CN104007464A - 一种tsp炮孔量测及装药一体化装置及方法 - Google Patents

一种tsp炮孔量测及装药一体化装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种TSP炮孔量测及装药一体化装置及方法,包括一外表面刻有刻度的中空结构的测杆,测杆的一端与测杆基座固定连接,测杆内部设置有滑动装药机构;所述测杆基座还通过一转动件与角度测量机构相连,角度测量机构与距离测量机构相连。本装置集测量孔深、测量孔间距、测量孔倾角和测量炮孔地面距离等于一体,并具有炸药装填功能,具有极高的推广价值。

Description

一种TSP炮孔量测及装药一体化装置及方法
技术领域
本发明涉及一种tsp炮孔量测及装药一体化装置及方法。
背景技术
TSP(Tunnel Seismic Prediction ahead)法,即隧道前方地震预报或超前地质预报,指在隧道掌子面附近边墙一定范围内布置激发孔,通过在孔中人工激发地震波,所产生的地震波以球面波的形式在隧道围岩中传播,当围岩波阻抗发生变化时(例如遇岩溶、断层或岩层的分界面),一部分地震波将会被反射回来,另一部分地震波将会继续向前传播。反射的地震波由高精度的接收器所接收并传递到主机形成地震波记录。
然而在TSP预报过程中,需要就炮孔的深度,倾角,炮孔间距等参数进行量测,由于量测项目较多,测量过程中,使用的装置较为繁杂,且部分量测项目缺乏准确性。
如目前炮孔深度的测量多采用红外测距仪进行,但由于淤泥碎石堵孔,测距仪光线无法与炮孔平行等因素,难以实现对炮孔深度准确量测,采用测距仪进行炮孔间距及炮孔与地面间距量测,也往往由于非水平,非铅直等原因,存在一定误差。
在炸药装填过程中,往往由于乳化炸药运移路径与炮孔倾角不符,隧道初期支护与围岩之间存在空洞等原因,乳化炸药无法送至炮孔底部,最终导致预报结果不准。
同时,现有的技术中,需要依据不同的装置来完成孔深、孔间距和孔倾角等数据的测量后,再使用炸药装填设备将炸药填入炮孔中,效率较为低下。
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tsp炮孔量测及装药一体化装置及方法,该装置采用物理测杆,并集测量孔深、测量孔间距、测量孔倾角和测量炮孔地面距离等于一体,并将装药过程与量测过程一体化,保证了测量精度并提高了工作效率。
本发明采用下述技术方案:
一种TSP炮孔量测及装药一体化装置,包括一外表面刻有刻度的中空结构的测杆,测杆的一端与测杆基座固定连接,测杆内部设置有滑动装药机构;所述测杆基座还通过一转动件与角度测量机构相连,角度测量机构与距离测量机构相连。
优选的,所述滑动装药机构包括设置于测杆内部的装药槽,该测杆内部的左端设置有进孔牵引滑轮,测杆基座内设置有出孔牵引滑轮;进孔牵引线的一端经进孔牵引滑轮导向后与装药槽固定连接,另一端穿出于测杆;出孔牵引线经出孔牵引滑轮导向后与装药槽固定连接,出孔牵引线的另一端穿出于测杆基座。
优选的,所述转动件为一轴承,轴承外圈与测杆基座固定连接,轴承内圈上套有转动杆,转动杆与角度测量机构相连。
优选的,所述角度测量机构包括与转动杆相连的切向调平基座,切向调平基座的两侧对应设置有通孔,左侧通孔周圈设置有刻度盘,两通孔之间还设置用于观察水平度的水准装置,水准装置位于切向调平基座的外表面上。
优选的,所述距离测量机构包括径向调平基座,径向调平基座通过径向调平轴承嵌套于切向调平基座内,径向调平基座的两侧凸出于切向调平基座两侧的通孔;径向调平基座的左端还设置有固定指针和水准装置,径向调平基座的右端与一塔尺相连。
优选的,所述塔尺为可伸缩塔尺。
优选的,所述水准装置为水准管。
应用TSP炮孔量测及装药一体化装置的方法,步骤如下:
A、将测杆深入炮孔底部,读取测杆刻度,此为炮孔深度。
B、分别旋转切向调平基座和径向调平基座,令水准管水准泡居中,并令塔尺下端与地面接触,读取径向调平基座固定指针指向的刻度盘读数,此为炮孔倾角。读取塔尺读数,此为炮孔与地面距离。
C、将切向调平基座旋转90度,使塔尺与相邻炮孔铅垂线相交,读取塔尺读数,此为相邻炮孔间距。
D、将准备好的乳化炸药放置于装药槽,牵拉进孔牵引线将乳化炸药沿测杆内部送至炮孔底部,用力牵拉出孔牵引线,使乳化炸药在装药槽上脱离,再拉动出孔牵引线,装药槽恢复原位。
E、将测杆从炮孔中取出,并插入相邻炮孔,重复A-D,实现对炮孔连续量测及装药。
本发明的有益效果是:
(1)结构简单,使用方便,实现对炮孔深度,间距,角度,炮孔地面间距的综合量测,克服了传统采用测距仪,测角器,直尺等多设备量测的繁杂性。
(2)本装置及数据测量与炸药装填功能于一体,无需进行使用测量仪器进行数据测量后再使用炸药装填设备进行炸药装填,提高效率。
附图说明:
图1是本发明的结构示意图;
图2是图1中A处的局部放大图;
图3是本发明中出孔牵引线的配合图;
图4是本发明中装药槽的配合图;
图5是本发明中进孔牵引线的配合图;
图6是本发明中切向调平基座的结构图;
图7是本发明中径向调平基座的结构图;
其中:1、刻度,2、测杆,3、进孔牵引线,4、装药槽,5、出孔牵引线,6、测杆基座,7、切向调平基座,8、径向调平基座,9、塔尺,10、固定指针,11、刻度盘,12、水准管,13、进孔牵引滑轮,14、出孔牵引滑轮,15、水准管16、径向调平轴承,17轴承。
具体实施方式:
实施例1:一种TSP炮孔量测及装药一体化装置,其机构如图1-7所示:包括一外表面刻有刻度1的中空结构的测杆2,测杆2的一端与测杆基座6固定连接,测杆内部设置有滑动装药机构;所述测杆基座6还通过一转动件与角度测量机构相连,角度测量机构与距离测量机构相连。
所述滑动装药机构包括设置于测杆2内部的装药槽4,该测杆2内部的左端设置有进孔牵引滑轮13,测杆基座6内设置有出孔牵引滑轮14;进孔牵引线3的一端经进孔牵引滑轮13导向后与装药槽4固定连接,另一端穿出于测杆2;出孔牵引线5经出孔牵引滑轮14导向后与装药槽4固定连接,出孔牵引线5的另一端穿出于测杆基座6。
所述转动件为一轴承17,轴承17外圈与测杆基座6固定连接,轴承17内圈上套有转动杆,转动杆与角度测量机构相连。
所述角度测量机构包括与转动杆相连的切向调平基座7,切向调平基座7的两侧对应设置有通孔,左侧通孔周圈套有刻度盘11,两通孔之间还设置用于观察水平度的水准装置,水准装置位于切向调平基座7的外表面上。
所述距离测量机构包括径向调平基座8,径向调平基座8通过径向调平轴承16嵌套于切向调平基座7内部,径向调平基座8的两侧凸出于切向调平基座7两侧的通孔;径向调平基座8的左端还设置有固定指针10和水准装置,径向调平基座8的右端与一塔尺9相连。
所述塔尺9为可伸缩塔尺。
所述切向调平基座7上的水准装置为水准管15。
所述径向调平基座8上的水准装置为水准管12
应用本实施例的TSP炮孔量测及装药一体化装置的方法,步骤如下:
A、将测杆2深入炮孔底部,读取测杆的刻度1,此为炮孔深度。
B、分别旋转切向调平基座7和径向调平基座8,令水准管12和水准管15的水泡居中,并令塔尺9下端与地面接触,读取径向调平基座8上固定指针10指向的刻度盘11的读数,此为炮孔倾角。读取塔尺9读数,此为炮孔与地面距离。
C、将切向调平基座7旋转90度,使塔尺9与相邻炮孔铅垂线相交,读取塔尺读数,此为相邻炮孔间距。
D、将准备好的乳化炸药放置于装药槽4,牵拉进孔牵引线3将乳化炸药沿测杆2内部送至炮孔底部,用力牵拉出孔牵引线5,使乳化炸药在装药槽4上脱离,再拉动出孔牵引线5,装药槽4恢复原位。
E、将测杆2从炮孔中取出,并插入相邻炮孔,重复A-D,实现对炮孔连续量测及装药。
通过采用上述结构,本装置实现了对炮孔深度,间距,角度,炮孔地面间距的综合量测,克服了传统采用测距仪,测角器,直尺等多种设备多次量测的繁杂性。
同时,在测量过程中完成炸药的装填,无需进行使用测量仪器进行数据测量后再使用炸药装填设备进行炸药装填,提高效率。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种TSP炮孔量测及装药一体化装置,其特征在于:包括一外表面刻有刻度的中空结构的测杆,测杆的一端与测杆基座固定连接,测杆内部设置有滑动装药机构;所述测杆基座还通过一转动件与角度测量机构相连,角度测量机构与距离测量机构相连。
2.根据权利要求1所述的TSP炮孔量测及装药一体化装置,其特征在于:所述滑动装药机构包括设置于测杆内部的装药槽,该测杆内部的左端设置有进孔牵引滑轮,测杆基座内设置有出孔牵引滑轮;进孔牵引线的一端经进孔牵引滑轮导向后与装药槽固定连接,另一端穿出于测杆;出孔牵引线经出孔牵引滑轮导向后与装药槽固定连接,出孔牵引线的另一端穿出于测杆基座。
3.根据权利要求1所述的TSP炮孔量测及装药一体化装置,其特征在于:所述转动件为一轴承,轴承外圈与测杆基座固定连接,轴承内圈上套有转动杆,转动杆与角度测量机构相连。
4.根据权利要求3所述的TSP炮孔量测及装药一体化装置,其特征在于:所述角度测量机构包括与转动杆相连的切向调平基座,切向调平基座的两侧对应设置有通孔,左侧通孔周圈设置有刻度盘,两通孔之间还设置用于观察水平度的水准装置,水准装置位于切向调平基座的外表面上。
5.根据权利要求4所述的TSP炮孔量测及装药一体化装置,其特征在于:所述距离测量机构包括径向调平基座,径向调平基座通过径向调平轴承嵌套于切向调平基座内,径向调平基座的两侧凸出于切向调平基座两侧的通孔;径向调平基座的左端还设置有固定指针和水准装置,径向调平基座的右端与一塔尺相连。
6.根据权利要求5所述的TSP炮孔量测及装药一体化装置,其特征在于:所述塔尺为可伸缩塔尺。
7.根据权利要求4或5所述的TSP炮孔量测及装药一体化装置,其特征在于:所述水准装置为水准管。
8.一种应用权利要求1-6任一项所述的TSP炮孔量测及装药一体化装置的方法,其特征在于:步骤如下:
A、将测杆深入炮孔底部,读取测杆刻度,此为炮孔深度。
B、分别旋转切向调平基座和径向调平基座,令水准管水准泡居中,并令塔尺下端与地面接触,读取径向调平基座固定指针指向的刻度盘读数,此为炮孔倾角。读取塔尺读数,此为炮孔与地面距离。
C、将切向调平基座旋转90度,使塔尺与相邻炮孔铅垂线相交,读取塔尺读数,此为相邻炮孔间距。
D、将准备好的乳化炸药放置于装药槽,牵拉进孔牵引线将乳化炸药沿测杆内部送至炮孔底部,用力牵拉出孔牵引线,使乳化炸药在装药槽上脱离,再拉动出孔牵引线,装药槽恢复原位。
E、将测杆从炮孔中取出,并插入相邻炮孔,重复A-D,实现对炮孔连续量测及装药。
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