本实用新型涉及土石坝及类似性状沉降监测设备技术领域，尤其是涉及一种水管式沉降仪沉降测头装置。
背景技术：
水管式沉降仪是土石坝沉降监测的重要技术手段，主要用于测量土石坝内部垂直位移的一种观测仪器，广泛应用于土石坝内部沉降变形监测。随着超高土石坝工程的建设运行，水管式沉降仪作为简单有效的沉降监测技术，越来越多地应用于超高土石坝工程中。但在超高土石坝沉降监测中，水管式沉降仪沉降测头埋设更深、连通管路布设更长、装置承受水土压力更大，复杂的监测环境极易对水管式沉降仪产生破坏。因水管式沉降仪永久埋设于土石坝内部且无法进行修复，采用现有功能单一的进水管、通气管和排水管布置时，一旦某一沉降管路出现堵塞、接头损坏和管体断开时，极易出现连通性减弱、测值失真和观测失效等现象，进而导致该测点永久失效而失去该部位的沉降监测信息，从而影响该部位沉降监测数据分析和大坝整体安全评价。为避免单因某一沉降管路失效时导致整个测点永久失效，一定程度上增加沉降管路的冗余程度，进而延长水管式沉降仪的监测使用寿命，提升水管式沉降仪整体监测水平，保证大坝安全监测数据的准确、连续、有效，因此，有必要对现有的技术加以改进。
技术实现要素：
本实用新型的目的旨在克服现有技术存在的不足，提供了一种能使各类管路互为备用、相辅相成的水管式沉降仪沉降测头装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种水管式沉降仪沉降测头装置，包括具有密闭腔体的不锈钢罐；所述不锈钢罐内的底部设置两向上伸出的、具有刻度尺的测头钢杯，以及一根向上伸出的通气钢管；所述通气钢管与测头钢杯高度相等，且通气钢管的高度为不锈钢罐高度的三分之二；所述不锈钢罐下端处、与测头钢杯内腔对应处设置第一通孔，所述不锈钢罐下端设置罩住第一通孔且向下伸出的进水管；所述不锈钢罐下端处、与通气钢管内腔对应处设置第二通孔，所述不锈钢罐下端设置罩住第二通孔且向下伸出的通气管；所述不锈钢罐的下端设置排水管，所述排水管上通过三通接头连接一电控阀。
优选的是，所述第一通孔的孔径为φ32毫米。
优选的是，所述第二通孔的孔径为φ32毫米。
优选的是，所述测头钢杯与不锈钢罐通过焊接连接。
优选的是，所述通气钢管与不锈钢罐通过焊接连接。
优选的是，所述进水管与不锈钢罐通过焊接连接。
优选的是，所述通气管与不锈钢罐通过焊接连接。
本实用新型为保证在较高水土等压力的作用下不产生结构破坏，测头装置整体采用高强不锈钢材料。在不锈钢罐的圆形底板上布置两个测头钢杯，当其中一个测量钢杯所连接的进水管路损坏时，可利用另一个钢杯进行替换测量，在两者正常使用时可互为校验。通气钢管与测头钢杯等高布置，且达到不锈钢罐整体2/3高度，同侧间隔布置可保证测头钢杯溢出蒸馏水不会进入通气管而影响通气效果，同时当进水管、通气管出现单个堵塞失效时可互为备用，通过设计优化增加沉降管路的冗余程度。同时采用高强材料焊接可避免在极端环境下测头钢杯和通气钢管发生脱落，影响测量端对沉降测头装置的观测，可以极大地提高沉降测头装置的稳定性。将排水管布置于通气管另一侧，有利于测头钢杯溢出蒸馏水通过排水管自然排出测头装置外，也有利于打压排气时多余蒸馏水的排出。在排水管底部增设一个电控阀，电控阀引线图中未示出，当排水管路发生堵塞而无法将沉降测头装置内的多余蒸馏水排出时，可通过外部电缆控制电控阀启闭排水，保证沉降测头装置内的气压平衡，降低多余蒸馏水进入通气管的可能性，增加测量管测值的可信度。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
本实用新型能在较高水土等压力的作用下不产生结构破坏。双测量钢杯设计，当其中一个钢杯所连接的进水管路损坏时，可利用另一个钢杯进行替换测量，在两者正常使用时可互为校验。通气钢管与测头钢杯等高布置，且达到不锈钢罐整体2/3高度，同侧间隔布置可保证测头钢杯溢出蒸馏水不会进入通气管而影响通气效果，同时当进水管、通气管出现单个堵塞失效时可互为备用，通过设计优化增加沉降管路的冗余程度。同时采用高强材料焊接可避免在极端环境下测头钢杯和通气钢管发生脱落，影响测量端对沉降测头装置的观测，可以极大地提高沉降测头装置的稳定性。将排水管布置于通气管另一侧，有利于测头钢杯溢出蒸馏水通过排水管自然排出测头装置外，也有利于打压排气时多余蒸馏水的排出。在排水管底部增设一个远程电控阀开关，当排水管路发生堵塞而无法将沉降测头装置内的多余蒸馏水排出时，可通过外部电缆控制电控阀启闭排水，保证沉降测头装置内的气压平衡，降低多余蒸馏水进入通气管的可能性，增加测值的可信度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图中a-a的剖视图。
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付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。在以下描述中，为了清楚展示本实用新型的结构及工作方式，将以附图为基准，借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。
图1-2所示的水管式沉降仪沉降测头装置，包括具有密闭腔体1的不锈钢罐2；所述不锈钢罐2内的底部设置两向上伸出的、具有刻度尺的测头钢杯3，以及一根向上伸出的通气钢管4；所述通气钢管4与测头钢杯3高度相等，且通气钢管4的高度为不锈钢罐2高度的三分之二；所述不锈钢罐2下端处、与测头钢杯3内腔对应处设置第一通孔5，所述不锈钢罐2下端设置罩住第一通孔5且向下伸出的进水管6；所述不锈钢罐2下端处、与通气钢管4内腔对应处设置第二通孔7，所述不锈钢罐2下端设置罩住第二通孔7且向下伸出的通气管8；所述不锈钢罐的下端设置排水管10，所述排水管10上通过三通接头连接一电控阀9。
本实施例中，所述第一通孔5及第二通孔7的孔径均为φ32毫米。显然也可根据设计进行合理调整。所述测头钢杯3、通气钢管4、进水管6及通气管8均与不锈钢罐2通过焊接连接，显然也可采用粘接或者螺纹连接等方式进行连接。
工作时：正常情况下采用测头钢杯通过进水管与外部测量装置进行等液面观测，利用通气管使得沉降测头内部和外部大气压保持平衡，将蒸馏水等测量介质通过进水管进入测头钢杯，杯满而溢出进入不锈钢罐内的多余蒸馏水经过排水管排出坝体外，从而保证装置的通畅性和测量的准确性。当测头钢杯或通气钢管的局部损坏、某一测头钢杯或其所连接进水管发生损坏，不影响测量端的正常观测。当测头钢杯或进水管发生损坏时，可将通气钢管和通气管功能分别更改为测头钢杯和进水管，进水管功能更改为通气管，以保证测量端的正常观测。当通气钢管或通气管发生损坏时，可将某一测头钢杯及其进水管功能更改为通气钢管和通气管，亦可保证测量端的正常观测。当排水管堵塞时，可通过外部电缆控制电控阀启闭排水，保证沉降测头装置内的气压平衡，降低多余蒸馏水进入通气管的可能性，也可保证测量端的正常观测。当发生测头钢杯或通气钢管发生断裂损坏时，可将原有功能更改为排水管功能。
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。
1.一种水管式沉降仪沉降测头装置，包括具有密闭腔体的不锈钢罐；其特征在于：所述不锈钢罐内的底部设置两向上伸出的、具有刻度尺的测头钢杯，以及一根向上伸出的通气钢管；所述通气钢管与测头钢杯高度相等，且通气钢管的高度为不锈钢罐高度的三分之二；所述不锈钢罐下端处、与测头钢杯内腔对应处设置第一通孔，所述不锈钢罐下端设置罩住第一通孔且向下伸出的进水管；所述不锈钢罐下端处、与通气钢管内腔对应处设置第二通孔，所述不锈钢罐下端设置罩住第二通孔且向下伸出的通气管；所述不锈钢罐的下端设置排水管，所述排水管上通过三通接头连接一电控阀。
2.根据权利要求1所述水管式沉降仪沉降测头装置，其特征在于：所述第一通孔的孔径为φ32毫米。
3.根据权利要求1所述水管式沉降仪沉降测头装置，其特征在于：所述第二通孔的孔径为φ32毫米。
4.根据权利要求1所述水管式沉降仪沉降测头装置，其特征在于：所述测头钢杯与不锈钢罐通过焊接连接。
5.根据权利要求1所述水管式沉降仪沉降测头装置，其特征在于：所述通气钢管与不锈钢罐通过焊接连接。
6.根据权利要求1所述水管式沉降仪沉降测头装置，其特征在于：所述进水管与不锈钢罐通过焊接连接。
7.根据权利要求1所述水管式沉降仪沉降测头装置，其特征在于：所述通气管与不锈钢罐通过焊接连接。
技术总结