[发明专利]一种钻孔水平角度与垂向角度同步测量装置及方法

说明书

本发明属于钻孔钻进施工设备技术领域，具体涉及一种钻孔水平角度与垂向角度同步测量装置及方法。本发明的装置包括垂向量杆、水平第一量杆和水平第二量杆，垂向量杆、水平第一量杆和水平第二量杆三者相互铰接，三者均能够在空间内自由旋转，垂向量杆和处于水平状态的水平第一量杆共同作用测量钻孔垂向角度，处于水平状态的水平第一量杆和处于水平状态的水平第二量杆共同作用测量钻孔水平角度。本发明解决了现有钻孔钻进施工装置的钻孔施工精度难以满足技术要求的问题，能够对钻孔的水平角度及垂向角度进行同步实时测量，确保钻机在钻进过程中始终保持预定的角度，使钻进过程精确可控，特别适用于岩石、混凝土墙体等准脆性介质的钻进施工。

技术领域

本发明属于钻孔钻进施工设备技术领域，具体涉及一种钻孔水平角度与垂向角度同步测量装置及方法。

背景技术

在工程施工过程中，往往需要用到各种类型的钻机进行钻孔施工，而钻机的钻进效率是影响工程进度与施工质量的重要指标，特别是钻机的钻孔精度能否达到施工预期更为重要。必须确保钻机在钻进过程中，钻头能够平稳钻入岩体(墙体)，从而使得钻孔的深度、孔径、平直度、倾斜度达到技术要求方可。

现有用于钻孔钻进施工的装置，由于其钻进对象多为表面凹凸不平的岩体或墙体，在钻进过程中往往发生滑钻现象，即钻头经常偏离目标钻孔位置，导致钻孔施工精度难以满足技术要求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题为：现有用于钻孔钻进施工的装置，在钻进过程中发生滑钻现象，导致钻孔施工精度难以满足技术要求。

本发明的技术方案如下所述：

一种钻孔水平角度与垂向角度同步测量装置，包括垂向量杆、水平第一量杆和水平第二量杆，垂向量杆、水平第一量杆和水平第二量杆三者相互铰接，垂向量杆、水平第一量杆和水平第二量杆均能够在空间内自由旋转；水平第一量杆设有第一气泡腔，第一气泡腔内有漂动的水平第一气泡，当水平第一气泡位于第一气泡腔中间位置时，表明水平第一量杆处于水平第一基准面，即水平第一量杆处于水平状态；水平第二量杆设有第二气泡腔，第二气泡腔内有漂动的水平第二气泡，当水平第二气泡位于第二气泡腔中间位置时，表明水平第二量杆处于水平第二基准面，即水平第二量杆处于水平状态；垂向量杆和处于水平状态的水平第一量杆共同作用测量钻孔垂向角度，处于水平状态的水平第一量杆和处于水平状态的水平第二量杆共同作用测量钻孔水平角度。

作为优选方案：垂向量杆、水平第一量杆和水平第二量杆，三者通过万向轮相互铰接。

作为优选方案：垂向量杆、水平第一量杆和水平第二量杆，三者均采用相同的高密度不锈钢材质。

采用上述钻孔水平角度与垂向角度同步测量装置进行钻孔水平角度和垂向角度测量的方法，包括以下步骤：垂向量杆与钻机钻杆方向保持平行，将水平第一量杆置于垂向量杆的正下方使二者处于同一个垂直面内；在上述垂直面内调整水平第一量杆，使水平第一气泡处于第一气泡腔中间位置；将水平第二量杆置于垂直于被钻进的岩体或墙体的平面内，调整水平第二量杆，使水平第二气泡处于第二气泡腔中间位置；此时垂向量杆与水平第一量杆之间的夹角角度即为钻孔垂向角度，水平第一量杆与水平第二量杆之间的夹角角度即为钻孔水平角度。

本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种钻孔水平角度与垂向角度同步测量装置及方法，能够对钻孔的水平角度及垂向角度进行同步实时测量，确保钻机在钻进过程中始终保持预定的角度，并可根据钻进过程需要及时调整已经施工的钻孔角度等参数，使钻进过程精确可控，特别适用于岩石、混凝土墙体等准脆性介质的钻进施工；

(2)本发明的一种钻孔水平角度与垂向角度同步测量装置及方法，操作简单、携带方便，钻孔角度测量结果准确可靠，能够大幅提高钻机钻进过程。

附图说明

图1为使用本发明的装置进行钻孔垂向角度测量示意图；