浮筒式微力开关及深基坑降水装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种浮筒式微力开关，包括外筒、浮筒、磁力常闭推杆及拉线，外筒内壁安装与导线连接的动触头和定触头，动触头与定触头接触处设置推动动触头的磁力常闭推杆，磁力常闭推杆的下端设置动磁铁，动磁铁的上方设有固定于外筒内壁的定磁铁，动磁铁与定磁铁吸合时动触头与定触头接触，磁力常闭推杆的底部连接拉线的一端，拉线的另一端连接浮筒，应用浮筒式微力开关的深基坑降水装置，接触器分别与浮筒式微力开关和水泵连接，浮筒外壁设置出水通电开关连接指示灯，以标示井管中水位情况，使得水位的升降来控制水泵电机的开启和关闭，结构简单，减轻工作人员劳动强度，控制水位不超降。
【专利说明】淳筒式微力开关及深基坑降水装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工民建工程基坑开挖前必须进行深基坑降水领域。更具体涉及一种 浮筒式微力开关，同时涉及应用浮筒式微力开关的深基坑降水装置，适应开挖深度大于15 米、面积大于2000平米的基坑，在第四纪冲积层滨河、滨海相地下水丰富的地层中，效果显 著。
【背景技术】
[0002] 深基坑降水是基坑开挖前必须进行的重要工作，在深基坑开挖过程中，经常会遇 到粉土、粉砂、细砂含水丰富的地层。在开挖前数日，必须将地下水降至开挖面以下一米左 右，施工机械和人员才能正常工作。如果地下水据开挖面不足〇. 3米，地层会在机械和人员 的扰动下，产生摇振反应，开始液化，此时施工机械会下陷，人员活动受阻，所以动水位必须 保证在开挖面以下一定深度才能正常施工。在深基坑开挖过程中，必须做到分级逐步向下 开挖的方案，而且级与级的坡度不能大于45度，否则会引起坍塌，造成安全事故。随着开挖 深度的增加，面积逐渐扩大，往往由数台或十几台水泵同时工作，甚至几十台同时工作。在 这种情况下，如果观测不及时，很容易造成水位超降。超降的结果可能导致地表沉降加剧， 进一步会造成公私财产损失。
[0003] 目前该领域自动控制技术主要有浮球式、雷达式、芯片式数种，装置置于内径254 毫米的井管中，水泵管的法兰盘和电缆线的外径将超过150毫米，而且弯曲幅度较大。浮 球式开关需要通过杠杆工作，需要空间较大；雷达式开关是通过电波发射和回收工作的，电 波在井管易受干扰，所以这两种开关在狭小的空间内、15米深度下不能正常工作。芯片式开 关对水位太灵敏，需要时间继电器铺助工作，不能反映真实的水位。深基坑降水需要的开关 是；当水位上升一定高度时（600毫米左右)，开关闭合工作，当水位下降时，开关不能马上 断开停止，只有下降到设计值时才能停止工作。因此，在长期的工作实践中，研发了本实用 新型的装置，经过试验发明了浮筒式微力开关和应用该开关进行深基坑降水的装置，由指 示灯显示动水位，由接触器控制水泵，使动水位处在设计范围内，经过试验基本达到预期效 果。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种浮筒式微力开关，结构简单，材料易得，容易组 装。
[0005] 本实用新型的另一个目的在于提供一种深基坑降水装置，能够监控水位，且操作 简单，节省人力。
[0006] 为了达到上述目的，本实用新型采取以下技术措施：
[0007] -种浮筒式微力开关，包括外筒、浮筒、触点支座、磁力常闭推杆及拉线，外筒下端 为开口端，外筒内壁固定触点支座，触点支座上分别安装与导线连接的动触头和定触头，动 触头与定触头接触处设置推动动触头的磁力常闭推杆，磁力常闭推杆的顶端位于动触头下 方，磁力常闭推杆的下端设置动磁铁，动磁铁的上方设有固定于外筒内壁的定磁铁，动磁铁 与定磁铁吸合时动触头与定触头接触，磁力常闭推杆的底部连接拉线的一端，拉线的另一 端连接浮筒，浮筒置于外筒内部浮于水面，浮筒的外径小于外筒的内径。
[0008] 所述的外筒的外壁从上至下依次设置危险水位触水通电开关和目标水位触水通 电开关。
[0009] 所述的外筒的外壁设置不安全水位触水通电开关，不安全水位触水通电开关位于 目标水位触水通电开关和危险水位触水通电开关之间。
[0010] 所述的拉线下端穿过浮筒的顶部小孔并连接拉线坠，拉线坠位于浮筒内。
[0011] 所述的触水通电开关为两根非接触导线的端头裸露出金属，金属遇水电路接通， 水位下降则电路断开。
[0012] 一种深基坑降水装置包括电控柜和水泵，所述的电控柜的电路控制系统中包括变 压器，变压器输出端分别并联线路I、线路II和线路III，线路I包括并联的目标水位指示灯 L3和危险水位指示灯L1，目标水位指示灯L3和危险水位指示灯Ll分别串联外筒外壁的目 标水位触水通电开关和危险水位触水通电开关，线路II连接手动开关，线路III连接浮筒式 微力开关的动触头，线路II和线路III依次串联接触器的Al接头，接触器的工作电路输出 端与和水泵连接。
[0013] 所述的接触器的工作电路输出端连接与水泵并联的水泵工作指示灯L4。
[0014] 所述的线路I中目标水位指示灯L3和危险水位指示灯Ll并联不安全水位指示灯 L2,不安全水位指示灯L2串联外筒外壁的设置不安全水位触水通电开关。
[0015] 本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：
[0016] 1，不超降，使地表沉降处在最低值；2,减轻工作人员劳动强度，尤其是夜间，只需 观察指示灯便能了解井中水位情况；3,节约能源，经测算被控水泵有四分之一到三分之一 【每天】时间处于非工作状态；4,结构简单，材料均是市面上常见材料，方便大批量生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为水位处于目标水位时浮筒式微力开关结构示意图。
[0018] 图2为水位处于危险水位时浮筒式微力开关结构示意图。
[0019] 图3为一种深基坑降水装置的电路工作原理图。
[0020] 其中，1 一触点支座，2-动触头，3-定触头，4一磁力常闭推杆，5-定磁铁，6-动 磁铁，7-浮筒，8-外筒，9一拉线，10-拉线坠，11 一危险水位触水通电开关关，12-不安全 水位触水通电开关，13-目标水位触水通电开。
[0021 ] Ll一危险水位指不灯，L2-不安全水位指不灯，L3 -目标水位指不灯，L4一7_K泵工 作指示灯。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本实用新型进一步解释。
[0023] 实施例1 :
[0024] 如图1和图2所示，一种浮筒式微力开关，包括外筒8、浮筒7、触点支座1、磁力常 闭推杆4及拉线9,外筒8下端为开口端，外筒8内壁固定触点支座1，触点支座1上分别安 装动触头2和定触头3,动触头2和定触头3上分别设置导线接头，动触头2与定触头3接 触处设置推动动触头2的磁力常闭推杆4,磁力常闭推杆4的顶端位于动触头2下方，磁力 常闭推杆4的下端设置动磁铁6,动磁铁6的上方设有固定于外筒8内壁的定磁铁5,动磁 铁6与定磁铁5吸合时动触头2与定触头3接触，磁力常闭推杆4的底部连接拉线9的一 端，拉线9的另一端连接浮筒7,浮筒7置于外筒8内部浮于水面，浮筒7的外径小于外筒8 的内径，外筒8的外壁从上至下依次设置危险水位触水通电开关13、不安全水位触水通电 开关12及目标水位触水通电开关11。
[0025] 所述的拉线9下端穿过浮筒7顶端小孔并连接拉线坠10,拉线坠10位于浮筒7内 部，当水位到达目标水位时，拉线坠10与浮筒7顶部接触，此时浮筒给予拉线坠10力F(F= 浮筒重力-浮筒所受浮力)，在拉线坠10的重力和力F的作用下，拉线9拉动磁力常闭推杆 4,则磁力常闭推杆4上的动磁铁6与定磁铁5分离，同时磁力常闭推杆4顶面上的动触头 2与磁力常闭推杆4 一起向下运动，动触头2与定触头3分离。
[0026] 所述的危险水位触水通电开关13、不安全水位触水通电开关12及目标水位触水 通电开关11均为两根非接触导线的端头裸露出金属，金属遇水电路接通，水位下降则电路 断开，两根非接触导线固定在外筒8外壁。
[0027] 实施例2:
[0028] 如图3所示，一种深基坑降水装置包括电控柜和水泵，所述的电控柜的电路控制 系统中包括变压器，变压器输出端分别并联线路I、线路II和线路III,线路I包括并联的目 标水位指示灯L3、不安全水位指示灯L2和危险水位指示灯LI,目标水位指示灯L3、不安全 水位指示灯L2和危险水位指示灯Ll分别串联外筒8外壁的目标水位触水通电开关13、不 安全水位触水通电开关12和危险水位触水通电开关11，线路II连接手动开关，线路III连 接浮筒式微力开关的动触头，线路II和线路III依次串联接触器接触器的Al接头，接触器 的工作电路输出端与水泵连接，所述的接触器的工作电路输出端连接与水泵并联的水泵工 作指示灯L4。
[0029] 所述的变压器将220V交流电变为24V-36V直流电，变压器与保护电路(包括空气 开关和漏电保护器）连接。
[0030] 线路I的具体连接为：变压器24V输出端并联目标水位指示灯L3正极接头、不安全 水位指示灯L2正极接头和危险水位指示灯Ll正极接头，目标水位指示灯L3负极接头、不 安全水位指示灯L2负极接头和危险水位指示灯Ll负极接头分别串联外筒8外壁的目标水 位触水通电开关13正极接头、不安全水位触水通电开关12正极接头和危险水位触水通电 开关11正极接头，目标水位触水通电开关13的负极接头、不安全水位触水通电开关12的 负极接头和危险水位触水通电开关11的负极接头分别连接变压器输出端负极接头；
[0031] 线路II的具体连接为：变压器24V输出端正极接头连接手动开关的一侧接头，手 动开关另一接头连接接触器Al接头，接触器A2接头连接变压器输出端负极接头，Al和A2 为接触器的磁力线圈（24V)的接头，接触器的工作电路（220V)连接水泵，水泵与水泵工作 指示灯并联；
[0032] 线路III的具体连接为：变压器24V输出端的正极接头连接浮筒式微力开关的定 触头，浮筒式微力开关的动触头连接接触器的Al接头，接触器的A2接头连接变压器负极接 头，接触器的工作电路（220V)连接水泵，水泵与水泵工作指示灯并联。
[0033] 本实用新型装置的工作过程和原理为：
[0034] 1，根据拟开挖段的工程地质情况，开挖深度，开挖面积，设计出控制目标动水位。 2,微力浮筒开关置于观测井中，被控水泵的降水井与观测井有15米左右的距离，启动降水 井群水泵工作【监控系统与其中的一个或两个相连】，此时系统由手动开关控制。3,观察指 示灯了解动水位，当达到设计值时，关掉手动开关，此时系统进入自动控制阶段。注意指示 灯的变化，了解动水位是否在设计范围内。
[0035] 步骤2中启动水泵后，水位下降到目标水位时(此时危险水位指示灯Ll和不安全 水位指示灯L2灭和目标水位指示灯L3依旧亮）闭合手动开关，当水位处于目标水位时，如 图1所示浮筒8浮在水面上，此时外筒8外壁的目标水位触水通电开关闭合，则目标水位指 示灯L3亮(绿色）；当水位上升到不安全水位时，此时外筒8外壁的不安全水位触水通电开 关闭合，则不安全水位指示灯L2亮(黄色);当水位继续上升到达危险水位时，此时外筒8外 壁的危险水位触水通电开关闭合，则危险水位指示灯Ll亮(红色)，如图2所示浮筒8浮在水 面上，同时，动磁铁往上与定磁铁吸和，动磁铁往上运动带动磁力常闭推杆推动动触头，动 触头与定触头接触，则浮筒微力开关电路接通，此时接触器线圈通电，接触器的触头闭合， 则水泵开始工作同时水泵工作指示灯L4亮(绿色)。水泵工作一段时间后，水位开始下降， 降到危险水位以下时，红灯Ll灭，降到不安全水位以下时，黄灯L2灭，降到目标水位时，拉 线坠 10带动拉线9拉动磁力常闭推杆4,浮筒微力开关的电路断开，接触器线圈断电，接触 器的触头分离，水泵停止工作，水泵工作指示灯L4灭，一个工作周期结束。
[0036] 监控室人员观察目标水位指示灯L3的变化，该灯应该常亮，如灯灭则检查异常情 况。
[0037] 本实用新型的降水自动监控技术，它可在不小于值径40_的观测管内工作，操作 简便，在减轻劳动强度和节约能源方面有显著效果。
【权利要求】
1. 一种浮筒式微力开关，其特征在于：所述的浮筒式微力开关包括外筒（8)、浮筒（7)、 触点支座（1)、磁力常闭推杆（4)及拉线（9)，外筒（8)下端为开口端，外筒（8)内壁固定触点 支座（1)，触点支座（1)上分别安装动触头（2)和定触头（3)，动触头（2)和定触头（3)上分 别设置导线接头，动触头（2)与定触头（3)接触处设置推动动触头（2)的磁力常闭推杆（4)， 磁力常闭推杆（4)的顶端位于动触头（2)下方，磁力常闭推杆（4)的下端设置动磁铁（6)，动 磁铁（6)的上方设有固定于外筒（8)内壁的定磁铁（5)，动磁铁（6)与定磁铁（5)吸合时动 触头（2)与定触头（3)接触，磁力常闭推杆（4)的底部连接拉线（9)的一端，拉线（9)的另 一端连接浮筒（7)，浮筒（7)置于外筒（8)内部浮于水面，浮筒（7)的外径小于外筒（8)的内 径。
2. 根据权利要求1所述的一种浮筒式微力开关，其特征在于：外筒（8)的外壁从上至下 依次设置危险水位触水通电开关（13 )和目标水位触水通电开关（11)。
3. 根据权利要求2所述的一种浮筒式微力开关，其特征在于：所述的外筒的外壁设置 不安全水位触水通电开关（12)，不安全水位触水通电开关（12)位于目标水位触水通电开 关（11)和危险水位触水通电开关（13)之间。
4. 根据权利要求1所述的一种浮筒式微力开关，其特征在于：所述的拉线（9)下端穿过 浮筒（7)顶端小孔并连接拉线坠（10)，拉线坠（10)位于浮筒（7)内部。
5. -种深基坑降水装置，包括电控柜和水泵，其特征在于：所述 的电控柜的电路控制系统中包括变压器，变压器输出端分别并联线路 I、线路II和线路III，线路I包括并联的目标水位指示灯L3和危险水位指示灯Ll，目标水位指 示灯L3和危险水位指示灯Ll分别串联外筒（8)外壁的目标水位触水通电开关（13)和危险 水位触水通电开关（11)，线路II连接手动开关，线路IlI连接浮筒式微力开关的动触头，线路 II和线路IH依次串联接触器的Al接头，接触器的工作电路输出端与和水泵连接。
6. 根据权利要求5所述的一种深基坑降水装置，其特征在于：所述的接触器的工作电 路输出端连接与水泵并联的水泵工作指示灯L4。
7. 根据权利要求5所述的一种深基坑降水装置，其特征在于：所述的线路I中目标水位 指示灯L3和危险水位指示灯Ll并联不安全水位指示灯L2,不安全水位指示灯L2串联外筒 外壁的设置不安全水位触水通电开关。
【文档编号】E02D19/20GK204252149SQ201420649909
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月3日 优先权日:2014年11月3日
【发明者】许生 申请人:许生