CN113513308A - 一种地下水自动化监测井井口保护装置及安装、使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下水自动化监测井井口保护装置，包括筒体、盖体及半埋地下的混凝土基座；所述筒体包括外筒体及内筒体，所述外筒体固接于混凝土基座，所述内筒体固定于外筒体内部，并设有测量尺，所述测量尺底端连接浮球；所述盖体一端设置有铰接于外筒体顶端的铰接转轴；所述混凝土基座内设置有固定支撑体系。其优点在于，支持地下水自动化监测装置的安装及数据传输；不受水位季节性变化影响可随时自动量测地下水位量测，方便数据对比复核，确保监测数据的准确性；基座内的固定支撑体系施工方便且牢固可靠，能有效防止地基不均匀沉降；适用于人工填土层或沿海软土地基地区的地下水监测工作。

Description

一种地下水自动化监测井井口保护装置及安装、使用方法

技术领域

本申请属于地下水监测井保护技术领域，具体涉及一种地下水自动化监测井井口保护装置。

背景技术

地下水监测是地质环境变化监测与分析管理、地下水开采量控制的重要基础性工作。地下水监测工作多采用纯手工操作，人工量测水量、水温及水位等数据及人工取样化验分析，不仅工作效率低、精度差，而且监测频率低，无法达到数据采集的实时性和管理的自动化要求。借助先进的传感器技术、通信技术和数据分析处理技术，应用可实现地下水多要素数据自动采集、传输、接受、分析与管理于一体的地下水实时动态监测系统，可有效解决人工量测手段落后、频率低、精度差等问题。

相较采用人工观测技术手段的地下水监测井，自动化监测井的保护装置需要与数据采集及传输装置同步设计、同步安装，且有更严格要求：一则，监测设备造价昂贵且放置于户外监测井中，需要严密的防护和牢固可靠的设计，防止人为破坏或者偷盗事故发生；二则，监测设备的水压力传感、数据采集传输系统对环境要求高，需安置于稳定的环境中，当监测井建设于人工填土、沿海软土层或其他软弱土地基地区时，监测井地基基座需防止不均匀沉降的发生，以保证监测工作精度及数据准确性；三则，长时间持续运行监测仪器灵敏度可能下降，保护装置的设计应当为监测数据准确性的现场复核提供便利条件；四则，需满足监测仪器、电缆线安装及监测数据远程传输通信的要求，不能屏蔽传输信号。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺陷，本发明专利的目的在于提供一种可防止地基不均匀沉降，能够实现地下水水位季节性变化条件下自动观测水位以便数据复核，牢固可靠的多功能地下水自动化监测井井口保护装置。为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案：

一种地下水自动化监测井井口保护装置，包括筒体、盖体及半埋地下的混凝土基座；所述筒体包括外筒体及内筒体，所述外筒体固接于混凝土基座，所述内筒体固定于外筒体内部，并设有测量尺，所述测量尺底端连接浮球；所述盖体一端设置有铰接于外筒体顶端的铰接转轴；所述混凝土基座内设置有固定支撑体系。

优选的，所述外筒体顶端外部设有圆筒状锁座，所述盖体下表面固定设置的锁紧螺杆。

优选的，所述固定支撑体系包括相互连接的固定环箍、基座纵筋、斜拉锚固杆、底座桩基；所述混凝土基座顶端设置有水准测量点，便于测量监测点位置及监测沉降变化；所述混凝土基座上端开设有若干个雨水导流槽。

优选的，所述外筒体的内侧壁靠近上端位置设有铁片基座，用于放置监测数据传输天线，所述外筒体的内侧壁上设置有温湿度计，用于监控监测仪器工作环境。

优选的，所述外筒体的内侧壁靠近上端位置设有挂钩，用于悬挂监测仪器及电缆线；外筒体的侧壁上设置有若干个防潮通气孔。

优选的，所述内筒体内置有测量尺支架，测量尺支架上设有测量尺，通过测量尺底端连接浮于地下水水面上的浮球，浮球随水位变化带动测量尺在支架内上下浮动；所述测量尺底端固定有限位板，测量尺下端插入连接至浮球内，限位板设于浮球内。

优选的，所述测量尺支架包括定位杆、定位圆环、连接杆一、连接杆二、U型架；所述U型架顶端设置有定位杆，可拆卸固定在内筒体上；所述U型架包括两个竖直杆和一个横杆；所述连接杆一及连接杆二平行于U型架的横杆，固定于U型架内部；所述连接杆一、连接杆二及U型架横杆中间设置有定位圆环，测量尺贯穿垂直对应的三个圆环内，用于固定贯穿于测量尺支架内的测量尺。

优选的，所述盖体上表面中心设置有圆形开口，圆形开口处设置有塑料盖板，所述塑料盖板密封固定于盖体中心，避免金属材质盖体对监测数据传输信号产生屏蔽作用。

优选的，所述测量尺顶端设有螺纹接口，所述螺纹接口可与接长测量尺的外螺纹连接，用以安装或者拆卸接长测量尺。

优选的，所述外筒体的外侧壁上设置有警示标示牌，所述警示标示牌通过铆钉与外筒体进行固定。

优选地，所述盖体还设置有把手，所述把手呈“U”字型。

优选地，所述底座桩基采用微型无缝钢管桩施工，直径50mm，外部涂抹专用防腐涂料，布置数量为4根。

优选地，所述斜拉锚固杆为三级螺纹钢筋材质，直径22mm，涂抹专用防腐涂料，布置数量为4根，沿基座周边均匀布置。

优选地，所述固定环箍为三级光圆钢筋材质，直径9mm。

优选地，所述基座纵筋为三级螺纹钢筋材质，直径22mm，布置数量为4根，沿基座周边均匀布置。

优选地，所述警示标识牌采用不锈钢材质。

优选地，所述浮球为硬质塑料材质，也可以为不锈钢或其他材质。

优选地，所述测量杆为PVC材质，也可以为轻质的其他质材。

一种地下水自动化监测井井口保护装置安装方法，其特征在于，包括以下步骤，

步骤一、先在地面挖出凹槽并施工混凝土基座的固定支撑体系，依次施工底座基桩、固定环箍、斜拉锚固杆和基座纵筋，然后放置保护装置筒体，再灌注混凝土；

步骤二、将自动化监测仪器安装在外筒体内侧壁的铁片基座和挂钩上，然后将监测仪器及电缆线下探至井内，获取地下水自动化监测数据；

步骤三、将下端接有浮球的测量尺下放至井内，再将测量尺支架安装在内筒体内，用以固定测量尺；监测仪器及测量尺安装完毕后，关闭井口保护装置的盖体，通过专用锁具转动锁紧螺杆，将盖体上锁。

一种地下水自动化监测井井口保护装置的使用方法，打开盖体，测量尺由于浮球浮力随水位变化在支架内上下浮动，水位高度数据由测量尺与三个定位圆环交界处的读数读取；

当枯水期地下水水位下降使得测量尺随着浮球持续下移时，在测量尺顶端安装接长测量尺；

当丰水期地下水水位上升使得测量尺随着浮球持续上移时，拆卸测量尺顶端的接长测量尺，能够实现地下水，实现水位季节性变化条件下观测水位，随时对自动监测数据的准确性进行校对复核。

有益效果

1、本申请所述的多功能地下水自动化监测井井口保护装置，设有混凝土基座，混凝土基座内设置有相互连接的包括固定环箍、基座纵筋、斜拉锚固杆、底座桩基的固定支撑体系，施工方便且牢固可靠，可有效防止地基不均匀沉降；混凝土基座上设有水准测量点，便于测量监测点位置及监测沉降变化，适用于人工填土层或沿海软土地基地区的地下水监测工作。

2、本申请所述的多功能地下水自动化监测井井口保护装置，设有下端连接浮球的测量尺，测量尺通过测量尺支架固定于井口保护装置内筒内，可直接测量读取地下水水位；同时考虑地下水水位的季节性变化因素，测量尺上端设有可拆装的接长测量尺连接头，不受水位大幅变化影响实现随时自动量测地下水位，便于与监测仪器数据进行对比复核，确保监测数据的准确性。

3、本申请所述的多功能地下水自动化监测井井口保护装置，可以对地下水监测井口进行可靠的锁闭，外筒体挂有警示标示牌，可有效防止监测仪器被偷盗的情况；防潮通气孔的设计不影响监测井内空气流通，筒体内设有温湿度计可监控监测仪器工作环境，且自动化监测数据可通过盖体中心的塑料盖板发送，给地下水监测工作提供可靠的保障。

附图说明

图1为本申请实施例的结构原理示意图。

图2为图1本申请底座A-A处的平面剖视图。

图3为水位测量支架的结构示意图。

附图标记说明：

1、盖体；11、U型扶手；12、塑料盖板；13、插芯锁具；14、铰接转轴；2、外筒体；21、铁片基座；22、警示标示牌；23、铆钉；24、防潮通气孔；25、温湿度计；26、挂钩；3、内筒体；31、搭接口；4、测量尺；41、接长测量尺；42、外螺纹；43、螺纹接口；44、浮球；45、限位板；5、测量尺支架；51、定位杆；52、定位圆环；53、连接杆一；54、连接杆二；55、U型架；6、混凝土基座；61、水准测量点；62、雨水导流槽；71、固定环箍；72、基座纵筋；73、斜拉锚固杆；74、底座桩基。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请提供了如图1-3所示的一种地下水自动化监测井井口保护装置，包括筒体、盖体1及半埋地下的混凝土基座6；所述筒体包括外筒体2及内筒体3，固接于混凝土基座6；所述盖体1一端设置有铰接于外筒体顶端的铰接转轴14；所述外筒体2顶端外部设有圆筒状锁座，与所述盖体下表面相对应位置处固定设置的锁紧螺杆配合工作。

所述混凝土基座6顶端设置有水准测量点61，便于测量监测点位置及监测沉降变化。所述混凝土基座6内设置有固定支撑体系，包括相互连接的固定环箍71、基座纵筋72、斜拉锚固杆73、底座桩基74。所述混凝土基座6上端开设有若干个雨水导流槽62，雨水导流槽62可减少雨水在混凝土基座6上汇集，增加使用寿命。

所述外筒体2的侧壁上设置有若干个防潮通气孔24。所述外筒体2的内侧壁靠近上端位置设有挂钩26，可设置为2个，用于悬挂监测仪器及电缆线。

所述外筒体2的内侧壁靠近上端位置设有铁片基座21，用于放置监测数据传输天线。

所述外筒体2的外侧壁上设置有警示标示牌22，所述警示标示牌22通过铆钉23与外筒体2进行固定。所述外筒体2的内侧壁上设置有温湿度计25，用于监控监测仪器工作环境。

所述内筒体3内置有测量尺支架5，测量尺支架5通过内筒体3设置的搭接口31固定于内筒体3内；测量尺4贯穿于测量尺支架5，通过测量尺4底端连接浮于地下水水面上的浮球44，浮球44随水位变化带动测量尺4在测量尺支架5内上下浮动。

所述测量尺支架5包括定位杆51、定位圆环52、连接杆一53、连接杆二54、U型架55；所述U型架55顶端设置有定位杆51，可拆卸固定在内筒体3上；所述U型架包括两个竖直杆和一个横杆；所述连接杆一53及连接杆二54平行于U型架55的横杆，固定于U型架55内部；所述连接杆一53、连接杆二54及U型架55横杆中间设置有定位圆环52，测量尺4贯穿垂直对应的三个圆环52内，用于固定贯穿于测量尺支架5内的测量尺4。

所述盖体1上表面中心设置有圆形开口，圆形开口处设置有塑料盖板12，所述塑料盖板12密封固定于盖体1中心，避免金属材质盖体1对监测数据传输信号产生屏蔽作用。

所述测量尺4底端固定有限位板45，测量尺4下端插入连接至浮球44内，限位板45设于浮球44内。

所述测量尺4顶端设有螺纹接口43；所述螺纹接口43可与接长测量尺41的外螺纹42连接，用以安装或者拆卸接长测量尺，满足地下水水位季节性变化的使用要求。

所述盖体1设置有扶手11，所述扶手呈“U”字型，方便打开或关闭盖体1。

为了便于施工，所述底座桩基74采用微型无缝钢管桩施工，直径50mm，外部涂抹专用防腐涂料，布置数量为4根。

所述斜拉锚固杆73为三级螺纹钢筋材质，直径22mm，布置数量为4根，涂抹专用防腐涂料，沿基座周边均匀布置。

所述固定环箍71为三级光圆钢筋材质，直径9mm。

所述基座纵筋72为三级螺纹钢筋材质，直径22mm，布置数量为4根，沿基座周边均匀布置。所述警示标示牌22采用不锈钢材质。

所述浮球44为硬质塑料材质，也可以为不锈钢或其他材质，空心结构设计，可浮于水面上。

所述测量尺4为PVC材质，也可以为轻质的其他质材。

一种多功能地下水自动化监测井井口保护装置的使用方法，安装步骤如下，

步骤一、先在地面挖出凹槽并施工混凝土基座6的固定支撑体系，依次施工底座基桩74、固定环箍71、斜拉锚固杆73和基座纵筋72，然后放置保护装置筒体，再灌注混凝土；

步骤二、将自动化监测仪器安装在外筒体2内侧壁的铁片基座21和挂钩26上，然后将自动化监测传感器及电缆线下探至井内，获取地下水自动化监测数据；

步骤三、将下端接有浮球44的测量尺4下放至井内，再将测量尺支架5安装在内筒体3内，用以固定测量尺4；监测仪器及测量尺安装完毕后，关闭井口保护装置的盖体1，通过专用锁具转动锁紧螺杆，将盖体1上锁。

一种多功能地下水自动化监测井井口保护装置的使用方法，当对监测数据进行人工水位观测复核时，打开盖体1，测量尺4由于浮球44浮力随水位变化在支架内上下浮动，水位高度由测量尺4与三个定位圆环52交界处的读数读取；当枯水期地下水水位下降使得测量尺4随着浮球44持续下移时，在测量尺4顶端安装接长测量尺41；当丰水期地下水水位上升使得测量尺4随着浮球44持续上移时，拆卸测量尺4顶端的接长测量尺41，能够实现地下水水位季节性变化条件下观测水位，随时对自动监测数据的准确性进行校对复核。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种地下水自动化监测井井口保护装置，其特征在于，包括筒体、盖体及半埋地下的混凝土基座；所述筒体包括外筒体及内筒体，所述外筒体固接于混凝土基座，所述内筒体固定于外筒体内部，并设有测量尺，所述测量尺底端连接浮球；所述盖体一端设置有铰接于外筒体顶端的铰接转轴；所述混凝土基座内设置有固定支撑体系。

2.根据权利要求1所述的一种地下水自动化监测井井口保护装置，其特征在于，所述固定支撑体系包括相互连接的固定环箍、基座纵筋、斜拉锚固杆、底座桩基；所述混凝土基座顶端设置有水准测量点，便于测量监测点位置及监测沉降变化；所述混凝土基座上端开设有若干个雨水导流槽。

3.根据权利要求1所述的一种地下水自动化监测井井口保护装置，其特征在于，所述外筒体的内侧壁靠近上端位置设有铁片基座，用于放置监测数据传输天线，所述外筒体的内侧壁上设置有温湿度计，用于监控监测仪器工作环境。

4.根据权利要求1所述的一种地下水自动化监测井井口保护装置，其特征在于，所述外筒体的内侧壁靠近上端位置设有挂钩，用于悬挂监测仪器及电缆线；外筒体的侧壁上设置有若干个防潮通气孔。

5.根据权利要求1所述的一种地下水自动化监测井井口保护装置，其特征在于，所述内筒体内置有测量尺支架，测量尺支架上设有测量尺，通过测量尺底端连接浮于地下水水面上的浮球，浮球随水位变化带动测量尺在支架内上下浮动；所述测量尺底端固定有限位板，测量尺下端插入连接至浮球内，限位板设于浮球内。

6.根据权利要求5所述的一种地下水自动化监测井井口保护装置，其特征在于，所述测量尺支架包括定位杆、定位圆环、连接杆一、连接杆二、U型架；所述U型架顶端设置有定位杆，可拆卸固定在内筒体上；所述U型架包括两个竖直杆和一个横杆；所述连接杆一及连接杆二平行于U型架的横杆，固定于U型架内部；所述连接杆一、连接杆二及U型架横杆中间设置有定位圆环，测量尺贯穿垂直对应的三个圆环内，用于固定贯穿于测量尺支架内的测量尺。

7.根据权利要求1所述的一种地下水自动化监测井井口保护装置，其特征在于，所述盖体上表面中心设置有圆形开口，圆形开口处设置有塑料盖板，所述塑料盖板密封固定于盖体中心，避免金属材质盖体对监测数据传输信号产生屏蔽作用。

8.根据权利要求1所述的一种地下水自动化监测井井口保护装置，其特征在于，所述测量尺顶端设有螺纹接口，所述螺纹接口可与接长测量尺的外螺纹连接，用以安装或者拆卸接长测量尺。

9.一种地下水自动化监测井井口保护装置安装方法，其特征在于，包括以下步骤，

步骤一、先在地面挖出凹槽并施工混凝土基座的固定支撑体系，依次施工底座基桩、固定环箍、斜拉锚固杆和基座纵筋，然后放置保护装置筒体，再灌注混凝土；

步骤二、将自动化监测仪器安装在外筒体内侧壁的铁片基座和挂钩上，然后将监测仪器及电缆线下探至井内，获取地下水自动化监测数据；

步骤三、将下端接有浮球的测量尺下放至井内，再将测量尺支架安装在内筒体内，用以固定测量尺；监测仪器及测量尺安装完毕后，关闭井口保护装置的盖体，通过专用锁具转动锁紧螺杆，将盖体上锁。

10.一种地下水自动化监测井井口保护装置的使用方法，其特征在于，打开盖体，测量尺由于浮球浮力随水位变化在支架内上下浮动，水位高度数据由测量尺与三个定位圆环交界处的读数读取；

当枯水期地下水水位下降使得测量尺随着浮球持续下移时，在测量尺顶端安装接长测量尺；

当丰水期地下水水位上升使得测量尺随着浮球持续上移时，拆卸测量尺顶端的接长测量尺，能够实现地下水，实现水位季节性变化条件下观测水位，随时对自动监测数据的准确性进行校对复核。

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