[發明專利]一種測量鉆孔傾斜度的方法及其測量裝置

有效

• 申請號: 201310601709.2
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103603653A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 丁士君;陳培;王建勛;房琛
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: E21B47/022
• 分類號: E21B47/022
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發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

孔位傾斜度是判定灌注樁施工和鉆孔質量、判斷巖土層位置等信息的重要依據之一；現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的深度計算得到，該懸吊重物量測法主要步驟如下：

1、在孔位中心下放懸吊有重物的繩索；

2、下放繩索重物觸碰孔壁；

3、根據孔壁觸碰位置、重物尺寸和孔徑大小計算得到鉆孔傾斜度。

繩索懸吊重物量測或鉆桿傾斜判斷等現有測量方法一般精度較低，受外界影響大，如：懸吊重物量測時重物觸碰孔壁需通過人對繩索的感覺判斷，這種判斷導致測量結果存在較大誤差。

發明內容

本發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鉆探或灌注樁鉆孔取芯等鉆孔孔位的傾斜度。

本發明的具體方案為：

一種測量鉆孔傾斜度的方法，包括如下步驟：（1）所述鉆孔內放置激光反射件；（2）所述鉆孔上方設基準平臺，并調整所述基準平臺為水平；使激光發生器對準所述鉆孔的圓心；（3）調節所述激光發生器的發射方向，當觀測面觀測到反射光源的反射光時，微調激光發生器直到反射光與入射光重合；（4）用傾斜度標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；

和最接近的技術方案比，本發明的優異效果是：

（1）該測量方法利用了激光直線入射與反射的規律，相對傳統方法測量結果更精確。

（2）該測量裝置采用球面鏡作為孔內反射組件，使反射組件在孔內發生傾斜時仍然能反射入射激光，減小測量誤差。

（3）該測量裝置操作簡便，可直接通過標尺或自動采集等方式獲得測量結果。

（4）該測量裝置的基準平臺表面設有水準泡，可通過水準泡調節支撐件，保證基準平臺處于水平，減小測量誤差。

（5）在激光發生器與支架之間設有軸承，能夠轉動激光發生器調節其發射激光的方向，使激光發射的方向與傾斜孔平行。

（6）在激光反射件中的球面鏡邊沿設有支撐桿，支撐桿的頂端設有軸承，便于球面鏡在孔內滑動，避免球面鏡在孔內滑動過程中磨損；球面鏡的邊沿處設有牽引固定件，用于固定下放球面鏡的牽引件。

附圖說明

圖1是本發明測量裝置的側視圖；

圖2是本發明測量裝置的俯視圖；

圖3是本發明傾斜度標尺的側視圖；

圖4是本發明傾斜度標尺的仰視圖；

圖5是本發明激光反射件的側視圖；

圖6是本發明激光反射件的俯視圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步的詳細說明。

如圖1和圖2所示的實施例，所述測量裝置包括基準平臺1以及在所述基準平臺下方的傾斜度標尺6、激光發生器2、激光反射件3，所述基準平臺1為矩形的木質板體，也可以呈圓形及其它多邊形，所述基準平臺1包括集成平板101、設置在所述集成平板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節高度支撐件103，反射光源觀測面102通過不透光處理，當有激光反射回來時可通過該面觀測；所述可調節高度支撐件103為子母管結構，所述子管與母管的連接處通過螺栓緊固；可調節高度支撐件103有3根，通過其高度調節可保持基準平臺1水平；在所述基準平臺1正面的中心及邊沿分別設有水準泡5，用于判定基準平臺1是否水平；在所述反射光源觀測面102設有所述傾斜度標尺6以及支架4，所述支架4的一端設有用于安裝所述激光發生器2的轉動連接件，轉動連接件優選為軸承，可調節激光發生器2的發射方向。

如圖3和圖4所示，所述傾斜度標尺6為具有X、Y和Z向坐標刻度的標尺，所述Z向坐標刻度與所述激光發生器2在同一軸向上，用于量測入射和反射激光角度及相關距離，可采用自動讀數或人工通過標尺讀數。

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放置于鉆孔孔內預訂位置，用于反射激光發生器2從鉆孔孔口入射的激光，其中，所述球面鏡301在孔內與所述激光發生器2對應設置；所述球面鏡301的邊沿設有支撐桿303，所述支撐桿的頂端設有滾動軸承，便于球面鏡301在孔內滑動；在所述球面鏡301的邊沿設有牽引固定件，用于固定移動球面鏡301的牽引件。