CN114877969B - 一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于勘查技术领域，具体为一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统，包括用于钻孔水位测量的水位管，所述水位管外侧设有两个对称的联合杆，所述联合杆顶部设有外露监测组件，所述外露监测组件包括内嵌顶盖和用于限制位置的外挡框，通过所述外露监测组件用于辅助所述水位管安装并检测所述水位管位于钻孔内的垂直度以及端面的平整度；内嵌顶盖内嵌设计于水位管内，若在进行测量打开内嵌顶盖时，打开快速，方便进行测量工作，同时铅锤依靠重力与地面垂直，能够为水位管的位置提供判断参数，对水位管的位置进行监测，在测量的过程中，浮球的位置变化，为水位管的测量水位提供判断参数，保证水位测量的精准度。

Description

一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统

技术领域

本发明涉及一种水文地质勘查技术领域，具体是一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统。

背景技术

测压管可用来监测坝体浸润线、渗压压力、地下水位及绕坝渗流等，敞口测压管测试法在进行水位测试时，水位管内腔的气体压强迅速增大，进而管内水位迅速下降的方式进行测量，迅速打开密封着管口的顶盖、迅速测量，测试完成后再盖紧管口，通过钻孔设备将水位管安装到设计深度，由于滤管外壁须外裹排水板滤膜，底端封闭，以避免周围的土体细颗粒进入管内出现严重淤堵现象而影响滤管的自由透水效果，孔洞内壁处会出现一些易脱落的岩石块或土块，若在进行测量时，岩石块或土块作用于水中，会激起水面的荡漾，从而影响管内的水带动气体变化，导致压力出现变化，影响水位测量的精准度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统，通过能够为水位管的位置提供判断参数，对水位管的位置进行监测，保证水位管的垂直度以及端面的平整度，并且为水位管的测量水位提供判断参数，达到排除外在因素导致的测量误差的数据，保证水位测量的精准度，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统，包括用于钻孔水位测量的水位管，所述水位管外侧设有两个对称的联合杆，所述联合杆顶部设有外露监测组件，所述外露监测组件包括内嵌顶盖和用于限制位置的外挡框，所述外露监测组件用于辅助所述水位管安装并检测所述水位管位于钻孔内的垂直度以及端面的平整度；所述内嵌顶盖插接在所述水位管内部，将所述内嵌顶盖与所述水位管滑动连接，为所述内嵌顶盖打开提供便利性，利于进行测量；所述联合杆上设有变化监测组件，通过所述变化监测组件监测所述水位管内的压力变化，用于排除测量误差的数据，保证水位测量的精准度。

作为本发明再进一步的方案：所述联合杆两端均固定连接有连接块，所述水位管底部密封连接有密封盖，所述密封盖与两个所述连接块固定连接；联合杆通过连接块进行连接，可以起到加固水位管使用强度的作用，并且密封盖能够连接在联合杆上，联合杆能够加强密封盖的位置，使密封盖的位置稳定，进一步保证连接的密封性。

作为本发明再进一步的方案：所述内嵌顶盖外侧设有两个固定板，两个所述固定板分别固定在位于所述联合杆顶端的所述连接块上，其中一个所述固定板内侧滑动连接有弹性冲击杆，所述弹性冲击杆一端贯穿所述固定板和所述水位管，所述弹性冲击杆一端接触在所述内嵌顶盖外壁；弹性冲击杆冲击内嵌顶盖直接滑动打开，打开快速，方便进行测量工作。

作为本发明再进一步的方案：所述外挡框固定在另一个所述固定板顶部，所述水位管开设有内嵌槽，所述内嵌顶盖位于所述内嵌槽内，且所述内嵌槽具有二分之一的开放端，所述内嵌顶盖外壁固定连接有限位块，且所述外挡框开设有与所述限位块相对应的锥形槽，所述内嵌顶盖外壁固定连接有用于密封的橡胶垫，所述内嵌顶盖外侧设有插销，所述插销一端贯穿所述水位管，并插接在所述内嵌顶盖内；拔掉插销，内嵌顶盖冲出水位管内，限位块能够位于锥形槽内，锥形槽便于限制限位块的位置，并且锥形槽能够内贴固定缓冲垫，内嵌顶盖外侧设置有橡胶垫能够提高内嵌顶盖与水位管连接的密封性，并且进一步起到弹出缓冲的作用。

作为本发明再进一步的方案：两个所述固定板底部均固定连接有埋柱，所述埋柱插接于地面的砂垫层；埋柱插接在地面的砂垫层内，稳固着水位管的位置，并且便于与铅锤进行配合。

作为本发明再进一步的方案：所述固定板下方设有铅锤，所述铅锤顶部固定连接有挂绳，所述挂绳一端固定在所述固定板底部，且所述埋柱内设有与所述铅锤进行距离监测的接近传感器；铅锤依靠重力与地面垂直，若出现接近传感器与铅锤设定的阈值出现变化，接近传感器露出于地面上，能够为水位管的位置提供判断参数，对水位管的位置进行监测，保证水位管的垂直度以及端面的平整度。

作为本发明再进一步的方案：两个所述联合杆中间段设有定位半弧块，所述定位半弧块内侧端面与所述联合杆外侧端面相吻合，且所述定位半弧块内侧端面固定连接有连接柱，所述连接柱插接在所述联合杆内，且所述连接柱内插接有限制所述定位半弧块位置的B型销，所述定位半弧块外侧端面具有与钻孔内壁相接触的滚轮；定位半弧块进行定位着水位管的位置，定位半弧块外侧具有转动连接的滚轮，使滚轮能够与孔洞内壁相接触，进一步稳定着水位管的位置，直接拔出B型销，使连接柱向外抽动，使定位半弧块脱离联合杆上，从而可以进行更换定位半弧块，使定位半弧块能够适用着不同尺寸的孔洞。

作为本发明再进一步的方案：所述变化监测组件包括浮球、连接绳和感应器，所述浮球位于所述水位管内部，且所述连接绳一端固定在所述浮球上，所述连接绳另一端延伸至所述水位管外部并位于所述联合杆内，所述连接绳一端与所述感应器连接，所述感应器固定在所述联合杆内；在测量的过程中，出现岩石块或土块作用于水中或者其它因素，激起水面的荡漾，对水产生一定的作用力，会使水面出现波动的现象，则会使浮球的位置变化，连接绳具有一定的作用力施加给感应器，浮球进行起伏变化，使感应器进行感应连接绳的变化，通过变化值进行分析测量数据的有效性。

作为本发明再进一步的方案，一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统，包括如下情况的使用方法：

首先将所述水位管位于钻孔内，所述定位半弧块进行定位着所述水位管的位置，使所述埋柱插接在地面的砂垫层内，若在进行测量打开所述内嵌顶盖时，可以直接拔掉所述插销，使所述弹性冲击杆冲击所述内嵌顶盖直接滑动打开，并在使用所述水位管时，所述铅锤依靠重力与地面垂直，若出现所述接近传感器与所述铅锤设定的阈值出现变化，能够为所述水位管的位置提供判断参数，对所述水位管的位置进行监测，保证所述水位管的垂直度以及端面的平整度；

然后在测量的过程中，所述浮球的位置变化，即出现水面波动的现象，则所述连接绳具有一定的作用力施加给所述感应器，为所述水位管的测量水位提供判断参数，达到排除外在因素导致的测量误差的数据，保证水位测量的精准度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在对水位管进行安装时，适用不同直径的钻孔的定位半弧块进行定位着水位管的位置，使埋柱插接在地面的砂垫层内，提高水位管使用的稳定性，内嵌顶盖内嵌设计于水位管内，若在进行测量打开内嵌顶盖时，可以直接拔掉插销，使弹性冲击杆冲击内嵌顶盖直接滑动打开，打开快速，方便进行测量工作，同时在使用水位管时，铅锤依靠重力与地面垂直，若出现接近传感器与铅锤设定的阈值出现变化，能够为水位管的位置提供判断参数，对水位管的位置进行监测，保证水位管的垂直度以及端面的平整度，在测量的过程中，浮球的位置变化，受到孔洞内因素水面变化，即出现水面波动的现象，则浮球能够带动连接绳运动，使连接绳具有一定的作用力施加给感应器，为水位管的测量水位提供判断参数，达到排除外在因素导致的测量误差的数据，保证水位测量的精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统的结构示意图；

图2为一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统中外露监测组件的结构示意图；

图3为一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统中联合杆内部的结构示意图；

图中：1、水位管；101、内嵌槽；2、联合杆；21、连接块；3、外露监测组件；31、固定板；32、埋柱；321、接近传感器；33、铅锤；331、挂绳；34、弹性冲击杆；35、内嵌顶盖；351、限位块；36、插销；37、外挡框；371、锥形槽；4、定位半弧块；41、连接柱；42、B型销；5、密封盖；6、变化监测组件；61、浮球；62、连接绳；63、感应器。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

请参阅图1～图3，本发明实施例中，一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统，包括用于钻孔水位测量的水位管1，水位管1外侧设有两个对称的联合杆2，联合杆2顶部设有外露监测组件3，外露监测组件3包括内嵌顶盖35和用于限制位置的外挡框37，外露监测组件3用于辅助水位管1安装并检测水位管1位于钻孔内的垂直度以及端面的平整度。

联合杆2两端均固定连接有连接块21，水位管1底部密封连接有密封盖5，密封盖5与两个连接块21固定连接。

两个固定板31底部均固定连接有埋柱32，埋柱32插接于地面的砂垫层。

固定板31下方设有铅锤33，铅锤33顶部固定连接有挂绳331，挂绳331一端固定在固定板31底部，且埋柱32内设有与铅锤33进行距离监测的接近传感器321。

两个联合杆2中间段设有定位半弧块4，定位半弧块4内侧端面与联合杆2外侧端面相吻合，且定位半弧块4内侧端面固定连接有连接柱41，连接柱41插接在联合杆2内，且连接柱41内插接有限制定位半弧块4位置的B型销42，定位半弧块4外侧端面具有与钻孔内壁相接触的滚轮。

通过采用上述技术方案：水位管1外侧设有两个对称的联合杆2，联合杆2由连接块21进行连接，可以起到加固水位管1使用强度的作用，将水位管1位于钻孔内，定位半弧块4进行定位着水位管1的垂直位置，定位半弧块4外侧具有转动连接的滚轮，使滚轮能够与孔洞内壁相接触，进一步稳定着水位管1的位置，并且定位半弧块4直接插接在联合杆2的外壁上，使连接柱41能够定位着定位半弧块4位于水位管1上的位置，B型销42插接在连接柱41上，对定位半弧块4的位置进行限制，可以方便安装定位半弧块4，且能够直接拔出B型销42，使连接柱41向外抽动，使定位半弧块4脱离联合杆2上，从而可以进行更换定位半弧块4，使定位半弧块4能够适用着不同尺寸的孔洞，埋柱32插接在地面的砂垫层内，进一步稳固着水位管1的位置，并且在使用水位管1时，铅锤33依靠重力与地面垂直，若出现接近传感器321与铅锤33设定的阈值出现变化，接近传感器321露出于地面上，能够为水位管1的位置提供判断参数，对水位管1的位置进行监测，保证水位管1的垂直度以及端面的平整度，通过设置垂直状态下铅锤33和接近传感器321的距离参数，并设定不稳定状态下的铅锤33和接近传感器321的距离参数，即水位管1出现位置倾斜的现象，便于对水位管1的整体位置进行监测，通过用密封盖5使水位管1底端封闭，以避免周围的土体细颗粒进入管内出现严重淤堵现象而影响水位管1内管滤管的自由透水效果，密封盖5能够连接在联合杆2上，联合杆2能够加强密封盖5的位置，使密封盖5的位置稳定，进一步保证连接的密封性。

实施例2：

请参阅图1～图3，本发明实施例中，一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统，内嵌顶盖35插接在水位管1内部，将内嵌顶盖35与水位管1滑动连接，为内嵌顶盖35打开提供便利性，利于进行测量。

内嵌顶盖35外侧设有两个固定板31，两个固定板31分别固定在位于联合杆2顶端的连接块21上，其中一个固定板31内侧滑动连接有弹性冲击杆34，弹性冲击杆34一端贯穿固定板31和水位管1，弹性冲击杆34一端接触在内嵌顶盖35外壁。

外挡框37固定在另一个固定板31顶部，水位管1开设有内嵌槽101，内嵌顶盖35位于内嵌槽101内，且内嵌槽101具有二分之一的开放端，内嵌顶盖35外壁固定连接有限位块351，且外挡框37开设有与限位块351相对应的锥形槽371，内嵌顶盖35外壁固定连接有用于密封的橡胶垫，内嵌顶盖35外侧设有插销36，插销36一端贯穿水位管1，并插接在内嵌顶盖35内。

通过采用上述技术方案：通过将内嵌顶盖35内嵌设计于水位管1内，内嵌顶盖35唯有内嵌槽101内，内嵌顶盖35能够从内嵌槽101内滑出，若在进行测量打开内嵌顶盖35时，可以直接拔掉插销36，使弹性冲击杆34冲击内嵌顶盖35直接滑动打开，打开快速，方便进行测量工作，弹性冲击杆34能够通过弹簧件进行连接，使内嵌顶盖35位于水位管1内时，弹性件处于压缩状态，内嵌顶盖35离开内嵌槽101内，弹性件处于释放的状态，内嵌顶盖35冲出水位管1内，限位块351能够位于锥形槽371内，锥形槽371便于限制限位块351的位置，并且锥形槽371能够内贴固定缓冲垫，完成测量后，可以直接将内嵌顶盖35滑入到内嵌槽101内，并插入插销36，内嵌顶盖35外侧设置有橡胶垫能够提高内嵌顶盖35与水位管1连接的密封性，并且进一步起到弹出缓冲的作用，使整体内嵌设计的内嵌顶盖35提高了水位测量的效果。

实施例3：

请参阅图1～图3，本发明实施例中，一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统，联合杆2上设有变化监测组件6，通过变化监测组件6监测水位管1内的压力变化，用于排除测量误差的数据，保证水位测量的精准度。

变化监测组件6包括浮球61、连接绳62和感应器63，浮球61位于水位管1内部，且连接绳62一端固定在浮球61上，连接绳62另一端延伸至水位管1外部并位于联合杆2内，连接绳62一端与感应器63连接，感应器63固定在联合杆2内。

通过采用上述技术方案：当在将水位管1安装在孔洞内，为了保证浮球61和连接绳62的相对位置，可以使连接绳62的一端延伸至外部，能够能够拉伸或者放出连接绳62，使浮球61漂浮在水面上，连接绳62能够与浮球61连接能够保证一定程度上的张紧度，在测量的过程中，出现岩石块或土块作用于水中或者其它因素，激起水面的荡漾，对水产生一定的作用力，会使水面出现波动的现象，则会使浮球61的位置变化，连接绳62具有一定的作用力施加给感应器63，浮球61进行起伏变化，使感应器63进行感应连接绳62的变化，通过变化值进行分析测量数据的有效性，为水位管1的测量水位提供判断参数，达到排除外在因素导致的测量误差的数据，保证水位测量的精准度，通过设置影响测量参数的变化值，若感应器63进行感应连接绳62的变化值超出设定的阈值，则出现不正常测量的状态，能够对测量的数据进行监测。

当监测的数值处于不正常状态时，能够设置报警器进行警示，及时的发现问题，对问题点进行纠正，保证整体的测量工作稳定进行。

如图1～图3所示，本发明还提供一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统的使用方法，所示具体步骤如下：

A：将水位管1位于钻孔内，定位半弧块4进行定位着水位管1的位置，使埋柱32插接在地面的砂垫层内，若在进行测量打开内嵌顶盖35时，可以直接拔掉插销36，使弹性冲击杆34冲击内嵌顶盖35直接滑动打开，并在使用水位管1时，铅锤33依靠重力与地面垂直，若出现接近传感器321与铅锤33设定的阈值出现变化，能够为水位管1的位置提供判断参数，对水位管1的位置进行监测，保证水位管1的垂直度以及端面的平整度；

B：在测量的过程中，浮球61的位置变化，即出现水面波动的现象，则连接绳62具有一定的作用力施加给感应器63，为水位管1的测量水位提供判断参数，达到排除外在因素导致的测量误差的数据，保证水位测量的精准度。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统，包括用于钻孔水位测量的水位管（1），其特征在于，所述水位管（1）外侧设有两个对称的联合杆（2），所述联合杆（2）顶部设有外露监测组件（3），所述外露监测组件（3）包括内嵌顶盖（35）和用于限制位置的外挡框（37），所述外露监测组件（3）用于辅助所述水位管（1）安装并检测所述水位管（1）位于钻孔内的垂直度以及端面的平整度；

所述内嵌顶盖（35）插接在所述水位管（1）内部，将所述内嵌顶盖（35）与所述水位管（1）滑动连接，为所述内嵌顶盖（35）打开提供便利性，利于进行测量；

所述联合杆（2）上设有变化监测组件（6），通过所述变化监测组件（6）监测所述水位管（1）内的压力变化，用于排除测量误差的数据，保证水位测量的精准度；

所述变化监测组件（6）包括浮球（61）、连接绳（62）和感应器（63），所述浮球（61）位于所述水位管（1）内部，且所述连接绳（62）一端固定在所述浮球（61）上，所述连接绳（62）另一端延伸至所述水位管（1）外部并位于所述联合杆（2）内，所述连接绳（62）一端与所述感应器（63）连接，所述感应器（63）固定在所述联合杆（2）内。

2.根据权利要求1所述的一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统，其特征在于，所述联合杆（2）两端均固定连接有连接块（21），所述水位管（1）底部密封连接有密封盖（5），所述密封盖（5）与两个所述连接块（21）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统，其特征在于，所述内嵌顶盖（35）外侧设有两个固定板（31），两个所述固定板（31）分别固定在位于所述联合杆（2）顶端的所述连接块（21）上，其中一个所述固定板（31）内侧滑动连接有弹性冲击杆（34），所述弹性冲击杆（34）一端贯穿所述固定板（31）和所述水位管（1），所述弹性冲击杆（34）一端接触在所述内嵌顶盖（35）外壁。

4.根据权利要求3所述的一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统，其特征在于，所述外挡框（37）固定在另一个所述固定板（31）顶部，所述水位管（1）开设有内嵌槽（101），所述内嵌顶盖（35）位于所述内嵌槽（101）内，且所述内嵌槽（101）具有二分之一的开放端，所述内嵌顶盖（35）外壁固定连接有限位块（351），且所述外挡框（37）开设有与所述限位块（351）相对应的锥形槽（371），所述内嵌顶盖（35）外壁固定连接有用于密封的橡胶垫，所述内嵌顶盖（35）外侧设有插销（36），所述插销（36）一端贯穿所述水位管（1），并插接在所述内嵌顶盖（35）内。

5.根据权利要求3所述的一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统，其特征在于，两个所述固定板（31）底部均固定连接有埋柱（32），所述埋柱（32）插接于地面的砂垫层。

6.根据权利要求5所述的一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统，其特征在于，所述固定板（31）下方设有铅锤（33），所述铅锤（33）顶部固定连接有挂绳（331），所述挂绳（331）一端固定在所述固定板（31）底部，且所述埋柱（32）内设有与所述铅锤（33）进行距离监测的接近传感器（321）。

7.根据权利要求1所述的一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量系统，其特征在于，两个所述联合杆（2）中间段设有定位半弧块（4），所述定位半弧块（4）内侧端面与所述联合杆（2）外侧端面相吻合，且所述定位半弧块（4）内侧端面固定连接有连接柱（41），所述连接柱（41）插接在所述联合杆（2）内，且所述连接柱（41）内插接有限制所述定位半弧块（4）位置的B型销（42），所述定位半弧块（4）外侧端面具有与钻孔内壁相接触的滚轮。

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