CN113686258B - 单点位移监测系统的传感器初值控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单点位移监测系统的传感器初值控制装置及控制方法，属于路基竖向变形监测技术领域，包括：S1、将传感器预埋于路基内；S2、在路基上设置法兰盘；S3、在法兰盘上方设置水平调节基座；S4、在水平调节基座上方安装竖直调节构件；S5、对水平调节基座进行调平；S6、将扎线的上端与竖直调节构件连接；将扎线的下端依次穿过水平调节基座、法兰盘后与连接杆连接；S7、读数计算传感器需要抬升的垂直距离，调节竖直调节构件；S8、法兰盘上下面回填混凝土，读数计算传感器需要抬升的垂直距离；S9、将扎线与水平调节基座固定，剪断水平调节基座上端扎线；S10、待混凝土强度达到60％，剪断露出路基面扎线。

Description

单点位移监测系统的传感器初值控制装置及控制方法

技术领域

本发明属于路基竖向变形监测技术领域，具体涉及一种单点位移监测系统的传感器初值控制装置及控制方法。

背景技术

近年来，随着我国铁路工程建设的大规模开展，尤其是高速铁路网的快速构建，铁路安全越来越得到重视。路基竖向变形对铁路安全运营有很大危害。在建设期或运营期通过安装埋设高精度位移传感器实时自动监测，获得关键部位路基沉降或冻胀变形，为路基变形分析、预警预报以及病害治理提供可靠参考已成为一种重要的安全控制措施。单点位移计自动监测系统在铁路工程路基竖向变形中应用十分广泛，具有技术成熟，安装简单，监测精度高等优点。然而也存在一些缺陷，例如，每支单点位移计标定后的测值与实际值之间仅在一定取值区间范围具有较好的线性拟合关系，根据标定参数和计算公式算出合理的测试区间并在安装时严格控制好传感器初值对路基竖向变形的真值获取具有十分重要的工程意义；又如，为了保证监测精度，单点位移计量程一般选取较小，传感器安装时初值控制较难，初值取大则量程明显减小，实际变形超出量程部分无法量测，初值取小又与真实值存在较大偏差。

在以往单点位移计安装过程中，传感器位置通过安装技术人员手动上提或下压来控制初值，回填压实孔口填料时传感器会下沉一段距离，因此安装人员往往根据个人经验通过预估一个比理论初值略高的初值进行简单固定后再回填，回填夯实过程中观察读数仪读数接近理论值停止，这样会导致夯实程度不够，后期会出现下沉，不能客观真实反映路基竖向变形。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种单点位移监测系统的传感器初值控制装置及控制方法，解决现有单点位移计安装初值难以控制的技术问题。

本发明的第一目的是提供一种一种单点位移监测系统的传感器初值的控制方法，至少包括：

S1、将传感器预埋于路基内；

S2、在路基上表面设置法兰盘；

S3、在法兰盘上方设置水平调节基座；

S4、在水平调节基座上方安装竖直调节构件；

S5、对水平调节基座进行调平；

S6、将扎线的上端与竖直调节构件的调节部连接；将扎线的下端依次穿过水平调节基座、法兰盘后与连接传感器的连接杆连接；

S7、读数计算传感器需要抬升的垂直距离，调节竖直调节构件，进而带动扎线和传感器的上升或下降；

S8、法兰盘上下面回填混凝土、捣实、摊平，再次读数计算传感器需要抬升的垂直距离；

S9、将扎线与水平调节基座固定，剪断水平调节基座上端扎线；

S10、待混凝土强度达到60％，剪断露出路基面扎线。

优选地：所述S1具体为：首先在路基内预埋锚固盘，然后在锚固盘上表面安装测杆；最后在测杆的上端安装传感器。

优选地：S2中，所述法兰盘上开设有灌浆孔，所述传感器位于法兰盘中心轴孔的正下方；所述法兰盘中心轴孔的直径大于扎线的直径。

优选地：所述水平调节基座上开设有竖直方向的中心孔；所述中心孔的直径大于扎线的直径；所述水平调节基座的侧壁开设有安装固线梁螺丝的螺纹孔，该螺纹孔与中心孔连通。

优选地：所述水平调节基座包括：工字形的固线梁，在所述固线梁的两端开设有竖直方向的螺纹通孔，在螺纹通孔内设置有调平螺丝，所述螺纹通孔不少于三个；所述固线梁的上表面设置有相互垂直的纵向调平液管和横向调平液管。

优选地：所述竖直调节构件包括支撑部和调节部；其中：

所述支撑部包括固定在路基上的三个支架分载板，在支架分载板上表面固定有套筒；在所述套筒的侧壁开设有安装支架调平螺丝的螺纹孔；所述套筒内插接有固定支架；三个固定支架的上端与带刻度支撑平台的下表面固定连接；所述带刻度支撑平台上开设有竖直方向的安装孔；所述安装孔下方设置有圆筒结构的调节筒固定装置；所述调节筒固定装置的侧壁开设有连接粗调固定螺丝的螺纹孔；

所述调节部包括粗调套筒、中调套筒和细调杆，其中：所述调节筒固定装置、粗调套筒、中调套筒和细调杆的外径依次减小；所述粗调套筒下端插入调节筒固定装置内，所述粗调套筒和调节筒固定装置通过粗螺纹连接；所述粗调套筒上端位于带刻度支撑平台的上方；所述中调套筒的下端插入粗调套筒内，所述中调套筒和粗调套筒通过中螺纹连接，所述中调套筒上端位于粗调套筒的上方；所述细调杆的上端位于中调套筒的上方，所述细调杆的下端依次穿过中调套筒、粗调套筒、调节筒固定装置后与固线套筒连接；所述细调杆与中调套筒通过细螺纹连接；所述固线套筒上安装有激光发射器。

优选地：所述粗螺纹的螺距为100mm；所述中螺纹的螺距为10mm；所述细螺纹的螺距为1mm。

优选地：所述带刻度支撑平台为圆柱形，在所述带刻度支撑平台的上表面安装有环状调平液管，所述环形水平调节器、带刻度支撑平台和调节筒固定装置三者同轴，该调节器内部注有2/3容积液体。

优选地：在S7中，首先进行粗调，即调节粗调套筒；然后中调，即调节中调套筒；最后细调，即调节细调杆。

本发明的第二目的是提供一种基于单点位移监测系统的传感器初值控制装置，用于实现上述单点位移监测系统的传感器初值的控制方法。

本发明具有的优点和积极效果是：

本申请通过采用上述技术方案，解决了过去路基竖向变形监测中单点位移计现场安装初值难以控制的问题。具有如下优点：第一，实现了传感器初值的精确控制，采用传统的人工调节方法误差大，精度不可控，该装置可将初值调节精度提高到0.01mm；第二，装置操作步骤简单，通过装置安装固定，位置调整，分级手柄调节，扎线固定等主要环节可快速实现传感器初值精确控制；第三，降低安装成本，一套调节装置重复利用可实现多工点多测点初值精确控制，只需一人就能操作完成，装置本身结构简单，制造成本低；第四，受环境影响小，可适用于各种自然条件下，受信号、磁场、天气、周边环境等条件影响较小。

本发明在保证安装质量的前提下加快了单点位移计的安装速度。适用于路基沉降变形监测和路基冻胀变形监测安装的单点位移监测系统，由于其工作原理简单、易于安装和操作，施工效率高，精度控制效果好，在实际工程测试中取得了良好的效果，改变了传统的安装初值无法控制的局面，可在类似监测项目推广使用。

附图说明

图1是本发明优选实例的结构图；

图2是本发明优选实例中固线梁的结构图；

图3是本发明优选实例的主视图；

图4是本发明优选实例的俯视图。

其中：1、锚固盘；2、延长杆；3、测杆；4：路基；5、传感器；6、法兰盘；7、灌浆孔；8、螺帽；9、支架分载板；10、连接杆；11、固线梁螺丝；12、固线套筒螺丝；13、横向调平液管；14、调平螺丝；15、固线梁；16、激光发射器；17、固定支架；18、调节筒固定装置；19、中调手柄；20、粗调手柄；21、细调杆；22、细调手柄；23、中调套筒；24、粗调套筒；25、环状调平液管；26、带刻度支撑平台；27、粗调固定螺丝；28、固定支架横梁；29、扎线出入口；30、自由旋转套筒；31、固线套筒；32、纵向调平液管；33、扎线；34、抬高砖；35、连接杆内槽螺丝；36、支架调平螺丝；37、中心孔。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图4所示，本发明的技术方案为：

一种基于单点位移监测系统的传感器初值控制装置，包括：

水平调节基座，包括：工字形的固线梁15，在所述固线梁的两端开设有竖直方向的螺纹通孔，在螺纹通孔内设置有调平螺丝14，所述螺纹通孔不少于三个；所述固线梁的上表面设置有相互垂直的纵向调平液管32和横向调平液管13；所述水平调节基座上开设有竖直方向的中心孔37；所述中心孔的直径大于扎线的直径；所述水平调节基座的侧壁开设有安装固线梁螺丝11的螺纹孔，该螺纹孔与中心孔连通。当扎线位于中心孔时，通过旋转固线梁螺丝11，即可实现对扎线的紧固或者是释放；在实际使用时，为了便于剪短固线梁15下方的扎线，为此，在固线梁15的两端下方设置两块抬高砖34，两块抬高砖34上表面开设连接固线梁螺丝11的螺纹孔；

竖直调节构件，包括支撑部和调节部；其中：

所述支撑部包括固定在路基上的三个支架分载板9，在支架分载板上表面固定有套筒；在所述套筒的侧壁开设有安装支架调平螺丝36的螺纹孔；所述套筒内插接有固定支架17；三个固定支架的上端与带刻度支撑平台26的下表面固定连接；所述带刻度支撑平台上开设有竖直方向的安装孔；所述安装孔下方设置有圆筒结构的调节筒固定装置18；所述调节筒固定装置的侧壁开设有连接粗调固定螺丝27的螺纹孔；

所述调节部包括粗调套筒24、中调套筒23和细调杆21，其中：所述调节筒固定装置、粗调套筒、中调套筒和细调杆的外径依次减小；所述粗调套筒下端插入调节筒固定装置内，所述粗调套筒和调节筒固定装置通过粗螺纹连接；所述粗调套筒上端位于带刻度支撑平台的上方；所述中调套筒的下端插入粗调套筒内，所述中调套筒和粗调套筒通过中螺纹连接，所述中调套筒上端位于粗调套筒的上方；所述细调杆的上端位于中调套筒的上方，所述细调杆的下端依次穿过中调套筒、粗调套筒、调节筒固定装置后与固线套筒31连接；所述细调杆与中调套筒通过细螺纹连接；所述固线套筒上安装有激光发射器16；激光发射器16为两个，对称位于固线套筒的两侧；细调杆上套接有自由旋转套筒30，自由旋转套筒位于固线套筒的上方。固线套筒的侧壁开设有固线套筒螺丝12；

传感器安装部，包括预埋在路基4内锚固盘1，在锚固盘上表面安装有测杆3，当预埋深度较大时，锚固盘上表面通过延长杆2安装测杆3；在测杆的上端安装传感器5；

法兰盘6，所述法兰盘上开设有灌浆孔7，所述传感器位于法兰盘中心轴孔的正下方；所述法兰盘中心轴孔的直径大于扎线33的直径；

上述优选实施例主要包括：

固定装置，所述固定装置包括位于路基上的两块抬高砖34、水平设置的固线梁15、安装于固线梁15上的纵向调平液管32和横向调平液管13；所述固线梁15搭接于两块抬高砖34上；在所述固线梁15的中间位置上开设有竖直方向的中心孔；

调节装置，所述调节装置包括位于中心孔上方竖直方向设置的固线套筒31，所述固线套筒31的中轴位置开设扎线通过的轴孔，即扎线出入口29，所述固线套筒31的上端设置有调节筒固定装置18，所述调节筒固定装置18的上端连接有带刻度支撑平台26，所述带刻度支撑平台26的上表面安装有环状调平液管25和调节套筒，所述调节筒固定装置18的侧壁通过多根固定支架17与路基上的支架分载板9连接；固线套筒31上安装有激光发射器16；固线套筒31外套接有自由旋转套筒30；固定支架17和调节筒固定装置18之间通过固定支架横梁28连接；

在所述中心孔37处设置有连接杆10和法兰盘6；连接杆10的上端与固线套筒31连接；连接杆10的下端与传感器连接；所述法兰盘6上开设有灌浆孔7；在所述法兰盘6的下方路基内预埋有锚固盘1，在所述锚固盘1的上表面依次通过延长杆2、测杆3与传感器5连接；所述传感器5位于法兰盘6的下表面；扎线33的下端通过螺帽8与连接杆10上端连接，扎线33的上端与固线套筒31通过固线套筒螺丝12连接；扎线33的主体部分通过扎线出入口29后进入固线套筒31、中心孔37内。

所述调节套筒包括安装于带刻度支撑平台26上的粗调套筒24，安装于粗调套筒24上的中调套筒23，安装于中调套筒23上的细调杆21。

所述细调杆21、中调套筒23和粗调套筒24上分别安装有调节手柄。三个手柄依次为：细调手柄22、中调手柄19和粗调手柄20；

所述固定支架17为三根；固定支架17与调节筒固定装置18之间通过固定支架横梁28连接。

所述粗调套筒24的下端穿过带刻度支撑平台26后，通过粗螺纹与调节筒固定装置18连接，所述粗调套筒24的上端通过中螺纹与中调套筒23连接，所述中调套筒23的上端通过细螺纹与细调杆21连接。

所述法兰盘6通过螺帽8固定于传感器5上部的连接杆10上。

所述调节筒固定装置18的内侧开粗螺纹，调节筒固定装置18的顶部与带刻度支撑平台26焊接，所述带刻度支撑平台26为圆柱形，在带刻度支撑平台26的上表面内嵌环状调平液管25，该环状调平液管、带刻度支撑平台26和调节筒固定装置18三者同轴，该环状调平液管内部注有2/3容积液体。通过环状调平液管实现对带刻度支撑平台26水平度的读取；当水平度较差时，通过支架调平螺丝36进行调平；

所述调节筒固定装置18的侧壁开设有安装粗调固定螺丝27的通孔。当调固到位时，拧紧粗调固定螺丝27，进而实现对粗调套筒24的紧固；

所述固线梁15的两端通过调平螺丝14与抬高砖34连接，在所述固线梁15的端部设置有横向调平液管13。

上述优选实施例主要包括调节装置和固定装置。调节装置包括固定支架，调节筒固定装置，分级调节筒，调节杆，自由旋转套筒，固线套筒，支撑平台，调平液管，调节手柄，固定螺丝，激光发射器，扎线等；固定装置包括固线梁，调平螺丝，抬高砖，调平液管等。使用时：

将法兰盘通过螺帽安装固定于传感器上部的连接杆上，连接杆上端开设有外螺纹，扎线下端固定在连接杆顶部，连接杆顶部以下适当位置(侧壁)横向开内螺纹，通过内嵌螺丝锁住扎线头；扎线中间部分穿过固线梁中心孔，在传感器升降调节前，扎线可在固线梁中心孔内上下自由移动；扎线上端连接固线套筒，该固线套筒底部以上适当位置(侧壁)横向开内螺纹，通过旋转内螺纹中的螺丝进行扎线上端固定。

所述的调节筒固定装置18内侧开粗螺纹(螺旋上升1周的高度为100mm)，顶部与上表面带刻度的圆柱形带刻度支撑平台焊接，带刻度支撑平台通过固定支架(也可设计为活动支架)与支架分载板9连接固定；所述的带刻度支撑平台上表面在以平台1/2半径处为半径处，内嵌同轴环形水平环状调平液管(位于刻度内侧)，该调节器内部注入2/3容积液体。

所述粗调套筒外侧开粗螺纹，内侧开中螺纹(螺旋上升1周的高度为10mm)，外侧螺纹与调节筒固定装置18内侧螺纹配合，粗调套筒上部高出支撑平台50mm，嵌入调节筒固定装置内的轴向长度为粗调量程(一般为30～70cm，略小于调节筒固定装置长度)，高出部分不攻丝，防止调节手柄工作时与支撑平台接触摩擦破坏刻度；粗调固定螺丝嵌入距离调节筒固定装置顶部以下1/3长度位置横向螺纹内，升降粗调前，粗调固定螺丝退丝使粗调套筒可自由升降，粗调结束后通过攻丝固定粗调套筒，此时粗调手柄不可水平旋转。粗调旋转手柄水平旋转一周升降高度100mm。

所述中调套筒内侧开细螺纹(螺旋上升1周的高度为1mm)，外侧开中螺纹，外侧螺纹与粗调套筒内侧螺纹配合，中调套筒上部高出支撑平台100mm，嵌入粗调套筒内，长度比粗调套筒长50mm，上部伸出部分不开螺纹，防止中调手柄工作时与粗调套筒顶部摩擦不便于操作，中调手柄水平旋转一周升降高度10mm。

所述细调杆外侧开细螺纹，细螺纹与中调套筒内侧螺纹配合，细调杆上部高出支撑平台150mm，嵌入中调套筒内，长度比中调套筒长50mm，上部伸出部分不开螺纹，防止细调手柄工作时与中调套筒顶部摩擦不便于操作。细调手柄水平旋转一周升降高度1mm。

进行升降调节前，传感器竖向位置调整为读数最小值(一般接近0)，粗调和中调操作一般以整圈为单位，根据理论初值和当前初值计算差值确定粗调和中调的圈数，当粗调和中调精度不能满足要求时进行细调或微调；升降调节顺序为粗调-中调-细调-微调，粗调结束后，通过粗调固定螺丝27锁定，然后通过中调手柄19进行中调，中调结束后，通过粗调手柄进行锁定(粗调套筒的侧壁开设有连接粗调手柄的螺纹孔，该螺纹孔与内腔连通，锁定时，粗调手柄顶死在中调套筒上)，再通过细调手柄进行细调，细调结束后根据读数仪读数结果结合支撑平台刻度进行微调，平台刻度由10个辐射型长刻度均分10等份，每两个长刻度间由9个短刻度均分10等份，合计100等份。细调手柄微调1个小刻度的升降位移为0.01mm。微调结束后通过中调手柄进行锁定(中调套筒的侧壁开设有连接细调杆的螺纹孔，该螺纹孔与内腔连通，锁定时，中调手柄顶死在细调杆上)。

传感器位置初步固定后，将添加早强剂的混凝土通过法兰盘上部的灌浆孔进行回填、夯实、摊平至路基面。再次读数，结果不满足要求时，再次重复上述升降调节过程，并夯实、摊平混凝土，直到满足控制精度为止。

通过对固线梁中心的螺丝攻丝固定扎线，用扎线钳在固线梁上表面剪断扎线，保持固线梁对传感器位置的继续固定。

待包裹法兰盘的混凝土凝固强度达到60％以上，剪断露出路基面扎线，完成传感器初值控制。为防止后期施工破坏，在安装点旁边放置警示标志牌。

使用时，传感器与测杆、延长杆、锚固盘组装后，下孔回填夯实至传感器底部，通过连接杆实现传感器法兰盘连接固定。将固线套筒中心、固线梁中心与连接杆扎线固定孔(连接杆顶部开设有带内螺纹的扎线固定孔，孔内设置有连接杆内槽螺丝35)垂向对中，使固线套筒两侧激光发射器(内带纽扣电池)打出的激光穿过固线梁中心两侧过光孔落在法兰盘上，要求两个激光投影点以连接杆中心为对称中心分布。将调节装置、固定装置调平，其中调节装置通过环状调平液管结合支架调平螺丝36进行调平，固定装置通过横向调平液管、纵向调平液管结合调平螺丝进行调平。调节装置和固定装置对中与调平可同时进行，安装、调平和对中后确保装置的连接构件牢固稳定。

所述传感器初值控制装置在安装、调平和对中完成后，进行粗调固定螺丝退丝，调节手柄归位与锁定，固线梁螺丝11退丝操作。所述粗调固定螺丝嵌入距离调节筒固定装置顶部以下1/3长度位置横向螺纹内，通过攻丝和退丝实现对粗调套筒的位置固定，所述调节手柄包括粗调手柄、中调手柄和细调手柄，实现不同等级的垂直调节，调节手柄工作之前通过水平旋转实现全部归位(竖向位移调零)，使其工作过程中能实现最大量程调节，调节手柄归位之前需要进行解锁，归位后再锁定。固线梁螺丝位于固线梁中心横向螺纹孔内，通过退丝实现扎线上下自由移动。固线梁位于法兰盘与固线套筒之间，通过固定扎线起到调节传感器位置后临时固定的作用，固线梁两端焊接横梁(形成工字形结构)防止偏转，横梁下方垫砖进行抬高，使固线梁与法兰盘留有足够空间，便于后期混凝土回填、夯实与摊平。

所述传感器初值控制装置在粗调固定螺丝退丝后，调节手柄归位与锁定，固线梁螺丝退丝操作结束后，将扎线一端从固线套筒的扎线出入口引入，经竖向固线孔，穿过固线梁中心孔，进入连接杆顶部固线孔，扎线上端与固线套筒连接固定，下端与连接杆连接固定，剪断扎线出入口外部多余扎线。

所述传感器初值控制装置在扎线固定后，操作粗调旋转手柄，使固线套筒带着扎线一起上升，直到扎线拉直停止。

所述传感器初值控制装置在扎线拉直后(传感器刚处于悬吊状态)，用读数仪读取传感器初值，结合理论初值计算传感器需要抬升的垂直距离L₀，判断其大小，如果L₀大于10cm，则整圈旋转粗调手柄，使固线套筒带着扎线一起上升至计算垂直距离L₀分米的整数部分L₀₁，锁定粗调固定螺丝以固定粗调抬升量。水平旋转粗调手柄一周所抬升的高度为10cm，对于监测量程大精度要求不高(厘米级)的测点，可结合支撑平台刻度进行旋转修正而不必进行中调手柄和细调手柄的操作。如果L₀不超过10cm，则确保粗调固定螺丝锁定，整圈旋转中调手柄，使固线套筒带着扎线一起上升至计算距离L₀厘米的整数部分L₀₂或粗调后剩余距离L₀-L₀₁厘米的整数部分L₁₂，锁定粗调手柄以固定中调抬升量。水平旋转中调手柄一周所抬升的高度为1cm，对于监测量程一般精度要求一般(毫米级)的测点，可结合支撑平台刻度进行旋转修正而不必进行细调手柄的操作。如果L₀不超过1cm确保粗调固定螺丝、升降粗调手柄锁定，整圈旋转细调手柄，使固线套筒带着扎线一起上升至计算距离L₀或粗调、中调后剩余不超过1cm距离L附近，参考支撑平台上的刻度结合读数仪显示结果对升降细调手柄进行微调，微调精度可达0.01mm，使读数仪显示结果接近理论值，锁定中调手柄以固定细调和微调抬升量。水平旋转细调手柄一周所抬升的高度为1mm。

所述传感器初值控制装置在传感器抬升调节完成后，在法兰盘上下面回填混凝土、夯实与摊平，再次读数并计算传感器需要抬升的垂直距离L₀'，若L₀'抬升过高，可对连接杆顶部手动轻量缓慢施压，观察读数，重新调节抬升至理论值附近，以满足精度要求。

所述传感器初值控制装置在法兰盘固定回填并调节到位后，将扎线通过固线梁螺丝固定在固线梁，剪断固线梁上端扎线，将传感器初值控制装置移动到一个安装点。

所述传感器初值控制装置待包裹法兰盘的混凝土凝固强度达到60％，剪断露出路基面的扎线，完成传感器初值控制，并及时进行保护和警示。

本发明的工作原理为：

S1、传感器初值控制装置安装、调平与对中。该控制装置包括调节装置和固定装置，首先将装置安装在测点上方，然后进行调平，其中调节装置通过环状调平液管结合支架调平螺丝进行调平，固定装置通过横向调平液管、纵向调平液管结合调平螺丝进行调平。调节装置和固定装置对中与调平可同时进行。

S2、粗调固定螺丝退丝，调节手柄归位与锁定，固线梁螺丝退丝。为了保证不同调级的手柄能最大量程工作，需先将螺丝，手柄退丝，调节杆、调节筒回到初始状态(不可旋转下降)，然后锁定。固线梁螺丝退丝确保扎线在调节前可自由经过固线梁中心孔。

S3、扎线穿过固线梁中心孔，顶部与固线套筒连接固定，底部与连接杆连接固定。将扎线一端从固线套筒的扎线出入口引入，经竖向固线孔，穿过固线梁中心孔，进入连接杆固线孔，顶部与固线套筒连接固定，底部与连接杆连接固定，剪断扎线出入口外部多余扎线。

S4、操作粗调旋转手柄，使固线套筒带着扎线一起上升，直到扎线拉直为止。扎线两端固定后，通过粗调手柄使扎线拉直，便于后期计算的拉伸长度精确可调，为了保证扎线拉直，可适当多抬升一点，此时传感器刚处于悬吊状态。

S5、用读数仪读取传感器初值，计算传感器需要抬升的垂直距离L₀。如果是冻胀监测，要求的理论初值距离0值更近，如果是沉降监测，要求的理论初值距离最大量程值更近。一般而言，要抬升的距离为理论初值减去当前初值。

S6、旋转粗调手柄，使固线套筒带着扎线一起上升至计算垂直距离L₀分米的整数部分L₀₁，锁定粗调固定螺丝。判断要抬升的垂直距离如果大于10cm需进行该步骤，通过粗调快速减小实际初值与理论初值的差距，一般用于量程较大的沉降监测。如果抬升的垂直距离不超过10cm则忽略该步骤。

S7、确保粗调固定螺丝锁定，旋转中调手柄，使固线套筒带着扎线一起上升至计算距离L₀厘米的整数部分L₀₂或粗调后剩余距离L₀-L₀₁厘米的整数部分L₁₂，锁定初调手柄。粗调判别、粗调操作结束后及时锁定粗调固定螺丝并进行中调判别，如果满足中调的条件则进行该步骤，否则忽略。

S8、确保粗调固定螺丝、粗调手柄锁定，旋转细调手柄，使固线套筒带着扎线一起上升至计算距离L₀或粗调、中调后剩余不超过1厘米距离L附近。中调判别、中调操作结束后及时锁定粗调手柄并进行细调判别，如果满足细调的条件则进行该步骤，否则忽略。

S9、参考支撑平台上的刻度结合读数仪显示结果对细调手柄进行微调，使读数仪显示结果接近理论值，锁定中调手柄。刻度盘分为长刻度和短刻度，每一格分别代表细调手柄可抬升的垂直距离为0.1mm和0.01mm。微调时先参考长刻度再参考短刻度，实现精确控制。结束后通过中调手柄垂直旋转进行细调杆位置锁定。

S10、法兰盘上下面回填混凝土、捣实、摊平，再次读数计算传感器需要抬升的垂直距离L0’。如果回填后数据变化较大需再次按照上述步骤进行分级调节。如果变化较小则直接进行微调，直到满足精度为止。

S11、将扎线固定在固线梁，剪断固线梁上端扎线，将传感器初值控制装置移动到下一个安装点。通过固线梁上的螺丝攻丝实现扎线在固线梁上的固定，然后用扎线钳剪断固线梁上端扎线，保持固定装置不动，等待混凝土凝固。

S12、待混凝土强度达到60％，剪断露出路基面扎线。混凝土达到一定强度才能完成传感器初值控制，同时为防止后期施工破坏或车辆碾压，需在安装点旁边放置警示标志牌。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种单点位移监测系统的传感器初值的控制方法，其特征在于，至少包括：

S1、将传感器预埋于路基内；

S2、在路基上表面设置法兰盘；

S3、在法兰盘上方设置水平调节基座；

S4、在水平调节基座上方安装竖直调节构件；所述竖直调节构件包括支撑部和调节部；其中：

所述支撑部包括固定在路基上的三个支架分载板，在支架分载板上表面固定有套筒；在所述套筒的侧壁开设有安装支架调平螺丝的螺纹孔；所述套筒内插接有固定支架；三个固定支架的上端与带刻度支撑平台的下表面固定连接；所述带刻度支撑平台上开设有竖直方向的安装孔；所述安装孔下方设置有圆筒结构的调节筒固定装置；所述调节筒固定装置的侧壁开设有连接粗调固定螺丝的螺纹孔；

所述调节部包括粗调套筒、中调套筒和细调杆，其中：所述调节筒固定装置、粗调套筒、中调套筒和细调杆的外径依次减小；所述粗调套筒下端插入调节筒固定装置内，所述粗调套筒和调节筒固定装置通过粗螺纹连接；所述粗调套筒上端位于带刻度支撑平台的上方；所述中调套筒的下端插入粗调套筒内，所述中调套筒和粗调套筒通过中螺纹连接，所述中调套筒上端位于粗调套筒的上方；所述细调杆的上端位于中调套筒的上方，所述细调杆的下端依次穿过中调套筒、粗调套筒、调节筒固定装置后与固线套筒连接；所述细调杆与中调套筒通过细螺纹连接；所述固线套筒上安装有激光发射器；

S5、对水平调节基座进行调平；

S6、将扎线的上端与竖直调节构件的调节部连接；将扎线的下端依次穿过水平调节基座、法兰盘后与连接传感器的连接杆连接；

S7、读数计算传感器需要抬升的垂直距离，调节竖直调节构件，进而带动扎线和传感器的上升或下降；

S8、法兰盘上下面回填混凝土、捣实、摊平，再次读数计算传感器需要抬升的垂直距离；

S9、将扎线与水平调节基座固定，剪断水平调节基座上端扎线；

S10、待混凝土强度达到60%，剪断露出路基面扎线。

2.根据权利要求1所述单点位移监测系统的传感器初值的控制方法，其特征在于：所述S1具体为：首先在路基内预埋锚固盘，然后在锚固盘上表面安装测杆；最后在测杆的上端安装传感器。

3.根据权利要求1所述单点位移监测系统的传感器初值的控制方法，其特征在于：S2中，所述法兰盘上开设有灌浆孔，所述传感器位于法兰盘中心轴孔的正下方；所述法兰盘中心轴孔的直径大于扎线的直径。

4.根据权利要求1所述单点位移监测系统的传感器初值的控制方法，其特征在于：所述水平调节基座上开设有竖直方向的中心孔；所述中心孔的直径大于扎线的直径；所述水平调节基座的侧壁开设有安装固线梁螺丝的螺纹孔，该螺纹孔与中心孔连通。

5.根据权利要求4所述单点位移监测系统的传感器初值的控制方法，其特征在于：所述水平调节基座包括：工字形的固线梁，在所述固线梁的两端开设有竖直方向的螺纹通孔，在螺纹通孔内设置有调平螺丝，所述螺纹通孔不少于三个；所述固线梁的上表面设置有相互垂直的纵向调平液管和横向调平液管。

6.根据权利要求5所述单点位移监测系统的传感器初值的控制方法，其特征在于：所述粗螺纹的螺距为100mm；所述中螺纹的螺距为10mm；所述细螺纹的螺距为1mm。

7.根据权利要求6所述单点位移监测系统的传感器初值的控制方法，其特征在于：所述带刻度支撑平台为圆柱形，在所述带刻度支撑平台的上表面安装有环状调平液管，所述环状调平液管、带刻度支撑平台和调节筒固定装置三者同轴，该环状调平液管内部注有2/3容积液体。

8.根据权利要求6所述单点位移监测系统的传感器初值的控制方法，其特征在于：在S7中，首先进行粗调，即调节粗调套筒；然后中调，即调节中调套筒；最后细调，即调节细调杆。

9.一种基于单点位移监测系统的传感器初值控制装置，其特征在于，用于实现上述权利要求1-8任一项所述单点位移监测系统的传感器初值的控制方法。