CN200988957Y

CN200988957Y - 地下承压水的水压测量装置

Info

Publication number: CN200988957Y
Application number: CN 200620048845
Authority: CN
Inventors: 徐敏生; 项培林; 殷立宏
Original assignee: Shanghai Urban Construction Design Research Institute Co ltd
Current assignee: Shanghai Urban Construction Design Research Institute Co ltd
Priority date: 2006-12-12
Filing date: 2006-12-12
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2016-12-12

Abstract

本实用新型公开了一种地下承压水的水压测量装置，包括中空的护管，一前导头，所述前导头的前端部为锥体，所述前导头的后端部与所述护管的一端抵靠接合，所述后端部与所述护管的连接端之间设置有密封件。本实用新型的地下承压水的水压测量装置，由于采用了分体并虚接的护管、前导头结构，在下沉作业时，利用前导头下压，加快了施工速度，缩短了施工周期，又借助护管隔水，隔水效果好；在护管拔起时，地下承压水从护管与前导头的间隙进入护管内，不受其他地下水的干扰，使承压水的水压测量结果准确。

Description

地下承压水的水压测量装置

技术领域

本实用新型涉及建筑工程领域，尤其涉及一种测量地下承压水压力的装置。

技术背景

承压水一般储存在地下粉性土或砂土层中，储存有承压水的土层称为承压含水层，其特点为水体有一定的压力，并且水体补给迅速、水源充足。水体承受的压力表现为水头与承压含水层顶之间的水头差。与地下工程密切相关的承压含水层为砂质粉土层及粉砂层。承压水在基坑工程中影响很大，处理不当易发生坑底突涌、流砂、管涌现象，造成重大工程事故，给国家财产和人员造成极大损失。

由于各地区在不同季节受雨水等自然气候的影响，承压水头随季节变化而变化，因此承压水头观测在深基坑工程中是一个必不可少的测试项目。承压水头观测的便利性及准确性对深基坑施工的质量和速度都有较大的影响。

如图1所示，承压水观测采用的常规手段是，首先钻探预成孔1，然后在孔1中下用于隔水的护管3，在护管3下端部上方一定距离处绑扎干海带7，干海带7吸水后膨胀，在孔1的孔壁2和护管3的管壁之间形成致密充填，隔断孔1中地下水与护管3中承压水的水力联系，从而消除地下水潜水位5的影响，较准确地测量出地下承压水水位4的位置。海带7绑扎位置必须在承压含水层8以上的粘性土层6(相对隔水层)中，否则隔水效果将受到很大影响。其施工工艺是：预钻孔→绑扎干海带→下护管→水位观测。工程上常用的护管采用钢管或PVC管，PVC管由于材料强度及接头等问题，常产生漏水现象。海带常用铅丝绑扎，由于绑扎工艺粗糙，易发生脱落现象；当钻孔缩径时，海带可能发生上移，难以保证在预定位置隔水；当中上部有粉性土或砂土层时，易发生塌孔现象，需重新成孔。该工艺施工烦琐，时间长，成本高，存在隔水不充分，造成承压水头偏差，观测质量难以保证及塌孔等问题。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作便利、测量准确、成本低的用于测量地下承压水水压的装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种地下承压水的水压测量装置，包括中空的护管，一前导头，所述前导头的前端部为锥体，所述前导头的后端部与所述护管的一端抵靠接合，所述后端部与所述护管的连接端之间设置有密封件。

较佳地，所述密封件固定在所述后端部上，或固定在所述护管的连接端的端面上，或分别设置在所述后端部和所述护管的连接端的端面上。

较佳地，所述前导头在所述后端部还设置有与所述护管的管壁匹配的导向部。

较佳地，所述导向部沿轴向设置有导流槽。

较佳地，所述前导头在所述后端部上还开设有与所述护管的管壁匹配的导向槽。

较佳地，所述锥体为圆锥体或棱锥体或圆锥柱或棱锥柱。

本实用新型的地下承压水的水压测量装置，由于采用了分体并虚接的护管、前导头结构，在下沉作业时，先利用前导头的锥形工作面穿透土层并下压，加快了施工速度，缩短了施工周期；在下沉过程中又借助护管隔离水体，隔水效果好；在护管拔起时，地下承压水从护管与前导头的间隙进入护管内，不受其他地下水的干扰，使承压水的水压测量结果准确。

附图说明

图1是现有技术中测量装置的使用状态图；

图2是本实用新型的测量装置一具体实施例的使用状态图；

图3是图2所示实施例的另一使用状态图；

图4是本实用新型中前导头又一具体实施例的立体示意图；

图5是本实用新型中前导头再一具体实施例的剖视示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

如图2、图3所示，为本实用新型的地下承压水的水压测量装置，包括一中空的护管1，护管1较多地采用可重复使用、并具有足够承压强度的圆钢管。还包括一前导头2，前导头2一般地采用无环境污染的混凝土整体结构。本实施例中，前导头2的前端部21为圆锥体，前导头2在后端部22处还设置有导向部23。导向部23的外形与护管1的管壁形状大致匹配，用于插设在护管1的中空内腔中，帮助前导头2保持与护管1大致同轴的良好工作姿态。在总体上，前导头2为一端大、一端小的圆锥体外形，并在其大端部具有一突出的导向部。

本实用新型的关键在于，前导头2与护管1为抵靠接合。所谓抵靠接合是指前导头2的后端部22与护管1在接触面处保持紧密地贴合，但两者之间无连接部或其他用于抵抗两者分离的作用力。因此，前导头2的后端部22与护管1的连接端抵靠状态仅在静置或做同方向运动时保持两者贴合；在做反方向运动或不同加速度的运动时两者会形成分离。进一步地，本实用新型要求前导头2与护管1在抵靠的同时保持液密闭连接，即液体不能通过两者的接合面。为实现液密闭的目的，后端部22一般地略大于护管1的外径。在前导头2的后端部22上设置有与护管1的管壁形状相匹配的密封件3，防止非承压水流入，避免造成承压水头失实。

显然地，密封件3也可以是固定在护管1的连接端的端面上，或同时设置在上述两处的，还可以通过增加粘接剂加强密封件3的连接效果。

本实施例中，密封件3是橡胶材料的密封圈。在其他实施例中也可以选用其他常见的密封器材。

本实用新型的水压测量装置在使用时，先采用液压等常用动力手段向护管1施加一作用力，使护管1与抵靠的前导头2一起穿越接近地表的粘性土隔水层4，下沉至位于粘性土隔水层4下侧的承压含水层5。由于前导头2的前端部21为圆锥体，因此应用本测量装置的下沉操作与现有的直接沉管施工工艺相比，施工速度要快，施工周期短，对液压等动力部的功率要求也较低。并且，由于下沉作用力是由护管1传递给前导头2的，因此在穿越粘性土隔水层4时，护管1与虚接的前导头2间的抵靠状态是非常紧密的，并结合密封件3一起，防止了地下非承压水进入到护管1的中空内腔中。当然地，也防止了地下的土体涌入护管1内，避免了土体堵塞护管1空腔的现象。

尤佳地，在上述下沉作业过程中，连续稳定地对护管1施加下沉作用力更有利于使护管1与前导头2间保持良好的虚接状态。

通过对护管1长度的测算，在下沉作业使护管1到达预定深度的承压含水层5时，停止施加下沉作用力，并上拔护管1一定行程。由于护管1被上拔，相对前导头2反方向运动，护管1端部与抵靠着的后端部22之间形成脱离，前导头2停留在地下原处，护管1端部与后端部22之间的液密闭失效，承压含水层5中的承压水便通过后端部22与护管1端部之间的间隙，沿图3中箭头6方向，流入到护管1中空的内腔里。

由于护管1内腔与护管1的外部形成连通管效应，在静置足够长时间后，护管1内腔中的水位与护管1外部承压含水层5中的承压水水位保持一致并达到一稳定值。通过测量护管1内腔中的水位，就可以获得测量标的的一定深度的地下承压水水压。

当然，在护管1的管径较大的情况下，本实施例中的导向部23也可以省略。由于较大的管径已经为护管1与后端部22的接合创造了良好的接合条件，因此两者的接合效果较为稳定，整个装置在整体上也能够实现设计的功能。

本实用新型的地下承压水的水压测量装置，缩短了施工周期，隔水效果好；并不受其他地下水的干扰，使承压水的水压测量结果准确。

如图4所示，为本实用新型中前导头2又一具体实施例。在前导头2的导向部21上，还可以沿导向部21的轴向设置多个导流槽24。由于设置了导流槽24，扩大了地下承压水进入护管1内腔的流路面积，缩短了下沉作业结束后护管1静置的时间，获得了缩短施工周期的效果。并且，由于设置了导流槽24，导向部21的外径可以与护管1的内径更接近，进一步提高了导向部21的导向效果。

如图5所示，为本实用新型中前导头2再一具体实施例。在本实施例中，前导头2在后端部22上还开设有与护管1的管壁匹配的导向槽25。导向槽25的宽度略大于护管1的管壁厚度，使护管1在轴向上可以轻松插入或退出导向槽25而不受约束。但导向槽25在内外两侧均对护管1导向，因此导向效果更佳。

本实施例中，前导头2的前端部21为棱锥体(图中未示出)，棱锥形外表面的前端部21与圆锥形的外表面具有大体相同的效果，但由于棱锥形外表面在工作面上具有钝角，对土层的挤压力具有应力集中的效应，因此比整体为圆弧工作面的圆锥形外表面具有更佳的穿透效果，尤其适用于粘性土隔水层4的粘性较大的情况下的施工作业，可以获得降低对动力部功率要求的有益效果。

显然，前导头2的前端部21的外形，并不局限于本说明书的实施例所公开的类型，也可以是其他如圆锥柱或棱锥柱等，均可以实现类似的穿透地层的目的，区别仅在于穿透效果的不同。

综上所述，本说明书中所述的只是本实用新型的几种较佳具体实施例。凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本实用新型的权利要求保护范围内。

Claims

1、一种地下承压水的水压测量装置，包括中空的护管，一前导头，其特征在于：所述前导头的前端部为锥体，所述前导头的后端部与所述护管的一端抵靠接合，所述后端部与所述护管的连接端之间设置有密封件。

2、如权利要求1所述的水压测量装置，其特征在于，所述密封件固定在所述后端部上，或固定在所述护管的连接端的端面上，或分别设置在所述后端部和所述护管的连接端的端面上。

3、如权利要求1所述的水压测量装置，其特征在于，所述前导头在所述后端部还设置有与所述护管的管壁匹配的导向部。

4、如权利要求3所述的水压测量装置，其特征在于，所述导向部沿轴向设置有导流槽。

5、如权利要求1所述的水压测量装置，其特征在于，所述前导头在所述后端部上还开设有与所述护管的管壁匹配的导向槽。

6、如权利要求1所述的水压测量装置，其特征在于，所述锥体为圆锥体或棱锥体或圆锥柱或棱锥柱。

7、如权利要求2所述的水压测量装置，其特征在于，所述密封件为橡胶密封圈。