1.本发明涉及沉降变形监测技术领域，具体涉及一种填方土体沉降变形监测装置及其安装方法。
背景技术：
2.在基础设施建设中，修建公路、机场、建筑、水利、港口码头等工程时，受制于地形条件，大多都需要对基础进行填土，形成不同高度的填方土体，因填方土体密实度不同，填土在施工或完工后会产生不同程度的不均匀沉降变形，对上部建筑结构的安全产生影响，因此，在工程建设和完工后均需要对填方土体的沉降变形开展大量的长期监测工作。
3.目前，对于填方土体沉降变形监测主要采用人工巡视和沉降板监测。人工巡视具体是现场人员对填方土体表面宏观观察，发现变形迹象，这种方法只能发现沉降较大的变形迹象，且不能获得具体的沉降量；沉降板监测主要依靠在填土内埋置沉降管，并将沉降管加高到填土施工面安装沉降板，在场外采用水准仪测量沉降板标高，这种方法弥补了人工巡视的不足，但也存在着监测效率低，精度差，误差大，测量频率与人工费用成正比，不能不间断监测，对现场施工干扰大，不能获得填土沉降变形的位置。
技术实现要素：
4.本发明所要解决的技术问题是现有沉降监测装置不能不间断监测，对现场施工干扰大以及不能获得填土沉降变形的位置的问题，目的在于提供一种填方土体沉降变形监测装置及其安装方法，解决了现有沉降监测装置不能不间断监测，对现场施工干扰大以及不能获得填土沉降变形的位置的问题。
5.本发明通过下述技术方案实现：
6.一种填方土体沉降变形监测装置，包括安装管和第一连接管；
7.所述安装管内设有卡座，所述卡座内设有卡槽，所述卡槽用于固定传感器系统，所述传感器系统用于监测沉降变形；所述安装管为多个，相邻两个所述安装管之间均通过第一连接管连接；
8.所述监测装置末端还设有第二连接管，所述第二连接管一端和最末端的安装管连接，另一端位于土体回填线上；多个所述传感器系统的电缆线均依次穿过安装管和第一连接管，并从所述第二连接管另一端穿出。
9.相对于现有技术中，沉降监测装置不能不间断监测，对现场施工干扰大以及不能获得填土沉降变形的位置的问题，本方案提供了一种填方土体沉降变形监测装置，采用本方案，可实现不间断长期监测，获得填土沉降变形位置，其数据可靠；具体的，在每个监测节点处设置安装管，其中安装管内设有卡座，卡座内设有用于固定传感器系统的卡槽，此时每个传感器系统可独立监测各自监测节点的沉降变形；而在相邻两个安装管之间还连接有第一连接管，多个安装管和第一连接管依次进行连接，其中需根据设计的监测节点数量选择相应的安装管数量，并根据相邻两个安装管之间的距离选择相应长度的第一连接管；而在
最末端的安装管的开口处还连接第二连接管一端，此时需使第二连接管的另一端位于土体回填线的上方，并使所有电缆线均依次穿出安装管和第一连接管，最后从第二连接管的另一端穿出，连接到数据采集系统，此时数据采集系统便能通过电缆线和传感器系统实时采集各个检测节点的沉降变形数据，实现不间断长期监测，获得填土沉降变形位置。
10.进一步优化，所述第一连接管和第二连接管均为不锈钢混合编织管；用于使各安装管部分能独立发生变形。
11.进一步优化，所述安装管采用不锈钢螺纹管；用于防止上部填土碾压造成破坏。
12.进一步优化，还包括变径螺母和快接螺母，所述第一连接管的两端和第二连接管的一端均带有可转动的快接螺母，所述安装管的两端均螺接有变径螺母，所述变径螺母的大径端带有和安装管配合的内螺纹，所述变径螺母的小径端带有和快接螺母配合的外螺纹；用于实现快速安装。
13.进一步优化，所述监测装置的首端带有端盖，所述端盖带有和安装管配合的内螺纹；用于封堵检测装置的起始端部。
14.进一步优化，所述变径螺母的大径端、快接螺母和端盖内均设有橡胶密封垫圈；用于防止地下水对本监测装置产生破坏。
15.进一步优化，所述卡座为圆柱状的橡胶卡座，所述卡座的外径和安装管的内径相适配；用于固定并保护传感器系统。
16.进一步优化，所述第二连接管的另一端带有橡胶堵头，所述橡胶堵头上开有用于供电缆线穿过的通孔；用于起防水作用。
17.进一步优化，所述传感器系统包括有三轴加速度传感器、陀螺仪传感器和三轴磁场传感器；
18.进一步优化，一种填方土体沉降变形监测装置的安装方法，包括以下步骤：
19.s1：根据填方土体的高度，设计所述监测装置埋设深度和各监测节点的位置；
20.s2：根据各监测节点的位置，计算出相邻两个监测节点之间的距离，并选取相应长度的第一连接管；
21.s3：然后将传感器系统和电缆线连接，并固定在卡座内，再将卡座安装在安装管内；
22.s4：将安装管和第一连接管依次连接，并在监测装置末端设置第二连接管，使每个传感器系统的电缆线均依次穿过安装管和第一连接管，最终从第二连接管另一端穿出；
23.s5：然后回填土体，当回填土体回填到监测装置的埋设深度时，将检测装置放置在设计位置，并将第二连接管另一端固定在高于土体回填线高度；
24.s6：当填方土体回填到土体回填线高度后，将所有传感器系统的电缆线分别和数据采集系统连接。
25.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
26.1.可实现不间断长期监测，获得填土沉降变形位置，其数据可靠；
27.2.监测装置设备连接管部分可柔性弯曲且管壁防水，使各设备安装管部分能独立发生变形而对临近设备安装管部分不产生干扰；
28.3.监测装置能够满足各种不同的现场监测要求，可水平/竖直埋设，也可根据现场要求任意安装；
29.4.监测装置为金属全密封结构，上部填土碾压和地下水不会对监测装置产生破坏；
30.5.监测装置采用螺母为连接件，能够快速组装安装。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，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发明的某些实施例，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。在附图中：
32.图1为本发明提供的一种填方土体沉降变形监测装置的局部示意图；
33.图2为本发明提供的一种填方土体沉降变形监测装置的结构示意图。
34.附图中标记及对应的零部件名称：
35.1-安装管，2-卡座，3-传感器系统，4-变径螺母，5-橡胶密封垫圈，6-第一连接管，7-快接螺母，8-第二连接管，9-端盖，10-橡胶堵头，11-原始地面线，12-土体回填线。
具体实施方式
36.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
37.实施例1
38.本实施例提供了一种填方土体沉降变形监测装置，如图1和图2所示，包括安装管1和第一连接管6；
39.所述安装管1内设有卡座2，所述卡座2内设有卡槽，所述卡槽用于固定传感器系统3，所述传感器系统3用于监测沉降变形；所述安装管1为多个，相邻两个所述安装管1之间均通过第一连接管6连接；
40.所述监测装置末端还设有第二连接管8，所述第二连接管8一端和最末端的安装管1连接，另一端位于土体回填线12上；多个所述传感器系统3的电缆线均依次穿过安装管1和第一连接管6，并从所述第二连接管8另一端穿出。
41.相对于现有技术中，沉降监测装置不能不间断监测，对现场施工干扰大以及不能获得填土沉降变形的位置的问题，本方案提供了一种填方土体沉降变形监测装置，采用本方案，可实现不间断长期监测，获得填土沉降变形位置，其数据可靠；具体的，在每个监测节点处设置安装管1，其中安装管1内设有卡座2，卡座2内设有用于固定传感器系统3的卡槽，此时每个传感器系统3可独立监测各自监测节点的沉降变形；而在相邻两个安装管1之间还连接有第一连接管6，多个安装管1和第一连接管6依次进行连接，其中需根据设计的监测节点数量选择相应的安装管1数量，并根据相邻两个安装管1之间的距离选择相应长度的第一连接管6；而在最末端的安装管1的开口处还连接第二连接管8一端，此时需使第二连接管8的另一端位于土体回填线12的上方，并使所有电缆线均依次穿出安装管1和第一连接管6，最后从第二连接管8的另一端穿出，连接到数据采集系统，此时数据采集系统便能通过电缆线和传感器系统3实时采集各个检测节点的沉降变形数据，实现不间断长期监测，获得填土
沉降变形位置。
42.本实施例中，所述第一连接管6和第二连接管8均为不锈钢混合编织管；为使各安装管1部分能独立发生变形，本方案中，其中第一连接管6和第二连接管8均为不锈钢混合编织管，此时第一连接管6和第二连接管8可柔性弯曲，使各设备安装管1能独立发生变形而对临近设备安装管1部分不产生干扰，且为不锈钢材质，能防止上部填土碾压造成破坏，其管壁还具有防水效果。
43.本实施例中，所述安装管1采用不锈钢螺纹管；用于防止上部填土碾压造成破坏。
44.本实施例中，还包括变径螺母4和快接螺母7，所述第一连接管6的两端和第二连接管8的一端均带有可转动的快接螺母7，所述安装管1的两端均螺接有变径螺母4，所述变径螺母4的大径端带有和安装管1配合的内螺纹，所述变径螺母4的小径端带有和快接螺母7配合的外螺纹；为实现快速安装，本方案中，带有变径螺母4和快接螺母7，其中在安装管1的两端均设有变径螺母4，变径螺母4的大径端和安装管1螺纹连接，而变径螺母4的小径端和第一连接管6上的快接螺母7螺纹连接，实现本检测装置的快速安装，其中，快接螺母7设置在不锈钢混合编织管的两端，可绕不锈钢混合编织管转动，与不锈钢混合编织管为一体结构，此为现有技术，此处不再赘述；其中快接螺母7和变径螺母4优选为不锈钢材质。
45.本实施例中，所述监测装置的首端带有端盖9，所述端盖9带有和安装管1配合的内螺纹；为封堵检测装置的起始端部，本方案中，在检测装置的起始端部设有端盖9，其中端盖9的内螺纹尺寸和安装管1的外螺纹尺寸相匹配，实现螺纹连接，封堵检测装置的起始端部，其中端盖9为不锈钢端盖9，用于防止上部填土碾压造成破坏。
46.本实施例中，所述变径螺母4的大径端、快接螺母7和端盖9内均设有橡胶密封垫圈5；为防止地下水对本监测装置产生破坏，本方案中，在变径螺母4的大径端和端盖9内设有大号的橡胶密封垫圈5，其垫圈外径和变径螺母4与端盖9的内径一致，而在快接螺母7内设有小号的橡胶密封垫圈5，其垫圈外径和快接螺母7的内径一致，通过橡胶密封垫圈5，使本监测装置连接更加紧密，起到防水作用。
47.本实施例中，所述卡座2为圆柱状的橡胶卡座2，所述卡座2的外径和安装管1的内径相适配；为固定并保护传感器系统3，本方案中，其中卡座2设为圆柱状的橡胶卡座2，其外径和安装管1的内径相适配，能将传感器系统3固定在安装管1内，而卡座2采用橡胶柔性固定传感器系统3，用于起到减震的保护作用。
48.本实施例中，所述第二连接管8的另一端带有橡胶堵头10，所述橡胶堵头10上开有用于供电缆线穿过的通孔；为起防水作用，本方案中，在第二连接管8另一端的快接螺母7内设置有橡胶堵头10，其中橡胶堵头10上设有通孔，其通孔的尺寸和传感器系统3的电缆线一致。
49.本实施例中，所述传感器系统3包括有三轴加速度传感器、陀螺仪传感器和三轴磁场传感器；
50.实施例2
51.本实施例2在实施例1的基础上进一步优化，提供了一种填方土体沉降变形监测装置的安装方法，包括以下步骤：
52.s1：根据填方土体的高度，设计所述监测装置埋设深度和各监测节点的位置；
53.s2：根据各监测节点的位置，计算出相邻两个监测节点之间的距离，并选取相应长
度的第一连接管6；
54.s3：然后将传感器系统3和电缆线连接，并固定在卡座2内，再将卡座2安装在安装管1内；
55.s4：将安装管1和第一连接管6依次连接，并在监测装置末端设置第二连接管8，使每个传感器系统3的电缆线均依次穿过安装管1和第一连接管6，最终从第二连接管8另一端穿出；
56.s5：然后回填土体，当回填土体回填到监测装置的埋设深度时，将检测装置放置在设计位置，并将第二连接管8另一端固定在高于土体回填线12高度；
57.s6：当填方土体回填到土体回填线12高度后，将所有传感器系统3的电缆线分别和数据采集系统连接。
58.本方案具体工作原理：
59.一、根据填方土体高度，设计监测装置埋设深度和各监测节点位置(传感器系统3所处位置)。
60.二、按照设计各监测节点位置，计算各相邻监测节点的距离，然后根据相邻监测节点的距离选取同距离的不锈钢混合编织管；监测装置末尾端(电缆线穿出端)的不锈钢混合编织管长度应保证监测装置安装后能露出土体回填线12。
61.三、监测装置起始端监测节点组装：
62.将传感器系统3与电缆线连接后固定在固定卡座2内，然后将固定卡座2安装在安装管1内，电缆线从安装管1一端穿出；将大号的橡胶密封垫圈5放入端盖9内，将端盖9与安装管1拧紧；将大号的橡胶密封垫圈5放入变径螺母4内，电缆线穿出变径螺母4，然后将变径螺母4与安装管1拧紧，完成监测装置起始端监测节点组装。
63.四、监测装置剩余监测节点组装：
64.将传感器系统3与电缆线连接后固定在固定卡座2内，然后将固定卡座2安装在安装管1内，电缆线从安装管1一端穿出；将大号橡胶密封垫圈5放入变径螺母4内，将变径螺母4与安装管1一侧拧紧；将大号橡胶密封垫圈5放入变径螺母4内，电缆线穿出变径螺母4，然后将变径螺母4与安装管1另一侧拧紧，完成监测装置中间段一个监测节点组装；按照以上步骤，组装剩余监测节点。
65.五、各监测节点连接：
66.将2个小号橡胶密封垫圈5放入不锈钢混合编织管两端的快接螺母7内，电缆线穿出快接螺母7，然后将该侧快接螺母7与变径螺母4拧紧；然后将电缆线穿出相邻监测节点，将另一侧快接螺母7与该相邻监测节点的变径螺母4连接。按照以上步骤，完成所有监测节点的连接，需要注意的是从起始端监测节点开始，所有监测节点的电缆线都需要从后一级的安装管1和不锈钢混合编织管内穿出，最终汇集在监测装置末尾端快接螺母7内穿出。
67.将橡胶堵头10穿过所有监测节点电缆线安装在监测装置末尾端快接螺母7内。
68.六、监测装置安装
69.在原始地面线11上回填土体，当填方土体回填到设计监测装置埋设深度时，将监测装置放置在设计位置，并将橡胶堵头10段固定在高于土体回填线12高度。
70.七、监测装置与数据采集系统连接
71.填方土体回填到土体回填线12高度后，将橡胶堵头10处所有监测节点电缆线分别
与数据采集系统连接，完成整套监测装置安装。
72.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。