[實用新型]反力式大尺寸城市固體廢棄物壓縮試驗儀

有效

• 申請號: 200720073674.X
• 申請日: 2007-08-16
• 公開（公告）號: CN201075080Y
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發明（設計）人: 馮世進
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00;G01N33/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 張磊

技術領域

本實用新型屬于環境巖土工程技術領域，具體涉及一種反力式大尺寸城市固體廢棄物壓縮試驗儀。

背景技術

城市固體廢棄物是人們日常生活中或為城市日常生活提供服務的活動中產生的固體廢棄物，如果對城市固體廢棄物不進行處理，將會對環境造成嚴重的危害。目前，衛生填埋是處理城市固體廢棄物最主要的方法。在填埋過程中，固體廢棄物在自重或上覆荷載作用下將會發生沉降，封場前的沉降可以增大填埋場的容量，但是過大的沉降和不均勻沉降將會使得填埋場內部的管線發生破壞，引起填埋場內部排水和排氣不通暢；封場后如果發生過大沉降，將會使得填埋場覆蓋層土工膜發生拉裂破壞。所以，填埋場的沉降是填埋場涉及的最主要土工問題之一。

為了計算填埋場的沉降，必須采用壓縮試驗深入研究城市固體廢棄物的壓縮變形特性。由于城市固體廢棄物的成分復雜，含有大量的有機質成分，并含有較多大尺寸顆粒，目前傳統的土工壓縮試驗儀(內徑：6.18cm，高度2cm)尺寸太小，無法進行壓縮試驗；即使將城市固體廢棄物進行破碎，采用傳統的土工壓縮試驗儀進行壓縮試驗，也無法反映城市固體廢棄物真實的壓縮變形特性。

發明內容

本實用新型的目的在于提出一種反力式大尺寸城市固體廢棄物壓縮試驗儀。

本實用新型提出的反力式大尺寸城市固體廢棄物壓縮試驗儀，由頂板1、立柱2、量力環3、壓力活塞4、壓縮容器5、透水石6、托盤7、千斤頂8、底座9、位移計10、連接管11和滲濾液收集器12組成，其結構如圖1和圖2所示。其中，頂板1、立柱2和底座9組成一個反力架系統，立柱2一端通過螺栓連接底座9，另一端通過螺栓連接頂板1；量力環3一端通過螺栓連接頂板1，另一端通過螺栓連接壓力活塞4，壓力活塞4位于壓縮容器5上方，壓力活塞4由連接桿13和底部的壓縮盤14連接組成，壓縮盤14中間設有排水孔；壓縮容器5位于托盤7上方，壓縮容器5的上、下均設有透水石6，底部四周設有排水孔；托盤7側壁設有排水孔；千斤頂8位于托盤7下方，并固定于底座9上方；位移計10由磁座15和測試儀表16組成，磁座15固定于立柱2上，測試儀表16固定于壓縮容器5一側；連接管11一端連接托盤7側壁排水孔，另一端連接滲濾液收集器12。

本實用新型中，量力環3由鋼環和百分表連接組成。

本實用新型中，壓縮容器5底面以上1/3部位設有鋼箍，測試儀表16固定于該鋼箍上方。

本實用新型中，立柱2為2-4根。

本實用新型中，壓力活塞4的壓縮盤14直徑應該小于壓縮容器5的內徑，以確保壓縮試驗過程中，壓縮活塞4和壓縮容器5之間不要產生摩阻力，確保試驗的準確性。

本實用新型中，托盤7的四周比中間要高一些，方便收集從壓縮容器中排出的滲濾液。

本實用新型的工作過程如下：

在壓縮容器5中裝滿城市固體廢棄物作為試樣，在試樣的底部及頂部各放一塊透水石6，在透水石6上鋪設濾紙，讓壓力活塞4的底盤與頂部透水石6相接觸，由于壓力活塞4和量力環3都是固定在頂板1上，壓力活塞4的底盤不會發生運動，搖動千斤頂8施加荷載，托盤7和壓縮容器5就會向上運動，使得城市固體廢棄物發生壓縮變形。由于反力架是一個自平衡系統，千斤頂8的頂升壓力通過量力環3的變形量來確定，量力環3的變形由裝在量力環內的百分表來讀取，通過剛度換算系數來確定千斤頂的頂升壓力；城市固體廢棄物的變形通過位移計10測試壓縮容器5上升量來計算；城市固體廢棄物壓縮過程中產生的滲濾液是通過壓縮容器5底部排水孔排到托盤7上，然后通過托盤7側壁的排水孔，經過連接管11，匯集到滲濾液收集器12中。

本實用新型的有益效果：

本實用新型滿足了現有儀器無法測試含有大尺寸顆粒的城市固體廢棄物試樣的壓縮性，能夠合理的對城市固體廢棄物壓縮特性進行評價。

附圖說明

圖1為本實用新型的主視圖。

圖2為圖1的A-A剖視圖。

圖中標號：1為頂板，2為立柱，3為量力環，4為壓力活塞，5為壓縮容器，6透水石，7為托盤，8為千斤頂，9為底座，10為位移計，11為連接管，12為滲濾液收集器，13為連接桿，14為壓縮盤，15為磁座，16為測試儀表。

具體實施方式

下面通過實施例進一步描述本實用新型。

實施例1，頂板1采用鋼材制作，長為800毫米，寬為300毫米，高為10毫米，距離頂板兩端100毫米中心處分別留有直徑為20毫米的圓形空洞，用于固定立柱2，頂板1中間也留有直徑為10毫米的圓形空洞，用于固定量力環3；立柱2長度為1400毫米，直徑為20毫米，立柱2兩端加工有螺紋，儀器兩側各有一根立柱2；量力環3由鋼環和百分表組成，百分表精度為0.01毫米，量程為0～10毫米；壓力活塞4由連接桿13和壓縮盤14組成，連接桿13長度為250毫米，直徑25毫米，壓縮盤14直徑為180毫米，厚度為20毫米，在壓縮盤14上均勻分布有10個直徑為1.5毫米的孔洞用于排水，連接桿13和壓縮盤14焊接在一起；壓縮容器5的內徑為190毫米，高度為340毫米，壁厚為20毫米，壓縮容器5底部的四周都有直徑為2毫米的排水孔，壓縮容器5底面以上1/3部位設有一道鋼箍；透水石6的材料為塑料板，直徑為185毫米、厚度為7毫米，在透水石6上均勻布滿直徑為0.5毫米的排水孔；托盤7內徑為300毫米，壁厚為10毫米，側壁高度為30毫米，托盤厚度為10毫米，托盤7側壁底部留有一個直徑為1.5毫米的孔洞用于排水；千斤頂8的最大伸長距離為300mm，最大油壓頂升壓力為50kN；底座9為槽鋼，長為800毫米，寬為400毫米，翼緣高度為40毫米，寬度為20毫米，腹板厚度為15毫米；位移計10的最大量程為200毫米，精度為0.1毫米；連接管11為直徑1.5毫米的塑料管，長度為800毫米；滲濾液收集器12為最大量程1升的燒杯。將上述部件按圖1～圖2所示方式連接，本領域的技術人員均能順利實施。