CN220398780U - 地面沉降监测孔隙水压力监测探头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于地面沉降监测孔隙水压力监测装置技术领域，公开了一种地面沉降监测孔隙水压力监测探头。其主要技术特征为：包括内管，在所述内管上方设置有与观测管连接的连接头，在所述连接头下方的所述内管外侧设置有外套管，在所述内管与所述外套管之间形成连通通道，在所述连通通道上下两端面上分别设置有上封堵板和下封堵板，在靠近所述外套管下部为带有外进出水孔的外滤水管，在靠近连通通道上半部分的内管的管壁上设置有内进出水孔。在检测时，即使附着在观测管内壁的泥浆在水浸泡下落在内进出水孔下方的内管中，不会对内管与粘土层孔隙水之间的通道阻隔，观测恢复期短，提高了观测精度。
Description
技术领域
本实用新型属于地面沉降监测水压力装置技术领域，尤其涉及一种地面沉降监测孔隙水压力监测探头。
背景技术
地面沉降是大多数平原城市已经面临或具有潜在隐患威胁的一种城市地质灾害。其产生原因主要是由于城市化进程加快，经济建设和人们生活需要开采大量的地下水和高大建筑群的成片开发建设，直接导致支撑地面力量平衡的地层承载力下降而引起的。地面沉降具有持续时间长、影响范围大、防治难度大等特点。地面沉降主要是由过量开采深层承压水造成的过量开采承压水，导致地下水位降低，多年监测成果表明地面沉降主要发生在粘性土层，地下水位降低、孔隙水压力减小、有效应力增大，粘性土层在有效应力持续增大的作用下被压缩。
监测粘土层孔隙水压力变化，可以有效观测及预防地面沉降，现在常用地面沉降监测孔隙水压力监测探头主要有以下两种：其一，填砾式，将砾料通过井孔填到井底，将滤水管安装在观测管下方，并在观测管外侧的砾料上方填充止水层和粘土回填层，粘土层中的水通过砾料和滤水管进入观测管中。但在填充砾料过程中，有部分砾料会粘附在孔壁上，因此，填充砾料数量、孔壁沾附损失多少、是否充填到位、粘土求封孔是否填到位等都是不确定数，成孔质量不能保证，影响测量结果。其二，插入式，将观察探头插入孔底，在将观察探头插入井底过程中，井孔中的泥浆容易附着在管内壁，在观察探头到达井底时，原来附着在管内壁的泥浆容易脱落，在重力作用下落到观测管底部，形成沉淀层，观察探头外粘土层压力水进入观测管中受阻，不能精确显示原地层水位，观测恢复期长，同样影响测量结果。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题就是提供一种观测精度高、安装方便、观测恢复期短的地面沉降监测孔隙水压力监测探头。
为解决上述问题，本实用新型地面沉降监测孔隙水压力监测探头采用的技术方案为：包括内管，在所述内管上方设置有与观测管连接的连接头，在所述连接头下方的所述内管外侧设置有外套管，在所述内管与所述外套管之间形成连通通道，在所述连通通道上下两端面上分别设置有上封堵板和下封堵板，在靠近所述外套管下部为带有外进出水孔的外滤水管，在靠近连通通道上半部分的内管的管壁上设置有内进出水孔。
其附加技术特征为：
在所述外进出水孔的径向外侧设置有弯曲的挡片，所述挡片与所述外进出水孔侧面的外套管之间形成进出水通道，所述进出水通道的高度2-3㎜；
所述下封堵板为外侧低、内侧高的斜面；
在所述外套管和内管下端设置有锥形封头；
所述外滤水管的长度小于等于300㎜；
最上面的外进出水孔到最下面的内进出水孔的距离大于等于500㎜。
本实用新型所提供的地面沉降监测孔隙水压力监测探头与现有技术相比，具有以下优点：其一，由于包括内管，在所述内管上方设置有与观测管连接的连接头，在所述连接头下方的所述内管外侧设置有外套管，在所述内管与所述外套管之间形成连通通道，在所述连通通道上下两端面上分别设置有上封堵板和下封堵板，在靠近所述外套管下部为带有外进出水孔的外滤水管，在靠近连通通道上半部分的内管的管壁上设置有内进出水孔，使用时，将连接头与观测管下端连接，将下端带有地面沉降监测孔隙水压力监测探头的观测管沿井孔下到孔底，同时向观测管中注入清水，把观测管中的泥浆排出，在外套管下端到达井孔底部时，观测管中注入的清水连同其内部的泥浆从内进出水孔进入连通通道内，并从外进出水孔中排出，从而将连通通道内的泥浆冲洗干净，此时观测管内和连通通道内基本上都是清水，停止向观测管中注入清水，立即封闭注水通道，防止管外泥浆返流至管内，并迅速插入黏土层中，插入深度超过外管进水段最上部不少于100㎜，粘土层孔隙水经外进出水孔、连通通道、内进出水孔和观测管中的水连通，根据连通器原理，观测管中水位压力与粘土层孔隙水压力相同，在检测过程中，即使附着在观测管内壁的泥浆在水浸泡下落下，因泥浆密度比水大，脱落的泥浆沿观测管进入内管中，落在内进出水孔下方的内管中，不会对内管与粘土层孔隙水之间的通道阻隔，观测恢复期短，提高了观测精度；其二，由于在所述外进出水孔的径向外侧设置有弯曲的挡片，所述挡片与所述外进出水孔侧面的外套管之间形成进出水通道，所述进出水通道的高度2-3㎜，这样，在将该地面沉降监测孔隙水压力监测探头向下插入过程中，位于外套管外侧的粘土层或泥沙不会堵塞外进出水孔，内管与粘土层孔隙水之间的通道不会堵塞，观测恢复期短，提高了观测精度；其三，由于所述下封堵板为外侧低、内侧高的斜面，减少了地面沉降监测孔隙水压力监测探头压入地层阻力，安装更加方便；其四，由于在所述外套管和内管下端设置有锥形封头，在地面沉降监测孔隙水压力监测探头到达底部后，不会有泥土从进入底部进入内管，且下压阻力小；其四，由于所述外滤水管的长度小于300㎜，减少压入粘土层难度；其五，由于最上面的外进出水孔到最下面的内进出水孔的距离大于等于500㎜，预留了沉淀空间，防止沉淀物堵塞内管上部进出水口。
附图说明
图1为本实用新型地面沉降监测孔隙水压力监测探头的结构示意图；
图2为外进出水孔外侧带有挡片的地面沉降监测孔隙水压力监测探头的结构示意图；
图3为内管的结构示意图；
图4为外套管的结构示意图；
图5为地面沉降监测孔隙水压力监测探头的使用状态图；
图6为在外套管和内管下端设置有锥形封头的地面沉降监测孔隙水压力监测探头的结构示意图。
实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型地面沉降监测孔隙水压力监测探头的结构和使用原理做进一步详细说明。
如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实用新型地面沉降监测孔隙水压力监测探头的结构示意图，本实用新型地面沉降监测孔隙水压力监测探头包括内管1，在内管1上方设置有与观测管2连接的连接头3，在连接头3下方的内管1的外侧设置有外套管4，在内管1与外套管4之间形成连通通道5，在连通通道5上下两端面上分别设置有上封堵板6和下封堵板7，在靠近外套管4上部分为带有外进出水孔8的外滤水管13，在靠近连通通道5上半部分的内管1的管壁上设置有内进出水孔9。
使用时，将连接头1与观测管2下端连接，将下端带有地面沉降监测孔隙水压力监测探头的观测管1沿井孔下到孔底，同时向观测管2中注入清水，把观测管2中的泥浆排出，在外套管4下端到达井孔底部时，观测管2中注入的清水连同其内部的泥浆从内进出水孔9进入连通通道5内，并从外进出水孔8中排出，从而将连通通道5内的泥浆冲洗干净，此时观测管2内和连通通道5内基本上都是清水，此时，停止向观测管中注入清水，立即封闭注水通道，防止管外泥浆返流至管内，并迅速插入黏土层中，插入深度超过外滤水管最上部不少于100㎜，粘土层孔隙水经外进出水孔、连通通道、内进出水孔和观测管中的水连通，根据连通器原理，观测管中水位压力与粘土层孔隙水压力相同，在检测过程中，即使附着在观测管内壁的泥浆在水浸泡下落下，因泥浆密度比水大，脱落的泥浆沿观测管进入内管中，落在内进出水孔下方的内管中，不会对内管与粘土层孔隙水之间的通道阻隔，观测恢复期短，提高了观测精度。
在外进出水孔8的径向外侧设置有弯曲的挡片10，挡片10与外进出水孔8侧面的外套管之间形成进出水通道11，进出水通道11的高度2-3㎜，这样，在将该地面沉降监测孔隙水压力监测探头向下插入过程中，位于外套管外侧的粘土层或泥沙不会堵塞外进出水孔，内管与粘土层孔隙水之间的通道不会堵塞，观测恢复期短，提高了观测精度。挡片10可以采用冲压而成。
下封堵板7为外侧低、内侧高的斜面，减少了地面沉降监测孔隙水压力监测探头下降阻力，安装更加方便。
如图6所示，在外套管4和内管1下端设置有锥形封头12，在地面沉降监测孔隙水压力监测探头到达底部后，不会有泥土从进入底部进入内管，且下压阻力小。
外滤水管13的长度小于等于300㎜，减少压入粘土层难度。
最上面的外进出水孔8到最下面的内进出水孔9的距离大于等于500㎜，防止沉淀物堵塞内管上部进出水口。
本实用新型的保护范围不仅仅局限于上述实施例，只要结构与本实用新型地面沉降监测孔隙水压力监测探头结构相同或相似，就落在本实用新型保护的范围。
Claims (6)
1.地面沉降监测孔隙水压力监测探头，其特征在于：包括内管，在所述内管上方设置有与观测管连接的连接头，在所述连接头下方的所述内管外侧设置有外套管，在所述内管与所述外套管之间形成连通通道，在所述连通通道上下两端面上分别设置有上封堵板和下封堵板，在靠近所述外套管下部为带有外进出水孔的外滤水管，在靠近连通通道上半部分的内管的管壁上设置有内进出水孔。
2.根据权利要求1所述的地面沉降监测孔隙水压力监测探头，其特征在于：在所述外进出水孔的径向外侧设置有弯曲的挡片，所述挡片与所述外进出水孔侧面的外套管之间形成进出水通道，所述进出水通道的高度2-3㎜。
3.根据权利要求1所述的地面沉降监测孔隙水压力监测探头，其特征在于：所述下封堵板为外侧低、内侧高的斜面。
4.根据权利要求1所述的地面沉降监测孔隙水压力监测探头，其特征在于：在所述外套管和内管下端设置有锥形封头。
5.根据权利要求1所述的地面沉降监测孔隙水压力监测探头，其特征在于：所述外滤水管的长度小于等于300㎜。
6.根据权利要求1所述的地面沉降监测孔隙水压力监测探头，其特征在于：最上面的外进出水孔到最下面的内进出水孔的距离大于等于500㎜。
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