[实用新型]一种钻孔检测杆

说明书

技术领域

本实用新型涉及隧道开挖领域，特别涉及一种钻孔检测杆。

背景技术

开挖是隧道施工中的关建工序。超挖过多，不仅因出渣量和衬砌量增多而提高工程造价，而且由于局部超挖会产生应力集中，影响围岩稳定性。欠挖则直接影响衬砌厚度，处理起来费时费力。超欠挖在钻爆法施工中虽然不可避免，但可以通过一定措施，将超欠挖值控制在较小水平，降低对施工成本、施工进度和隧道安全的影响。

超欠挖的影响因素分为钻孔精度、爆破技术、施工组织管理、测量画线、地质条件变化和其它因素，经过对实际开挖循环爆破效果统计，钻孔精度对超欠挖影响最大。钻孔精度对超欠挖的影响主要是周边炮孔的外插角、开口误差(径向)和爆破孔深。

目前对超欠挖的检测多集中在效果检测上，且效果检测数据为人工处理，不能直接进入信息化平台自动处理，不利于效果监督和评判，缺少对过程中的检测控制，不能形成有效的过程+效果的综合评判以及动态调整爆破设计的能力。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种钻孔检测杆，针对钻孔精度进行辅助控制、测试成孔精度。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种钻孔检测杆，包括：

传感器模块：由三轴磁阻传感器和三轴加速度传感器组成，用于获取钻孔角度原始信息；

A/D转换模块：将传感器模块检测的钻孔角度原始信息转换为数字信号；

滤波模块：接收A/D转换模块的数字信号，通过有效滤波算法得到去噪后的钻孔角度原始信息；

控制模块：包括磁场强度运算和偏转角运算，通过对滤波模块的钻孔角度原始信息进行运算，得到钻孔检测杆所检测的钻孔角度；

无线模块：将钻孔角度发送至手持终端。

进一步的，在控制模块中，还设置有硬铁软铁补偿单元，用于修正偏转角。

进一步的，还设置有显示模块，用于实时显示钻孔角度。

与现有技术相比，本实用新型针对钻孔精度进行辅助控制、测试成孔精度，对隧道超欠挖进行过程控制和结果评价。

附图说明

图1是本实用新型中钻孔检测杆外部结构示意图。

图2是本实用新型中钻孔检测杆结构示意图。

图3是本实用新型中钻孔检测杆工作流程示意图。

图1中：1-外胀式定位环；2-电池仓；3-控制板；4-传感器；5-定位锁；6-天线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。本实用新型的目的是要提高钻孔精度、采集钻孔信息及爆破后断面超欠挖数据，数据集中于信息化平台处理，形成远端+现场手持的网络控制系统，有利于降低超欠挖水平，减小对施工成本、施工进度和隧道安全的影响。

本实用新型提供的一种在隧道超欠挖控制中使用的钻孔检测杆，包括：

传感器模块：由三轴磁阻传感器和三轴加速度传感器组成，用于获取钻孔角度原始信息；A/D转换模块：将传感器模块检测的钻孔角度原始信息转换为数字信号；滤波模块：接收A/D转换模块的数字信号，通过有效滤波算法得到去噪后的钻孔角度原始信息；控制模块：包括磁场强度运算和偏转角运算，通过对滤波模块的钻孔角度原始信息进行运算，得到钻孔检测杆所检测的钻孔角度；无线模块：将钻孔角度发送至手持终端。

另外，为了使本钻孔检测杆所检测的钻孔角度更加准确，在钻孔检测杆控制模块中，还设置有硬铁软铁补偿单元，用于修正偏转角。还可设置显示模块，实时显示钻孔角度，通过钻机适配装置安装于凿岩机上，工人根据显示数据调整凿岩机外插角以满足设计要求。

表1隧道超欠挖钻孔检测杆精度表

本实用新型的钻孔检测杆采用三轴加速度计、三轴磁阻传感器组合，结合动力学及有效滤波算法，对钻孔角度进行测试。钻孔检测杆设计外胀式定位环，方便在钻孔中固定与取出；末端设计全站仪反射膜片，用全站仪测量钻孔开口位置，蓝牙传送至手持终端；检测杆完成钻孔偏转角及俯仰角测试传送至手持终端；手持终端结合全站仪测量开口位置及检测杆角度数据，计算出钻孔开口及外插角，上传至信息化平台，对比爆破设计信息，提出预警及辅助动态设计修正。