一种空隙水压力隔断测量装置的制作方法

本实用新型公开一种空隙水压力隔断测量装置，属于地基工程领域。

背景技术：

软土在我国分布广泛，在沿海和河流的中下游及湖泊附近均有软土覆盖层深厚地区。软土具有含水量大，抗剪强度低，承载能力差的特性。如果不处理或处理不当，就会造成地基失稳，因此，路基沉降问题，特别是软土路基沉降控制问题已成为影响高等级公路等路基工程质量、造价、运营修护成本、运营效益等重要因素，这已引起工程界和学术界的广泛关注。如今，对软土地基进行加固处理时，通常采用预压排水固结方法，且所采用的预压排水固结法主要包括堆载预压法和真空预压法。而实际施工时，地基土中孔隙水压力的变化与地基土所受到的应力变化和排水条件密切相关。孔隙水压力观测是了解地基土固结状态较直观的手段，通过在地基不同深度埋设孔隙水压力计可以对荷载的影响深度、不同土层的固结度等进行研究，通过阻隔同一管道中的上下两个孔洞，以便于测量地下水对于不同高度的孔洞的压力，例如专利号为cn201410179367.4的中国专利，其介绍的一种真空状态下长期稳定工作的振弦式孔隙水压力测头装置包括：振弦式孔隙水压力测头、下部密闭腔、上部开孔腔、粉细砂、滤膜。振弦式孔隙水压力测头竖直放入改进装置中，改进装置分为下部密闭腔和上部开孔腔，用粉细砂填满测头与改进装置之间的空隙并注水饱和，上部开孔腔外面缠绕滤膜，然后采用钻孔法将孔隙水压力测头埋入土体中即可进行孔隙水压力监测，可以保证真空预压过程中地下水位变动范围内的孔隙水压力测量的可靠性和稳定性，但是由于每次检测的孔洞位置不同，所以现有封堵结构与管道为间隙配合，造成阻隔效果不佳造成影响测量效果，需要人们多次测量来中和数据。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述的问题而提供一种空隙水压力隔断测量装置，利用地下水的浮力带动浮动板向上移动，浮动板通过连接导柱开启磁力导气装置，利用磁力导气装置为气囊环提供气体，使得气囊环通入气体后发生膨胀，进而推动密封圈向外扩张，使得密封圈与地下水位管的内壁相紧贴，提高阻隔效果进一步提高测量精度。

本实用新型通过以下技术方案实现上述目的，一种空隙水压力隔断测量装置，包括地下水位管、孔洞、封堵装置，所述封堵装置包括浮动板、连接导柱、上盖板、底板、磁力导气装置、气囊环、密封圈，所述连接导柱一端与浮动板固定连接，另一端嵌入磁力导气装置中，所述上盖板与底板固定连接，所述磁力导气装置、气囊环和密封圈均位于上盖板与底板之间，所述磁力导气装置与气囊环相连接，所述密封圈位于气囊环远离磁力导气装置的一侧，所述密封圈与地下水位管的内壁相贴合。

通过采用上述技术方案，当地下水进入地下水位管内部，通过地下水的带动浮动板向上移动，使得连接导柱开启磁力导气装置为气囊环提供气体，进而气囊环发生膨胀推动密封圈向外扩张，使得密封圈与地下水位管的内壁相紧贴，提高阻隔效果进一步提高测量精度。

优选的，所述底板为凸字形结构，凸起部分与上盖板固定连接。

通过采用上述技术方案，利用凸字形结构使得底板与上盖板之间形成空腔，从而便于磁力导气装置、气囊环和密封圈三者的安装。

优选的，所述磁力导气装置包括第一磁铁块、第二磁铁块、气囊，所述第一磁铁块位于所述底板凸起部分的外侧，所述第二磁铁块位于气囊靠近第一磁铁块的一侧，所述第一磁铁块与第二磁铁块呈同性相斥的状态，所述气囊与气囊环相导通。

通过采用上述技术方案，利用第一磁铁块与第二磁铁块呈同性相斥的状态，使得第一磁铁块推动第二磁铁块挤压气囊，使得气囊为气囊环提供气体。

优选的，所述底板和上盖板与第二磁铁块的连接处均设置有滑槽。

通过采用上述技术方案，利用滑槽减小第二磁铁块移动时产生的摩擦力，提高第二磁铁块的移动效率。

优选的，所述连接导柱为t字型结构，直径大的一端位于浮动板与上盖板之间。

通过采用上述技术方案，使得浮动板与上盖板之间形成空隙，从而便于地下水推动浮动板向上移动。

优选的，所述连接导柱嵌入磁力导气装置中的一端位于第一磁铁块与第二磁铁块之间。

通过采用上述技术方案，利用连接导柱减小第一磁铁块与第二磁铁块之间的相斥力，避免安装封堵装置时，气囊环发生膨胀，造成封堵装置安装的不便。

优选的，所述连接导柱位于第一磁铁块与第二磁铁块之间的一端为弧形结构，并且弧形结构覆盖第一磁铁块的侧表面。

通过采用上述技术方案，利用弧形结构覆盖第一磁铁块，增强连接导柱阻隔第一磁铁块与第二磁铁块之间作用力的效果。

优选的，所述浮动板为圆锥型结构，并且圆锥尖角朝向远离上盖板的一侧。

通过采用上述技术方案，利用圆锥型结构起到分流效果，减小地下水对浮动板的阻力便于浮动板的浮动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

其一，利用地下水的浮力带动浮动板向上移动，浮动板通过连接导柱开启磁力导气装置，利用磁力导气装置为气囊环提供气体，使得气囊环通入气体后发生膨胀，进而推动密封圈向外扩张，使得密封圈与地下水位管的内壁相紧贴，提高阻隔效果进一步提高测量精度；

其二，利用第一磁铁块与第二磁铁块呈同性相斥的状态，使得第一磁铁块推动第二磁铁块挤压气囊，并且第一磁铁块与第二磁铁块之间的斥力较为稳定和之间作用力较大，可以保证对气囊的挤压效果；

其三，利用连接导柱的t字型结构，使得浮动板与上盖板之间形成空隙，便于地下水从浮动板的底部推动其向上移动；

其四，连接导柱的一端位于第一磁铁块与第二磁铁块之间，利用连接导柱减小第一磁铁块与第二磁铁块之间的相斥力，避免影响封堵装置的安装；

其五，浮动板为圆锥型结构，利用其圆锥型结构起到分流效果，减小地下水对浮动板的阻力便于浮动板的浮动。

附图说明

图1为本实用新型一种空隙水压力隔断测量装置的结构示意图，主要用于表现地下水位管、孔洞和封堵装置三者之间的位置关系；

图2为本实用新型封堵装置的结构示意图，主要用于表现封堵装置的整体结构；

图3为本实用新型封堵装置的正视剖面结构示意图，主要用于表现封堵装置内部结构；

图4为本实用新型封堵装置的俯视剖面结构示意图，主要用于表现磁力导气装置、气囊环和密封圈三者之间的连接关系。

附图标记：1、地下水位管；2、孔洞；3、封堵装置；4、浮动板；5、连接导柱；6、上盖板；7、底板；8、第一磁铁块；9、第二磁铁块；10、气囊；11、滑槽；12、气囊环；13、密封圈。

具体实施方式

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，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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，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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1、图2、图3、图4所示，一种空隙水压力隔断测量装置，包括地下水位管1、孔洞2、封堵装置3，利用封堵装置3阻隔地下水位管1中的上下两个孔洞2，以便于测量地下水对于不同高度的孔洞2的压力，并且封堵装置3包括浮动板4、连接导柱5、上盖板6、底板7、磁力导气装置、气囊环12、密封圈13，底板7为凸字形结构，凸起部分与上盖板6固定连接，利用凸字形结构使得底板7与上盖板6之间形成空腔，磁力导气装置、气囊环12和密封圈13均位于上盖板6与底板7之间，从而便于磁力导气装置、气囊环12和密封圈13三者的安装，连接导柱5一端与浮动板4固定连接，连接导柱5为t字型结构，直径大的一端位于浮动板4与上盖板6之间，使得浮动板4与上盖板6之间形成空隙，从而当地下水通过孔洞2进入地下水位管1时，地下水流向封堵装置3，地下水先在浮动板4与上盖板6之间的空隙中堆积，随着地下水水位的上升带动浮动板4向上移动，同时浮动板4为圆锥型结构，并且圆锥尖角朝向远离上盖板6的一侧，利用圆锥型结构起到分流效果，减小地下水对浮动板4的阻力便于浮动板4的向上浮动，进而浮动板4带动连接导柱5向上浮动，而连接导柱5另一端嵌入磁力导气装置中，使得连接导柱5开启磁力导气装置，磁力导气装置与气囊环12相连接，使得磁力导气装置向气囊环12内部通入气体，进而气囊环12发生膨胀，密封圈13位于气囊环12远离磁力导气装置的一侧，气囊环12推动密封圈13向外扩张，密封圈13与地下水位管1的内壁相贴合，进而增强密封圈13与地下水位管1内壁的贴合程度提高阻隔效果。

磁力导气装置包括第一磁铁块8、第二磁铁块9、气囊10，第一磁铁块8位于底板7凸起部分的外侧，第二磁铁块9位于气囊10靠近第一磁铁块8的一侧，第一磁铁块8与第二磁铁块9呈同性相斥的状态，连接导柱5嵌入的一端位于第一磁铁块8与第二磁铁块9之间同时为弧形结构，利用弧形结构覆盖第一磁铁块8，增强连接导柱5阻隔第一磁铁块8与第二磁铁块9之间作用力的效果，并且连接导柱5为铜制成，铜为磁性不良导体，从而可以进一步减小第一磁铁块8与第二磁铁块9之间的相斥力，从而当浮动板4带动连接导柱5向上浮动时，连接导柱5从第一磁铁块8与第二磁铁块9之间脱离，第一磁铁块8与第二磁铁块9之间的斥力直接相互作用，由于第一磁铁块8固定底板7上，使得第二磁铁块9相对第一磁铁块8发生移动，实现第二磁铁块9挤压气囊10的效果，并且底板7和上盖板6与第二磁铁块9的连接处均设置有滑槽11，利用滑槽11减小第二磁铁块9移动时产生的摩擦力，提高第二磁铁块9的移动效率，同时气囊10与气囊环12相导通，从而气囊10内部挤出的气体会通入气囊环12中，使得气囊环12发生膨胀动密封圈13向外扩张，使得密封圈13与地下水位管1的内壁相紧贴，提高阻隔效果进一步提高测量精度。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。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，本实用新型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实用新型内。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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。