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原文传递一种海绵城市透水铺装渗透性能衰减规律测试装置及方法

专利名称：	一种海绵城市透水铺装渗透性能衰减规律测试装置及方法
摘要：	本发明公开了一种海绵城市透水铺装渗透性能衰减规律测试装置及方法，上套筒连通于下套筒的上方，且上套筒内设置有橡胶套，其中，待测透水铺装试件位于所述橡胶套内，上套筒的侧壁上设置有第一测试口，下套筒的侧壁上设置有第二测试口，第一测试口及第二测试口与测压管相连通；下套筒内设置有斜板，下套筒的侧壁上开设有出水口，其中，第二测试口位于斜板的上方，出水口位于斜板最低端的位置处，出水管的一端与所述出水口相连通，出水管的另一端位于过滤筛的上方，过滤筛固定于集水箱的顶部开口位置处；模拟降雨系统通过流速计与喷头的入口相连通，该装置及方法能够测试在不同堵塞物质及不同降雨条件下透水材料的渗透性能衰变情况。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	长安大学
发明人：	郑木莲;宋东方;雷宝财;王珂;刘珊;李松珍
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-11T00:00:00+0800
申请号：	CN201910672932.3
公开号：	CN110320147A
代理机构：	西安通大专利代理有限责任公司
代理人：	范巍
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	710064 陕西省西安市南二环路中段
主权项：	1.一种海绵城市透水铺装渗透性能衰减规律测试装置，其特征在于，包括上套筒(71)、下套筒(72)、测压管(9)、过滤筛(15)、集水箱(17)、模拟降雨系统、喷头(20)、流速计(21)及投料系统；上套筒(71)连通于下套筒(72)的上方，且上套筒(71)内设置有橡胶套(11)，其中，待测透水铺装试件(13)位于所述橡胶套(11)内，上套筒(71)的侧壁上设置有第一测试口，下套筒(72)的侧壁上设置有第二测试口，第一测试口及第二测试口与测压管(9)相连通；下套筒(72)内设置有斜板(19)，下套筒(72)的侧壁上开设有出水口(14)，其中，第二测试口位于斜板(19)的上方，出水口(14)位于斜板(19)最低端的位置处，出水管的一端与所述出水口(14)相连通，出水管的另一端位于过滤筛(15)的上方，过滤筛(15)固定于集水箱(17)的顶部开口位置处；模拟降雨系统通过流速计(21)与喷头(20)的入口相连通；当测定待测透水铺装试件(13)的孔隙率时，则喷头(20)位于上套筒(71)的正上方；当模拟堵塞物砂颗粒试验时，投料系统及喷头(20)依次分别位于上套筒(71)的正上方。 2.根据权利要求1所述的海绵城市透水铺装渗透性能衰减规律测试装置，其特征在于，所述投料系统包括进料漏斗(2)、支撑架(1)及振动筛(5)；进料漏斗(2)固定于支撑架(1)的顶部，进料漏斗(2)内设置有转动辊(3)，转动辊(3)的外周布置有搅拌叶(4)，振动筛(5)位于进料漏斗(2)底部出口的位置处，振动筛(5)连接有振动电机(6)。 3.根据权利要求1所述的海绵城市透水铺装渗透性能衰减规律测试装置，其特征在于，所述模拟降雨系统包括水源(23)、潜水泵(22)及用于检测水源(23)内水温的水温计(24)，其中，潜水泵(22)位于水源(23)内，潜水泵(22)的出口经流速计(21)与喷头(20)相连通。 4.根据权利要求1所述的海绵城市透水铺装渗透性能衰减规律测试装置，其特征在于，上套筒(71)顶部的侧面沿轴向设置有若干溢流口(8)；测压管(9)通过压力水管(10)与第一测试口及第二测试口相连通。 5.根据权利要求1所述的海绵城市透水铺装渗透性能衰减规律测试装置，其特征在于，上套筒(71)内设置有内套筒(12)，其中，橡胶套(11)位于所述内套筒(12)内。 6.根据权利要求1所述的海绵城市透水铺装渗透性能衰减规律测试装置，其特征在于，上套筒(71)与下套筒(72)之间通过连接法兰(18)相连接。 7.根据权利要求1所述的海绵城市透水铺装渗透性能衰减规律测试装置，其特征在于，集水箱(17)上设置有用于测量集水箱(17)内水位的标尺(16)。 8.一种海绵城市透水铺装渗透性能衰减规律测试方法，其特征在于，基于权利要求5所述的海绵城市透水铺装渗透性能衰减规律测试装置，包括以下步骤：将待测透水铺装试件(13)上下端面切平整，再测量待测透水铺装试件(13)的高度h，采用量体积法测定待测透水铺装试件(13)的孔隙率ne为：其中，m1为待测透水铺装试件(13)浸水24h后在水中测得的质量，v为体积法测出的待测透水铺装试件(13)的体积，ρw为水的密度。 9.一种海绵城市透水铺装渗透性能衰减规律测试方法，其特征在于，基于权利要求5所述的海绵城市透水铺装渗透性能衰减规律测试装置，包括以下步骤：测量待测透水铺装试件(13)的直径，根据待测透水铺装试件(13)的直径计算待测透水铺装试件(13)的横截面面积A；将待测透水铺装试件(13)在NaCl溶液中进行浸泡，再取出后擦干待测透水铺装试件(13)的表面，并在待测透水铺装试件(13)的侧面涂抹凡士林，同时通过橡胶套(11)对待测透水铺装试件(13)进行包裹，然后放入内套筒(12)内，再将上套筒(71)与下套筒(72)相连通，最后将内套筒(12)放置于上套筒(71)内；打开模拟降雨系统，观察流速计(21)的读数，向内套筒(12)内注水，直至上套筒(71)上部开始溢流为止，记录当前测压管(9)的读数h1，同时记录集水箱(17)内水的水位Q1，观察测压管(9)的读数，当测压管(9)的读数稳定时，记录当前测压管(9)的读数h2及集水箱(17)中的水位Q2，计算水力坡度J；其中，hw为流经待测透水铺装试件(13)后的水头损失，h为待测透水铺装试件(13)的高度；利用达西定律求取待测透水铺装试件(13)在T℃的渗透系数kT为：其中，Q为待测透水铺装试件(13)上下表面压力值平稳时对应的流量。 10.一种海绵城市透水铺装渗透性能衰减规律测试方法，其特征在于，基于权利要求5所述的海绵城市透水铺装渗透性能衰减规律测试装置，包括以下步骤：将投料系统移动至上套筒(71)的正上方，开启投料系统，将预设质量ms的堵塞物砂颗粒均匀洒布在待测透水铺装试件(13)的上部，然后移走投料系统；将喷头(20)对准上套筒(71)顶部的进水口，打开模拟降雨系统，观察流速计(21)的读数，向内套筒(12)内注水，直至上套筒(71)上部开始溢流为止，记录当前测压管(9)的读数h11，同时记录集水箱(17)内水的水位Q11，观察测压管(9)的读数，当测压管(9)的读数稳定时，记录当前测压管(9)的读数h12及集水箱(17)中的水位Q12，计算水力坡度J1；其中，hw为流经待测透水铺装试件(13)后的水头损失，h为待测透水铺装试件(13)的高度；利用达西定律求取待测透水铺装试件(13)在T℃的渗透系数k1为：其中，Q为待测透水铺装试件(13)上下表面压力值平稳时对应的流量，A为待测透水铺装试件(13)的横截面面积；关闭模拟降雨系统，收集待测透水铺装试件(13)上表面未进入孔隙的砂以及沉淀在过滤筛(15)上的砂，分别烘干后称重，得两者的重量分别为m1和m2，计算堵塞于待测透水铺装试件(13)孔隙内的砂质量mc为： mc＝ms-m1-m2。
所属类别：	发明专利