一种城市井管地面沉降监测装置的制作方法

本实用新型属于地质灾害防治技术领域，具体涉及一种城市井管地面沉降监测装置。

背景技术：

目前我国已有50多个城市发生过或者正在发生地面沉降，而地面沉降的主要发生且急需防治的区域是城市地区。在人口聚集的地区进行地面沉降监测意义重大。传统的分层标监测一旦建成，不能移动，不能适应目前城区的地面沉降范围和位置频繁变化的特征现状。且分层标等专业监测设施的建设在城区往往面临用地协调困难、施工技术复杂、钻进扰民、难以开展等问题，无法在城区等人口密集区域大量建设和有效组网。GPS、InSAR监测只能进行片区监测，无法反映地层压密特征等分层标监测的数据属性。城区中往往大量存在着钢管井壁的地下水井，在地面沉降发生时井管出露高度随着地层压缩会发生变化，同时还能够在井内进行地下水位测量，如果对此加以利用进行观测，可以获得地面沉降与地下水位同点同时的联动数据，用于支撑政府部门决策和相关地面沉降预测的科学研究。目前在城市大面积地面沉降监测中，此项技术尚属空白。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种城市井管地面沉降监测装置，解决在城市进行地面沉降监测时面临的点位建设布置和组网难问题。

本实用新型采用以下技术方案：

一种城市井管地面沉降监测装置，包括井管端安装固定部分和地面端安装固定部分，井管端安装固定部分固定在井管管壁的外侧，地面端安装固定部分平置在经过处理压实的井周地面土体上，地面端安装固定部分设置有刻度竖标尺，刻度竖标尺与地面垂直同步设置，在井管端安装固定部分上设置有指针，指针与井管垂直同步设置。

具体的，井管端安装固定部分包括括井口箍盘和调节螺口，井口箍盘由两个半圆形的箍筋组成，由调节螺口旋紧在钢管井壁上。

进一步的，指针固定于井口箍盘上，指向刻度竖标尺。

具体的，地面端安装固定部分包括地面座盘和座盘基垫，地面座盘绕井管座设置在经处理压实的地面上，座盘基垫设置在地面座盘与地面之间。

进一步的，刻度竖标尺的下端固定于地面座盘上。

进一步的，地面座盘为圆形结构，内径大于井管直径。

进一步的，座盘基垫嵌入地表土层1～2cm。与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型在钢管水井管上分别安装井管端安装固定部分和地面端安装固定部分，结构简单，通过指针和刻度竖标尺配合进行数值读取，可以在城区大量使用，与钢管井内水位一同监测可获得同时同点的监测数据，可以根据选择井管深度不同，组网建设，实现分层标的部分功能，掌握不同深度内的地层压密情况，对地面沉降的趋势预测研究和城市相关部门的决策可提供更加精确的数据支撑。

进一步的，地面座盘绕井管设置在经过处理压实的地面上，可以削弱井管相对地面运动时的表层土体向上松动造成的误差，在地面座盘下设置座盘垫以使地面座盘更好的与土体表面接触，使座盘下土体所受应力均布，避免座盘的不均匀沉降从而避免指针偏斜，确保地面座盘相对井管端部分垂直运动。

进一步的，设计地面座盘内径大于井管直径可使地面座盘围绕于于井管周长外围，较仅安装于一侧的地面装置下沉更加准确，使用前述座盘垫平衡后可避免不均匀沉降误差。

进一步的，地面座盘基垫嵌入经过压实处理的地表土层1～2cm用于固定地面座盘，使之与其下地层保持同步垂直变化，同时防止座盘应雨水或其他外力因素水平移动，影响测量精度。

综上所述，本实用新型结构简单，成本低，可以随装随测，随拆随走，避免了征地困难，施工难协调等问题。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型结构安装示意图；

图2为实用新型结构俯视图；

图3为本实用新型设备测量工作原理图，其中，(a)为原始地面状态，(b)为沉降后状态；

图4为本实用新型设备组网工作原理图。

其中：1.井口箍盘；2.地面座盘；3.指针；4.刻度竖标尺；5.座盘基垫；6.调节螺口；7.原始地面；8.沉降后地面；9.地层压缩。

具体实施方式

本实用新型公开了一种城市井管地面沉降监测装置，井管安装固定部分采用两个半圆形箍筋固定至管壁外侧，地面安装固定部分则由底座平置在经过处理压实的井周地面土体上，指针固定在箍筋构成的井口箍盘上，指向安装在地面座盘上刻度竖标尺的某一刻度。

请参阅图1，本实用新型一种城市井管地面沉降监测装置，包括井管端安装固定部分和地面端安装固定部分；井管端安装固定部分包括井口箍盘1，指针3和调节螺口6，地面端安装固定部分包括地面座盘2，刻度竖标尺4和座盘基垫5；

请参阅图2，井口箍盘1由两个半圆形的箍筋组成，由调节螺口6旋紧在钢管井壁上，指针3固定于井口箍盘1上，指向刻度竖标尺4，便于读出竖标尺读数，刻度竖标尺4由刚性金属板片制成，下端固定于地面座盘2之上，地面座盘2由不锈钢制成，与井管不接触，呈圆形，内径大于井管，绕井管座设置在经处理压实的地面上，地面座盘2与地面之间设置座盘基垫5，座盘基垫5嵌入地表土层1～2cm，保证竖向刻度尺4和地面座盘2与地面同步竖向下沉。

请参阅图3和图4，本实用新型监测装置将两个部分各自固定于井管和地面之上，中间由与井管垂直同步的指针和与地面垂直同步的刻度竖标尺进行读数，当地面沉降发生时，钢管井口出露长度会因钢管井所在垂直深度的地层压缩9而发生变化，即地面与井管的相对高度位置会发生变化，原始地面7与沉降后地面8将会产生高度差，定时读取指针位置，相减可测量某个间隔时间内的相对高度位置变化量，得出井管所处深度的地层压缩量；多个不同深度井管组网进行数据对比可达到分层标的作用，用以掌握不同深度内土层的压缩量。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。