本實用新型屬于巖土工程監(jiān)測技術領域，尤其是涉及一種預充填濾料具有反濾功能的水位管。

背景技術：

在巖土工程監(jiān)測中，地下水位是最普遍、最重要的地下水監(jiān)測要素。當進行地下水位觀測時，常需要在地層中鉆孔埋設水位管，然后采用水位計觀測水位管中的水位變化?，F有的水位管一般由底蓋、沉淀管、濾水管、閉水管、束節(jié)、頂蓋等組成，其中濾水管設置于含水層中，帶有濾水孔，上接閉水管，下連沉淀管，是水位管最重要的組成部分。

當含水層中地下水進入濾水管內，會將細顆粒泥砂帶入水位管中，因此需要采取措施對泥砂進行過濾?，F有方法是將濾水管外包土工布，在濾水管與鉆孔之間填充濾料，通過土工布和濾料的聯(lián)合作用對泥砂進行過濾，該方法對于地層穩(wěn)定性較好、深度較淺的水位孔較為適用。但是當地下水位埋藏較深，需要進行深孔鉆探時，工程上常需采用泥漿護壁法成孔，成孔后孔底泥漿難以清理干凈，面臨的主要問題是濾料難以填充密實，導致濾層的過濾效果變差，細顆粒的泥漿極易滲入水位管內，形成沉淀。此外，如果鉆孔孔壁不穩(wěn)定(如遇到破碎地層、水敏性地層、軟土地層等)，當由孔口向濾水管與鉆孔之間填充濾料時，極易因孔壁卡堵、坍塌或者縮孔而造成鉆孔與濾水管之間的濾料填充不實甚至填充失敗，難以起到濾層的作用，僅依靠濾水管外包的土工布難以完全阻止土中的細顆粒進入管內，長期累積會導致管底沉淀大量泥漿，嚴重時無法觀測到真實水位，導致水位觀測孔失效。因此，現如今缺少一種結構簡單，設計合理的預充填濾料具有反濾功能的水位管，能簡便、快速完成水位管安裝，濾水管對接簡便，且能有效保證濾水管中內層濾水管、中層濾水管和外層濾水管的同軸性，通過填充內層濾料和填充外層濾料，解決濾水管因濾料填充不良、過濾效果差導致的水位管失效問題。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種預充填濾料具有反濾功能的水位管，其結構簡單、設計合理且投入成本較低、使用操作簡便、使用效果好，能簡便、快速完成水位管安裝，濾水管對接簡便，且能有效保證濾水管中內層濾水管、中層濾水管和外層濾水管的同軸性，通過填充內層濾料和填充外層濾料，解決濾水管因濾料填充不良、過濾效果差導致的水位管失效問題。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種預充填濾料具有反濾功能的水位管，其特征在于：包括由下至上設置在鉆孔內的底蓋、沉淀管、濾水管和閉水管，所述閉水管的上端設置有頂蓋，所述濾水管的數量為多段，相鄰兩段濾水管間通過直通束節(jié)連接，多段所述濾水管的結構和尺寸均相同，每段所述濾水管均包括由內至外且同軸布設的內層濾水管、中層濾水管和外層濾水管，所述內層濾水管外設置有外包土工布，所述外包土工布和中層濾水管之間填充內層濾料，所述中層濾水管與外層濾水管之間填充外層濾料，所述內層濾水管的下端與沉淀管連接，所述沉淀管位于中層濾水管的內部且與中層濾水管同軸布設，所述內層濾水管的上端與閉水管連接，所述內層濾料和外層濾料內由下至上均間隔設置有分隔定位環(huán)，所述內層濾水管、中層濾水管和外層濾水管上均設置有濾水孔，所述內層濾水管、沉淀管和閉水管的結構均相同，所述底蓋的側壁上設置有拉環(huán)，所述拉環(huán)內設置有鋼絲繩，且鋼絲繩延伸至鉆孔外部與卷揚機連接。

上述的一種預充填濾料具有反濾功能的水位管，其特征在于：所述分隔定位環(huán)包括第一分隔定位環(huán)和第二分隔定位環(huán)，所述第一分隔定位環(huán)和第二分隔定位環(huán)的數量均為多個，所述第一分隔定位環(huán)和第二分隔定位環(huán)均為圓環(huán)形分隔定位環(huán)，所述內層濾水管、中層濾水管和外層濾水管均為圓形濾水管；

所述第一分隔定位環(huán)的內徑與內層濾水管的外徑相互貼合，所述第一分隔定位環(huán)的外徑與中層濾水管的內徑相互貼合，所述第二分隔定位環(huán)的內徑與中層濾水管的外徑相互貼合，所述第二分隔定位環(huán)的外徑與外層濾水管的內徑相互貼合。

上述的一種預充填濾料具有反濾功能的水位管，其特征在于：所述底蓋為錐形底蓋，所述底蓋與沉淀管、中層濾水管、外層濾水管之間均為承插式連接。

上述的一種預充填濾料具有反濾功能的水位管，其特征在于：所述內層濾水管、中層濾水管和外層濾水管均為硬質PVC濾水管，且內層濾水管與沉淀管、閉水管之間通過均直通束節(jié)進行連接，所述外層濾水管與閉水管之間通過異徑束節(jié)進行連接。

上述的一種預充填濾料具有反濾功能的水位管，其特征在于：所述濾水孔為均沿內層濾水管、中層濾水管和外層濾水管的長度方向進行布設的多列濾水孔，相鄰兩列所述濾水孔呈交錯布置。

上述的一種預充填濾料具有反濾功能的水位管，其特征在于：所述內層濾水管的內徑D1，所述中層濾水管直徑的內徑D2，所述外層濾水管的內徑D3，且所述內層濾水管的壁厚δ1的取值范圍為1.5mm～2.0mm，所述中層濾水管的壁厚δ2的取值范圍為2.5mm～3.5mm；所述外層濾水管的壁厚δ3的取值范圍為3.5mm～5.0mm；

所述內層濾料的粒徑為d1，所述外層濾料的粒徑為d2，所述的d1取值范圍為d1≤(D2－D1-δ1)/3，所述的d2取值范圍為d2≤(D3－D2－δ2)/3，且所述d1＜d2。

上述的一種預充填濾料具有反濾功能的水位管，其特征在于：所述底蓋、沉淀管、中層濾水管、外層濾水管中設置有穿過底蓋、沉淀管、中層濾水管和外層濾水管的固定件。

本實用新型與現有技術相比具有以下優(yōu)點：

1、結構簡單、設計合理且施工簡便，投入成本較低。

2、使用操作簡便且使用效果好、實用價值高，通過設置內層濾水管、中層濾水管和外層濾水管，且在內層濾水管與中層濾水管間填充土工布和內層濾料，在中層濾水管和外層濾水管間填充外層濾料，形成反濾層結構，可極大減少細顆粒泥漿滲入濾水管內產生的泥漿沉淀，解決造成水位管失效問題。

3、施工成本低廉，土工布、內層濾料、外層濾料填充和濾水管安裝一體化完成，克服了鉆孔壁卡堵、坍塌、縮孔等而造成濾料填充不實或無法填充的問題，且能簡便、快速完成濾水管接管過程。

4、通過在底蓋中設置鋼絲繩，水位管自重壓力作用于底部，采用卷揚機吊放至鉆孔內，避免了水位管因自重過大可能引起的拉斷問題。

綜上所述，本實用新型結構簡單、設計合理且投入成本較低、使用操作簡便、使用效果好，能簡便、快速完成水位管安裝，濾水管對接簡便，且能有效保證濾水管中內層濾水管、中層濾水管和外層濾水管的同軸性，通過填充內層濾料和填充外層濾料，解決濾水管因濾料填充不良、過濾效果差導致的水位管失效問題。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為圖1中A處的放大圖。

圖3為本實用新型濾水管的對接安裝示意圖。

附圖標記說明:

1—沉淀管； 2—濾水管； 2-1—內層濾水管；

2-2—中層濾水管； 2-3—外層濾水管； 3—閉水管；

4—直通束節(jié)； 5—異徑束節(jié)； 6—底蓋；

7—頂蓋； 8-1—第一分隔定位環(huán)； 8-2—第二分隔定位環(huán)；

9—濾水孔； 10—外包土工布； 11-1—內層濾料；

11-2—外層濾料； 12—拉環(huán)； 13—鋼絲繩；

14—鉆孔； 15—卷揚機。

具體實施方式

如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型包括由下至上設置在鉆孔14內的底蓋6、沉淀管1、濾水管2和閉水管3，所述閉水管3的上端設置有頂蓋7，所述濾水管2的數量為多段，相鄰兩段濾水管2間通過直通束節(jié)4連接，多段所述濾水管2的結構和尺寸均相同，每段所述濾水管2均包括由內至外且同軸布設的內層濾水管2-1、中層濾水管2-2和外層濾水管2-3，所述內層濾水管2-1外設置有外包土工布10，所述外包土工布10和中層濾水管2-2之間填充內層濾料11-1，所述中層濾水管2-2與外層濾水管2-3之間填充外層濾料11-2，所述內層濾水管2-1的下端與沉淀管1連接，所述沉淀管1位于中層濾水管2-2的內部且與中層濾水管2-2同軸布設，所述內層濾水管2-1的上端與閉水管3連接，所述內層濾料11-1和外層濾料11-2內由下至上均間隔設置有分隔定位環(huán)，所述內層濾水管2-1、中層濾水管2-2和外層濾水管2-3上均設置有濾水孔9，所述內層濾水管2-1、沉淀管1和閉水管3的結構均相同，所述底蓋6的側壁上設置有拉環(huán)12，所述拉環(huán)12內設置有鋼絲繩13，且鋼絲繩13延伸至鉆孔14外部與卷揚機15連接。

本實施例中，所述濾水管2的數量為多段，位于鉆孔14內最下部的濾水管2稱為第一段濾水管，所述第一段濾水管包括由內至外且同軸布設的第一段內層濾水管、第一段中層濾水管和第一段外層濾水管。

本實施例中，所述分隔定位環(huán)包括第一分隔定位環(huán)8-1和第二分隔定位環(huán)8-2，所述第一分隔定位環(huán)8-1和第二分隔定位環(huán)8-2的數量均為多個，所述第一分隔定位環(huán)8-1和第二分隔定位環(huán)8-2均為圓環(huán)形分隔定位環(huán)，所述內層濾水管2-1、中層濾水管2-2和外層濾水管2-3均為圓形濾水管；

所述第一分隔定位環(huán)8-1的內徑與內層濾水管2-1的外徑相互貼合，所述第一分隔定位環(huán)8-1的外徑與中層濾水管2-2的內徑相互貼合，所述第二分隔定位環(huán)8-2的內徑與中層濾水管2-2的外徑相互貼合，所述第二分隔定位環(huán)8-2的外徑與外層濾水管2-3的內徑相互貼合。

本實施例中，所述底蓋6為錐形底蓋，所述底蓋6與沉淀管1、中層濾水管2-2、外層濾水管2-3之間均為承插式連接。

本實施例中，所述內層濾水管2-1、中層濾水管2-2和外層濾水管2-3均為硬質PVC濾水管，且內層濾水管2-1與沉淀管1、閉水管3之間通過均直通束節(jié)4進行連接，所述外層濾水管2-3與閉水管3之間通過異徑束節(jié)5進行連接。

本實施例中，所述濾水孔9為均沿內層濾水管2-1、中層濾水管2-2和外層濾水管2-3的長度方向進行布設的多列濾水孔，相鄰兩列所述濾水孔呈交錯布置。

本實施例中，所述內層濾水管2-1的內徑D1，所述中層濾水管2-2直徑的內徑D2，所述外層濾水管2-3的內徑D3，且所述內層濾水管2-1的壁厚δ1的取值范圍為1.5mm～2.0mm，所述中層濾水管2-2的壁厚δ2的取值范圍為2.5mm～3.5mm；所述外層濾水管2-3的壁厚δ3的取值范圍為3.5mm～5.0mm；

所述內層濾料11-1的粒徑為d1，所述外層濾料11-2的粒徑為d2，所述的d1取值范圍為d1≤(D2－D1-δ1)/3，所述的d2取值范圍為d2≤(D3－D2－δ2)/3，且所述d1＜d2。

實際施工過程中，所述內層濾料11-1的粒徑大于所述外包土工布10的有效孔徑。

實際施工過程中，所述外層濾料11-2的粒徑大于所述濾水孔9的孔徑。

本實施例中，所述底蓋6、沉淀管1、中層濾水管2-2、外層濾水管2-3中設置有穿過底蓋6、沉淀管1、中層濾水管2-2和外層濾水管2-3的固定件。

本實施例具體實施時，首先由內而外依次將沉淀管1、所述第一段中層濾水管、所述第一段外層濾水管與底蓋6承插式連接，將所述固定件依次穿過底蓋6、沉淀管1、所述第一段中層濾水管、所述第一段外層濾水管，從而將底蓋6、沉淀管1、所述第一段中層濾水管、所述第一段外層濾水管固定連接，然后將所述第一段內層濾水管安裝在沉淀管1的上端，所述第一段內層濾水管、所述第一段中層濾水管和所述第一段外層濾水管的管頂高程依次降低20～50cm，且使所述第一段內層濾水管、所述第一段中層濾水管和所述第一段外層濾水管同軸布設，在所述第一段內層濾水管外設置有第一段外包土工布，再在所述第一段外包土工布和所述第一段中層濾水管之間填充第一段內層濾料，在所述第一段中層濾水管和所述第一段外層濾水管之間填充第一段外層濾料，在填充所述第一段內層濾料和所述第一段外層濾料的過程中，每填充2～3m厚的所述第一段內層濾料時，設置第一段分隔定位環(huán)，每填充2～3m厚的所述第一段外層濾料時，設置第二段分隔定位環(huán)，直至填充至段第一段外層濾水管的頂部時，完成第一段濾水管的安裝，所述第一段濾水管安裝后，采用卷揚機15通過鋼絲繩13將所述第一段濾水管、沉淀管1和底蓋6吊放至鉆孔14內；然后，通過直通束節(jié)4在所述第一段內層濾水管、所述第一段中層濾水管和所述第一段外層濾水管上端分別續(xù)接第二段內層濾水管、第二段中層濾水管和第二段外層濾水管，完成第二段濾水管的安裝，所述第二段濾水管安裝后，采用卷揚機15通過鋼絲繩13將所述第二段濾水管吊放至鉆孔14內，依次完成多段濾水管的安裝，形成濾水管2，能夠簡便、快速地便完成多段濾水管的接管過程；最后，所述濾水管2安裝完成之后，采用異徑束節(jié)5將外層濾水管2-3與閉水管3連接，并對濾水管2上部進行封堵，將內層濾水管2-1與閉水管3連接，繼續(xù)采用卷揚機15通過鋼絲繩13將閉水管3下方直至底蓋6與鉆孔14的底部接觸，采用常規(guī)水位管埋設鉆孔的回填方法進行回填處理，從而簡便、快速完成水位管安裝，濾水管2對接簡便，且能有效保證濾水管2中內層濾水管2-1、中層濾水管2-2和外層濾水管2-3的同軸性，通過填充內層濾料11-1和填充外層濾料11-2，解決濾水管因濾料填充不良、過濾效果差導致的水位管失效問題。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。