一种管井内持续监测水位的装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种管井内持续监测水位的装置及使用方法，它包括吊杆、伸缩杆及电子水压传感器，吊杆上设有滑槽，吊杆通过两个U型吊架水平架设于管井口上，U型吊架能够沿着滑槽滑动，当两个U型吊架之间的间距与管井的直径一致时，通过螺栓将U型吊架固定于管井口上；伸缩杆配套设有连接钢筋，伸缩杆和连接钢筋绑扎为一体且通过固定扣件竖向悬设于吊杆中部的下方，伸缩杆上设有刻度；电子水压传感器固定于连接钢筋的底端，电子水压传感器的底端与伸缩杆底端平齐，电子水压传感器深入管井水位面下方，且电子水压传感器与管井水位面之间的间距保持恒定。该装置，部件简单可重复使用，节材环保，满足国家绿色经济发展需求。满足国家绿色经济发展需求。满足国家绿色经济发展需求。

【技术实现步骤摘要】
一种管井内持续监测水位的装置及使用方法


[0001]本专利技术属于基坑降水
，特别涉及一种管井内持续监测水位的装置及使用方法。

技术介绍

[0002]现有的深基坑施工，均有降水需求。降水质量的好坏直接决定挖土施工过程中的土质，从而影响挖土施工的速度和安全。现有的深层降水，主要采用管井降水的施工方式，即在土中通过循环钻挖开一个孔洞，再将管井吊放入泥浆孔内，再使用高压清水冲出泥浆，孔与管井周边空隙处填以黄沙。抽水的方式主要有两种：1、潜水泵。2、真空泵。可根据施工实际情况选择。
[0003]降水井的构造和抽水工具现在已经基本完善，然而在实际降水施工过程中，如何动态监控管井水位显得尤为重要。现在主要的降水水位监测手段为人工监测，水位测量方式可以用卷尺，或者水位计(探头遇水会报警)。
[0004]然而，人工水位测量难度较大，基坑内情况复杂，不是每口井每刻都具备人工测量条件。并且、施工过程中，工况瞬息万变。必要时，需要立刻得知降水井水头高度，以排查施工险情。
[0005]因此，有必要提供一种管井内持续监测水位的装置及方法，既可节约人力消除测量风险，又可实时测量降水井水头，以方便现场策划排查。
[0006]鉴于此，有必要研究一种管井内持续监测水位的装置及使用方法，保证施工的安全性。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种管井内持续监测水位的装置及使用方法，不增加劳力和风险的条件下，实现降水井动态监控的需求。通过测量水压，让每口井都有一个传感器可以实时传输井内水位的信息。整套设备结构简单，操作简洁成本低且可大大的提高施工安全效率。
[0008]为解决以上技术问题，本专利技术包括如下技术方案：
[0009]一种管井内持续监测水位的装置,包括：
[0010]吊杆，所述吊杆上设有滑槽，所述吊杆通过两个U型吊架水平架设于管井口上，所述U型吊架能够沿着所述滑槽滑动，当两个U型吊架之间的间距与管井的直径一致时，通过螺栓将所述U型吊架固定于管井口上；
[0011]伸缩杆，所述伸缩杆配套设有连接钢筋，所述伸缩杆和连接钢筋绑扎为一体且通过固定扣件竖向悬设于吊杆中部的下方，所述伸缩杆上设有刻度；
[0012]电子水压传感器，所述电子水压传感器固定于所述连接钢筋的底端，所述电子水压传感器的底端与所述伸缩杆底端平齐，所述电子水压传感器深入管井水位面下方，且所述电子水压传感器与管井水位面之间的间距保持恒定。
[0013]进一步地，所述伸缩杆包括固定端和伸缩端，所述伸缩端和固定端之间设有伸缩
环，通过旋转伸缩环能够使得伸缩杆伸长或缩短。伸缩杆的长度根据管井深度来调整，伸缩杆合适的长度区间为最大降水深度至管井深度，从而保证整个降水作业过程中，电子水压传感器均位于管井水位面以下。
[0014]进一步地，所述管井内持续监测水位的装置，通过测量水压，间接测量管井水位。
[0015]本专利技术还提供了一种管井内持续监测水位的装置的使用方法，提供前述的管井内持续监测水位的装置备用，所述使用方法包括：
[0016]步骤S1、管井成井时，安装所述管井内持续监测水位的装置；
[0017]步骤S2、根据管井深度调整伸缩杆长度，通过全站仪测得伸缩杆顶标高h1，通过刻度h2推算电子水压传感器的深度h
算
,h
算
＝h1+h2；
[0018]步骤S3、待水位稳定后初测水压p，得出水头h计算公式:h＝(h1+h2‑
p/gρ),与电子水压传感器测出的水头对比；
[0019]步骤S4、基坑开始降水，通过电子水压传感器的传输数据线获取水压，此处即可以派人手持终端仪器逐井测量，也可通过连接到服务器终端，实现数据的实时监控；
[0020]步骤S5、基坑开始取土，水头高度通过水压获得；
[0021]步骤S6、当基坑取土至指定标高时，部分管井需要截井，从而保证管井的稳定性，此时先使用气割切开一个切口，在切口处新布置一根吊杆并通过螺栓与管井口和伸缩杆固定；再切断剩余的管段；最后将上部管段吊运走，伸缩杆伸缩至合适的长度；整个过程中保证电子水压传感器与管井水位面的间距不变，并将上部吊杆及配件重新安装至新管井口上；
[0022]步骤S7、持续降水至结束，重复所述步骤S4至步骤S6，直至整个管井内持续监测水位的装置全部取出。
[0023]进一步地，所述电子水压传感器每分钟记录一次水位数据，并直接通过数据线连接入云端平台。
[0024]进一步地，分别根据管井水头设置报警值、水泵自动关停值：如果水头高度突然上升并超过报警值，则会通过云端平台实时自动提醒管理人员，现场人员可以增加临时水泵，增加降水速度，以控制水位；如果在基坑施工过程中水位低于该值，系统则会自动关停水泵并提醒管理人员，待水位升过该值后再开启。
[0025]进一步地，根据承压水水位设置自动开启关停承压水水泵，水头高于该值即抽水，低于该值则停止抽水，抽水的记录时长也可通过系统自动保存，并可换算出最终的承压水抽水量，并以此为依据，使得周边的回灌井自动回灌相应的水量。
[0026]进一步地，根据设计规定设置水位变化速率报警值，以一小时内水位变化的平均速度作为控制变量，若基坑内外管井水位出现明显异常剧变，系统会自动报警通知项目管理人员，并标识问题管井。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果：
[0028](1)本专利技术提供一种管井内持续监测水位的装置，包括吊杆、伸缩杆以及电子水压传感器，吊杆上设有滑槽，吊杆通过两个U型吊架水平架设于管井口上，U型吊架能够沿着滑槽滑动，当两个U型吊架之间的间距与管井的直径一致时，通过螺栓将U型吊架固定于管井口上；伸缩杆配套设有连接钢筋，伸缩杆和连接钢筋绑扎为一体且通过固定扣件竖向悬设于吊杆中部的下方，伸缩杆上设有刻度；电子水压传感器固定于连接钢筋的底端，电子水压
传感器的底端与伸缩杆底端平齐，电子水压传感器深入管井水位面下方，且电子水压传感器与管井水位面之间的间距保持恒定。本专利技术的管井内持续监测水位的装置，部件简单可重复使用，节材环保，满足国家绿色经济发展需求。
[0029](2)本专利技术提供一种管井内持续监测水位的装置的使用方法，采用间接式测量水位，通过水压换算该井口的水头高度，可避免数据采集过程对管井的影响。通过采用模块化设计，吊杆上的滑槽可使U型吊架沿槽滑动适用各种形式、不同直径的管井，受环境工况制约小，可适用于所有类型的管井内水位监测。该使用方法，可保证全时域自定义监测，方便出现突发情况后的紧急排查，并节约人力。采用自动监测模式，每隔一分钟采集一次水头高度数据，通过后端系统内设置的报警值或者阈值，可以无论场内条件多恶劣，都可自动监测降水施工的安全情况。若出现报警值，系统可以直接通知管理人员。若场内出现不良地质情况，管理人员也可以第一时间通过降水监测系统排查，以判断是何种原因导致施工出现该情况。全天候的电子化监测，可以节约出每日监测的人力，在节约施工成本的同时，又本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管井内持续监测水位的装置，其特征在于，包括：吊杆，所述吊杆上设有滑槽，所述吊杆通过两个U型吊架水平架设于管井口上，所述U型吊架能够沿着所述滑槽滑动，当两个U型吊架之间的间距与管井的直径一致时，通过螺栓将所述U型吊架固定于管井口上；伸缩杆，所述伸缩杆配套设有连接钢筋，所述伸缩杆和连接钢筋绑扎为一体且通过固定扣件竖向悬设于吊杆中部的下方，所述伸缩杆上设有刻度；电子水压传感器，所述电子水压传感器固定于所述连接钢筋的底端，所述电子水压传感器的底端与所述伸缩杆底端平齐，所述电子水压传感器深入管井水位面下方，且所述电子水压传感器与管井水位面之间的间距保持恒定。2.根据权利要求1所述的管井内持续监测水位的装置，其特征在于，所述伸缩杆包括固定端和伸缩端，所述伸缩端和固定端之间设有伸缩环，通过旋转伸缩环能够使得伸缩杆伸长或缩短。3.根据权利要求1所述的管井内持续监测水位的装置，其特征在于，所述管井内持续监测水位的装置，通过测量水压，间接测量管井水位。4.一种管井内持续监测水位的装置的使用方法，其特征在于，提供权利要求1至3任一项所述的管井内持续监测水位的装置备用，所述使用方法包括：步骤S1、管井成井时，安装所述管井内持续监测水位的装置；步骤S2、根据管井深度调整伸缩杆长度，通过全站仪测得伸缩杆顶标高h1，通过刻度h2推算电子水压传感器深度h
算
,h
算
＝h1+h2；步骤S3、待水位稳定后初测水压p，得出水头h计算公式:h＝(h1+h2‑
p/gρ),与电子水压传感器测出的水头对比；步骤S4、基坑开始降水，通过电子水压传感器的传输数据线获取水压，此处...

【专利技术属性】
技术研发人员：马奕骏，顾佳铭，李红梅，薛垚，沈巍巍，施晨凯，
申请(专利权)人：上海建工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：