一種測量鉆孔傾斜度的方法及其測量裝置制造方法
【專利摘要】一種測量鉆孔傾斜度的方法及其裝置，包括如下步驟：（1）所述鉆孔內(nèi)放置激光反射件；（2）所述鉆孔上方設(shè)基準(zhǔn)平臺(tái)，并調(diào)整所述基準(zhǔn)平臺(tái)為水平；使激光發(fā)生器對準(zhǔn)所述鉆孔的圓心；（3）調(diào)節(jié)所述激光發(fā)生器的發(fā)射方向，當(dāng)觀測面觀測到反射光源的反射光時(shí)，微調(diào)激光發(fā)生器直到反射光與入射光重合；（4）用傾斜度標(biāo)尺測量入射光與豎直方向的夾角，所述夾角即為鉆孔的傾斜度；該方法簡單快捷，能夠精確的測量地質(zhì)鉆探或灌注樁鉆孔取芯等鉆孔孔位的傾斜度。
【專利說明】一種測量鉆孔傾斜度的方法及其測量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測量鉆孔傾斜度的方法及其測量裝置，特別涉及一種能夠精確快捷的測量鉆孔傾斜度的方法及其測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]孔位傾斜度是判定灌注樁施工和鉆孔質(zhì)量、判斷巖土層位置等信息的重要依據(jù)之一；現(xiàn)有孔位傾斜度一般通過鉆桿的垂直度判斷，或利用繩線所懸吊的重物觸碰孔壁時(shí)的深度計(jì)算得到，該懸吊重物量測法主要步驟如下:
[0003]1、在孔位中心下放懸吊有重物的繩索；
[0004]2、下放繩索重物觸碰孔壁；
[0005]3、根據(jù)孔壁觸碰位置、重物尺寸和孔徑大小計(jì)算得到鉆孔傾斜度。
[0006]繩索懸吊重物量測或鉆桿傾斜判斷等現(xiàn)有測量方法一般精度較低，受外界影響大，如:懸吊重物量測時(shí)重物觸碰孔壁需通過人對繩索的感覺判斷，這種判斷導(dǎo)致測量結(jié)果存在較大誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種測量鉆孔傾斜度的方法及其測量裝置，該測量方法簡單快捷，能夠精確的測量地質(zhì)鉆探或灌注樁鉆孔取芯等鉆孔孔位的傾斜度。
[0008]本發(fā)明的具體方案為:
[0009]一種測量鉆孔傾斜度的方法，包括如下步驟:(1)所述鉆孔內(nèi)放置激光反射件；
(2)所述鉆孔上方設(shè)基準(zhǔn)平臺(tái)，并調(diào)整所述基準(zhǔn)平臺(tái)為水平；使激光發(fā)生器對準(zhǔn)所述鉆孔的圓心；(3)調(diào)節(jié)所述激光發(fā)生器的發(fā)射方向，當(dāng)觀測面觀測到反射光源的反射光時(shí)，微調(diào)激光發(fā)生器直到反射光與入射光重合；(4)用傾斜度標(biāo)尺測量入射光與豎直方向的夾角，所述夾角即為鉆孔的傾斜度；
[0010]和最接近的技術(shù)方案比，本發(fā)明的優(yōu)異效果是:
[0011](I)該測量方法利用了激光直線入射與反射的規(guī)律，相對傳統(tǒng)方法測量結(jié)果更精確。
[0012](2)該測量裝置采用球面鏡作為孔內(nèi)反射組件，使反射組件在孔內(nèi)發(fā)生傾斜時(shí)仍然能反射入射激光，減小測量誤差。
[0013](3)該測量裝置操作簡便，可直接通過標(biāo)尺或自動(dòng)采集等方式獲得測量結(jié)果。
[0014](4)該測量裝置的基準(zhǔn)平臺(tái)表面設(shè)有水準(zhǔn)泡，可通過水準(zhǔn)泡調(diào)節(jié)支撐件，保證基準(zhǔn)平臺(tái)處于水平，減小測量誤差。
[0015](5)在激光發(fā)生器與支架之間設(shè)有軸承，能夠轉(zhuǎn)動(dòng)激光發(fā)生器調(diào)節(jié)其發(fā)射激光的方向，使激光發(fā)射的方向與傾斜孔平行。
[0016](6)在激光反射件中的球面鏡邊沿設(shè)有支撐桿，支撐桿的頂端設(shè)有軸承，便于球面鏡在孔內(nèi)滑動(dòng)，避免球面鏡在孔內(nèi)滑動(dòng)過程中磨損；球面鏡的邊沿處設(shè)有牽引固定件，用于固定下放球面鏡的牽引件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明測量裝置的側(cè)視圖；
[0018]圖2是本發(fā)明測量裝置的俯視圖；
[0019]圖3是本發(fā)明傾斜度標(biāo)尺的側(cè)視圖；
[0020]圖4是本發(fā)明傾斜度標(biāo)尺的仰視圖；
[0021]圖5是本發(fā)明激光反射件的側(cè)視圖；
[0022]圖6是本發(fā)明激光反射件的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0024]如圖1和圖2所示的實(shí)施例，所述測量裝置包括基準(zhǔn)平臺(tái)I以及在所述基準(zhǔn)平臺(tái)下方的傾斜度標(biāo)尺6、激光發(fā)生器2、激光反射件3，所述基準(zhǔn)平臺(tái)I為矩形的木質(zhì)板體，也可以呈圓形及其它多邊形，所述基準(zhǔn)平臺(tái)I包括集成平板101、設(shè)置在所述集成平板101背面的反射光源觀測面102、支撐在所述集成平板背面的可調(diào)節(jié)高度支撐件103，反射光源觀測面102通過不透光處理，當(dāng)有激光反射回來時(shí)可通過該面觀測；所述可調(diào)節(jié)高度支撐件103為子母管結(jié)構(gòu)，所述子管與母管的連接處通過螺栓緊固；可調(diào)節(jié)高度支撐件103有3根，通過其高度調(diào)節(jié)可保持基準(zhǔn)平臺(tái)I水平；在所述基準(zhǔn)平臺(tái)I正面的中心及邊沿分別設(shè)有水準(zhǔn)泡5，用于判定基準(zhǔn)平臺(tái)I是否水平；在所述反射光源觀測面102設(shè)有所述傾斜度標(biāo)尺6以及支架4，所述支架4的一端設(shè)有用于安裝所述激光發(fā)生器2的轉(zhuǎn)動(dòng)連接件，轉(zhuǎn)動(dòng)連接件優(yōu)選為軸承，可調(diào)節(jié)激光發(fā)生器2的發(fā)射方向。
[0025]如圖3和圖4所示，所述傾斜度標(biāo)尺6為具有X、Y和Z向坐標(biāo)刻度的標(biāo)尺，所述Z向坐標(biāo)刻度與所述激光發(fā)生器2在同一軸向上，用于量測入射和反射激光角度及相關(guān)距離，可采用自動(dòng)讀數(shù)或人工通過標(biāo)尺讀數(shù)。
[0026]如圖5和圖6所示，所述激光反射件3包括球面鏡301以及與所述球面鏡連接的固定支架302，所述激光反射件3放置于鉆孔孔內(nèi)預(yù)訂位置，用于反射激光發(fā)生器2從鉆孔孔口入射的激光，其中，所述球面鏡301在孔內(nèi)與所述激光發(fā)生器2對應(yīng)設(shè)置；所述球面鏡301的邊沿設(shè)有支撐桿303，所述支撐桿的頂端設(shè)有滾動(dòng)軸承，便于球面鏡301在孔內(nèi)滑動(dòng)；在所述球面鏡301的邊沿設(shè)有牽引固定件，用于固定移動(dòng)球面鏡301的牽引件。
[0027]本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例為，所述激光發(fā)生器2包括激光光源及倍頻晶體，所述倍頻晶體置于所述激光光源諧振腔的腔外，所述倍頻晶體用于轉(zhuǎn)換所述激光光源發(fā)出的基頻光為倍頻光。
[0028]用于上述鉆孔傾斜度測量裝置的測量方法，包括如下步驟:
[0029](I)所述鉆孔內(nèi)放置激光反射件；
[0030]( 2 )所述鉆孔上方設(shè)基準(zhǔn)平臺(tái)，通過可調(diào)節(jié)高度支撐件調(diào)節(jié)所述基準(zhǔn)平臺(tái)為水平，利用基準(zhǔn)平臺(tái)上的水準(zhǔn)泡判斷水平狀態(tài)；使激光發(fā)生器對準(zhǔn)所述鉆孔的圓心；
[0031](3)調(diào)節(jié)所述激光發(fā)生器的發(fā)射方向，當(dāng)觀測面觀測到反射光源的反射光時(shí)，微調(diào)激光發(fā)生器直到反射光與入射光重合；[0032](4)用傾斜度標(biāo)尺測量入射光與豎直方向的夾角，所述夾角即為鉆孔的傾斜度。
[0033]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種測量鉆孔傾斜度的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)所述鉆孔內(nèi)放置激光反射件； (2)所述鉆孔上方設(shè)基準(zhǔn)平臺(tái)，并調(diào)整所述基準(zhǔn)平臺(tái)為水平；使激光發(fā)生器對準(zhǔn)所述鉆孔的圓心； (3)調(diào)節(jié)所述激光發(fā)生器的發(fā)射方向，當(dāng)觀測面觀測到反射光源的反射光時(shí)，微調(diào)激光發(fā)生器直到反射光與入射光重合； (4)用傾斜度標(biāo)尺測量入射光與豎直方向的夾角，所述夾角即為鉆孔的傾斜度。
2.一種如權(quán)利要求1所述方法的測量裝置，其特征在于，所述測量裝置包括基準(zhǔn)平臺(tái)(I)以及在所述基準(zhǔn)平臺(tái)下方的傾斜度標(biāo)尺(6)、激光發(fā)生器(2)、激光反射件(3)，所述基準(zhǔn)平臺(tái)(I)為圓形或多邊形的板體，其背面分別與所述傾斜度標(biāo)尺(6)和支架(4)連接，所述支架(4 )的一端設(shè)有用于安裝所述激光發(fā)生器(2 )的轉(zhuǎn)動(dòng)連接件，所述激光反射件(3 )包括球面鏡(301)以及與所述球面鏡連接的固定支架(302)，所述球面鏡(301)反射所述激光發(fā)生器(2)發(fā)出的激光。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量裝置，其特征在于，所述傾斜度標(biāo)尺(6)為具有X、Y和Z向坐標(biāo)刻度的標(biāo)尺，在所述Z向坐標(biāo)刻度同一軸向上設(shè)有所述激光發(fā)生器(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量裝置，其特征在于，所述激光發(fā)生器(2)包括激光光源及倍頻晶體，所述倍頻晶體置于所述激光光源諧振腔的腔外，所述倍頻晶體用于轉(zhuǎn)換所述激光光源發(fā)出的基頻光為倍頻光。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量裝置，其特征在于，所述基準(zhǔn)平臺(tái)(I)包括集成平板(101 )、設(shè)置在所述集成平板(101)背面的反射光源觀測面(102)、支撐在所述集成平板背面的可調(diào)節(jié)高度支撐件(103)，所述傾斜度標(biāo)尺(6)與所述反射光源觀測面(102)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量裝置，其特征在于，所述基準(zhǔn)平臺(tái)(I)正面的中心及邊沿分別設(shè)有水準(zhǔn)泡(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)連接件為軸承。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量裝置，其特征在于，所述可調(diào)節(jié)高度支撐件(103)為子母管結(jié)構(gòu)，所述子管與母管的連接處通過螺栓緊固。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量裝置，其特征在于，所述球面鏡(301)的邊沿設(shè)有支撐桿(303)，所述支撐桿的頂端設(shè)有滾動(dòng)軸承。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量裝置 其特征在于，所述球面鏡(301)的邊沿設(shè)有牽引固定件。
【文檔編號(hào)】E21B47/022GK103603653SQ201310601709
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】丁士君, 陳培, 王建勛, 房琛 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院