申请/专利权人：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司;华能澜沧江水电股份有限公司

申请日：2024-01-12

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN117892523A

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G01F23/00;G06F30/13;G06F119/14

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.04.16#公开

摘要：本申请公开了一种特深孔地下水位长期观测装置用镀锌钢管选型方法，该装置包括容纳设置于观测孔内的：沉淀管、过滤管、长观管、变径接头、止水栓塞、遇水膨胀橡胶、孔口保护座；沉淀管设置于观测孔内底部，沉淀管的顶部与过滤管相连通；过滤管的顶部与长观管相连通；长观管顶部通过变径接头与观测孔的上部相连通；观测孔顶部伸出地面，并在观测孔地面部分上罩设孔口保护座；沉淀管、过滤管及长观管的下部容纳设置于第二层的含水层内。通过该方法选型后不需全孔下镀锌钢管且所选镀锌钢管可兼具经济效益和使用寿命，满足孔型使用要求，达到节约材料，降低成本长期观测的效果；同时基于钻孔结构，利用变径接头平衡受力，避免观测管脱节断裂。

主权项：1.一种特深孔地下水位长期观测装置用镀锌钢管选型方法，其特征在于，该装置包括容纳设置于观测孔内的：沉淀管、过滤管、长观管、变径接头、止水栓塞、遇水膨胀橡胶、孔口保护座；沉淀管设置于观测孔内底部，沉淀管的顶部与过滤管相连通；过滤管的顶部与长观管相连通；长观管顶部通过变径接头与观测孔的上部相连通；观测孔顶部伸出地面，并在观测孔地面部分上罩设孔口保护座；沉淀管、过滤管及长观管的下部容纳设置于第二层的含水层内；长观管的中部容纳设置于第一层的含水层内，多个止水栓塞串联包覆设置于长观管外壁上，遇水膨胀橡胶填充设置于止水栓塞上方；该方法包括以下步骤：步骤S1：在观测区域开设观测孔，并在观测孔内测定第一层含水层的稳定水位和第二层含水层的稳定水位，将第二层含水层的稳定水位以下的管材设置为镀锌钢管材质；步骤S2：计算镀锌钢管参数：2.1按下式计算镀锌钢管的每米理论重量：W＝0.0246615D-ttc式中，W为镀锌钢管单位长度理论重量，单位为千克每米kgm；D为镀锌钢管外径，单位为毫米mm；t为镀锌钢管的壁厚，单位为毫米mm；c为镀锌钢管上镀锌层的重量系数，见《低压流体输送用焊接钢管》GBT3091-2015的表3、表4；2.2按下式计算镀锌钢管的截面积S＝0.7854D-tt式中，S为镀锌钢管的截面积，单位为平方毫米mm2；D为镀锌钢管的外径，单位为毫米mm；t为镀锌钢管的壁厚，单位为毫米mm；2.3根据《钢结构设计标准》GB50017-2017第7.1.1条规定，当构件为沿全长都有排列较密螺栓的组合构件时，其截面强度按下式计算：式中，N为所计算截面处的拉力设计值N，S为镀锌钢管的截面积，单位为平方毫米mm2；f为镀锌钢管抗拉强度设计值Nmm2；其中N＝W*9.8*h，h为第二层含水层的稳定水位-变径接头设置深度h1；2.4按下式计算镀锌钢管的抗拉力：F＝Sσ式中，S为钢管的截面积，单位为平方毫米mm2；σ为钢管的屈服强度，单位为毫米mm；t为镀锌钢管的壁厚，单位为毫米mm；步骤S3：预设变径接头设置深度h1；步骤S4：根据第二层含水层的稳定水位及变径接头设置深度h1计算得到深度h，带入步骤S2中公式计算深度h1对应的NS最大值和或最小值，根据NS最大值和或最小值确定镀锌钢管的屈服强度选型，当镀锌钢管的屈服强度选型数量小于等于5种时，返回至步骤S3；直至镀锌钢管的屈服强度选型数量大于5种时停止，得到镀锌钢管的屈服强度选型及与之对应的变径接头设置深度h1。根据变径接头设置深度h1在长观管上设置变径接头。

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