专利摘要

一种基于法兰连接的气密封闭真空预压模型桶装置，包括桶体和圆环形的盖板，桶体内设有土体，土体上方覆盖有土工布；桶体的上端口与盖板为法兰连接结构，桶体的上端口覆盖有真空膜，真空膜的外边缘压紧在盖板与翻边之间；桶体的上部壁面贯穿设有真空管线接口、孔隙水压力传感器孔和真空表孔；土体内竖直埋设有排水板，排水板通过真空管线与抽真空系统连接；孔隙水压力传感器孔和真空表孔中分别设有橡胶塞，橡胶塞上贯穿设有细孔，细孔从外部分别插入微型孔隙水压力传感器和真空表管；微型孔隙水压力传感器和真空表管均埋设在土体中。本实用新型避免了传统模型桶从顶部破膜接入管线，最大限度地保证了气密性，提高试验数据精度。

权利要求

1.一种基于法兰连接的气密封闭真空预压模型桶装置，其特征在于：包括圆柱体形的桶体(1)和圆环形的盖板(2)，桶体(1)内设有土体，土体上方覆盖有土工布；桶体(1)的上端口设有向外的翻边(13)，翻边(13)沿其周向等间距的设有若干个用于与盖板(2)装配的第一通孔，盖板(2)上设有若干个与第一通孔的位置一一对应的第二通孔(4)，第二通孔(4)与第一通孔内设有外六角螺栓(14)，外六角螺栓(14)将盖板(2)固定在翻边(13)上；盖板(2)与翻边(13)之间的间隙中设有密封垫圈(3)；桶体(1)的上端口覆盖有真空膜(9)，真空膜(9)的外边缘压紧在盖板(2)与翻边(13)之间；桶体(1)的上部壁面贯穿设有真空管线接口(5)、孔隙水压力传感器孔(6)和真空表孔(7)；

真空管线接口(5)的外端的外壁上设有第一加强圈(10a)，真空管线接口(5)的内侧一端与真空管线(15)连接，真空管线接口(5)的外侧一端与抽真空系统连接；土体内竖直埋设有排水板(18)，排水板(18)通过真空管线(15)与抽真空系统连接；

孔隙水压力传感器孔(6)的开孔处设有第二加强圈(10b)，孔隙水压力传感器孔(6)内紧密设置有第一橡胶塞(8a)，第一橡胶塞(8a)贯穿设有第一细孔，第一细孔从外部插入微型孔隙水压力传感器(11)，微型孔隙水压力传感器(11)埋设在土体中；

真空表孔(7)的开孔处设有第三加强圈(10c)，真空表孔(7)内紧密设置有第二橡胶塞(8b)，第二橡胶塞(8b)贯穿设有第二细孔，第二细孔从外部插入真空表管(12)，真空表管(12)埋设在土体中。

2.如权利要求1所述的一种基于法兰连接的气密封闭真空预压模型桶装置，其特征在于：所述真空膜(9)的面积公式为：

其中，桶体(1)的外径为D/cm，土体预计沉降深度为l/cm，10为预留宽度10cm。

3.如权利要求1所述的一种基于法兰连接的气密封闭真空预压模型桶装置，其特征在于：所述桶体(1)和盖板(2)均为有机玻璃材质制成。

4.如权利要求1所述的一种基于法兰连接的气密封闭真空预压模型桶装置，其特征在于：所述排水板(18)的顶端设有手型接头(17)，排水板(18)通过手型接头(17)与真空管线(15)连接，手型接头(17)与真空管线(15)的连接处设有第二卡箍(16b)。

5.如权利要求1所述的一种基于法兰连接的气密封闭真空预压模型桶装置，其特征在于：所述桶体(1)内设有用于固定排水板(18)的支架，支架上设有若干个扎带过孔，排水板(18)通过扎带固定在支架上。

6.如权利要求5所述的一种基于法兰连接的气密封闭真空预压模型桶装置，其特征在于：所述微型孔隙水压力传感器(11)、真空表管(12)分别通过扎带固定在支架上。

7.如权利要求1所述的一种基于法兰连接的气密封闭真空预压模型桶装置，其特征在于：所述孔隙水压力传感器孔(6)的数量为4个，阵列式排布在桶体(1)的壁面上；真空表孔(7)的数量为2个，阵列式排布在桶体(1)的壁面上。

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土工程领域实验设备领域，尤其涉及一种基于法兰连接的气密封闭真空预压模型桶装置。

背景技术

真空预压试验是对吹填土进行抽真空，通过将排水板插入土样中，将排水板通过手型接头与真空管线连接，真空管线连接水汽分离瓶，水汽分离瓶通过橡胶软管与真空泵相连；在抽真空的过程中，真空泵产生的负压让土中的水通过排水板排出，排出的水通过水汽分离瓶收集，使土样固结。真空模型箱气密性的好坏，直接关系到试验数据是否准确，土体能否成功固结。

目前国内针对真空预压试验所用模型桶多为塑料桶，各传感器探头、真空管通过顶部破膜方式从桶顶连入桶内，该方法操作不当易导致模型桶漏气，造成试验产生误差。同时，若模型桶发生漏气现象，补救措施繁琐，工作量巨大。

发明内容

为克服上述问题，本实用新型提供一种操作简单易行，应用范围广的基于法兰连接的气密封闭真空预压模型桶装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种基于法兰连接的气密封闭真空预压模型桶装置，包括圆柱体形的桶体1和圆环形的盖板2，桶体1内设有土体，土体上方覆盖有土工布；桶体1的上端口设有向外的翻边13，翻边13沿其周向等间距的设有若干个用于与盖板2装配的第一通孔，盖板2上设有若干个与第一通孔的位置一一对应的第二通孔4，第二通孔4与第一通孔内设有外六角螺栓14，外六角螺栓14将盖板2固定在翻边13上；盖板2与翻边13之间的间隙中设有密封垫圈3；桶体1的上端口覆盖有真空膜9，真空膜9的外边缘压紧在盖板2与翻边13之间；桶体1的上部壁面贯穿设有真空管线接口5、孔隙水压力传感器孔6和真空表孔7；

真空管线接口5的外端的外壁上设有第一加强圈10a，真空管线接口5的内侧一端与真空管线15连接，真空管线接口5的外侧一端与抽真空系统连接；土体内竖直埋设有排水板18，排水板18通过真空管线15与抽真空系统连接；

孔隙水压力传感器孔6的开孔处设有第二加强圈10b，孔隙水压力传感器孔6内紧密设置有第一橡胶塞8a，第一橡胶塞8a贯穿设有第一细孔，第一细孔从外部插入微型孔隙水压力传感器11，微型孔隙水压力传感器11埋设在土体中；

真空表孔7的开孔处设有第三加强圈10c，真空表孔7内紧密设置有第二橡胶塞8b，第二橡胶塞8b贯穿设有第二细孔，第二细孔从外部插入真空表管12，真空表管12埋设在土体中。

进一步，所述真空膜9的面积公式为：

其中，桶体1的外径为D/cm，土体预计沉降深度为l/cm，10为预留宽度10cm。

进一步，所述桶体1和盖板2均为有机玻璃材质制成。

进一步，所述排水板18的顶端设有手型接头17，排水板18通过手型接头17与真空管线15连接，手型接头17与真空管线15的连接处设有第二卡箍16b。

进一步，所述桶体1内设有用于固定排水板18的支架，支架上设有若干个扎带过孔，排水板18通过扎带固定在支架上。

进一步，所述微型孔隙水压力传感器11、真空表管12分别通过扎带固定在支架上。

进一步，所述孔隙水压力传感器孔6的数量为4个，阵列式排布在桶体1的壁面上；真空表孔7的数量为2个，阵列式排布在桶体1的壁面上。

本实用新型的有益效果是：1、通过桶体侧壁开孔，使微型孔隙水压力传感器导线和真空表管穿过，且抽真空系统通过真空管线与桶侧壁连接，避免了传统模型桶从顶部破膜接入管线，最大限度地保证了真空预压试验的气密性，提高试验数据精度；2、通过采用具有良好弹性的橡胶塞密封桶壁开孔，并在橡胶塞中央开设小孔使各导线穿过，通过橡胶塞特性，将导线与橡胶塞、桶壁与橡胶塞紧密连接，保证了模型桶的气密性；3、设置有机玻璃桶盖与桶体的法兰连接，并在其中夹设真空膜，通过计算铺设大小合适的真空膜，使土体在抽真空的过程中顺利沉降并保证了气密性；4、操作简单易行，可重复使用，应用范围广，通过该真空预压模型桶装置对土体进行抽真空和孔隙水压力等试验数据测量，为岩土工程真空预压模型试验的设计提供参考，提供了一种合适的模拟装置。

附图说明

图1是本实用新型的左视图。

图2是本实用新型的主视图。

图3是本实用新型的俯视图。

图4是本实用新型真空管线接口的结构示意图。

图5是本实用新型孔隙水压力传感器孔的结构示意图。

图6是本实用新型排水板及真空管线连接的结构示意图。

附图标记说明：1、桶体；2、盖板；3、密封垫圈；4、第二通孔；5、真空管线接口；6、孔隙水压力传感器孔；7、真空表孔；8a、第一橡胶塞；8b、第二橡胶塞；9、真空膜；10a、第一加强圈；10b、第二加强圈；10c、第三加强圈；11、孔隙水压力传感器；12、真空表管；13、翻边；14、外六角螺栓；15、真空管线；16a、第一卡箍；16b、第二卡箍；16c、第三卡箍；17、手型接头；18、排水板；19、抽真空系统管线。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述，但本实用新型的保护范围并不仅限于此：

参照附图，一种基于法兰连接的气密封闭真空预压模型桶装置，包括圆柱体形的桶体1和圆环形的盖板2，桶体1和盖板2均为有机玻璃材质制成，保证试验全过程便于观察。桶体1内设有土体，土体上方覆盖有土工布；桶体1的上端口设有向外的翻边13，翻边13沿其周向等间距的设有若干个用于与盖板2装配的第一通孔，盖板2上设有若干个与第一通孔的位置一一对应的第二通孔4，第二通孔4与第一通孔内设有外六角螺栓14，外六角螺栓14将盖板2固定在翻边13上；盖板2与翻边13之间的间隙中设有密封垫圈3，密封垫圈3的形状与盖板2的形状一致；桶体1的上端口覆盖有真空膜9，真空膜9的外边缘压紧在盖板2与翻边13之间，并放置于密封垫圈3下，将桶体1密封；在使用外六角螺栓14将盖板2、密封垫圈3、翻边13、真空膜9进行法兰连接时，其中外六角螺栓14穿过真空膜9，破膜连接即可；真空膜9的面积公式为：

其中，桶体1的外径为D/cm，土体预计沉降深度为l/cm，10为预留宽度10cm。既保证了桶体的气密性，又保证了抽真空过程中土体顺利沉降。

桶体1的上部壁面贯穿设有真空管线接口5、孔隙水压力传感器孔6和真空表孔7；无需破坏真空膜9而出，保证气密性。所述孔隙水压力传感器孔6的数量为4个，阵列式排布在桶体1的壁面上；真空表孔7的数量为2个，阵列式排布在桶体1的壁面上。桶体1内设有用于固定排水板18的支架，支架上设有若干个扎带过孔，微型孔隙水压力传感器11、真空表管12、排水板18分别通过扎带固定在支架上。

真空管线接口5的外端的外壁上设有第一加强圈10a，真空管线接口5的内侧一端与真空管线15连接，真空管线接口5的外侧一端与抽真空系统连接，真空管线接口5与真空管线15的连接处通过第一卡箍16a箍紧，真空管线接口5与抽真空系统管线19的连接处通过第三卡箍16c箍紧；土体内竖直埋设有排水板18，排水板18的上端设有手型接头17，手型接头17与排水板18通过AB胶固定；排水板18通过手型接头17与真空管线15连接，手型接头17与真空管线15的连接处设有第一卡箍16；排水板18通过真空管线15与抽真空系统连接；

孔隙水压力传感器孔6的开孔处设有第二加强圈10b，孔隙水压力传感器孔6内紧密设置有第一橡胶塞8a，第一橡胶塞8a贯穿设有第一细孔，第一细孔从外部插入微型孔隙水压力传感器11，微型孔隙水压力传感器11埋设在土体中；

真空表孔7的开孔处设有第三加强圈10c，真空表孔7内紧密设置有第二橡胶塞8b，第二橡胶塞8b贯穿设有第二细孔，第二细孔从外部插入真空表管12，真空表管12埋设在土体中。

微型孔隙水压力传感器11、真空表管12分别穿过第一橡胶塞8a、第二橡胶塞8b上的第一细孔、第二细孔进入桶体1内，因橡胶塞具有良好的弹性，通过该特性，能够使导线与橡胶塞、桶壁与橡胶塞紧密连接，保证了模型桶的气密性。

一种基于法兰连接的气密封闭真空预压模型桶装置试验方法，采用上述桶体的侧壁开孔、桶体顶部法兰连接保证气密性的真空预压模型桶装置进行操作，通过该装置测量真空预压试验时土体内孔隙水压力、土体内真空度，为真空预压试验方案提供参考依据，包括如下操作：

步骤一，检查有机玻璃的桶装置各部件是否正常，真空膜有无破损，橡胶塞有无破损，若存在部件不正常或破损泄露，需重新更换部件直到部件均正常使用；

步骤二，将真空表管、孔隙水压力传感器探头穿过其对应的橡胶塞，橡胶塞通过自身弹性与连接线紧密连接，并将探头和管线通过桶身上的开孔放入桶体内，固定好相应位置，用橡胶塞将开孔塞紧；

步骤三，将排水板与手型接头连接，手型接头与真空管线相连，并用卡箍箍紧，将排水板放置于桶内固定，并将真空管线另一头与桶内侧真空管线接口相连，用卡箍箍紧，桶外侧真空管线接口用真空管线与抽真空系统相连，用卡箍箍紧；

步骤四，往桶内加入试验土样，并没过真空管线与真空管线接口，土体上覆土工布，将上述计算得到尺寸的真空膜铺设在土工布上方，并将桶体上部开口覆盖，将密封垫圈铺设于外翻上，并对齐第一通孔与第二通孔，将有机玻璃的盖板覆盖于密封垫圈上，并对齐相对应的通孔，使用外六角螺栓将桶体密封；

步骤五，开启抽真空系统，土体内水通过排水板排出，探头所测数据通过仪表得到，通过数据分析得到真空预压试验时土体内孔隙水压力、土体内真空度。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。

一种基于法兰连接的气密封闭真空预压模型桶装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。