[发明专利]钻孔方位角、倾角测定装置及测定方法

说明书

本发明公开了一种钻孔方位角、倾角测定装置及测定方法，包括多节圆杆，多节圆杆上固定有倾角测量装置、方位角测量装置和导向环组，所述倾角测量装置可绕圆杆360度旋转；所述方位角测量装置可绕与圆杆的固定处360度旋转；所述导向环组中心点连线与多节圆杆中心轴线重合，导向环组完成测定装置在被测钻孔内的定位。本发明利用导向环组使多节圆杆中心轴线和钻孔的中心轴线重合，再利用方位角测量装置和倾角测量装置测量多节圆杆的方位角和倾角，测得的角度即为钻孔的方位角、倾角的度数，本发明结构简单，单人可操作、可快速准确地测量钻孔的方位角、倾角。

技术领域

本发明属于隧道、矿山的地下工程各类钻孔测量领域，具体涉及一种钻孔方位角、倾角测定装置及测定方法。

背景技术

我国目前隧道、地铁、水电站、矿山等地下工程建设事业蓬勃发展，在地下工程施工中往往会遇到异常的不良地质环境而发生突水突泥、围岩变形甚至垮塌等重大地质灾害。对地质灾害的治理都离不开钻孔，因此钻孔施工质量是否合格直接关系到工程的成败。钻孔方位角、倾角参数的准确性尤为重要，因此钻孔开孔后需及时对钻孔的方位角、倾角进行测量，出现较大误差时，采取措施进行补救。

目前，现场一般采用吊线，使用坡度规、经纬仪等仪器对钻孔方位角、倾角进行测量，这几种测量方式均存在较大误差，在重大工程中，难以完成对钻孔角度的准确测量。比如在打钻完成后的钻孔孔径较大时，使用坡度规无法精准测量，而且两次使用坡度规基准点位置容易出现变化，造成测量数据误差大，而且操作中至少需要两人完成。因此使用一种单人可操作、可快速准确地测量钻孔的方位角、倾角的测量仪器是很必要的。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种应用于钻孔方位角、倾角测定装置及测定方法，该测定装置单人可操作，可快速准确地测量钻孔的方位角、倾角。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种钻孔方位角、倾角测定装置，包括多节圆杆，多节圆杆上固定有倾角测量装置、方位角测量装置和导向环组，所述倾角测量装置可绕圆杆360度旋转；所述方位角测量装置可绕与圆杆的固定处360度旋转；所述导向环组中心点连线与多节圆杆中心轴线重合，导向环组完成测定装置在被测钻孔内的定位。

所述多节圆杆包括依次连接的圆杆I、圆杆II、圆杆III、圆杆IV和锥形帽，所述圆杆III和圆杆IV的左端设有卡槽。锥形帽与圆杆IV固定，防止泥沙进入圆杆IV。

所述倾角测量装置包括刻度盘I，所述刻度盘I通过固定限位装置轴向固定在圆杆I上；所述刻度盘I的直线边平行于多节圆杆的中心轴线；所述刻度盘I的圆心位置通过细绳悬挂重锤，所述刻度盘I圆弧边中点位置为零度，顺时针方向刻度为正，逆时针方向刻度为负，且测量角度均为90度。

所述固定限位装置包括与刻度盘I直线边固定的旋转套管，所述旋转套管套于圆杆I上；所述旋转套管的侧面设有阻挡套管，所述阻挡套管固定于圆杆I上。刻度盘I通过旋转套筒套于圆杆I上，实现绕圆杆I360度旋转；旋转套筒的侧面通过固定于圆杆I上的阻挡套筒来实现将刻度盘I在圆杆I上轴向位置的固定。

所述方位角测量装置包括刻度盘II，所述刻度盘II固定于圆杆II上；所述刻度盘II直线边上固定有条形气泡水平仪；所述刻度盘II圆弧边中点位置为零度，顺、逆时针方向刻度均为为正，且测量角度均为90度；所述圆杆II中心轴线上设有凹槽指针，所述凹槽指针指向刻度盘II圆心。

进一步的，所述刻度盘II直线边的两端与找平杆固定。当被测钻孔周围岩壁不平整时，则在方位角测量装置上安装找平杆，调整刻度盘II靠近岩面并使找平杆平行于施工中线。

所述导向环组包括导向环I和导向环II，所述导向环I固定于圆杆III的卡槽处，所述导向环II固定于圆杆IV的卡槽处。