CN103925913B - 一种立井投点装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立井投点装置，包括上层基座、下层基座、伸缩撑杆和转动安装在下层基座底部的镜面旋转组件，伸缩撑杆上端与上层基座底部边缘固连，上层基座底部通过螺杆升降调节机构与下层基座顶部连接，下层基座顶部中心安装有圆水准器，下层基座下部套有角度刻度盘，镜面旋转组件包括连接基座和反射镜，连接基座通过旋转轴与下层基座转动连接，旋转轴与下层基座垂直，连接基座上设有角度指针，反射镜上端与连接基座底部固连，反射镜的数量为两块，两块反射镜对称设置且两个反射镜的对称基准面经过旋转轴，两块反射镜的下端固连，反射镜的反射面与旋转轴之间的夹角为45°。本发明投点精度高，投点成本低，简化了作业流程，降低了劳动强度。

Description

一种立井投点装置

技术领域

本发明属于矿山测量技术领域，具体是涉及一种立井投点装置。

背景技术

在立井矿井生产中，为了建立井上下统一的坐标系统，必须将井上地面控制点的坐标成果利用一定的方法传递到井下的控制点上。目前，钢丝投点是被广泛采用的作业方法，此方法的工作原理为：首先将钢丝竖直悬挂于井筒中，在钢丝下端悬挂适当的重物，利用钢丝单重的方法，保证钢丝悬挂时能够保持竖直；然后通过测定钢丝上方合适位置的坐标，将坐标传递至钢丝下端，进而完成投点工作。然而，由于矿井生产的复杂性，投点过程中往往无法实现停风作业，且井筒内多有淋水现象，即使在有工作人员进行挡风、维稳的情况下，也很难保证钢丝下端停止摆动，严重影响了观测工作的效率和精度。

此外，还有利用激光垂准仪进行投点的方法，即利用其发射的铅垂激光进行投点，然而由于激光垂准仪价格比较昂贵，且在投点时仍需复杂的工作才能与全站仪进行配合得到投点的坐标，因此往往不被测绘工作者所采用。

因此，有必要研制一种成本较低的投点装置，使得观测人员能在复杂的矿井生产环境中，可高效率的完成较高精度的投点工作。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种立井投点装置，其结构简单、设计新颖合理且使用操作方便，能大大提高投点精度，简化作业流程，降低劳动强度，提高作业速度，降低投点成本，同时制造使用成本低。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种立井投点装置，其特征在于：包括上层基座、下层基座、伸缩撑杆和转动安装在下层基座底部的镜面旋转组件，所述伸缩撑杆的上端与上层基座的底部边缘固定连接，所述伸缩撑杆的数量为三根，三根伸缩撑杆与上层基座构成三脚架结构，所述上层基座为环形结构，所述上层基座的底部通过螺杆升降调节机构与下层基座的顶部相连接，所述下层基座的顶部中心安装有圆水准器，所述下层基座的下部套有角度刻度盘，所述镜面旋转组件包括连接基座和反射镜，所述连接基座通过旋转轴与下层基座转动连接，所述旋转轴与下层基座相垂直，所述连接基座上设置有角度指针，所述反射镜的上端与连接基座的底部固定连接，所述反射镜的数量为两块，两块反射镜对称设置且两个反射镜的对称基准面经过旋转轴，两块反射镜的下端固定连接，所述反射镜的反射面与旋转轴之间的夹角为45°。

上述的一种立井投点装置，其特征在于：所述螺杆升降调节机构的数量为三个，三个螺杆升降调节机构均匀设置，所述螺杆升降调节机构由左旋丝杆、右旋丝杆和旋转套管组成，所述左旋丝杆的上端与上层基座的底部边缘固定连接，所述左旋丝杆的下端与旋转套管的一头连接，所述旋转套管的另一头与右旋丝杆的上端连接，所述右旋丝杆的下端与下层基座的底部边缘固定连接。

上述的一种立井投点装置，其特征在于：所述伸缩撑杆由外空心杆、内实心杆和调节螺栓组成，所述外空心杆和内实心杆套接在一起，所述调节螺栓穿过外空心杆且端部顶在内实心杆的外表面上，所述内实心杆的端部与上层基座的底部边缘固定连接。

上述的一种立井投点装置，其特征在于：所述上层基座的底部边缘设置有凹槽，所述伸缩撑杆的上端插入所述凹槽且与上层基座紧密固定。

上述的一种立井投点装置，其特征在于：所述旋转轴的上端与下层基座的底部固定连接，所述旋转轴的下端穿过连接基座且端部位于连接基座外，所述连接基座的底部设置有卡在旋转轴下端端部的轴用弹性挡圈。

上述的一种立井投点装置，其特征在于：所述反射镜为反射棱镜。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明结构简单、设计新颖合理且使用操作方便。

2、本发明无须将末端带有重物的钢丝竖直下放至立井井底，简化了作业流程，避免了费时、费力及收放钢丝的环节，减少了占用井口的时间，同时降低了劳动强度。

3、现有钢丝投点作业时若遇风大、淋水等复杂环境，须有两人手举笨重的挡风板以减弱其影响，另需一人控制钢丝末端的摆动幅度不致过大而影响投点；而采用本发明进行投点时，仅需在井口架设全站仪，然后在井底合适位置架设接收棱镜，减少了工作人员数量，提高了作业速度。

4、本发明避免了钢丝投点时钢丝末端摆动引起的误差，且相比激光垂准仪投点更容易配合全站仪进行观测，提高了投点精度。

5、激光垂准仪的价格一般在1500～4000元，价格昂贵，而本发明仅需几百元，大大降低了使用成本。

下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明螺杆升降调节机构的结构示意图。

图3为本发明伸缩撑杆的结构示意图。

图4为本发明下层基座、角度刻度盘和连接基座的连接关系示意图。

图5为本发明的使用状态图。

附图标记说明:

1—上层基座；2—下层基座；3-1—左旋丝杆；

3-2—右旋丝杆；4—旋转套管；5—伸缩撑杆；

5-1—外空心杆；5-2—内实心杆；5-3—调节螺栓；

6—连接基座；7—螺杆升降调节机构；8—圆水准器；

9—角度刻度盘；10—角度指针；11—反射镜；

12—旋转轴；13—立井；14—全站仪；

15—接收棱镜；16—轴用弹性挡圈。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括上层基座1、下层基座2、伸缩撑杆5和转动安装在下层基座2底部的镜面旋转组件，所述伸缩撑杆5的上端与上层基座1的底部边缘固定连接，所述伸缩撑杆5的数量为三根，三根伸缩撑杆5与上层基座1构成三脚架结构，所述上层基座1为环形结构，所述上层基座1的底部通过螺杆升降调节机构7与下层基座2的顶部相连接，所述下层基座2的顶部中心安装有圆水准器8，所述下层基座2的下部套有角度刻度盘9，所述镜面旋转组件包括连接基座6和反射镜11，所述连接基座6通过旋转轴12与下层基座2转动连接，所述旋转轴12与下层基座2相垂直，所述连接基座6上设置有角度指针10，所述反射镜11的上端与连接基座6的底部固定连接，所述反射镜11的数量为两块，两块反射镜11对称设置且两个反射镜11的对称基准面经过旋转轴12，两块反射镜11的下端固定连接，所述反射镜11的反射面与旋转轴12之间的夹角为45°。其中，角度刻度盘9的刻度范围为0～360°，角度指针10用于标识当前角度刻度盘9的旋转角度。

如图2所示，所述螺杆升降调节机构7的数量为三个，三个螺杆升降调节机构7均匀设置，所述螺杆升降调节机构7由左旋丝杆3-1、右旋丝杆3-2和旋转套管4组成，所述左旋丝杆3-1的上端与上层基座1的底部边缘固定连接，所述左旋丝杆3-1的下端与旋转套管4的一头连接，所述旋转套管4的另一头与右旋丝杆3-2的上端连接，所述右旋丝杆3-2的下端与下层基座2的底部边缘固定连接。在实际制作时，左旋丝杆3-1的外表面车有左旋螺纹，右旋丝杆3-2的外表面车有右旋螺纹，旋转套管4的两端分别车与左旋丝杆3-1和右旋丝杆3-2配合的内丝，将左旋丝杆3-1和右旋丝杆3-2连接。使用时，通过转动旋转套管4，来调整上层基座1与下层基座2之间的距离，调节方便。

如图3所示，所述伸缩撑杆5由外空心杆5-1、内实心杆5-2和调节螺栓5-3组成，所述外空心杆5-1和内实心杆5-2套接在一起，所述调节螺栓5-3穿过外空心杆5-1且端部顶在内实心杆5-2的外表面上，所述内实心杆5-2的端部与上层基座1的底部边缘固定连接。伸缩撑杆5为伸缩式结构，能很好的适应各种大小的立井井口，使得立井投点装置的架设高度能自由灵活调节。调节时，松动调节螺栓5-3，上提或下拉内实心杆5-2至合适位置，然后拧紧调节螺栓5-3即可。

如图1所示，所述上层基座1的底部边缘设置有凹槽，所述伸缩撑杆5的上端插入所述凹槽且与上层基座1紧密固定；能方便将伸缩撑杆5从上层基座1中拔出来拆卸下，以方便携带。

如图4所示，所述旋转轴12的上端与下层基座2的底部固定连接，所述旋转轴12的下端穿过连接基座6且端部位于连接基座6外，所述连接基座6的底部设置有卡在旋转轴12下端端部的轴用弹性挡圈16。

本实施例中，所述反射镜11为反射棱镜，聚光效果好，能进一步提高投点精度。

结合图5，本发明的使用步骤为：(1)将本装置用伸缩撑杆5抵住上层基座1的凹槽，稳定架设于需要进行投点的立井13的井口上方；(2)通过调整伸缩撑杆5的位置，大致使得下层基座2处于水平；(3)调整上层基座1与下层基座2之间的三个螺杆升降调节机构7，根据观察下层基座2上圆水准器8的气泡，使下层基座2精确水平；(4)转动镜面旋转组件，使得镜面旋转组件的一个反射镜11的反射面正对全站仪14(设置在立井13外)方向；(5)调节全站仪14，全站仪14不断向反射镜11的反射面发射水平激光，激光经反射镜11反射后，在立井13内竖直向下发射；(6)井下工作人员在立井13的井下根据激光光斑，选择合适的位置架设接收棱镜15；(7)利用全站仪按常规测量进行观测，即可完成一个镜面的投点工作；(8)为消除在调节下层基座2水平时误差的影响，提高投点精度，可在利用一个反射镜面进行投点后，根据角度刻度盘9的刻度，将镜面旋转组件转动180°，重复步骤(5)至步骤(7)的工作，完成另一镜面的投点工作；(9)两个镜面投点的平均位置即为投点的点位。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种立井投点装置，其特征在于：包括上层基座(1)、下层基座(2)、伸缩撑杆(5)和转动安装在下层基座(2)底部的镜面旋转组件，所述伸缩撑杆(5)的上端与上层基座(1)的底部边缘固定连接，所述伸缩撑杆(5)的数量为三根，三根伸缩撑杆(5)与上层基座(1)构成三脚架结构，所述上层基座(1)为环形结构，所述上层基座(1)的底部通过螺杆升降调节机构(7)与下层基座(2)的顶部相连接，所述下层基座(2)的顶部中心安装有圆水准器(8)，所述下层基座(2)的下部套有角度刻度盘(9)，所述镜面旋转组件包括连接基座(6)和反射镜(11)，所述连接基座(6)通过旋转轴(12)与下层基座(2)转动连接，所述旋转轴(12)与下层基座(2)相垂直，所述连接基座(6)上设置有角度指针(10)，所述反射镜(11)的上端与连接基座(6)的底部固定连接，所述反射镜(11)的数量为两块，两块反射镜(11)对称设置且两个反射镜(11)的对称基准面经过旋转轴(12)，两块反射镜(11)的下端固定连接，所述反射镜(11)的反射面与旋转轴(12)之间的夹角为45°；

所述上层基座(1)的底部边缘设置有凹槽，所述伸缩撑杆(5)的上端插入所述凹槽且与上层基座(1)紧密固定；

所述反射镜(11)为反射棱镜。

2.按照权利要求1所述的一种立井投点装置，其特征在于：所述螺杆升降调节机构(7)的数量为三个，三个螺杆升降调节机构(7)均匀设置，所述螺杆升降调节机构(7)由左旋丝杆(3-1)、右旋丝杆(3-2)和旋转套管(4)组成，所述左旋丝杆(3-1)的上端与上层基座(1)的底部边缘固定连接，所述左旋丝杆(3-1)的下端与旋转套管(4)的一头连接，所述旋转套管(4)的另一头与右旋丝杆(3-2)的上端连接，所述右旋丝杆(3-2)的下端与下层基座(2)的底部边缘固定连接。

3.按照权利要求1所述的一种立井投点装置，其特征在于：所述伸缩撑杆(5)由外空心杆(5-1)、内实心杆(5-2)和调节螺栓(5-3)组成，所述外空心杆(5-1)和内实心杆(5-2)套接在一起，所述调节螺栓(5-3)穿过外空心杆(5-1)且端部顶在内实心杆(5-2)的外表面上，所述内实心杆(5-2)的端部与上层基座(1)的底部边缘固定连接。

4.按照权利要求1所述的一种立井投点装置，其特征在于：所述旋转轴(12)的上端与下层基座(2)的底部固定连接，所述旋转轴(12)的下端穿过连接基座(6)且端部位于连接基座(6)外，所述连接基座(6)的底部设置有卡在旋转轴(12)下端端部的轴用弹性挡圈(16)。