技术领域
本发明涉及水利、道路、垃圾填埋场、地基等技术领域，更具体地说，尤其涉及一种大高差条件下的沉降监测设备的安装方法。
背景技术
在某道路工程中，其一侧设置有已建的挡土墙，其高程为44m，挡土墙的基础设置在地基中的持力层中；待建的道路的地面标高为32m，小于挡土墙的墙顶标高；待建的道路的路基设计标高为34.8m；建设单位要求对道路的路基沉降进行监测，由于挡土墙距离待建道路的地面高度为12m，且在监测时，需要从挡土墙墙顶沿着楼梯走下待建的道路进行监测，由于高差较大，监测人员在背负监测设备进行监测时，危险性与工作量均较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大高差条件下的沉降监测设备的安装方法，目的在于节约工作量。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种大高差条件下的沉降监测设备，在待建工程预定位置埋设沉降板（2），沉降板（2）包括底部板和焊接在底部板上的上部管，在上部管内安装有绳索固定器；
还包括有：绳索（3）、绳索转向装置（4）、水平位移器（5）；
在挡土墙的墙顶固定绳索转向装置（4），绳索转向装置（4）悬挑在沉降板（2）的正上方；绳索转向装置为一中空管，在其中空管内部安装有滑轮、且在其下方开设有开口；
绳索（3）的一端固定在上部管内的绳索固定器，然后向上穿过上部管，然后从绳索转向装置的下部开口进入绳索转向装置中，然后通过滑轮转向、使得绳索从竖直状转向水平状，然后从绳索转向装置位于挡土墙的一端穿出，与水平位移器（5）连接；
水平位移器固定在挡土墙后；
大高差条件是指：挡土墙的墙顶距离待建工程预定位置的高差大于5m。
进一步，还包括：墙后固定装置（4-1）、斜撑（4-2），分别设置在挡土墙后与挡土墙前，斜撑（4-2）设置在挡土墙（1）与绳索转向装置（4）之间，墙后固定装置（4-1）设置在挡土墙后的土体与绳索转动装置（4）之间；墙后固定装置（4-1）的底部设置有径向突起。
进一步，水平位移器（5）包括：连接环（5-1）、测力计（5-2）、刻度带（5-3）、位移器外壳（5-4），在位移器外壳（5-4）内部安装有卷轴，卷轴内部设置有回转弹簧，卷轴的轴向两侧设置有齿纹，卷尺缠绕在卷轴的中间；在位移器外壳（5-4）的外部设置有1个以上的卡尺摩擦装置，卡尺摩擦装置（5-5）的端部设置有与卷轴的齿纹相对应的弧形部分，在所述弧形部分的内侧设置有齿纹。
进一步，通过回转弹簧与卡尺摩擦装置来调节绳索的预拉力。
进一步，沉降板的上部管的高度不小于路基填土高度+路基理论沉降量。
进一步，还包括承载板，所述绳索转向装置与水平位移器均放置在承载板上，承载板下设置基础结构，固定在挡土墙和/或挡土墙后的土体内。
进一步，沉降板的上部管的管口旋转有堵头，堵头的内表面设置有螺纹，螺纹连接到上部管管口，在堵头的上表面开设有孔，绳索从堵头的上表面的孔伸出。
本发明的监测装置的安装方法，如下：
第一，确定沉降板的上部管的高度：测量沉降板待放置地面的标高，上部管的高度=（路基顶面设计标高-沉降板待放置地面的标高）+路基理论沉降量+预留高度；预留高度取值在0-0.8m；
第二，根据上述沉降板的上部管的高度，制备沉降板；
第三，放置沉降板，测量沉降板管口堵头的开孔的坐标，记为X1、Y1；
第四，根据沉降板的位置、绳索转向装置的长度，在图纸上选择承载板以及绳索转向装置的合适的安装位置，然后在图纸上确定承载板、以及绳索转向装置的特征坐标；
绳索转向装置的端部与承载板通过销轴4-3固定，销轴的中心坐标属于承载板的特征坐标，记为X3、Y3；
在绳索转向装置4上开设有与销轴4-3对应的部位第一开孔，在绳索转向装置4的上表面设置有第二参考点以及第三参考点，属于绳索转向装置的特征坐标，分别记为：X2、Y2，X1、Y1,所述第三参考点与绳索转向装置4的下表面与绳索3对应的开孔在平面上相对应；
第五，对承载板的位置进行放样；
第六，安装承载板；
第七，安装绳索转向装置4，首先，固定绳索转向装置4的端部，使得绳索转向装置4的端部与承载板6通过销轴4-3铰接；
其次，放样第二参考点，然后转动绳索转向装置4，使得绳索转向装置4的第二参考点转到X2、Y2处即可。
第八，安装绳索3以及水平位移器5，使得绳索3中保持一定的预紧力。
在上述方法中，第六步，安装承载板时，还确定承载板的安装高度：当待安装承载板挡土墙顶标高<沉降板待放置地面的标高+上部管的高度，承载板的安装高度不小于：沉降板待放置地面的标高+上部管的高度-挡土墙顶标高；当挡土墙顶标高<沉降板待放置地面的标高+上部管的高度，承载板的安装高度大于等于0m。
本发明的有益效果在于：
1）沉降板安装完成后，不需要在考虑接管，节约了工作量；
2）测量时不再需要测量管口高程，只需要在水平位移器读数，即可，特别适用于如实施例一中的情形，减少工作量，节约人工；
3）监测设备具体的安装方法进行说明。
4）本发明的沉降管的上部管在填土前就需要设置好，即无法在填土时再加高，所以其适用于填土高度较低的情形（上部管大于4m很难安装）。
附图说明
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
图1是实施例一中的沉降监测设备的结构示意图。
图2是实施例一中的水平位移器的设计示意图。
图3是实施例一中的水平位移器中的卷轴以及卡尺摩擦装置的连接示意图。
图4是实施例二中的沉降监测设备的结构示意图。
图5是实施例三中的沉降板的上部管的堵头的示意图。
图6是实施例三中的沉降监测设备位置的安装示意图。
图7是实施例三中的绳索转向装置的竖向示意图。
图8是实施例三中的绳索转向装置的俯视图。
具体实施方式
实施例一：在某道路工程中，其一侧设置有已建的挡土墙1，其高程为44m，挡土墙1的基础设置在地基中的持力层中；
待建的道路的地面标高为32m，小于挡土墙的墙顶标高；
待建的道路的路基设计标高为34.8m；
建设单位要求对道路的路基沉降进行监测，由于挡土墙距离待建道路的地面高度为12m，且在监测时，需要从挡土墙墙顶沿着楼梯走下待建的道路进行监测，由于高差较大，监测人员在背负监测设备进行监测时，危险性与工作量均较大。
为此，采用以下监测设备：
在预定位置埋设沉降板2，沉降板2包括底部板和焊接在底部板上的上部管，在上部管内安装有绳索固定器；
还包括有：绳索3、绳索转向装置4、水平位移器5；
在挡土墙墙的墙顶固定绳索转向装置4，绳索转向装置4悬挑在沉降板2的正上方；绳索转向装置为一中空管，在其中空管内部安装有滑轮、且在其下方开设有开口；
绳索3的一端固定在上部管内的绳索固定器，然后向上穿过上部管，然后从绳索转向装置的下部开口进入绳索转向装置中，然后通过滑轮转向、使得绳索从竖直状转向水平状，然后从绳索转向装置位于挡土墙的一端穿出，与水平位移器5连接；
水平位移器固定在挡土墙后；
还包括：墙后固定装置4-1、斜撑4-2，分别设置在挡土墙后与挡土墙前，斜撑4-2设置在挡土墙1与绳索转向装置4之间，墙后固定装置4-1设置在挡土墙后的土体与绳索转动装置4之间；墙后固定装置4-1的底部设置有径向突起。
如实施例一的方案，沉降板沉降时，带动绳索固定器一起下降，绳索的一端被下拉，绳索的另外一端被拉出等长度，即实施例一不直接测量沉降板的竖向沉降，而是通过测量水平位移器的水平位移来获得沉降板的竖向沉降。
所述水平位移器5包括：连接环5-1、测力计5-2、刻度带5-3、位移器外壳5-4，在位移器外壳5-4内部安装有卷轴，卷轴内部设置有回转弹簧，卷轴的轴向两侧设置有齿纹，卷尺缠绕在卷轴的中间；在位移器外壳5-4的外部设置有1个以上的卡尺摩擦装置，卡尺摩擦装置5-5的端部设置有与卷轴的齿纹相对应的弧形部分，在所述弧形部分的内侧设置有齿纹。
水平位移器5利用回转弹簧与卡尺摩擦装置（可通过调整其数量）来调节绳索3的预拉力。
在沉降板1下降时，绳索3始终保持一定的预拉力，使得绳索3不产生松弛，从而保证了水平位移器5的测量精度。
沉降板在下降时，绳索3不宜与路基填土接触，沉降板的上部管的高度应不小于路基填土高度+路基沉降量；上不管采用单一的管体时，在确定高度时，路基沉降量可采用设计单位给出的理论值。
沉降管的上部管采用钢管。
实施例一的优点在于：1）沉降板安装完成后，不需要在接管；2）测量时不再需要测量管口高程，只需要在水平位移器读数，即可，特别适用于如实施例一中的情形，减少工作量，节约人工。
实施例二：如图4所示，还包括承载板6，所述绳索转向装置4与水平位移器5均放置在承载板6上，承载板下设置基础结构，固定在挡土墙和/或挡土墙后的土体内。
实施例二的方案实际意义在于：承载板下设置基础结构，可以增加绳索转向装置的高度。其面对的工程问题是：当待建的道路的路基顶面标高大于挡土墙顶标高时，此时，在施工后期，绳索转向装置会被埋入路基中，然而，本发明的监测装置能够运行的基础在于：绳索转向装置中的滑轮的高度不变；而一旦埋入路基中，必然会随着路基的沉降而沉降。
因此，在设计时，可以预先确定高承载板下的基础结构的高度，确保绳索转向装置4的底面标高大于待建的道路的路基顶面标高。
实施例三：如图5所示，沉降板的上部管的管口旋转有堵头2-1，堵头2-1的内表面设置有螺纹，螺纹连接到上部管管口，在堵头2-1的上表面开设有孔，绳索3从堵头2-1的上表面的孔伸出。
本发明的监测装置的安装方法，如下：
第一，确定沉降板的上部管的高度：测量沉降板待放置地面的标高，上部管的高度=（路基顶面设计标高-沉降板待放置地面的标高）+路基理论沉降量+预留高度；预留高度取值在0-0.8m；
第二，根据上述沉降板的上部管的高度，制备沉降板；
第三，放置沉降板，测量沉降板管口堵头的开孔的坐标，记为X1、Y1；
第四，根据沉降板的位置、绳索转向装置的长度，在图纸上选择承载板以及绳索转向装置的合适的安装位置，然后在图纸上确定承载板、以及绳索转向装置的特征坐标；
绳索转向装置的端部与承载板通过销轴4-3固定，销轴的中心坐标属于承载板的特征坐标，记为X3、Y3；
在绳索转向装置4上开设有与销轴4-3对应的部位第一开孔，在绳索转向装置4的上表面设置有第二参考点以及第三参考点，属于绳索转向装置的特征坐标，分别记为：X2、Y2，X1、Y1,所述第三参考点与绳索转向装置4的下表面与绳索3对应的开孔在平面上相对应；
第五，对承载板的位置进行放样；
第六，安装承载板；
第七，安装绳索转向装置4，首先，固定绳索转向装置4的端部，使得绳索转向装置4的端部与承载板6通过销轴4-3铰接；
其次，放样第二参考点，然后转动绳索转向装置4，使得绳索转向装置4的第二参考点转到X2、Y2处即可。
第八，安装绳索3以及水平位移器5，使得绳索3中保持一定的预紧力。
在上述方法中，第六步，安装承载板时，还确定承载板的安装高度：当待安装承载板挡土墙顶标高<沉降板待放置地面的标高+上部管的高度，承载板的安装高度不小于：沉降板待放置地面的标高+上部管的高度-挡土墙顶标高；当挡土墙顶标高<沉降板待放置地面的标高+上部管的高度，承载板的安装高度大于等于0m。
实施例一至三中的挡土墙结构可以换为其他挡土结构，如排桩。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。
