CN216954949U - 一种地下工程外水压力监测快速安装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种地下工程外水压力监测快速安装装置，涉及压力监测技术领域。包括外套管，所述外套管内设置有控水组件以及与控水组件活动连接的空心轴杆，所述控水组件与所述外套管活动连接；所述空心轴杆的两端还分别设置有滤砂透水组件和防爆格兰组件，所述空心轴杆与所述控水组件通过滤砂透水组件连通；所述外套管的外壁还设置有安装组件；本实用新型的结构简单、安装快速、便于维护的方法和装置依附于固定钢板，从而减少了大型设备施工，对现场安装条件影响小，安装快速；采用控水堵头机械式的旋转密封方式，安装方便、快速，且维护过程简单、安全；同时增加了外水压力监测装置的重复利用率，经济效益显著。

Description

一种地下工程外水压力监测快速安装装置

技术领域

本实用新型涉及压力监测技术领域，具体而言，涉及一种地下工程外水压力监测快速安装装置。

背景技术

地下工程在挖掘过程中，会导致复杂多变的岩体原有结构形态发生变化，还可能使地下洞室围岩发生各种情况的破坏，而地下水会使岩土强度和稳定性降低，并使其性能变差，而产生多种不良的后果。在传统的地下工程外水压力监测时，主要采用钻孔埋设安装和盾构法，以使监测组件能够监测到外水压力。

而传统的钻孔埋设，施工及安装所需配套设备设施较多，导致耗费时间长，从而不能满足地下工程应急抢险的需要，且当外水压力过大时，不易快速实现对孔口的封堵。

而盾构管片预装，受管片拼装施工工艺影响较大，管片拼接出现错台或顺序错乱，将直接导致传感器安装部位发生变化，直接影响外水压力监测效果；并且现有的盾构法隧洞外水压力监测装置及监测方法还存在对管片外注浆结构造成损坏的风险，而为了监测工作的实施而损坏原有建筑物结构也是不可取的，同时安装时产生的细小混凝土渣料还会堵塞装置进水孔。

针对上述问题，如何设计一种地下工程外水压力监测快速安装装置是我们目前迫切需要解决的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种地下工程外水压力监测快速安装装置，以解决上述背景技术中存在的问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供了一种地下工程外水压力监测快速安装装置，其包括外套管，外套管内设置有控水组件以及与控水组件活动连接的空心轴杆，控水组件与外套管活动连接；

空心轴杆的两端还分别设置有滤砂透水组件和防爆格兰组件，空心轴杆与控水组件通过滤砂透水组件连通；外套管的外壁还设置有安装组件；

安装组件包括连接法兰、止水法兰和固定钢板；

连接法兰与外套管的一端固定连接，止水法兰、固定钢板和连接法兰依次抵接，并通过法兰螺杆固定；固定钢板还贯穿有固定孔。

在本实用新型的一些实施例中，上述控水组件包括控水堵头，控水堵头的外壁设置有外螺纹，并与外套管螺纹配合；控水堵头朝向空心轴杆的一端还设置有出水孔和紧固螺孔，且控水堵头还设置有与出水孔连通的进水孔。

在本实用新型的一些实施例中，上述空心轴杆的一端与控水堵头插接配合；

控水堵头的外壁设置有多个定位槽，空心轴杆的内壁设置有与定位槽配合使用的多个定位销。

在本实用新型的一些实施例中，上述滤砂透水组件包括连接帽和连接螺杆；连接帽的外壁与空心轴杆的内壁抵接，连接帽通过连接螺杆与紧固螺孔的配合固定；

连接帽朝向控水堵头的一端设置有控水凹槽，且另一端设置有与控水凹槽连通的排水孔；控水凹槽内填充有过滤层，且控水凹槽的端口设置有用于固定过滤层的透水帽。

在本实用新型的一些实施例中，上述防爆格兰组件包括配合使用的防爆格兰头和格兰头紧固螺帽；防爆格兰头与空心轴杆的内壁螺纹配合。

在本实用新型的一些实施例中，上述防爆格兰头的内部还设置有与格兰头紧固螺帽抵接的线缆密封圈。

在本实用新型的一些实施例中，上述控水堵头伸出外套管的一端还设置有泡沫块。

在本实用新型的一些实施例中，上述外套管远离控水堵头的一端内壁还设置有内螺纹，且通过内螺纹连接有管接头。

相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：

(1)本实用新型的结构简单、安装快速、便于维护的方法和装置首次实现了地下工程外水压力监测应急抢险，能为地下工程后期的应急处置提供决策依据；

(2)本实用新型的结构简单、安装快速、便于维护的方法和装置依附于止水钢板，减少了大型设备施工，对现场安装条件影响小，安装快速；

(3)本实用新型的结构简单、安装快速、便于维护的方法和装置依附控水堵头机械式的旋转密封方式，安装方便、快速，且维护过程简单、安全；

(4)本实用新型的结构简单、安装快速、便于维护的方法和装置增加了外水压力监测装置的重复利用率，经济效益显著。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例中整体装置的剖视图；

图2是本实用新型实施例中整体装置部分结构的剖视图；

图3是本实用新型实施例中控水堵头部分结构的剖视图；

图4是延A-A线剖开后的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中连接帽的剖视图；

图6是延B-B线剖开后的结构示意图；

图7是本实用新型实施例中空心轴杆的剖视图；

图8是延C-C线剖开后的结构示意图；

图9是本实用新型实施例中防爆格兰组件部分的剖视图。

图标：1、泡沫块；2、外套管；3、控水堵头；4、空心轴杆；5、防爆格兰头；6、连接帽；7、连接法兰；8、定位槽；11、连接螺杆；12、渗压传感器监测组件；13、管接头；14、控水凹槽；16、传感器线缆；31、进水孔；32、出水孔；33、紧固螺孔；41、定位销；52、线缆密封圈；55、格兰头紧固螺帽；61、排水孔；63、透水帽；64、过滤层；71、法兰螺杆；72、固定钢板；73、止水法兰；74、固定孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1-图9，图1所示是本实用新型实施例中整体装置的剖视图；图2所示是本实用新型实施例中整体装置部分结构的剖视图；图3所示是本实用新型实施例中控水堵头3部分结构的剖视图；图4所示是延A-A线剖开后的结构示意图；图5所示是本实用新型实施例中连接帽6的剖视图；图6所示是延B-B线剖开后的结构示意图；图7所示是本实用新型实施例中空心轴杆4的剖视图；图8所示是延C-C线剖开后的结构示意图；图9所示是本实用新型实施例中防爆格兰组件部分的剖视图。

一方面，本申请实施例提供了一种地下工程外水压力监测快速安装装置，其包括外套管2，如图1和图2所示，外套管2内设置有控水组件以及与控水组件活动连接的空心轴杆4，并且，控水组件靠近外套管2的端口设置，用于外水的流入，并且控水组件与外套管2的内壁活动连接；

而空心轴杆4的两端还分别设置有滤砂透水组件和防爆格兰组件，空心轴杆4即是筒体结构，其一端连接滤砂透水组件，另一端则是连接防爆格兰组件；并且空心轴杆4与控水组件之间通过滤砂透水组件连通；外套管2的外壁还设置有安装组件。

即在使用时，通过将外套管2深入渗漏点内，位于其内部的控水组件及控制流水的进入，流水再通过滤砂透水组件的过滤，从而流水即将流往空心轴杆4的内部，而在空心轴杆4的内部还设置有用于监测外水压力的渗压传感器监测组件12，从而来监测外水压力的大小，以达到监测的目的；而通过安装组件，即使得外套管2在安装时具有足够的便捷性；并且通过防爆格兰组件，以使位于空心轴杆4内部的渗压传感器监测组件12便于更换和维护，使得整体装置具有更高的实用性。

本装置的应用对象为外水压力监测快速安装装置，其安装组件在地下工程发生渗漏时，可根据应急抢险需要进行安装，或者根据地下工程安全监测工作的需要，安装在选定外的监测点。

在本实施例中，上述安装组件包括连接法兰7、止水法兰73和固定钢板72；

连接法兰7与外套管2的一端固定连接，止水法兰73、固定钢板72和连接法兰7依次抵接，并通过法兰螺杆71固定；固定钢板72还贯穿有固定孔74。

止水法兰73是安装在渗漏点的端口的外侧，通过螺栓等方式固定连接，而连接法兰7则是通过拦截等方式与外套管2的外壁固定连接，并且应当使两者的连接处具有良好的气密性，而止水法兰73与连接法兰7之间，则是通过法兰螺杆71固定，从而便能够达到将外套管2固定的目的。而固定钢板72与所在环境的内壁之间，则是用过膨胀螺丝或其他方式固定，进而也就使得外套管2固定的强度更好。

如图1与图2所示，在进行安装时，固定钢板72的大小根据实际情况来决定，并且固定钢板72的厚度应当选用不低于5mm厚，以保证具有足够的机械强度。

在本实施例中，上述控水组件包括控水堵头3，控水堵头3的外壁设置有外螺纹，并与外套管2螺纹配合；控水堵头3朝向空心轴杆4的一端还设置有出水孔32和紧固螺孔33，且控水堵头3还设置有与出水孔32连通的进水孔31。

作为优选的一种实施方式，进水孔31靠近控水堵头3的端部设置，并且远离出水孔32的一端；也就是在图1或图2中，进水孔31设置在控水堵头3的上端，从而使得控水堵头3发生旋转时，能够达到将进水孔31封闭和打开的效果，以便于整体装置的监测和使用。

在本实施例中，上述空心轴杆4的一端与控水堵头3插接配合；

控水堵头3的外壁设置有多个定位槽8，空心轴杆4的内壁设置有与定位槽8配合使用的多个定位销41。

而在空心轴杆4的外壁还可以设置与外套管2的内壁螺纹配合的外螺纹，但空心轴杆4与外套管2之间的螺纹配合应当不影响空心轴杆4与控水堵头3之间的连接。

通过空心轴杆4内部定位销41的设置，即使空心轴杆4在与控水堵头3连接时，即通过定位槽8与定位销41的插接，从而使得两者的连接更加的稳定，并且能够限制两者不会发生相对的圆周转动。

而在定位销41与定位槽8设置时，可以设置多个定位销41与定位槽8，并且，定位销41延空心轴杆4的圆周方向均匀分布；而对于多个定位销41或定位槽8之间的大小关系，可以是相同的，也可以是不同的。

在本实施例中，上述滤砂透水组件包括连接帽6和连接螺杆11；连接帽6的外壁与空心轴杆4的内壁抵接，如图1所示，本实施例中，连接帽6采用“凸”字型结构，而空心轴杆4的内壁应当设置成与连接帽6对应的结构，两者之间成抵接关系，而连接帽6通过连接螺杆11与紧固螺孔33的配合固定；也就是说，通过连接螺杆11与紧固螺孔33之间的连接，从而便能够将连接帽6进行固定。

而在连接帽6朝向控水堵头3的一端设置有控水凹槽14，且另一端设置有与控水凹槽14连通的排水孔61，需要说明的是，排水孔61和控水凹槽14也即是与控水堵头3的内部连通的，也就是与进水孔31连通的；在控水凹槽14的内部填充有过滤层64，且控水凹槽14的端口设置有用于固定过滤层64的透水帽63。

如图5所示，也就是在控水凹槽14内设置有过滤层64，其用于过滤流水，本实施例中，过滤层64采用的是土工布制成，还可以采用其他的材料制成，例如海绵等等。

需要说明的是，排水孔61和出水孔32在本实施例中设置有多个，并且均是延自身所在位置的圆周方向均匀分布的。

在本实施例中，上述防爆格兰组件包括配合使用的防爆格兰头5和格兰头紧固螺帽55；防爆格兰头5与空心轴杆4的内壁螺纹配合。

防爆格兰组件的作用，即是用于渗压传感器监测组件12连接导线的伸出如图1和图2所示，其传感器线缆16穿过防爆格兰头5从空心轴杆4底部引出，并且防爆格兰头5能有效对空心轴杆4底部进行密封。

在本实施例中，上述防爆格兰头5的内部还设置有与格兰头紧固螺帽55抵接的线缆密封圈52。

在本实施例中，上述控水堵头3伸出外套管2的一端还设置有泡沫块1。

在本实施例中，上述外套管2远离控水堵头3的一端内壁还设置有内螺纹，且通过内螺纹连接有管接头13。即在空心轴杆4中渗压传感器监测组件12安装密封完成后，将控水堵头3推出，安装管接头13减少空心轴杆4和外套管2的间距，防止碰撞损坏空心轴杆4。

另一方面，本申请实施例提供了一种地下工程外水压力监测快速安装装置应用方法，包括以下步骤：

步骤一、采用导管，对渗漏点的水进行导流，根据渗漏点的大小加工止水钢板；

步骤二、用膨胀螺栓将止水钢板固定到渗漏点外侧，并做好止水钢板和渗漏点之间接缝的密封；

步骤三、组装装置的外套管2、控水堵头3、空心轴杆4、滤砂透水装置，注意组装时要注意控水堵头3和空心轴杆4的定位槽8，滤砂透水装置内不加土工布和不锈钢滤网帽，组装完将旋转空心轴杆4将控水堵头3打开；

步骤四、将组装好的装置安装到止水钢板上，加止水密封垫，拧紧外套管2外侧止水法兰73和止水钢板上的螺母，做好密封，使地下建筑物外水通过控水堵头3和空心轴杆4导出；

步骤五、用扳手旋转空心轴杆4底端，将控水堵头3关闭，检查密封性；步骤六、用加长的内六角扳手将空心轴杆4及滤砂透水装置卸下；

步骤七、将土工布和不锈钢滤网帽安装到滤砂透水装置上，从空心轴杆4底部将滤砂透水装置推到空心轴杆4顶端，空心轴杆4和滤砂透水装置要加上“O”型止水密封胶垫；

步骤八、将放置了滤砂透水装置的空心轴杆4，塞入外套管2内，转动空心轴杆4，是空心轴杆4的定位槽8对准控水堵头3的定位槽8，并用力推进，使用加长内六角扳手将滤砂透水装置、空心轴杆4、控水堵头3紧密连接；

步骤九、将渗压传感器监测组件12装入空心轴杆4中，仪器线缆穿过防爆格兰头5引出，并将防爆格兰头5固定到空心轴杆4底部，固定时要加上止水密封脚垫，拧紧各部件，做好密封；

步骤十、用扳手旋转空心轴杆4底部，使控水堵头3打开，使渗漏水流进空心轴杆4，渗压传感器监测组件12开始监测外水压力；

步骤十一、将管接头13安装到外套管2底部，固定空心轴杆4，防止仪器损坏；

步骤十二、取下管接头13，用扳手旋转空心轴杆4底部，使控水堵头3关闭，即可对装置的滤砂透水装置和渗压传感器监测组件12进行维护。

综上所述，简单来讲，即使首选将安装组件固定在渗漏点外侧；其次旋转空心轴杆4，从而打开控水组件的水流通道；接着将外套管2伸入渗漏点内，并将外套管2与安装组件连接；然后旋转空心轴杆4，从而关闭控水组件的水流通道；再拆下防爆格兰组件，将渗压传感器监测组件12放入空心轴杆4内，再将防爆格兰组件与空心轴杆4连接；最后再次旋转空心轴杆4，从而打开控水组件的水流通道进行水压监测。

需要说明的是，在上述的结构进行连接时，任意两个结构在抵接时，都应当设置有密封橡胶垫，从而保证具有足够的气密性。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种地下工程外水压力监测快速安装装置，其特征在于，包括外套管，所述外套管内设置有控水组件以及与控水组件活动连接的空心轴杆，所述控水组件与所述外套管活动连接；

所述空心轴杆的两端还分别设置有滤砂透水组件和防爆格兰组件，所述空心轴杆与所述控水组件通过滤砂透水组件连通；所述外套管的外壁还设置有安装组件；

所述安装组件包括连接法兰、止水法兰和固定钢板；

所述连接法兰与所述外套管的一端固定连接，所述止水法兰、固定钢板和连接法兰依次抵接，并通过法兰螺杆固定；所述固定钢板还贯穿有固定孔；

所述防爆格兰组件包括配合使用的防爆格兰头和格兰头紧固螺帽；所述防爆格兰头与所述空心轴杆的内壁螺纹配合；所述防爆格兰头的内部还设置有与格兰头紧固螺帽抵接的线缆密封圈；

控水堵头伸出所述外套管的一端还设置有泡沫块。

2.根据权利要求1所述的一种地下工程外水压力监测快速安装装置，其特征在于，所述控水组件包括控水堵头，所述控水堵头的外壁设置有外螺纹，并与所述外套管螺纹配合；所述控水堵头朝向空心轴杆的一端还设置有出水孔和紧固螺孔，且控水堵头还设置有与出水孔连通的进水孔。

3.根据权利要求2所述的一种地下工程外水压力监测快速安装装置，其特征在于，所述空心轴杆的一端与所述控水堵头插接配合；

所述控水堵头的外壁设置有多个定位槽，所述空心轴杆的内壁设置有与定位槽配合使用的多个定位销。

4.根据权利要求1所述的一种地下工程外水压力监测快速安装装置，其特征在于，所述滤砂透水组件包括连接帽和连接螺杆；所述连接帽的外壁与所述空心轴杆的内壁抵接，所述连接帽通过所述连接螺杆与紧固螺孔的配合固定；

所述连接帽朝向所述控水堵头的一端设置有控水凹槽，且另一端设置有与控水凹槽连通的排水孔；所述控水凹槽内填充有过滤层，且控水凹槽的端口设置有用于固定过滤层的透水帽。

5.根据权利要求1所述的一种地下工程外水压力监测快速安装装置，其特征在于，所述外套管远离所述控水堵头的一端内壁还设置有内螺纹，且通过内螺纹连接有管接头。

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