一种基坑降水井水位实时监控装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种基坑降水井水位实时监控装置，属于建筑基坑降水施工技术领域。


背景技术：

2.在基础工程施工中，基坑开挖前需要进行降水施工，只有当地下水在施工作业面下方一定距离要求下方可开挖。因此，基础土方开挖及地下空间施工阶段需要实时对地下水位进行监控，一方面保证地下水位在开挖面以下一定的安全距离，另一方面又保证地下水不能超抽，造成地面沉降等危害周边环境安全。
3.现阶段，地下水位监测一般常采用人工下尺测量，此种传统测量方法费时费力，且测设数据准确度较难保证。施工期间需对地下水位每间隔几小时进行测设一次，测设频率高，测设数量多，需投入较大成本进行监测。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种基坑降水井水位实时监控装置，用于解决现有的基坑降水井水位监测存在的效率低、成本高、测量繁琐、测量结果准确度低等问题。
5.为解决以上技术问题，本实用新型包括如下技术方案：
6.一种基坑降水井水位实时监控装置包括：
7.第一架体、第一提升装置和监测装置；所述第一提升装置包括电机、传动轴、滚筒和第一提绳；传动轴通过轴承固定于架体上，并与电机连接，滚筒设置于传动轴上；第一提绳一端绕在所述滚筒上，另一端固定在监测装置顶部；电机转动可以带动滚筒转动，使第一提绳下降或上升，调整检测装置的位置；所述监测装置包括竖向设置的正极板和负极板，所述正极板和负极板相对设置；所述正极板和负极板通过导线连接电源的正负极形成回路，所述监测装置用以测量正极板插入水中深度；
8.水泵，设置于降水井的水中；
9.控制器，用以根据正极板插入水中深度、正极板的顶部标高计算实时水位；控制器用以控制水泵抽水，使水面高度满足要求。
10.进一步，还包括第二架体、动力机构和第二提绳；
11.所述第二架体顶端位于基坑降水井上方且设置有定滑轮，所述动力机构设置于基坑降水井旁；所述第二提绳的一端与动力机构连接，另一端绕过定滑轮并固定在所述水泵上；所述动力机构用以将水泵提升或下放。
12.进一步，所述动力机构为卷扬机、电动葫芦或手动葫芦。
13.进一步，在正极板顶部设置有反光板，用以与激光测距仪配套使用测量正极板顶端高程。
14.进一步，控制器连接有报警器，在水位达到预设值时，控制器控制报警器发出警示信息。
15.本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：通过监测装置精准测量基坑降水井中的水位，能够得到水位的实时精准数据，然后通过控制器对水泵流量进行控制，使实时水位得以精确控制，一方面保证地下水位在开挖面以下一定的安全距离，另一方面又保证地下水不能超抽，避免造成地面沉降等危害周边环境安全的情形，从而为基坑开挖提供安全保障。
附图说明
16.图1为本实用新型一实施例中的基坑降水井水位实时监控装置的结构示意图。
17.图中标号如下：
18.1-基坑降水井；
19.10-第一架体；
20.20-第一提升装置；21-电机；22-传动轴；23-滚筒；24-第一提绳；
21.30-监测装置；31-正极板；32-负极板；
22.40-水泵；
23.50-控制器；
24.60-第二架体，61-定滑轮；62-动力机构；63-第二提绳。
具体实施方式
25.以下结合附图和具体实施例对本实用新型提供的一种基坑降水井水位实时监控装置作进一步详细说明。结合下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
26.如图1所示，本实施例提供的基坑降水井1水位实时监控装置，包括第一架体10、第一提升装置20、监测装置30、水泵40和控制器50。
27.所述第一提升装置20包括电机21、传动轴22、滚筒23和第一提绳24；传动轴22通过轴承固定于架体上，并与电机21连接，滚筒23设置于传动轴 22上。第一提绳24一端绕在所述滚筒23上，另一端固定在监测装置30顶部。电机21转动可以带动滚筒23转动，使第一提绳24下降或上升，调整检测装置的位置。
28.所述监测装置30包括竖向设置的正极板31和负极板32，所述正极板31 和负极板32相对设置；所述正极板31和负极板32通过导线连接电源的正负极形成回路，所述监测装置30用以测量正极板31插入水中深度。
29.水泵40，设置于降水井的水中。
30.控制器50，用以根据正极板31插入水中深度、正极板31的顶部标高计算实时水位；控制器50还用以控制水泵40抽水，使水面高度满足要求。
31.本实用新型的工作原理为：将水泵40放入水中，设置第一架体10，在第一架体10上安装第一提升装置20，下放监测装置30至水中，测量出监测装置30的高程，利用监测装置30测量正极板31插入水中深度，从而计算出水面高程，实现对水位的实时监测，然后由控制器50对水泵40出水量进行控制，从而精准控制水位高程满足基坑安全开挖的需要。
32.在对水位进行实施测量之前，应精准测量正极板31顶部高程，或者监测装置30顶
部高程，从而能够在测定正极板31入水深度后，能够精准计算出实时水位。进一步，在正极板31顶部设置有反光板，采用激光测距仪对正极板 31顶端高程进行测量。需要说明的是，如果用激光测距仪对水位进行实时测量，需要在基坑降水井1中设置反光板，当水泵40抽水时，可能造成方光板抖动或移动，对测量结果造成影响。本技术中仅在开始时，利用激光测距仪对设置在测量装置上的反光板进行测量，水面波动对反光板的影响可以忽略，对正极板31顶端高程的测量结果能够满足精度要求。
33.进一步，基坑降水井1水位实时监控装置还包括第二架体60、动力机构 62和第二提绳63。所述第二架体60顶端位于基坑降水井1上方且设置有定滑轮61，所述动力机构62设置于基坑降水井1旁；所述第二提绳63的一端与动力机构62连接，另一端绕过定滑轮61并固定在所述水泵40上；所述动力机构62用以将水泵40提升或下放。作为举例，所述动力机构62为卷扬机、电动葫芦或手动葫芦。该实施例便于对水泵40的提升或下放进行操控。
34.进一步，控制器50连接有报警器，在水位达到预设值时，控制器50控制报警器发出警示信息。该实施例能够在水位超出预定值时，通过警示信息的方式告知施工人员，使施工人员及时作出应对措施，保证基坑安全开挖。比如，在基坑开挖前根据抽水试验和数值仿真技术，结合基坑开挖施工工况，确定每个工况下基坑开挖安全水位上限h
s1
和超抽控制水位h
s2
，并将相应数据输入 plc控制器50中，当超出预设值时，报警器发出警示信息，警示信息可以为声音或颜色报警。
35.进一步，为了使基坑降水井1实时水位h
ss
始终满足要求，需要优化抽水过程。首先设定安全水位ha，当h
ss
≤ha时，根据(ha－h
ss
)/(ha－h
s2
) 的值，线性减小水泵40抽水流量，也就是值越大，水泵40流量越小，当h
ss
＝h
s2
时，值等于1，水泵40停止抽水；当h
ss
＞ha时，根据(h
ss
－ha)/(h
s1
－ ha)的值，线性增加水泵40抽水流量，也就是值越大水泵40流量越大，当 h
ss
＝h
s1
时，值等于1，水泵40继续增大流量，并由控制器50控制报警器发出警示信息。
36.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
37.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。