降水井结构及基坑自动化降水水位监测装置的制作方法

本实用新型涉及基坑降水施工领域技术领域，特别涉及一种降水井结构。本实用新型还涉及一种应用于该降水井结构的基坑自动化降水水位监测装置。

背景技术：

随着高层建筑、道路桥涵以地下管线等公共设施的兴起以及许多大城市地铁项目的新建，基坑工程不断开展，基坑开挖时，当地下水位高于开挖底面，地下水会不断渗入坑内，为了保证基坑能在干燥条件下施工，防止边坡失稳、基础流砂、坑底隆起等问题，需要进行基坑降水作业。

基坑降水一般需要钻设降水井，基坑开挖后由于透水层被切断，地下水会不断渗流至降水井中，在渗流过程中，地下水携带了大量的杂质和泥沙，目前降水井中过滤系统过滤性能差，常常造成潜水泵堵塞，影响了降水进程，同时在基坑降水中，需要将水位控制在一定范围内，如果降水过慢，地下水位过高，会使基坑底部和坑壁浸水，导致基坑强度降低，对放坡开挖基坑可能引发边坡失稳和流砂等危害，对垂直开挖使用维护结构基坑，可能会导致坑内被动区土体强度、刚度降低，从而危害基坑维护体系的强度、变形和稳定性；如果降水过快，地下水位过低，会导致基坑周围地面及建筑物沉降过快，对周边建筑物造成破坏，同时降水过快会使基坑内外产生较大的水头差，此时渗透体积力会对基坑支挡结构的稳定性造成一定负面效应。水位低于降水井中潜水泵的吸水口后，还有可能造成潜潜水泵干烧，影响降水作业。因此，对基坑水位进行监测，实时调整降水速度，对基坑结构安全尤为重要，但目前基坑水位监测主要依靠人工进行，在提取分析人工监测数据后，在对降水速度进行调节，存在监测效率低下，反馈不及时、可靠性差等诸多弊病。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种降水井结构，以可对地下水的过滤，并具有较好的使用效果。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种降水井结构，包括井体，以及沿井体深度方向布置并具有多个透水孔的无砂管，于所述无砂管和所述井体侧壁之间设置有过滤层；还包括悬置于所述无砂管底部处的潜水泵，并于所述潜水泵下方的无砂管内设置过滤机构，且所述过滤机构具有因浮力的变化而可上升或下降的过滤网。

进一步的，所述过滤机构还包括固设于所述无砂管内壁上的两个导向架，所述过滤网因滑动设于两个所述导向架之间而可升降。

进一步的，所述过滤网包括沿所述无砂管高度方向间隔设置第一过滤网和第二过滤网，所述第二过滤网位于所述第一过滤网的下方，且所述第一过滤网和第二过滤网之间因设置有连接杆而可同步升降。

进一步的，所述第二过滤网的网孔直径大于第一过滤网的网孔直径。

进一步的，于所述第二过滤网上固定有浮力块，并于第二过滤网与其中之一所述导向架底壁之间设置有弹簧。

进一步的，所述导向架包括沿高度方向间隔布置的顶板和底板，以及设于所述顶板和底板之间的弧形板，所述弹簧的底端固连于底板上，所述过滤网滑动夹置于两个弧形板之间。

进一步的，所述过滤层包括由所述无砂管向外依次设置的土工布过滤层和粗砂层。

进一步的，所述土工布过滤层为两层。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的降水井结构，通过在无砂管上设置透水孔，进而可保证地下水经由透水孔排到无砂管内，而通过设置过滤层和过滤网，进而可对井体侧壁和底壁的水进行过滤，减少杂质对潜水泵的影响，且将过滤网设置为因所受浮力变化而可升降，进而可在反复滑动中由于惯性作用，可使部分附着在过滤网上的杂质脱落，避免杂质进入潜水泵的同时减缓了杂质对过滤网的堵塞，保证了良好的工作性能，增加了使用寿命。

(2)设置导向架可保证过滤网滑动的稳定性。

(3)同时设置第一过滤网和第二过滤网可实现两次过滤，过滤效果较好。

(4)将第二过滤网孔径大于第一过滤网设置，可依次过滤大颗粒杂质和小颗粒杂质。

(5)设置浮力块具有较好的浮力，且简单可靠，便于设计制造。

(6)导向架通过设置顶板和底板，一方面可便于弹簧的布置，另一方面可实现对过滤网升降的限位。

(7)采用土工布过滤层和粗砂层同时过滤可提高净水效果。

本实用新型还提供了一种基坑自动化降水水位监测装置，其包括若干个布设于基坑四周的水位检测井和如上所述的降水井，以及具有显示端和探头的压力液位变送器，所属显示端固定于水位检测井的顶端，所述探头位于水位监测井内，所述压力液位变送器与hart手操器相互通讯，还包括与所述显示端电连接并可控制所述潜水泵启停的控制器。

本实用新型所述的基坑自动化降水水位监测装置，通过设置水位监测井，和压力液位变送器，该压力液位变送器可以预设高低水位阈值，压力液位变送器与hart手操器相互通讯，实时显示地下水位，当探头监测地下水位高于高水位阈值时，压力液位变送器的显示端向控制器发送信号，控制器通过潜水泵开始工作抽水以降低地下水位，提高土体承载力保证支护结构强度；当探头监测到水位监测井中水位低于预设低水位阈值时，压力液位变送器的显示端向控制器发送信号，控制器控制潜水泵开始停止工作，避免降水井中水位低于潜水泵的吸水口，造成潜水泵干烧。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的降水井结构的示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的无砂管和过滤层的结构示意图；

图3为本实用新型实施一例所述的过滤机构的结构示意图；

图4为本实用新型实施二例所述的基坑自动化降水水位监测装置示意图；

附图标记说明：

1-井体，2-透水孔，3-无砂管，4-潜水泵，5-土工布过滤层，6-粗砂层，7-黏土层，8-第一过滤网，9-第二过滤网，10-第一环形边框，11-第二环形边框，12-连接杆，13-浮力块，14-弹簧，15-顶板，16-底板，17-弧形板，18-水位检测井，19-显示端，20-探头，21-法兰，22-控制器，23-信号线，24-电缆线，25-导线。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种降水井结构，如图1和图2所示，其包括井体1，以及沿井体1深度方向布置并具有多个透水孔2的无砂管3，在无砂管3和井体1侧壁之间设置有过滤层。本降水井结构还包括悬置于无砂管3底部处的潜水泵4，在潜水泵4下方的无砂管3内设置过滤机构，且该过滤机构具有因浮力的变化而可上升或下降的过滤网。本实施例中通过在无砂管3上设置透水孔2，进而可保证地下水经由透水孔2排到无砂管3内，而通过设置过滤层和过滤网，进而可对井体1侧壁和底壁的水进行过滤，减少杂质对潜水泵4的影响，且将过滤网设置为因所受浮力变化而可升降，进而可在反复滑动中由于惯性作用，可使部分附着在过滤网上的杂质脱落，避免杂质进入潜水泵的同时减缓了杂质对过滤网的堵塞，保证了良好的工作性能，增加了使用寿命。

上述的结构中，潜水泵4通过与图中未示出的输送管将降水井内的地下水排到井外，而过滤层包括由无砂管3向外依次设置的土工布过滤层5和粗砂层6，且土工布过滤层5为两层，同时在无砂管3顶端处使用黏土层7对粗砂层6顶部进行封口。本实施例中过滤机构的具体结构可如图3所示，上述的过滤网包括沿无砂管3高度方向间隔设置第一过滤网8和第二过滤网9，并分别环第一过滤网8的边缘固定有第一环形边框10，环第二过滤网9的边缘固定有第二环形边框11。本实施例中第二过滤网9位于第一过滤网8的下方，且第二过滤网9的网孔直径大于第一过滤网8的网孔直径，从而分别实现对大颗粒杂质和小颗粒杂质的依次过滤。此外，为了保证第一过滤网8和第二过滤网9升降的同步性，本实施例中在第一环形边框10和第二环形边框11之间固定有连接杆12。

为了实现第一过滤网和第二过滤网的升降，本实施例中在第二环形边框11上表面固定有浮力块13，同时在第二环形边框11和下文所述的底板之间设置有对第二环形边框11进行向下拉拽的弹簧14。当水位到达第二环形边框11上端的浮力块时，浮力块13在浮力作用下带动第二环形边框11，第二环形边框11通过连接杆12一起与第一环形边框10向上滑动，此时弹簧14处于拉伸状态，当弹簧14拉力大于浮力块13浮力时，第一环形边框10与第二环形边框11向下滑动，且当浮力大于拉力时，再次向上滑动，如此反复滑动，使第一过滤网与第二过滤网不断阻拦杂质，同时反复滑动中，由于惯性作用，可使部分附着在过滤网上的杂质脱落，在避免杂质进入潜水泵的同时减缓了杂质对过滤网的堵塞，保证了良好的工作性能，增加了使用寿命。

本实施例中可将第一过滤网8和第二过滤网9直接与无砂管3内壁滑动升降，但为了保证升降的稳定性，本实施例中过滤机构还包括固设于无砂管3内壁上的两个导向架，且该两个导向架相对位布置，第一环形边框10和第二环形边框11因滑动设于两个导向架之间而可升降。具体结构上，该导向架包括沿无砂管3高度方向间隔布置的顶板15和底板16，以及设于顶板15和底板16之间的弧形板17，即该弧形板17内表面与第一环形边框10和第二环形边框11相适配设置，上述的第一环形边框10和第二环形边框11则滑动夹置于两个弧形板17之间而实现升降，而设置顶板15还可实现对过滤网的升降限位。

实施例二

本实施例涉及一种基坑自动化降水水位监测装置，如图4所示，其包括若干个布设于基坑四周的水位检测井18和如上所述的降水井，以及具有显示端19和探头20的压力液位变送器，其中显示端19固定于水位检测井18的顶端，而探头20位于水位监测井18内。其中压力液位变送器与hart手操器相互通讯。本基坑自动化降水水位监测装置还包括与显示端电连接并可控制潜水泵4启停的控制器22。上述的结构中，其中显示端19通过法兰21固定于水位监测井18的顶端，探头20通过信号线23与显示端19电连接，而显示端19通过导线25与控制器的输入端电连接，潜水泵4通过电缆线24与控制器22的输出端电连接。

本基坑自动化降水水位监测装置，通过设置水位监测井，和压力液位变送器，该压力液位变送器可以预设高低水位阈值，压力液位变送器与hart手操器相互通讯，实时显示地下水位，当探头监测地下水位高于高水位阈值时，压力液位变送器的显示端向控制器发送信号，控制器通过潜水泵开始工作抽水以降低地下水位，提高土体承载力保证支护结构强度；当探头监测到水位监测井中水位低于预设低水位阈值时，压力液位变送器的显示端向控制器发送信号，控制器控制潜水泵开始停止工作，避免降水井中水位低于潜水泵的吸水口，造成潜水泵干烧。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。