CN103603653B - 一种测量钻孔倾斜度的方法及其测量装置 - Google Patents
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Abstract
一种测量钻孔倾斜度的方法及其装置，包括如下步骤：（1）所述钻孔内放置激光反射件；（2）所述钻孔上方设基准平台，并调整所述基准平台为水平；使激光发生器对准所述钻孔的圆心；（3）调节所述激光发生器的发射方向，当观测面观测到反射光源的反射光时，微调激光发生器直到反射光与入射光重合；（4）用倾斜度标尺测量入射光与竖直方向的夹角，所述夹角即为钻孔的倾斜度；该方法简单快捷，能够精确的测量地质钻探或灌注桩钻孔取芯等钻孔孔位的倾斜度。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量钻孔倾斜度的方法及其测量装置，特别涉及一种能够精确快捷的测量钻孔倾斜度的方法及其测量装置。
背景技术
孔位倾斜度是判定灌注桩施工和钻孔质量、判断岩土层位置等信息的重要依据之一；现有孔位倾斜度一般通过钻杆的垂直度判断，或利用绳线所悬吊的重物触碰孔壁时的深度计算得到，该悬吊重物量测法主要步骤如下：
1、在孔位中心下放悬吊有重物的绳索；
2、下放绳索重物触碰孔壁；
3、根据孔壁触碰位置、重物尺寸和孔径大小计算得到钻孔倾斜度。
绳索悬吊重物量测或钻杆倾斜判断等现有测量方法一般精度较低，受外界影响大，如：悬吊重物量测时重物触碰孔壁需通过人对绳索的感觉判断，这种判断导致测量结果存在较大误差。
发明内容
本发明的目的是提供一种测量钻孔倾斜度的方法及其测量装置，该测量方法简单快捷，能够精确的测量地质钻探或灌注桩钻孔取芯等钻孔孔位的倾斜度。
本发明的具体方案为：
一种测量钻孔倾斜度的方法，包括如下步骤：(1)所述钻孔内放置激光反射件；(2)所述钻孔上方设基准平台，并调整所述基准平台为水平；使激光发生器对准所述钻孔的圆心；(3)调节所述激光发生器的发射方向，当观测面观测到反射光源的反射光时，微调激光发生器直到反射光与入射光重合；(4)用倾斜度标尺测量入射光与竖直方向的夹角，所述夹角即为钻孔的倾斜度；
和最接近的技术方案比，本发明的优异效果是：
(1)该测量方法利用了激光直线入射与反射的规律，相对传统方法测量结果更精确。
(2)该测量装置采用球面镜作为孔内反射组件，使反射组件在孔内发生倾斜时仍然能反射入射激光，减小测量误差。
(3)该测量装置操作简便，可直接通过标尺或自动采集等方式获得测量结果。
(4)该测量装置的基准平台表面设有水准泡，可通过水准泡调节支撑件，保证基准平台处于水平，减小测量误差。
(5)在激光发生器与支架之间设有轴承，能够转动激光发生器调节其发射激光的方向，使激光发射的方向与倾斜孔平行。
(6)在激光反射件中的球面镜边沿设有支撑杆，支撑杆的顶端设有轴承，便于球面镜在孔内滑动，避免球面镜在孔内滑动过程中磨损；球面镜的边沿处设有牵引固定件，用于固定下放球面镜的牵引件。
附图说明
图1是本发明测量装置的侧视图；
图2是本发明测量装置的俯视图；
图3是本发明倾斜度标尺的侧视图；
图4是本发明倾斜度标尺的仰视图；
图5是本发明激光反射件的侧视图；
图6是本发明激光反射件的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
如图1和图2所示的实施例，所述测量装置包括基准平台1以及在所述基准平台下方的倾斜度标尺6、激光发生器2、激光反射件，所述基准平台1为矩形的木质板体，也可以呈圆形及其它多边形，所述基准平台1包括集成平板101、设置在所述集成平板101背面的反射光源观测面102、支撑在所述集成平板背面的可调节高度支撑件103，反射光源观测面102通过不透光处理，当有激光反射回来时可通过该面观测；所述可调节高度支撑件103为子母管结构，子管与母管的连接处通过螺栓紧固；可调节高度支撑件103有3根，通过其高度调节可保持基准平台1水平；在所述基准平台1正面的中心及边沿分别设有水准泡5，用于判定基准平台1是否水平；在所述反射光源观测面102设有所述倾斜度标尺6以及支架4，所述支架4的一端设有用于安装所述激光发生器2的转动连接件，转动连接件优选为轴承，可调节激光发生器2的发射方向。
如图3和图4所示，所述倾斜度标尺6为具有X、Y和Z向坐标刻度的标尺，所述Z向坐标刻度与所述激光发生器2在同一轴向上，用于量测入射和反射激光角度及相关距离，可采用自动读数或人工通过标尺读数。
如图5和图6所示，所述激光反射件包括球面镜301以及与所述球面镜连接的固定支架302，所述激光反射件放置于钻孔孔内预订位置，用于反射激光发生器2从钻孔孔口入射的激光，其中，所述球面镜301在孔内与所述激光发生器2对应设置；所述球面镜301的边沿设有支撑杆303，所述支撑杆的顶端设有滚动轴承，便于球面镜301在孔内滑动；在所述球面镜301的边沿设有牵引固定件，用于固定移动球面镜301的牵引件。
本发明另一优选实施例为，所述激光发生器2包括激光光源及倍频晶体，所述倍频晶体置于所述激光光源谐振腔的腔外，所述倍频晶体用于转换所述激光光源发出的基频光为倍频光。
用于上述钻孔倾斜度测量装置的测量方法，包括如下步骤：
(1)所述钻孔内放置激光反射件；
(2)所述钻孔上方设基准平台，通过可调节高度支撑件调节所述基准平台为水平，利用基准平台上的水准泡判断水平状态；使激光发生器对准所述钻孔的圆心；
(3)调节所述激光发生器的发射方向，当观测面观测到反射光源的反射光时，微调激光发生器直到反射光与入射光重合；
(4)用倾斜度标尺测量入射光与竖直方向的夹角，所述夹角即为钻孔的倾斜度。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种测量钻孔倾斜度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)所述钻孔内放置激光反射件；
(2)所述钻孔上方设基准平台，并调整所述基准平台为水平；使激光发生器对准所述钻孔的圆心；
(3)调节所述激光发生器的发射方向，当观测面观测到反射光源的反射光时，微调激光发生器直到反射光与入射光重合；
(4)用倾斜度标尺测量入射光与竖直方向的夹角，所述夹角即为钻孔的倾斜度。
2.一种如权利要求1所述方法的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括基准平台(1)以及在所述基准平台下方的倾斜度标尺(6)、激光发生器(2)、激光反射件，所述基准平台(1)为圆形或多边形的板体，其背面分别与所述倾斜度标尺(6)和支架(4)连接，所述支架(4)的一端设有用于安装所述激光发生器(2)的转动连接件，所述激光反射件包括球面镜(301)以及与所述球面镜连接的固定支架(302)，所述球面镜(301)反射所述激光发生器(2)发出的激光。
3.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述倾斜度标尺(6)为具有X、Y和Z向坐标刻度的标尺，在所述Z向坐标刻度同一轴向上设有所述激光发生器(2)。
4.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述激光发生器(2)包括激光光源及倍频晶体，所述倍频晶体置于所述激光光源谐振腔的腔外，所述倍频晶体用于转换所述激光光源发出的基频光为倍频光。
5.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述基准平台(1)包括集成平板(101)、设置在所述集成平板(101)背面的反射光源观测面(102)、支撑在所述集成平板背面的可调节高度支撑件(103)，所述倾斜度标尺(6)与所述反射光源观测面(102)连接。
6.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述基准平台(1)正面的中心及边沿分别设有水准泡(5)。
7.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述转动连接件为轴承。
8.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，所述可调节高度支撑件(103)为子管与母管结构，所述子管与母管的连接处通过螺栓紧固。
9.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述球面镜(301)的边沿设有支撑杆(303)，所述支撑杆的顶端设有滚动轴承。
10.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述球面镜(301)的边沿设有牵引固定件。
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