CN217384012U - 一种隧道爆破钻孔角度定位仪 - Google Patents

Abstract

一种隧道爆破钻孔角度定位仪，属于工程测量与质量控制领域。包括角度坐标球和外围框架。角度坐标球包括上半球；外围框架主要包括水平角框架、长平架、竖向角框架，内向激光杆、外向激光杆，以及各层框架、球体之间连接的轴承。角度坐标球的纬度坐标与地球仪纬度标注相似，下半球标注：0°～90°，上半球标注：0°～‑90°；水平坐标环的纬度坐标按照两个(0°～180°)轴对称逆时针方向标注。

Description

一种隧道爆破钻孔角度定位仪

技术领域

本实用新型涉及隧道爆破钻孔角度的定位问题，属于工程测量与质量控制领域。

背景技术

山岭隧道施工普遍采用钻爆法掘进。在隧道控制爆破中钻孔角度的准确度对各段位抵抗线的影响较大，进而影响爆破效果，并对工程经济性和安全性造成影响。目前，隧道钻孔一搬采用人工手风钻打孔，有时采用凿岩台车打孔。手风钻打孔对于打孔角度的控制基本上依靠工人经验，这既影响了准确度也使废孔率较高，效率和效果都大受影响。另外，目前多数凿岩台车也缺乏一种灵活、经济、易用的角度定位装置。同时，钻孔角度是一种隐蔽的施工质量指标，需要一种灵活、方便的质量检查监督工具。因此，有必要设计一种专门的钻孔角度定位装置。

实用新型内容

本实用新型是为了解决隧道爆破钻孔过程中存在的角度不准、废孔率高、检查纠正不便，以及对后期施工影响的问题，是一种隧道爆破钻孔角度定位仪。

本实用新型采用的技术方案为一种改进的陀螺仪装置，该装置包括角度坐标球和外围框架；角度坐标球(1)包括上半球(11)和下半球(12)，为半透明塑料材质，上半球(11)和下半球(12)通过螺纹连接匹配形成空腔球结构；上半球顶部和下半球底部留有轴承安装孔；在上半球外部与下半球连接处的水平面外周向外凸起一圈滑轨(14)，水平角度坐标环(7)套在滑轨(14)上，在滑轨(14)上可以绕球体竖直中心轴转动，用以校准角度坐标；重块(16)固定在下半球腔体内底部，用以保证上半球(11)和下半球(12)的中心轴垂直方向不变；空腔球结构内部水平中心面内固定一个水平的长条形永磁铁(15)，用以保证球体中心水平面水平方向不偏移；

外围框架主要包括水平角框架(2)、长平架(3)、竖向角框架(4)，内向激光杆(8)、外向激光杆(9)，各轴承空间对称安装，起到固定和保证相对转动的作用；除轴承和激光杆外，外围框架为硬质全透明塑料材质，以保证角度读取方便。

上半球顶部和下半球底部的轴承安装孔(13)均安装匹配有第一轴承(5)，环状结构的水平角框架(2)通过第一轴承(5)安装到角度坐标球(1)上，水平角框架(2)可以绕角度坐标球(1)竖直中心轴转动；环状结构的长平架(3)通过第二轴承(6)安装在水平角框架(2)外侧同时也是位于角度坐标球(1)外周，两个第二轴承(6)安装在水平角框架(2)环状结构直径两端，两个第二轴承(6)的连线水平，长平架(3)可以绕角度坐标球(1)水平方向的中心轴转动；环状结构的竖向角框架(4)通过第三轴承(18)安装在长平架(3)外侧同时也是位于角度坐标球(1)外周，两个第三轴承(18)安装在长平架(3)环状结构直径两端，两个第三轴承(18)的连线与两个第二轴承(6)的连线垂直；竖向角框架(4)的外侧安装有一个外向激光杆(9)和一个内向激光杆(8)，外向激光杆(9)和内向激光杆(8)安装在竖向角框架(4)环状结构直径两端，外向激光杆(9)和内向激光杆(8)中心轴同轴且与此直径方向一致；外向激光杆(9)远离竖向角框架(4)的一端顶部留有第一激光射孔(10)；内向激光杆(8)与竖向角框架(4)连接的一端的端部留有第二激光射孔(17)，内向激光杆(8)同时起到握柄的作用。

角度坐标球(1)的纬度坐标与地球仪纬度标注相似，下半球标注：0°～90°，上半球标注：0°～-90°；水平坐标环(7)上对应的经度坐标按照两个0°～180°进行对称逆时针方向标注。

内向激光杆(8)、外向激光杆(9)内均设有激光器。

该装置的实施过程如下，首先需要校准水平坐标系，在隧道掌子面附近确定隧道轴线方向和横断面方向，以横断面方向右向为水平纬度的0点，将横断面方向标记在地面上；打开激光器，使外向激光杆(9)指向与横断面方向的右向一致，并保持水平；此时，内向激光杆(8)激光打在水平角度坐标环(7)上，转动(7)，使得激光点在纬度坐标0点上。

坐标系校准后，即可将该装置用于打孔角度的测定。让外向激光杆(9)的激光打在打孔位置上，手握内向激光杆(8)调整入射角度，当内向激光杆(8)的光点打在角度坐标球(1)上设计的坐标位置上时，此时入射方向即为打孔方向，可以此方向作为打孔方向进行钻进作业。

附图说明

图1是整体结构正视图。

图2是整体结构左视图。

图3是整体结构俯视图。

图4是整体结构透视图。

图5是上下半球垂直剖面图。

图6是水平角度环透视图。

图7是永磁铁透视图。

图8隧道掌子面测量坐标示意图。

角度坐标球(1)、水平角框架(2)、长平架(3)、竖向角框架(4)，第一轴承(5)第二轴承(6)水平角度坐标环(7)内向激光杆(8)、外向激光杆(9)第一激光射孔(10)上半球(11)和下半球(12)，轴承安装孔(13)，滑轨(14)，长条形永磁铁(15)，重块(16)第二激光射孔(17)、第三轴承(18)。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型作具体说明，附图均为示意图，仅以示意方式说明本实用新型基本结构，但本实用新型并不限于以下实施例。

实施例1

其中，坐标球(1)为半透明塑料材质，除轴承和激光杆外，外围框架为硬质全透明塑料材质。

图1-7表示出本实用新型的基本构成，图8为实施例作业位置示意。图中X方向为断面方向右向，Y方向为隧道轴向。首先校准水平坐标系，以横断面方向X为水平纬度的0点，将X方向标记在地面上；打开激光器，使外向激光杆(9)指向与X方向的右向一致，并保持水平；此时，内向激光杆(8)激光打在水平角度坐标环(7)上，转动(7)，使得激光点在纬度坐标0点上。

坐标系校准后，即可将该装置用于打孔角度的测定。让外向激光杆(9)的激光打在打孔位置上，手握内向激光杆(8)调整入射角度，当内向激光杆(8)的光点打在(1)上设计的坐标位置上时，此时入射方向即为打孔方向，可以此方向作为打孔方向进行钻进作业。技术人员也可使用该装置监督检查打孔质量。

Claims (2)

1.一种隧道爆破钻孔角度定位仪，其特征在于，是一种改进的陀螺仪装置，包括角度坐标球和外围框架；角度坐标球(1)包括上半球(11)和下半球(12)，为半透明塑料材质，上半球(11)和下半球(12)通过螺纹连接匹配形成空腔球结构；上半球顶部和下半球底部留有轴承安装孔；在上半球外部与下半球连接处的水平面外周向外凸起一圈滑轨(14)，水平角度坐标环(7)套在滑轨(14)上，在滑轨(14)上可以绕球体竖直中心轴转动，用以校准角度坐标；重块(16)固定在下半球腔体内底部，用以保证上半球(11)和下半球(12)的中心轴垂直方向不变；空腔球结构内部水平中心面内固定一个水平的长条形永磁铁(15)，用以保证球体中心水平面水平方向不偏移；

外围框架主要包括水平角框架(2)、长平架(3)、竖向角框架(4)，内向激光杆(8)、外向激光杆(9)；

上半球顶部和下半球底部的轴承安装孔(13)均安装匹配有第一轴承(5)，环状结构的水平角框架(2)通过第一轴承(5)安装到角度坐标球(1)上，水平角框架(2)可以绕角度坐标球(1)竖直中心轴转动；环状结构的长平架(3)通过第二轴承(6)安装在水平角框架(2)外侧同时也是位于角度坐标球(1)外周，两个第二轴承(6)安装在水平角框架(2)环状结构直径两端，两个第二轴承(6)的连线水平，长平架(3)可以绕角度坐标球(1)水平方向的中心轴转动；环状结构的竖向角框架(4)通过第三轴承(18)安装在长平架(3)外侧同时也是位于角度坐标球(1)外周，两个第三轴承(18)安装在长平架(3)环状结构直径两端，两个第三轴承(18)的连线与两个第二轴承(6)的连线垂直；竖向角框架(4)的外侧安装有一个外向激光杆(9)和一个内向激光杆(8)，外向激光杆(9)和内向激光杆(8)安装在竖向角框架(4)环状结构直径两端，外向激光杆(9)和内向激光杆(8)中心轴同轴且与此直径方向一致；外向激光杆(9)远离竖向角框架(4)的一端顶部留有第一激光射孔(10)；内向激光杆(8)与竖向角框架(4)连接的一端的端部留有第二激光射孔(17)，内向激光杆(8)同时起到握柄的作用；

内向激光杆(8)、外向激光杆(9)内均设有激光器。

2.按照权利要求1所述的一种隧道爆破钻孔角度定位仪，其特征在于，角度坐标球(1)的纬度坐标与地球仪纬度标注相似，下半球标注：0°～90°，上半球标注：0°～-90°；水平角度坐标环(7)上对应的经度坐标按照两个0°～180°进行对称逆时针方向标注。

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