本实用新型涉及一种水位量测装置，特别是一种能在已成岩土工程勘察孔内快速、准确地量测地下水位的实用的地下水位简易量测装置。
背景技术：
在工程建设中，地下水对工程的安全及造价存在极大影响，在工程建设中遇到地下水时，会增加施工的难度：“广场式建筑”的抗浮设计、地下室外墙设计及施工中需要确定抗浮水位；深基坑支护工程中的地下水控制设计、支护结构设计都离不开准确的水位；裙楼大基坑中的井点降水等都需要根据水位确定降水方式和降水井的类型；地基处理工程需要根据地下水位确定因地制宜、安全可靠的施工法。
在规模较大工程中对地下水的勘察与评价对工程的安全与造价产生极大影响，因而准确测定地下水位至关重要，地下水的水位常因气候、水文、地质、人类生产活动等因素的影响发生变化。《岩土工程勘察规范》gb50021第7.2.2条强制性条文规定：“地下水位量测应符合下列规定：遇地下水位时应量测水位；”第7.2.3条中明确规定地下水位量测要求：“量测读数至厘米，精度不得低于±2cm。”
地下水位量测需在已成勘察孔中进行，而岩土工程勘察孔孔径一般在89～127mm之间，地下水位埋深随自然地形地貌等条件影响而变化不定，部分场地地下水位埋深甚至超过20m。目前勘察行业内通用的简易地下水量测装置主要由测绳、线板及测钟(杯状，实心铸铁材质)等三部分组成。由于孔径与埋深相差较大，地下水位量测时，一般情况下肉眼难以直观看见地下水位置，靠放置测绳时凭感官判断测钟与水面接触(由于测钟杯壁为实心的，在重力作用下，此时测钟已沉入水面以下一定深度)而确定地下水埋深，由于该装置受人为因素影响较大，地下水位量测结果误差远远大于±2cm，量测精度不能满足规范要求，不能准确反映场地的实际地下水位，同时线板放置测绳时操作程序较复杂，无法进行便捷快速的操作，实用性不强。
技术实现要素：
为了克服现有地下水量测装置量测精度不能满足规范要求及实用性不强的缺陷，本实用新型提供了一种能够在野外已成勘察孔中快速、准确地量测地下水位且实用性强的实用的地下水位简易量测装置。
本实用新型为了实现上述目的所采用的技术方案是：
一种实用的地下水位简易量测装置，包括空腔测钟及手摇式线轮，所述空腔测钟与手摇式线轮上缠绕的测绳连接；所述空腔测钟包括由测钟圆钢板、位于测钟圆钢板底部两端的外侧钢管及内侧钢管组成的空腔，所述外侧钢管及内侧钢管顶部分别与测钟圆钢板底部连接，外侧钢管底部与内侧钢管底部连接；所述手摇式线轮包括带螺帽的螺栓，在螺栓一端套设有第一圆钢板，在第一圆钢板内侧的螺栓上依次套设有第一轴承、第二轴承、第二圆钢板及固定螺母，所述固定螺母外侧连接有线轮提手，所述第一轴承顶部及底部与第二轴承顶部及底部之间分别通过外侧缠绕有测绳的第一钢管连接，在第一圆钢板的外侧连接有旋转把手。
进一步地，所述线轮提手由第二钢管及第三钢管连接成l型直角组成，在第二钢管与螺母外侧螺栓连接端设有u型槽，所述u型槽平行于第三钢管，第三钢管自由端朝向螺栓的螺帽一侧。
进一步地，所述旋转把手由呈直线的第四钢管组成，第四钢管的轴向外径与第一圆钢板及第二圆钢板外径在同一平面上。
优选的，所述测钟圆钢板顶部外侧中央设有方便绑扎测绳的螺母。
优选的，所述第一轴承与第一圆钢板连接处及第二轴承第二圆钢板连接处分别设有以螺栓为中心轴对称的倒l型垫板。
优选的，所述第一圆钢板与第二圆钢板的中心处设有套设在螺栓上的中心孔，在距离圆心20mm处于上还设有圆孔。
空腔测钟的制作工艺如下：取一截长约800mm、φ50×3mm的无缝钢管，将一φ62×4mm的圆形钢板焊接在无缝钢管一端，加工成一个带底座的钢杯；再截取一段长约85mm、φ62×1.5mm的薄壁不锈钢管，并将其套焊在无缝钢管外侧，形成一个带有空腔的测钟；再在测钟封口端外侧焊接一个m7螺母，以方便绑扎测绳。上述加工配件焊接处及边缘均需进行抛光或圆角处理，同时应按《工业建筑防腐蚀设计标准》gb/t50046的相关要求对加工后的成品进行防腐蚀保护。
手摇式线轮的制作工艺如下：裁取两个φ160mm、厚1.5mm的第一圆钢板及第二圆钢板，并分别在第一圆钢板及第二圆钢板中心处钻一个φ14mm的圆孔、距圆心20mm处钻一个φ6mm的圆孔；取一截长80mm、φ32×1.5mm的第一钢管，将两个外径32mm、高10mm的第一轴承及第二轴承分别焊接在第一钢管两端；将第一圆钢板及第二圆钢板分别对中焊接在第一轴承及第二轴承两侧；第一圆钢板及第二圆钢板两侧分别垫上φ25×1.5mm的垫片，再取一个m12×160mm的螺栓从垫片中间穿过，并套上螺母；裁取3根φ22×1mm、长分别为90、180、140mm的第二钢管、第三钢管及第四钢管；将第二钢管、第三钢管焊接成“l”型直角，在第二钢管另一端中间开出一条宽12mm、深12mm的“u”型槽，“u”型槽平行于第三钢管；将第二钢管上的“u”型槽焊接在螺母外侧螺栓上，使第三钢管中心线与螺栓轴线平行，且第三钢管自由端朝向螺栓的螺帽一侧；将第四钢管一端焊接在第一圆钢板外侧，使第四钢管轴向外径与第一圆钢板外径在同一平面上。上述加工配件焊接处及边缘均需进行抛光或圆角处理，同时应按《工业建筑防腐蚀设计标准》gb/t50046的相关要求对加工后的成品进行防腐蚀保护。
本实用新型在测钟内部形成一个空腔，增大测钟排开水体积及地下水对测钟的浮力，巧妙利用浮力原理，使测钟与水面接触后能漂浮在水上，同时使测钟与水面接触时发出较大的声响，提示观测人员及时准确地收放测绳，更准确地量测出该孔的实际地下水位，提高了地下水位量测精度，以达到准确快速地量测地下水位的目的，从而正确对地下水位勘察评价，更好服务于工程建设，指导建设工程设计、基坑支护、地下广场抗浮设计等。
本实用新型制作工艺简单、成本低廉、制作周期短、易维护，有效节约了成本。同时，本实用新型可采用废弃边角料进行加工，更符合当前环境保护的要求，有利于社会可持续发展。
在已成勘察孔中利用本实用新型进行地下水位量测时，能更准确地量测出该孔的实际地下水位，提高了地下水位量测精度，能有效提高工作效率，实用性强。
附图说明
下面参考附图对本实用新型作进一步描述，其中：
图1为本实用新型中空腔测钟的结构示意图；
图2为本实用新型中手摇式线轮的结构示意图；
图3本发明中手摇式线轮的侧视结构示意图；
附图标记说明：1、螺栓，2、第一圆钢板，3、第一轴承，4、第二轴承，5、第二圆钢板，6、垫片，7、第一钢管，8、第二钢管，9、第三钢管，10、第四钢管，11、圆孔，12、中心孔，13、固定螺母，14、测钟圆钢板，15、外侧钢管，16、内侧钢管，17、方便绑扎测绳的螺母。
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，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至3所示，本实施例实用的地下水位简易量测装置，包括空腔测钟及手摇式线轮，所述空腔测钟与手摇式线轮上缠绕的测绳连接；所述空腔测钟包括由测钟圆钢板14、位于测钟圆钢板14底部两端的外侧钢管15及内侧钢管16组成的空腔，所述外侧钢管15及内侧钢管16顶部分别与测钟圆钢板14底部连接，外侧钢管15底部与内侧钢管16底部连接；所述手摇式线轮包括带螺帽的螺栓1，在螺栓1一端套设有第一圆钢板2，在第一圆钢板2内侧的螺栓1上依次套设有第一轴承3、第二轴承4、第二圆钢板5及固定螺母13，所述固定螺母13外侧连接有线轮提手，所述第一轴承3顶部及底部与第二轴承4顶部及底部之间分别通过外侧缠绕有测绳的第一钢管7连接，在第一圆钢板2的外侧连接有旋转把手。
进一步地，所述线轮提手由第二钢管8及第三钢管9连接成l型直角组成，在第二钢管8与螺母外侧螺栓1连接端设有u型槽，所述u型槽平行于第三钢管9，第三钢管9自由端朝向螺栓1的螺帽一侧。
进一步地，所述旋转把手由呈直线的第四钢管10组成，第四钢管10的轴向外径与第一圆钢板2及第二圆钢板5外径在同一平面上。
优选的，所述测钟圆钢板14顶部外侧中央设有方便绑扎测绳的螺母17。
优选的，所述第一轴承3与第一圆钢板2连接处及第二轴承4与第二圆钢板5连接处分别设有以螺栓1为中心轴对称的倒l型垫板。
优选的，所述第一圆钢板2与第二圆钢板5的中心处设有套设在螺栓1上的中心孔12，在距离圆心20mm处于上还设有圆孔11。
空腔测钟的制作工艺如下：取一截长约800mm、φ50×3mm的无缝钢管，将一φ62×4mm的圆形钢板焊接在无缝钢管一端，加工成一个带底座的钢杯；再截取一段长约85mm、φ62×1.5mm的薄壁不锈钢管，并将其套焊在无缝钢管外侧，形成一个带有空腔的测钟；再在测钟封口端外侧焊接一个m7螺母，以方便绑扎测绳。上述加工配件焊接处及边缘均需进行抛光或圆角处理，同时应按《工业建筑防腐蚀设计标准》gb/t50046的相关要求对加工后的成品进行防腐蚀保护。
手摇式线轮的制作工艺如下：裁取两个φ160mm、厚1.5mm的第一圆钢板2及第二圆钢板5，并分别在第一圆钢板2及第二圆钢板5中心处钻一个φ14mm的中心孔10、距圆心20mm处钻一个φ6mm的圆孔11；取一截长80mm、φ32×1.5mm的第一钢管7，将两个外径32mm、高10mm的第一轴承3及第二轴承4分别焊接在第一钢管7两端；将第一圆钢板2及第二圆钢板5分别对中焊接在第一轴承3及第二轴承4两侧；第一圆钢板2及第二圆钢板5两侧分别垫上φ25×1.5mm的垫片6，再取一个m12×160mm的螺栓1从垫片6中间穿过，并套上螺母；裁取3根φ22×1mm、长分别为90、180、140mm的第二钢管8、第三钢管9及第四钢管10；将第二钢管8、第三钢管9焊接成“l”型直角，在第二钢管8另一端中间开出一条宽12mm、深12mm的“u”型槽，“u”型槽平行于第三钢管9；将第二钢管8上的“u”型槽焊接在螺母外侧螺栓1上，使第三钢管9中心线与螺栓1轴线平行，且第三钢管9自由端朝向螺栓1的螺帽一侧；将第四钢管10一端焊接在第一圆钢板2外侧，使第四钢管10轴向外径与第一圆钢板2外径在同一平面上。上述加工配件焊接处及边缘均需进行抛光或圆角处理，同时应按《工业建筑防腐蚀设计标准》gb/t50046的相关要求对加工后的成品进行防腐蚀保护。
本实用新型的工作原理如下：
本实用新型进行地下水位量测时，需在勘察孔终孔后进行洗孔，并应满足《岩土工程勘察规范》gb50021中规定的间隔时间，即对于砂土和碎石土不得少于05h，对粉土和黏性土不得少于8h。
采用本实用新型量测已成勘察孔中的地下水位时，应按如下步骤进行：①达到间隔时间后，取出该装置，测量并记录测钟底部至与测绳连接处(测绳起始端)的长度l1、测绳起始端读数l2；②通过手摇式线轮将测钟匀速放入勘察孔内；③在测钟下入预估地下水位附近时，放慢手摇式线轮转速，密切注意测绳的张紧状态，并倾听测钟与水面接触时所发出的、清脆的“嘭”的声音；④待明确听到“嘭”声后，且测绳不再呈紧绷状态时，将测绳及测钟缓慢提起3～5次，确定测钟底部已与地下水面接触；⑤缓慢提起测绳，使其刚处于紧绷状态，迅速读取孔口处测绳的刻度l3；⑥重复步骤④、⑤2次，分别读取2次刻度l4、l5，使其与l3的误差控制在±2cm内，取l3、l4、l5读数的平均值作为l6；⑦计算该勘察孔的地下水位埋深h，h＝l6-l2 l1；⑧反转手摇式线轮把手，收起测绳及测钟，并清理干净；⑨将一种实用的地下水位简易量测装置放回原处，以便下次量测地下水位时使用。至此，本次地下水位量测结束。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种实用的地下水位简易量测装置，其特征在于，包括空腔测钟及手摇式线轮，所述空腔测钟与手摇式线轮上缠绕的测绳连接；所述空腔测钟包括由测钟圆钢板、位于测钟圆钢板底部两端的外侧钢管及内侧钢管组成的空腔，所述外侧钢管及内侧钢管顶部分别与测钟圆钢板底部连接，外侧钢管底部与内侧钢管底部连接；所述手摇式线轮包括带螺帽的螺栓，在螺栓一端套设有第一圆钢板，在第一圆钢板内侧的螺栓上依次套设有第一轴承、第二轴承、第二圆钢板及固定螺母，所述固定螺母外侧连接有所述固定螺母外侧连接有线轮提手，所述第一轴承顶部及底部与第二轴承顶部及底部之间分别通过外侧缠绕有测绳的第一钢管连接，在第一圆钢板的外侧连接有旋转把手。
2.根据权利要求1所述的实用的地下水位简易量测装置，其特征在于，所述线轮提手通过第二钢管及第三钢管连接成l型直角，在第二钢管与螺母外侧螺栓连接端设有u型槽，所述u型槽平行于第三钢管，第三钢管自由端朝向螺栓的螺帽一侧。
3.根据权利要求1所述的实用的地下水位简易量测装置，其特征在于，所述旋转把手由呈直线的第四钢管组成，第四钢管的轴向外径与第一圆钢板及第二圆钢板外径在同一平面上。
4.根据权利要求1所述的实用的地下水位简易量测装置，其特征在于，所述测钟圆钢板顶部外侧中央设有方便绑扎测绳的螺母。
5.根据权利要求1所述的实用的地下水位简易量测装置，其特征在于，所述第一轴承与第一圆钢板连接处及第二轴承与第二圆钢板连接处分别设有以螺栓为中心轴对称的倒l型垫板。
6.根据权利要求1所述的实用的地下水位简易量测装置，其特征在于，所述第一圆钢板与第二圆钢板的中心处设有套设在螺栓上的中心孔，在距离圆心20mm处于上还设有圆孔。
技术总结