在平衡杆远离砝码架的一端；所述的基座位于试样桶内的位置开设有排水口，排水口顶端连通试样桶，底端连通三通管的第一个接口；三通管的第二个接口处设有阀门；固定柱通过螺栓固定工作台上，蓄水箱固定在固定柱顶端；蓄水箱底端的出水口与三通管的第三个接口通过管道连接，管道上设有阀门；蓄水箱的底端高于试样桶的顶端；所述的搭架呈L形，且搭架的顶端焊接有两块滑移块，滑移块与工作台底面开设的燕尾槽构成滑动副；排水桶置于搭架上。 2.根据权利要求1所述的MBT垃圾田间持水量测定装置，其特征在于：所述的覆盖层和渗透层均由滤纸和透水石组成，覆盖层的透水石设置在覆盖层的滤纸上面，渗透层的透水石设置在渗透层的滤纸下面。 3.根据权利要求2所述的MBT垃圾田间持水量测定装置的测量方法，其特征在于：该方法具体如下：将MBT垃圾试样分为若干份分别执行步骤一至步骤六，各份的初始质量M试样呈等差数列；步骤一：将渗透层的透水石和滤纸依次铺在试样桶桶底，接着在试样桶内倒入一份已破碎并搅拌均匀的MBT垃圾试样；然后将覆盖层的滤纸和透水石依次铺在MBT垃圾试样上，此时覆盖层的透水石侧部完全覆盖住出水管；步骤二：记录蓄水箱中水的质量，打开管道上的阀门，蓄水箱中的水经三通管由试样桶底部向试样桶内注水，直至试样桶上的出水管均匀排出水，且无气泡产生时，关闭管道上的阀门，记录饱和后从出水管排出的水量；步骤三：记录MBT垃圾试样饱和后蓄水箱中剩余水的质量，计算得到留在MBT垃圾试样中水的质量M；步骤四：对饱和后的MBT垃圾试样进行六次压力逐级增大的压力试验，压力试验为施加砝码，使加压装置通过竖向杠杆和压盖对MBT垃圾试样施压压力，具体如下：在砝码架上放置砝码，使得平衡杆靠近配重块那端翘起，导致施力杆朝上运动，而杠杆带动压盖产生竖直向下的压力，对MBT垃圾试样进行挤压，从而模拟MBT垃圾试样在不同填埋深度处的上覆土压力；接着打开三通管第二个接口处的阀门，使三通管的第二个接口排水直至无水滴落下，然后测量排水桶中收集的排水质量M2；最后，根据试样桶顶面到试样桶内腔底面的高度减去试样桶顶面到MBT垃圾试样的高度，得到加压后的试样高度，结合试样桶的内腔底面积，计算出田间持水状态下试样的体积V1；步骤五：六次压力试验后，取出MBT垃圾试样；MBT垃圾试样取出过程具体如下：滑移块沿着燕尾槽滑动，从而使搭架远离三通管；拔出插销，反复向上按压和松开按压块，使得基座逐渐转动带动试样桶顶端朝下；其中，向上压按压块时，对移动架施加一个向上的力，弹簧被压缩，使得与移动架固定的弧形齿条向上移动，并与齿轮脱离，此时基座带动试样桶转动一个角度；松开按压块时，按压块在弹簧回复力作用下使得移动架复位，弧形齿条再次与齿轮啮合，基座停止转动；试样桶顶端朝下到位后，MBT垃圾试样由试样桶倒出，并放入烘箱内，烘干至恒重，记录烘干后的MBT垃圾试样质量为M1；步骤六：计算田间持水状态下的MBT垃圾试样质量M0＝M试样+M-M2，然后计算三种田间持水量如下：干重持水量：湿重持水量：体积持水量： 4.根据权利要求3所述的MBT垃圾田间持水量测定装置的测量方法，其特征在于：MBT垃圾试样分为五份，各份的初始质量分别为1200、1500、1800、2100和2400g。 5.根据权利要求3所述的MBT垃圾田间持水量测定装置的测量方法，其特征在于：管道上阀门打开前蓄水箱中水的质量减去MBT垃圾试样饱和后蓄水箱中剩余水的质量，再减去从出水管排出的水量，得到留在MBT垃圾试样中水的质量M。 6.根据权利要求3所述的MBT垃圾田间持水量测定装置的测量方法，其特征在于：六个压力等级分别为25、50、100、200、300和400kPa。 7.根据权利要求3所述的MBT垃圾田间持水量测定装置的测量方法，其特征在于：设置烘箱温度为65℃。
所属类别：	发明专利