地下水压监测装置的制作方法

本实用新型涉及压力检测技术领域，具体而言，涉及一种地下水压监测装置。

背景技术：

筏板基础由底板、梁等整体组成。当建筑物上部荷载较大而地基承载能力又比较弱时，用简单的独立基础或条形基础已不能适应地基变形的需要，这时常将墙或柱下基础连成一片，使整个建筑物的荷载承受在一块整板上，这种满堂式的板式基础就称筏板基础。筏板基础由于其底面积大，故可减小基底压力，同时也可提高地基的承载力，并能更有效地增强基础的整体性，很好的抵抗地基的不均匀沉降。

然而，对于使用筏板基础的建筑，由于地下水位在大体量的筏板下部并不完全与水头高度、地下水位情况成函数关系。但对于地下工程的整体安全性而言，实时掌握地下水位的压力情况，对工程整体模型进行复核，以确保薄弱区域的结构安全问题至关重要，如此，如何实时监控地下水位的压力问题，成为亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种地下水压监测装置，其能够实时监测筏板底部的水压力，从而便于对工程整体模型进行复核。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型提供一种地下水压监测装置，用于监测筏板底部的水压，该地下水压监测装置包括第一压力监测盒、数据分析装置以及连通所述第一压力监测盒和所述数据分析装置的第一管道，所述第一压力监测盒和所述数据分析装置用于分别设置在所述筏板的相对两侧，所述第一压力监测盒浸没于地下水下，所述第一压力监测盒内用于设置第一导电溶液，所述第一压力监测盒可随所述地下水的压力变化，以使通过所述第一管道进入所述数据分析装置中的所述第一导电溶液的液位变化。该地下水压监测装置能够实时监测筏板底部的水压力，从而便于对工程整体模型进行复核。

一种实施方式中，所述第一压力监测盒为十字形监测盒。

一种实施方式中，地下水压监测装置还包括包裹于所述第一压力监测盒之外的第一隔离网壳，所述第一隔离网壳采用硬质复合材料。

一种实施方式中，所述第一导电溶液为硫酸钠溶液。

一种实施方式中，所述第一压力监测盒的材料为不锈钢。

一种实施方式中，该地下水压监测装置还包括第二压力监测盒和连通所述第二压力监测盒和所述数据分析装置的第二管道，所述第二压力监测盒浸没于所述地下水下，所述第二压力监测盒内用于设置第二导电溶液，所述第二压力监测盒可随所述地下水的温度变化，以使通过所述第二管道进入所述数据分析装置中的所述第二导电溶液的液位变化。

一种实施方式中，所述第二压力监测盒为球形监测盒。

一种实施方式中，地下水压监测装置还包括包裹于所述第二压力监测盒之外的第二隔离网壳，所述第二隔离网壳采用铸铁材料。

一种实施方式中，所述第二隔离网壳与所述第二压力监测盒之间设有铜屑填充层。

一种实施方式中，所述第一管道穿设于所述筏板中，且所述第一管道上套设有止水环，用于防止所述地下水渗漏。

本实用新型的有益效果包括：

本申请提供的地下水压监测装置，用于监测筏板底部的水压，该地下水压监测装置包括第一压力监测盒、数据分析装置以及连通第一压力监测盒和数据分析装置的第一管道，第一压力监测盒和数据分析装置用于分别设置在筏板的相对两侧，第一压力监测盒浸没于地下水下，第一压力监测盒内用于设置第一导电溶液，第一压力监测盒可随地下水的压力变化，以使通过第一管道进入数据分析装置中的第一导电溶液的液位变化。如此，本申请的第一压力监测盒的第一导电溶液可在地下水的压力作用下，从第一管道进入数据分析装置中，数据分析装置通过分析第一导电溶液在数据分析装置中的液位的变化或者液体体积的变化，从而获得对应的地下水的压力，使得筏板底部的地下水得到实时监控，进而便于对工程整体模型进行复核，以确保筏板薄弱区域的结构安全，提高地下工程的整体安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的地下水压监测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的地下水压监测装置的数据分析装置的原理图。

图标：10-第一管道；20-第一压力监测盒；21-第一导电溶液；22-第一隔离网壳；30-筏板；40-数据分析装置；50-第二压力监测盒；51-第二导电溶液；52-第二隔离网壳；60-第二管道；70-铜屑填充层；80-止水环。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

由于地下水的水位在大体量的筏板30下部并不完全与水头高度、地下水位情况呈函数关系，在受到筏板30本身荷载以及地质的影响下，较难获得地下水位的实时数据。为了实时监测筏板30底部的水压力，从而便于对工程整体模型进行复核，以确保薄弱区域的结构安全，以及地下工程的整体安全，本申请提供一种地下水压监测装置，旨在采用动态监测的方法，监控地下水在筏板30某一处的压力，以得到较为精确的地下水的压力数据。

请结合参照图1和图2，本实施例提供一种地下水压监测装置，该地下水压监测装置用于监测筏板30底部的水压。具体地，地下水压监测装置包括第一压力监测盒20、数据分析装置40以及连通第一压力监测盒20和数据分析装置40的第一管道10，第一压力监测盒20和数据分析装置40用于分别设置在筏板30的相对两侧，第一压力监测盒20浸没于地下水下，第一压力监测盒20内用于设置第一导电溶液21，第一压力监测盒20可随地下水的压力变化，以使通过第一管道10进入数据分析装置40中的第一导电溶液21的液位变化。

需要说明的是，第一，本申请提供的地下水压监测装置主要用于监测筏板30底部的水压，从而对筏板30本身所承受的浮力做到实时监控。应理解，监测筏板30底部的水压仅为本申请的地下水压监测装置的一种应用场景的示例，并非是对本申请的地下水压监测装置的使用用途的限制，本申请的地下水压监测装置同样可以应用于其他的场景中，本申请实施例以在用于监测筏板30底部的水压为例进行阐述说明。

第二，第一水压监测盒和数据分析装置40分别置于筏板30的相对两侧，且第一水压监测盒浸没于地下水中，如此，通过第一水压监测盒中的第一导电溶液21进入数据分析装置40中的液位高度的变化或者液体的体积的变化，便可以获得筏板30底部的水压。

数据分析装置40用于通过分析进入数据分析装置40中的第一导电溶液21的液位的变化或者液体体积的变化来获取对应的筏板30底部的水压。示例地，数据分析装置40可以参考图2所示，图2为数据分析装置40的原理图，本申请的数据分析装置40通过第一导电溶液21进入数据分析装置40中的液体液位的变化，使得液位电阻r4的阻值发生变化；通过对应的电路关系，可得到相应的电压值，并将该电压值通过一定的分析计算转换为对应的压力信息。应理解，上述原理图仅为本申请的数据分析装置40提供的一种实施例而已，并非是对本申请的数据分析装置40的实现原理的限制。只要能通过第一导电溶液21的液位变化或者液体体积的变化得到筏板30底部的水压，本领域技术人员也可以采用其他的实现原理。

第三，第一管道10的一端和第一压力监测盒20连通、另一端和数据监测装置连通，如此，第一压力监测盒20内的第一导电溶液21便可以在地下水的压力作用下从第一管道10进入数据分析装置40中，从而通过数据分析装置40的分析计算得出地下水的压力。

具体地，在本实施例中，第一管道10是穿设于筏板30内的，即第一管道10穿设于筏板30内，且两端分别自筏板30的相对两侧伸出，其一端延伸至筏板30靠近数据分析装置40的一侧，用于与数据分析装置40连通、另一端延伸至地下水中，用于与第一压力监测盒20连通。这样一来，本申请的第一导电溶液21便可以顺利地自第一压力监测盒20进入数据分析装置40中。

为了防止地下水沿第一管道10的管壁渗漏进入到地下室中，在本实施例中，上述第一管道10上还套设有止水环80。

第四，第一导电溶液21是为了便于数据分析装置40对液位变化或者液体体积的变化进行实时掌握，进而分析液位变化或者液体体积的变化对应的水压的变化情况。在本实施例中，第一导电溶液21采用硫酸钠溶液。当然，应理解，硫酸钠溶液仅为第一导电溶液21的一种示例，在其他的实施例中，也可以使用其他的导电溶液，只要能便于数据分析装置40分析即可。

综上所述，本申请提供的地下水压监测装置，用于监测筏板30底部的水压，该地下水压监测装置包括第一压力监测盒20、数据分析装置40以及连通第一压力监测盒20和数据分析装置40的第一管道10，第一压力监测盒20和数据分析装置40用于分别设置在筏板30的相对两侧，第一压力监测盒20浸没于地下水下，第一压力监测盒20内用于设置第一导电溶液21，第一压力监测盒20可随地下水的压力变化，以使通过第一管道10进入数据分析装置40中的第一导电溶液21的液位变化。如此，本申请的第一压力监测盒20的第一导电溶液21可在地下水的压力作用下，从第一管道10进入数据分析装置40中，数据分析装置40通过分析第一导电溶液21在数据分析装置40中的液位的变化或者液体体积的变化，从而获得对应的地下水的压力，使得筏板30底部的地下水得到实时监控，进而便于对工程整体模型进行复核，以确保筏板30薄弱区域的结构安全，提高地下工程的整体安全性。

可选地，为了便于地下水能更好的与第一压力监测盒20的各个侧面接触，从而提高第一压力监测盒20的地下水压感知能力，在本实施例中，本申请提供的第一压力监测盒20为十字形监测盒。采用十字形监测盒可以使得在地下水的压力作用下，第一导电溶液21的作用更明显。

进一步地，本申请提供的地下水压监测装置还包括包裹于第一压力监测盒20之外的第一隔离网壳22，且第一隔离网壳22采用硬质复合材料。如此一来，第一隔离网壳22可以隔断第一压力监测盒20和土体的接触，且同时可以使得地下水完全浸润到第一压力监测盒20的各个外侧面。

第一隔离网壳22采用硬质复合材料。示例地，可以为硬质复合纤维材料。当然，本领域技术人员针对本申请的第一隔离网壳22还可以选用其他的硬质复合材料，在此不作限制。

可选地，在本实施例中，第一压力监测盒20的材料选用不锈钢。优选地，本申请的第一压力监测盒20采用薄壁不锈钢监测盒。除了不锈钢之外，第一压力监测盒20还可以选用其他防锈且轻质的复合材料。

进一步地，本申请的地下水压监测装置还包括第二压力监测盒50和连通第二压力监测盒50和数据分析装置40的第二管道60，第二压力监测盒50浸没于地下水下，第二压力监测盒50内用于设置第二导电溶液51，第二压力监测盒50可随地下水的温度变化，以使通过第二管道60进入数据分析装置40中的第二导电溶液51的液位变化。

需要说明的是，第一，第二压力监测盒50的存在旨在分析温度升降产生的压力差，通过与第一压力监测盒20的数据进行综合分析，从而消除温度对地下水的压力影响，使得获取到的地下水的压力更加精确。

第二，第二导电溶液51是为了便于数据分析装置40对液位变化或者液体体积的变化进行实时掌握，进而分析液位变化或者液体体积的变化对应的水压的变化情况。优选地，第二导电溶液51也采用硫酸钠溶液。当然，应理解，硫酸钠溶液仅为导电溶液的一种示例，在其他的实施例中，也可以使用其他的导电溶液，只要能便于数据分析装置40分析即可。

第三，第二水压监测盒和数据分析装置40分别置于筏板30的相对两侧，且第二水压监测盒浸没于地下水中，如此，通过第二水压监测盒中的第二导电溶液51进入数据分析装置40中的液位高度的变化或者液体的体积的变化，便可以获得筏板30底部的地下水随温度变化，地下水的压力的变化情况。即，分别通过分析计算第一导电溶液21进入数据分析装置40中的液位高度的变化或者液体的体积的变化，以及第二导电溶液51进入数据分析装置40中的液位高度的变化或者液体的体积的变化，从而得到地下水在地下水的压力及其温度共同作用下的水压，以及地下水只在温度作用下的水压值。从而通过一定的分析计算得到地下水在去掉温度作用干扰的情况下的水压值。

具体地，上述数据分析装置40可以通过分别分析第一导电溶液21进入数据分析装置40中的液位高度的变化或者液体的体积的变化，和第二导电溶液51进入数据分析装置40中的液位高度的变化或者液体的体积的变化，以得到在地下水的压力及其温度共同作用下的水压值以及只在温度作用下的水压，从而通过差运算得到去掉温度作用干扰的情况下的水压值。也可以通过一定的电路关系来得到去掉温度作用干扰的情况下的水压值。

示例地，在电流分别通过两个水压监测盒时，由r3、r4不同，可得出不同的电压；通过差运算得到两个电压差值，根据电压差值得出导电溶液的电阻差r＝δu/i，电阻差与水压监测盒中的液体体积成比例关系，v＝r/(s×a)、(s为电阻率，根据硫酸钠溶液的浓度进行实验配比得出，a为水压监测盒导管的截面积)。然后可以得出筏板底部的水压力值及浮力值p＝(v/s)×g，其中，v为液体体积变化量，s为第一压力盒与地下水的有效接触面积，p为单位面积浮力值。

示例地，当通过一定的电路关系来得到去掉温度作用干扰的情况下的水压值时，可以是，数据分析装置40可以参考图2所示，图2为数据分析装置40的原理图，本申请的数据分析装置40通过第一导电溶液21进入数据分析装置40中的液体液位的变化，使得液位电阻r4的阻值发生变化，通过第二导电溶液51进入数据分析装置40中的液体液位的变化，使得液位电阻r3的阻值发生变化；通过对应的电路关系，可得到相应的液位电阻r3与液位电阻r4之间的电压差值，并将该电压差值通过一定的分析计算转换为对应的压力信息。应理解，上述原理图仅为本申请的数据分析装置40提供的一种实施例而已，并非是对本申请的数据分析装置40的实现原理的限制。

可选地，为了使得第二压力监测盒50尽可能避免受到地下水的压力的影响，以提高本申请的监测准确性，在本实施例中，第二压力监测盒50为球形监测盒。

进一步地，地下水压监测装置还包括包裹于第二压力监测盒50之外的第二隔离网壳52，第二隔离网壳52采用铸铁材料。如此一来，第二隔离网壳52可以隔断第二压力监测盒50和土体的接触，且同时可以使得地下水完全浸润到第二压力监测盒50的外侧面。第二隔离网壳52采用铸铁材料可以在一定程度上使得第二压力监测盒50避免受到地下水的压力作用。

可选地，在本实施例中，第二隔离网壳52与第二压力监测盒50之间设有铜屑填充层70。需要说明的是，铜屑的作用是传温而不传力，在第二隔离网壳52因温度变化发生变形的情况下，可以被压缩或松散，不会造成内部的检测盒受力。铜有良好的导热性能，可以有效传递温度。

为了防止地下水沿第二管道60的管壁渗漏进入到地下室中，在本实施例中，上述第二管道60上还也套设有止水环80。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。

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