CN212272027U - 一种水平光爆孔孔向控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水平光爆孔孔向控制装置，包括插入底板基岩面的两个定位插筋；还包括立柱支撑及相向设置于两个立柱支撑上的水平的端部接头，两个立柱支撑通过端部接头及水平横杆连接；还包括套设于所述水平横杆外部的至少两个钻孔定位件；所述钻孔定位件包括定位筒，在所述定位筒的顶部沿长度方向设有角度调节装置；所述定位筒的顶部还通过活动球托及实球旋转基座连接沿水平横杆径向设置的钻杆导向杆；可适用于特殊高原区域，人工劳动力降效明显的部位，提高钻孔效率，缩短钻孔循环时间，加快开挖进度；可以通过调整水平激光导向器的角度，实现弯弧段底板水平光爆孔钻孔。

Description

一种水平光爆孔孔向控制装置

技术领域

本实用新型涉及控制爆破技术领域，尤其涉及一种水平光爆孔孔向控制装置。

背景技术

某水电站位于四川与西藏界河金沙江上游河段上，电站施工区位于高海拔区域。电站设有两条导流洞，以金沙江为分界，左右岸各布置一条。

导流洞为城门洞型的有压洞，由进口渐变段、有压洞身段、闸室竖井渐变段、堵头段组成，洞长总计约2km。进口底板高程2715.5m，末端高程2713.0m，开挖纵坡坡比i=0.3347%，每条导流洞平面上布置两个弯弧段。

导流洞洞身开挖、支护涉及四种类型，分为：A（Ⅴ类围岩）、B（Ⅳ类围岩）、C（Ⅲ类围岩）、D（Ⅱ类围岩）；断面尺寸分别为15. 3m ×17.15 m、14.2 m ×16.1 m、13.8 m ×15.7m、13.5 m ×15.4 m（宽×高），为特大型洞室，洞身开挖分为三层，上层高度9m，采用钻爆台车作为施工平台，手风钻钻孔、光面爆破，中导洞先行，两边紧跟，成品字形掘进；保护层为第三层，开挖高度1.5m，采用手风钻钻水平光爆孔，平推掘进；其余为中层开挖高度，采用边墙预裂，中部梯段爆破开挖。

工程工期短，需加快开挖进度，为混凝土转序提供条件，则底板保护层开挖是关键线路。保护层开挖无法采用机械化施工，在高海拔区域人工劳动力降效明显，加之导流洞断层、破碎带较发育，在地下渗水的影响下，保护层水平光爆孔钻孔精度难以保证，成孔效率低，影响底板开挖质量的同时，制约施工进度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：在高海拔区域尤其是在地下渗水的影响下，保护层水平光爆孔钻孔成孔效率低，钻孔精度难以保证，影响底板开挖质量的同时制约施工进度的问题；为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种水平光爆孔孔向控制装置，包括插入底板基岩面的两个定位插筋；还包括竖直套设于所述定位插筋外部的底部带有插筋槽的立柱支撑；还包括通过连接件水平地相向设置于立柱支撑上的端部接头，两个端部接头之间连接有带内螺纹的水平横杆；还包括套设于所述水平横杆外部的至少两个钻孔定位件；所述钻孔定位件包括定位筒，在所述定位筒的顶部设有角度调节装置；所述定位筒的顶部还通过活动球托及实球旋转基座连接沿水平横杆径向设置的钻杆导向杆；所述水平横杆顶部沿长度方向设有条形通槽，所述角度调节装置包括一个贯穿定位筒壁并且顶端收窄插入所述条形通槽的L形固定板，在所述固定板的竖直面上设有竖向角度盘，水平面上设有水平角度盘，在所述竖向角度盘及水平角度盘的圆心处均设有激光导向器特别的，所述定位筒上还设有水平尺。

特别的，所述立柱支撑的上半段设有外螺纹，所述连接件包括通过螺纹设置于立柱支撑上的上部圆盘卡托及下部圆盘卡托，端部接头固定于上部圆盘卡托及下部圆盘卡托之间；还包括分别横向贯穿上部圆盘卡托及下部圆盘卡托的第一锁定钮。

特别的，所述定位筒上还设有水平尺。

特别的，所述立柱支撑及定位插筋之间通过第二锁定钮固定连接。

特别的，钻孔定位件与水平横杆之间通过第三锁定钮固定连接。

本实用新型的有益效果是：本装置各结构件材质为常规材质，制作成本低；各组件重量轻，施工方便、快捷，可适用于特殊高原区域，人工劳动力降效明显的部位，提高钻孔效率，缩短钻孔循环时间，加快开挖进度；利用钻孔定位件上部的两套角度盘和激光导向器，可适用于直线段底板水平光爆孔钻孔，也可以通过调整水平激光导向器的角度，实现弯弧段底板水平光爆孔钻孔。

附图说明

图1为实用新型装置结构示意图。

图2为图1中A-A面结构示意图。

图3为图2中B-B面结构示意图。

图4为钻孔定位件俯视图。

其中，定位插筋—1；插筋槽—11；第二锁定钮—12；立柱支撑—2；端部接头—21；水平横杆—22；上部圆盘卡托—23；下部圆盘卡托—24；第一锁定钮—25；钻孔定位件—3；定位筒—31；活动球托—32；实球旋转基座—33；钻杆导向杆—34；水平尺—35；第三锁定钮—36；角度调节装置—4；固定板—41；竖向角度盘—42a；水平角度盘—42b；激光导向器—43。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

一种水平光爆孔孔向控制装置，包括插入底板基岩面的两个定位插筋1；还包括竖直套设于所述定位插筋1外部的底部带有插筋槽11的立柱支撑2；还包括通过连接件水平地相向设置于立柱支撑2上的端部接头21，两个端部接头21之间连接有带内螺纹的水平横杆22；还包括套设于所述水平横杆22外部的至少两个钻孔定位件3；所述钻孔定位件3包括定位筒31，在所述定位筒31的顶部设有角度调节装置4；所述定位筒31的顶部还通过活动球托32及实球旋转基座33连接沿水平横杆22径向设置的钻杆导向杆34；所述水平横杆22顶部沿长度方向设有条形通槽，所述角度调节装置4包括一个贯穿定位筒31壁并插入所述条形通槽的L形固定板41，在所述固定板41的竖直面上设有竖向角度盘42a，在水平面上设有水平角度盘42b，在所述角度盘的圆心处均设有激光导向器43。

实际使用过程中，水平横杆22作为水平孔钻孔设备荷载的承载装置，设备钻进过程中始终处于水平状态，便于统一上部钻孔定位装置的参数；孔定位件3套接在水平横杆22外部，可在水平横杆22上根据需要任意滑动，根据不同围岩类别的爆破设计孔间距不同，随时调节钻孔位置，确定钻孔位置的装置；第三锁定钮36以螺扣型式与钻孔定位件3连接，拧紧或松动第三锁定钮36可实现钻孔定位件3的固定或滑动；固定板41作为与穿过定位筒31并与定位筒31牢固焊接的支撑件，成L型布置，底端伸入水平横杆22顶部的长条状通槽内，起到防止定位筒31转动的作用；并在固定板41上部布置竖向角度盘42a和水平向角度盘42b，竖向角度盘42a和水平向角度盘42b圆心处均配置激光导向器43，该构件为本装置的核心部件之一。

钻孔时固定板41始终处于固定状态，且上部水平端处于水平状态，通过竖向角度盘42a和提前由激光导向器43射线设置的钻孔下倾角度为钻杆下倾施工角度提供标杆参考，防止出现剪刀孔，避免施工超挖；通过上部水平角度盘42b和激光导向器43射出直线，可有效为水平向钻孔提供标杆，防止出现八字孔。活动球托32与定位筒31焊接牢固，为2/3的球形定制件，圆心与钻孔定位件3、水平横杆22圆心在同一垂线上。内嵌实球旋转基座33，实现其可在活动球托32内360°旋转，但不脱出活动球托32。钻杆导向杆34固定于实球旋转基座33上，钻杆施钻时穿入钻杆导向杆34内，固定钻孔方向，可360°旋转；与固定板41上的竖向和水平向激光导向器43联合使用，可进行任意钻孔角度的控制和纠偏，防止在钻孔过程中由于钻杆角度变化导致出现剪刀孔或八字孔；同时至少两个钻孔定位件3可以在一个钻孔施工的同时对另一个钻孔同步施工，对于加快施工进度，缩短工期具有较大作用。

作为一个优选的实施例，所述立柱支撑2的上半段设有外螺纹，所述连接件包括通过螺纹设置于立柱支撑2上的上部圆盘卡托23及下部圆盘卡托24，端部接头21固定于上部圆盘卡托23及下部圆盘卡托24之间；还包括分别横向贯穿上部圆盘卡托23及下部圆盘卡托24的第一锁定钮25；上部圆盘卡托23及下部圆盘卡托24依托于立柱支撑2上，可对水平横杆22及端部接头21整体连接件进行限位。现场可根据需要通过调节上圆盘卡托23及下圆盘卡托24的位置调整水平横杆22的水平高度，以满足现场需要。调节至一定高度后，与钻孔定位件3上的水平尺联35合使用，对圆盘卡托进行精调，保证水平横杆22的水平状态，调整完毕后，通过第一锁定钮25拧紧，避免施工过程中水平横杆22出现失平状态。

作为一个优选的实施例，所述定位筒31上还设有水平尺35；所述水平尺35内嵌于定位筒31上，主要确保施钻时，水平横杆2和定位筒31处于水平状态。

作为一个优选的实施例，所述立柱支撑2及定位插筋1之间通过第二锁定钮12固定连接；立柱支撑2为上实下空的钢结构，作为传力兼高度调节杆件；通过立柱支撑2将水平横杆22承担的荷载传至下部。通过上部加工的丝扣与上部圆盘卡托23及下部圆盘卡托24联合使用，可调节水平横杆22的竖向高度；另外下部为空心结构，作为插筋槽11，通过第二锁定钮12实现立柱支撑2和下部插筋的固定和拆除，将立柱支撑2套在定位插筋1上，拧紧第二锁定钮12，可固定立柱支撑2位置，为上部结构提供稳定的支撑体系，松动第二锁定钮12可将立柱支撑2抽出。

作为一个优选的实施例，钻孔定位件3与水平横杆22之间通过第三锁定钮36固定连接。

本实用新型装置的使用方法包括以下步骤：

步骤1：清理石渣，裸露基础基岩，利用冲击钻钻出插筋孔并安装定位插筋1；套接立柱支撑2、上部圆盘卡托23及下部圆盘卡托24后通过第二锁定钮12固定立柱支撑2及定位插筋1之间的相对位置；在水平横杆22外部套接钻孔定位件3后将水平横杆22旋入端部接头21，再将端部接头21套入上部圆盘卡托23及下部圆盘卡托34之间，通过水平尺35调平后利用第一锁定钮25将上部圆盘卡托23、下部圆盘卡托24的位置锁死；

步骤2：根据装置与钻孔掌子面距离计算钻孔下倾角度，以免造成施工超挖；确定钻孔定位件3的水平位置后通过第三锁定钮36锁定钻孔定位件3的位置；利用钻孔定位件3上的两个激光导向器43分别设置水平及竖直方向的钻孔角度参数；完毕后打开激光导向器43电源，射出激光束，将钻杆穿入钻孔定位件3上部的钻杆导向杆34后进行施钻；

步骤3：在钻孔过程中，以激光导向器43发出的光束作为钻杆钻进方向的参考标杆，随时检查并通过激光束对钻杆钻孔方向纠偏，直至完成该光爆孔的钻孔施工；

步骤4：根据爆破设计确定的爆破孔孔距，利用卷尺将水平横杆22上的两套钻孔定位件3之间的间距确定后，重复“步骤1~步骤3”完成后续光爆孔的施钻。

本实用新型描述中出现的“连接”、“固定”，可以是固定连接、加工成型、焊接，也可以机械连接，具体情况理解上述属于在本实用新型中的具体含义。

本实用新型描述中，出现的术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系仅为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有的特定的方位，因此并不能理解为对本实用新型的限制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所描述的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种水平光爆孔孔向控制装置，其特征在于，包括插入底板基岩面的两个定位插筋（1）；还包括竖直套设于所述定位插筋（1）外部的底部带有插筋槽（11）的立柱支撑（2）；还包括通过连接件水平地相向设置于立柱支撑（2）上的端部接头（21），两个端部接头（21）之间连接有带内螺纹的水平横杆（22）；还包括套设于所述水平横杆（22）外部的至少两个钻孔定位件（3）；所述钻孔定位件（3）包括定位筒（31），在所述定位筒（31）的顶部设有角度调节装置（4）；所述定位筒（31）的顶部还通过活动球托（32）及实球旋转基座（33）连接沿水平横杆（22）径向设置的钻杆导向杆（34）；所述水平横杆（22）顶部沿长度方向设有条形通槽，所述角度调节装置（4）包括一个贯穿定位筒（31）壁并且顶端收窄插入所述条形通槽的L形固定板（41），在所述固定板（41）的竖直面上设有竖向角度盘（42a），水平面上设有水平角度盘（42b），在所述竖向角度盘（42a）及水平角度盘（42b）的圆心处均设有激光导向器（43）。

2.如权利要求1所述的一种水平光爆孔孔向控制装置，其特征在于，所述立柱支撑（2）的上半段设有外螺纹，所述连接件包括通过螺纹设置于立柱支撑（2）上的上部圆盘卡托（23）及下部圆盘卡托（24），端部接头（21）固定于上部圆盘卡托（23）及下部圆盘卡托（24）之间；还包括分别横向贯穿上部圆盘卡托（23）及下部圆盘卡托（24）的第一锁定钮（25）。

3.如权利要求1所述的一种水平光爆孔孔向控制装置，其特征在于，所述定位筒（31）上还设有水平尺（35）。

4.如权利要求1所述的一种水平光爆孔孔向控制装置，其特征在于，所述立柱支撑（2）及定位插筋（1）之间通过第二锁定钮（12）固定连接。

5.如权利要求1所述的一种水平光爆孔孔向控制装置，其特征在于，钻孔定位件（3）与水平横杆（22）之间通过第三锁定钮（36）固定连接。

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