專利名稱：一種傾斜炮孔的鉆孔質(zhì)量檢測裝置及檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆孔質(zhì)量檢測裝置及檢測方法，尤其是涉及一種傾斜炮孔的鉆孔質(zhì)量檢測裝置及檢測方法。
背景技術(shù)：
在水利水電工程、交通、礦山等領(lǐng)域的巖土爆破開挖施工過程中，鉆孔作業(yè)是一道非常重要的工序，鉆孔質(zhì)量的好壞將直接影響爆破控制效果和施工成本。炮孔深度、傾角和方位角是決定炮孔質(zhì)量的三個(gè)重要參數(shù)，如何快速檢測斜孔的這些參數(shù)是控制鉆孔質(zhì)量的有效保證。傳統(tǒng)的檢測裝置和檢測方法只能是單獨(dú)的檢測其中 一個(gè)或兩個(gè)參數(shù)，這樣導(dǎo)致檢測一個(gè)炮孔需要分兩到三次才能完成，工作效率低，精度也較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題；提供了一種采用全孔測試，比分段測試法更準(zhǔn)確的一種傾斜炮孔的鉆孔質(zhì)量檢測裝置及檢測方法。本發(fā)明還有一目的是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題；提供了一種只需通過一次插入便可將斜孔的鉆孔參數(shù)孔全部測出，提高了工作效率的一種傾斜炮孔的鉆孔質(zhì)量檢測裝置及檢測方法。本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種傾斜炮孔的鉆孔質(zhì)量檢測裝置，其特征在于，包括空心測桿、設(shè)置在空心測桿頂端的觀測孔、設(shè)置在空心測桿頂端側(cè)面連接有數(shù)據(jù)接收裝置的高精度電子羅盤、以及設(shè)置在空心測桿頂端另一側(cè)面連接繩轉(zhuǎn)盤；空心測桿外側(cè)壁上靠近連接繩轉(zhuǎn)盤下方的出線孔；連接繩一端繞制在連接繩轉(zhuǎn)盤上，另一端通過設(shè)置在空心測桿外壁的若干掛扣連接一信號組件；所述的照明組件還通過連接繩連接一定位組件。在上述的一種傾斜炮孔的鉆孔質(zhì)量檢測裝置，信號組件為一個(gè)閃光球，所述閃光球包括一個(gè)球形的透明層以及覆蓋在透明層上的保護(hù)及防水層；所述透明層內(nèi)部設(shè)有閃光二極管以及與閃光二極管電連接的鋰電池，設(shè)置在保護(hù)及防水層的閃光球開關(guān)分別與閃光二極管和鋰電池電連接；所述保護(hù)及防水層上還設(shè)有用于與連接繩連接的連接繩掛扣在上述的一種傾斜炮孔的鉆孔質(zhì)量檢測裝置，所述閃光球直徑3 6cm，所述閃光二極管的閃光頻率為3飛次/S。在上述的一種傾斜炮孔的鉆孔質(zhì)量檢測裝置，所述定位組件為一鋼球，通過連接繩與所述閃光球連接。在上述的一種傾斜炮孔的鉆孔質(zhì)量檢測裝置，還包括至少三個(gè)可調(diào)節(jié)支撐腿，固定在空心測桿兩端之間；所述空心測桿外壁還覆蓋有保護(hù)塑膠，所述數(shù)據(jù)接收裝置采用手持個(gè)人數(shù)字助理終端。在上述的一種傾斜炮孔的鉆孔質(zhì)量檢測裝置，還包括一個(gè)至少三個(gè)彈簧式固定件，周向均勻分布在空心測桿外壁。一種傾斜炮孔的鉆孔質(zhì)量檢測方法，包括以下步驟步驟1，將連接繩通過連接扣與閃光球和鋼球相接，打開閃光球開關(guān)；步驟2，支起測桿支撐腿，將測量桿下部分伸入斜孔內(nèi)，可調(diào)節(jié)支撐腿和彈簧式固定件可以使空心測桿穩(wěn)定，圓形測桿為鋁制；步驟3，轉(zhuǎn)動(dòng)連接繩轉(zhuǎn)盤，通過連接繩將閃光球和鋼球放入斜孔孔底，如果孔底有水，則鋼球沉入水底，閃光球浮于水面；步驟4，讀取連接繩轉(zhuǎn)盤稍下方出線孔處連接繩上的刻度L1，支撐腿下端到出線孔的距離為已知值U，那么可以計(jì)算得到孔深為L = L1-L0 ；步驟5，將手持個(gè)人數(shù)字助理終端與電子羅盤聯(lián)接，并啟動(dòng)手持個(gè)人數(shù)字助理終·端，手持個(gè)人數(shù)字助理終端向電子羅盤發(fā)送指令，開始收集數(shù)據(jù)，擺動(dòng)測桿，手持個(gè)人數(shù)字助理終端收到電子羅盤發(fā)送的數(shù)據(jù)后，即可對其進(jìn)行存儲、處理和顯示，通過觀測孔尋找閃光球，當(dāng)通過觀測孔發(fā)現(xiàn)閃爍的閃光球時(shí)，保持I秒鐘，然后按動(dòng)手持個(gè)人數(shù)字助理終端存儲按鈕，保存采集到的及時(shí)數(shù)據(jù)；步驟6，讀取PDA保存的斜孔的方位角α及傾角β，完成斜孔孔位的測量。因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.采用全孔測試，比分段測試法更準(zhǔn)確；2.可以只需通過一次插入便可將斜孔的鉆孔參數(shù)孔深L、方位角α及傾角β全部測出，這種集成式的檢測裝置提高了工作效率。。


圖I為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2沿圖I中的A-A截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明中閃光球的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。高精度電子羅盤I、空心測桿2、閃光球3、可調(diào)節(jié)支撐腿4、手持個(gè)人數(shù)字助理終端5、連接繩轉(zhuǎn)盤6、保護(hù)塑膠7、帶有刻度的連接繩8、觀測孔9、鋼球10、彈簧式固定件11、掛扣12、斜炮孔13、閃光球開關(guān)14、透明層15、保護(hù)及防水層16、閃光二極管17、鋰電池18、出線孔19、連接繩掛扣20。實(shí)施例首先介紹一下本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)，包括空心測桿2、設(shè)置在空心測桿2頂端的觀測孔9、設(shè)置在空心測桿2頂端側(cè)面連接有數(shù)據(jù)接收裝置的高精度電子羅盤I、以及設(shè)置在空心測桿2頂端另一側(cè)面連接繩轉(zhuǎn)盤6和空心測桿外側(cè)壁上靠近連接繩轉(zhuǎn)盤稍下方的出線孔19 ;連接繩一端繞制在連接繩轉(zhuǎn)盤6上，另一端通過設(shè)置在空心測桿2外壁的若干掛扣12連接一信號組件；照明組件還通過連接繩連接一定位組件。在本實(shí)施例中，信號組件為一個(gè)閃光球3，所述閃光球3包括一個(gè)球形的透明層15以及覆蓋在透明層15上的保護(hù)及防水層16 ;所述透明層15內(nèi)部設(shè)有閃光二極管17以及與閃光二極管17電連接的鋰電池18，設(shè)置在保護(hù)及防水層16的閃光球開關(guān)14分別與閃光二極管17和鋰電池18電連接；所述保護(hù)及防水層16上還設(shè)有用于與連接繩連接的連接繩掛扣20 ;閃光球3直徑3 6cm,所述閃光二極管17的閃光頻率為3、次/s ;定位組件為一鋼球10，通過連接繩與所述閃光球3連接。在實(shí)施例中還包括，空心測桿2兩端之間固定三個(gè)可調(diào)節(jié)支撐腿4 ;空心測桿2外壁還覆蓋有保護(hù)塑膠7，數(shù)據(jù)接收裝置采用手持個(gè)人數(shù)字助理終端5即PDA，空心測桿2外壁周向均勻分布在三個(gè)彈簧式固定件用于穩(wěn)定空心測桿2的作用。本發(fā)明中高精度電子羅盤在測定鉆孔的方位角誤差不大于O. 5°，傾角時(shí)的誤差不大于O. 3° ;PDA與電子羅盤配套，PDA工作時(shí)可以向電子羅盤發(fā)送指令，并且可快速讀取和存儲和顯示數(shù)據(jù)；連接繩耐磨并帶有刻度，最小刻度為Icm ;觀測孔的孔徑與測桿長的比值〈O. 01?？招臏y桿2采用鋁制或碳纖維或PVC塑料等不影響磁場而且剛度相對較大、變形較小的輕質(zhì)材料，內(nèi)直徑O. 5^1. 5cm，外直徑3. (T9. 0cm，長度O. 8^2. Ocm 3個(gè)可調(diào)節(jié)支撐腿可以收攏，亦可以調(diào)整各支撐腿的高度；彈簧式固定件由三個(gè)調(diào)節(jié)槽中的帽形彈簧片組成，沿環(huán)向均勻布置。連接繩轉(zhuǎn)盤固定在測桿上可以通過連接繩提升和下放閃光球3。工作時(shí)，I.將連接繩通過連接扣與閃光球和鋼球相接，打開閃光球開關(guān)；2.支起測桿支撐腿，將測量桿下部分伸入斜孔內(nèi)，可調(diào)節(jié)支撐腿和彈簧式固定件可以使空心測桿穩(wěn)定，圓形測桿為招制，直徑4. Ocm,內(nèi)徑I. Ocm,長180cm,支撐腿以下長50cm ；3.轉(zhuǎn)動(dòng)連接繩轉(zhuǎn)盤，通過連接繩將閃光球和鋼球放入斜孔孔底，如果孔底有水，則鋼球沉入水底，閃光球浮于水面；4.讀取連接繩轉(zhuǎn)盤稍下方出線孔處連接繩上的刻度L1，支撐腿下端到出線孔的距離為已知值U，那么可以計(jì)算得到孔深為L = L1-L005.將PDA與電子羅盤聯(lián)接，并啟動(dòng)PDA，PDA向電子羅盤發(fā)送指令，開始收集數(shù)據(jù)，擺動(dòng)測桿，PDA收到電子羅盤發(fā)送的數(shù)據(jù)后，即可對其進(jìn)行存儲、處理和顯示，通過觀測孔尋找閃光球，當(dāng)通過觀測孔發(fā)現(xiàn)閃爍的閃光球時(shí)，保持I秒鐘，然后按動(dòng)PDA存儲按鈕，保存采集到的及時(shí)數(shù)據(jù)。6.讀取PDA保存的斜孔的方位角α及傾角β，完成斜孔孔位的測量。通過以上實(shí)施過程，可以快速便捷地獲取斜孔的鉆孔質(zhì)量參數(shù)孔深L、方位角α及傾角β，從而可以對鉆孔質(zhì)量進(jìn)行快速評價(jià)。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了高精度電子羅盤I、空心測桿2、閃光球3、可調(diào)節(jié)支撐腿4、手持個(gè)人數(shù)字助理終端5、連接繩轉(zhuǎn)盤6、保護(hù)塑膠7、帶有刻度的連接繩8、觀測孔9、鋼球
10、彈簧式固定件11、掛扣12、斜炮孔13、閃光球開關(guān)14、透明層15、保護(hù)及防水層16、閃光二極管17、鋰電池18、出線孔19、連接繩掛扣20等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精 神相違背的。
權(quán)利要求
1.一種傾斜炮孔的鉆孔質(zhì)量檢測裝置，其特征在于，包括空心測桿(2)、設(shè)置在空心測桿(2)頂端的觀測孔(9)和空心測桿外側(cè)壁上靠近連接繩轉(zhuǎn)盤下方的出線孔(19)、設(shè)置在空心測桿(2)頂端側(cè)面連接有數(shù)據(jù)接收裝置的高精度電子羅盤(I)、以及設(shè)置在空心測桿(2)頂端另一側(cè)面連接繩轉(zhuǎn)盤(6);連接繩一端繞制在連接繩轉(zhuǎn)盤(6)上，另一端通過設(shè)置在空心測桿(2)外壁的若干掛扣(12)連接一信號組件；所述的照明組件還通過連接繩連接一定位組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種傾斜炮孔的鉆孔質(zhì)量檢測裝置，其特征在于，信號組件為一個(gè)閃光球(3)，所述閃光球(3)包括一個(gè)球形的透明層(15)以及覆蓋在透明層(15)上的保護(hù)及防水層(16);所述透明層(15)內(nèi)部設(shè)有閃光二極管(17)以及與閃光二極管(17) 電連接的鋰電池(18)，設(shè)置在保護(hù)及防水層(16)的閃光球開關(guān)(14)分別與閃光二極管(17)和鋰電池(18)電連接；所述保護(hù)及防水層(16)上還設(shè)有用于與連接繩連接的連接繩掛扣(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種傾斜炮孔的鉆孔質(zhì)量檢測裝置，其特征在于，所述閃光球(3)直徑3飛cm，所述閃光二極管(17)的閃光頻率為3飛次/s。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種傾斜炮孔的鉆孔質(zhì)量檢測裝置，其特征在于，所述定位組件為一鋼球(10)，通過連接繩與所述閃光球(3)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種傾斜炮孔的鉆孔質(zhì)量檢測裝置，其特征在于，還包括至少三個(gè)可調(diào)節(jié)支撐腿(4)，固定在空心測桿(2)兩端之間；所述空心測桿(2)外壁還覆蓋有保護(hù)塑膠(7 )，所述數(shù)據(jù)接收裝置采用手持個(gè)人數(shù)字助理終端(5 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種傾斜炮孔的鉆孔質(zhì)量檢測裝置，其特征在于，還包括一個(gè)至少三個(gè)彈簧式固定件，周向均勻分布在空心測桿(2)外壁。
7.—種權(quán)利要求I所述的傾斜炮孔的鉆孔質(zhì)量檢測方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟1，將連接繩通過連接扣與閃光球和鋼球相接，打開閃光球開關(guān)； 步驟2，支起測桿支撐腿，將測量桿下部分伸入斜孔內(nèi)，可調(diào)節(jié)支撐腿和彈簧式固定件可以使空心測桿穩(wěn)定，圓形測桿為鋁制； 步驟3，轉(zhuǎn)動(dòng)連接繩轉(zhuǎn)盤，通過連接繩將閃光球和鋼球放入斜孔孔底，如果孔底有水，則鋼球沉入水底，閃光球浮于水面； 步驟4，讀取連接繩轉(zhuǎn)盤稍下方出線孔處連接繩上的刻度L1，支撐腿下端到轉(zhuǎn)盤稍下方出線孔的距離為已知值U，那么可以計(jì)算得到孔深為L = L1-L0 ； 步驟5，將手持個(gè)人數(shù)字助理終端與電子羅盤聯(lián)接，并啟動(dòng)手持個(gè)人數(shù)字助理終端，手持個(gè)人數(shù)字助理終端向電子羅盤發(fā)送指令，開始收集數(shù)據(jù)，擺動(dòng)測桿，手持個(gè)人數(shù)字助理終端收到電子羅盤發(fā)送的數(shù)據(jù)后，即可對其進(jìn)行存儲、處理和顯示，通過觀測孔尋找閃光球，當(dāng)通過觀測孔發(fā)現(xiàn)閃爍的閃光球時(shí)，保持I秒鐘，然后按動(dòng)手持個(gè)人數(shù)字助理終端存儲按鈕，保存采集到的及時(shí)數(shù)據(jù)； 步驟6，讀取PDA保存的斜孔的方位角α及傾角β，完成斜孔孔位的測量。
全文摘要
本發(fā)明專利涉及一種傾斜炮孔的鉆孔質(zhì)量檢測裝置及檢測方法，其目的是提高鉆孔質(zhì)量的檢測效率和測量精度。主要由高精度電子羅盤、空心測桿、閃光球、帶刻度的連接繩、手持個(gè)人數(shù)字助理終端(PDA)、鋼球、可調(diào)節(jié)支撐腿以及彈簧式固定件組成?？招臏y桿上端有觀測孔，靠近測桿上端處有連接繩轉(zhuǎn)盤和高精度電子羅盤，高精度電子羅盤可以和PDA聯(lián)接，連接繩轉(zhuǎn)盤可以通過連接繩提升和下放閃光球和鋼球；空心測桿通過桿上的可調(diào)節(jié)支撐腿和彈簧式固定件保持穩(wěn)定。本專利所提出的檢測裝置和方法為全孔測試，可以一次測出斜孔的鉆孔參數(shù)孔深L、方位角α及傾角β，這種集成式的檢測裝置提高了工作效率。
文檔編號G01C1/00GK102901431SQ20121042638
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者陳明, 盧文波, 鄭炳旭, 宋錦泉, 冷振東, 李戰(zhàn)軍, 嚴(yán)鵬 申請人:武漢大學(xué), 廣東宏大爆破股份有限公司