[發明專利]模型樁測孔儀及樁孔孔徑測量方法

有效

• 申請號: 201610642298.5
• 申請日: 2016-08-08
• 公開（公告）號: CN106092024B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 李明宇;朱翔;侯思強;王松;姜平遠;杜浩明;魏艷卿;宋衛康
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: G01B21/14
• 分類號: G01B21/14
• 代理公司: 鄭州市華翔專利代理事務所(普通合伙)41122
• 代理人: 經德振

1.模型樁測孔儀，其特征在于:包括定位桿、測距儀、至少一對上支撐臂以及至少一對下支撐臂，所述定位桿包括上桿和可拆卸連接在所述上桿的下端的下桿，所述測距儀固設在所述上桿上，所述下桿的底部固設下連接件，每對所述下支撐臂的一端通過鉸接軸俯仰鉸接在所述下連接件上且每對所述下支撐臂均沿所述定位桿對稱設置，在所述測距儀和所述下連接件之間設置至少一對上連接件，每對所述上連接件均沿所述定位桿對稱設置，各所述上連接件均滑動設置在所述定位桿上，每個所述上連接件上均設置用于反射測距儀信號的定位片，每對所述上支撐臂的一端通過鉸接軸俯仰鉸接在對應的所述上連接件上且每對所述上支撐臂均沿所述定位桿對稱設置，位于所述定位桿同側的所述上支撐臂的另一端與對應的所述下支撐臂的另一端通過鉸接軸鉸接設置，每對上連接件兩側的鉸接軸的軸距與下連接件兩側對應鉸接軸的軸距相等，所述定位桿上設置滑槽，所述上連接件為對稱分布在所述定位桿兩側且與所述滑槽滑動設置的滑塊，所述上連接件和所述下連接件之間設置定位塊，所述定位塊的橫截面為圓形或邊數為偶數的正多邊形，所述定位塊的半徑或一組對邊距離等于所述上支撐臂和所述下支撐臂均與所述定位桿平行時一對所述上支撐臂之間的距離或一對所述下支撐臂之間的距離。

2.根據權利要求1所述的模型樁測孔儀，其特征在于：所述上桿上固設定位板，所述測距儀固設在定位板上。

3.根據權利要求1所述的模型樁測孔儀，其特征在于：所述上桿和所述下桿通過螺紋連接實現可拆卸連接。

4.根據權利要求1所述的模型樁測孔儀，其特征在于：所述上桿的下端內壁上設置卡槽且所述下桿的上端外周面上設置用于與所述卡槽卡設固定的活動卡塊結構，所述活動卡塊結構包括活動卡塊、設于所述下桿的上端內壁中且與所述活動卡塊頂壓配合的彈性件以及設于所述活動卡塊下方且與所述活動卡塊連接的活動按鈕，所述上桿和所述下桿通過所述卡槽以及所述活動卡塊結構實現可拆卸連接。

5.根據權利要求1所述的模型樁測孔儀，其特征在于：各所述上支撐臂 和各所述下支撐臂形狀相同，每個所述上支撐臂上的兩個鉸接軸的軸距等于每個所述下支撐臂上的兩個鉸接軸的軸距。

6.利用權利要求1～5任意一項所述的模型樁測孔儀的樁孔孔徑量測方法，包括以下步驟：

步驟1、向測距儀方向拉伸上連接件，當上支撐臂和下支撐臂均與定位桿平行時測量測距儀與各定位片之間的距離L₁；

測量各對上連接件兩側的鉸接軸的軸距或者各對下連接件兩側的鉸接軸的軸距L₃；

測量各上支撐臂上的兩個鉸接軸的軸距a，測量各下支撐臂上的兩個鉸接軸的軸距b；

步驟2、將下桿的下端伸入樁孔且上支撐臂與下支撐臂的鉸接部低于樁孔孔沿，當測量位置與樁孔孔沿的距離短于所述定位桿的長度時，下桿的下端直接下降至所需測量位置，并通過測距儀分別測量出測距儀與各定位片之間的距離L2，然后偶數個方向中每個方向樁孔的半徑R_n均可利用公式求出：

其中，

則樁孔在測量位置的平均孔徑可根據下式求出：

當測量位置與樁孔孔沿的距離超出所述定位桿的長度時，在上桿和下桿之間連接一個或多個連接桿，并記錄連接桿的總長度L4，當下桿的下端下降至所需測量位置之后，通過測距儀測量出測距儀與定位片之間的距離L2，然后偶數個方向中每個方向樁孔的半徑R_n均可利用公式求出：

其中，

則樁孔在測量位置的平均孔徑可根據下式求出：

7.根據權利要求6所述的樁孔孔徑量測方法，步驟1中，測量出所述鉸接部的鉸接軸軸線與所述鉸接部的外緣之間的距離L5，并在步驟2中計算出的每個方向樁孔的半徑R_n的基礎上加上L5，使得測量位置樁孔的孔徑D更加精準。