一种悬浮式重锤测斜仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种悬浮式重锤测斜仪，它包括卷扬电机，卷扬电机的卷扬筒上卷有钢丝绳，钢丝绳穿过固定在支撑平台顶部的定滑轮，所述支撑平台的中部安装有浮筒装置，钢丝绳穿过浮筒装置，在钢丝绳的末端连接有线垂悬挂装置，所述线垂悬挂装置位于待测孔的内部，待测孔的进口位置设置有测量装置。此测斜仪针对垂直度要求非常高的钻孔施工中需要高频度、高精度检测，通过此测斜仪为钻孔施工现场提供一种安装便捷、数据准确可靠、满足实时检测需要高效高精度垂直度检测装置。
【专利说明】
一种悬浮式重锤测斜仪
技术领域
[0001]本实用新型涉及垂直度测量装置，主要用于测量钻孔垂直度(倾斜度)的测量器具，尤其涉及一种带悬浮装置用于测量钻孔倾斜度的组合测量器具。
【背景技术】
[0002]垂直度是钻孔施工过程中经常需要测量的一项重要指标，垂直度的优劣直接影响钻孔的施工质量。尤其在水利水电大坝安全监测工程，会遇到各种类型的钻孔，如正垂孔、倒垂孔、双金属标钻孔、测温钢管标钻孔等，这些钻孔主要用来安装精密监测设备，要求钻孔有效孔径150?400之间，垂直度的要求非常高，现行行业规范要求倾斜度小于0.1%，而大型水电站安全监测工程中超过100米的钻孔已非常普遍，按100米计，垂直度偏差不能超过10cm，这样的精度要求在常规钻孔施工至少高了一个数量级。且钻孔垂直度质量的好坏直接影响钻孔的成败，如果钻孔不符合要求，就会造成已钻孔报废再重新钻孔，这样的质量事故会造成极大的经济损失。因此，需要在钻孔过程中经常检测钻孔的垂直度，一般要求每钻进Im?2m即应检测一次。在以往施工中，通常使用较为简陋的垂线测斜设备，测量范围和精度都难以满足要求;或者使用非常昂贵的抗磁干扰测斜仪，测量效率非常低，直接影响施工工期。为了适应如此高精度、高频度的检测要求，设计了一种操作快、精度高的悬浮式重锤测斜装置。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种悬浮式重锤测斜仪，此测斜仪针对垂直度要求非常高的钻孔施工中需要高频度、高精度检测，通过此测斜仪为钻孔施工现场提供一种安装便捷、数据准确可靠、满足实时检测需要高效高精度垂直度检测装置。
[0004]为了实现上述的技术特征，本实用新型所采用的技术特征是:一种悬浮式重锤测斜仪，它包括卷扬电机，卷扬电机的卷扬筒上卷有钢丝绳，钢丝绳穿过固定在支撑平台顶部的定滑轮，所述支撑平台的中部安装有浮筒装置，钢丝绳穿过浮筒装置，在钢丝绳的末端连接有线垂悬挂装置，所述线垂悬挂装置位于待测孔的内部，待测孔的进口位置设置有测量
目.ο
[0005]所述支撑平台包括多根支撑腿，支撑腿的顶端通过交叉角钢焊接有顶部平台；所述支撑腿的中间部位固定有中部平台，中部平台的中心加工有中心孔，中心孔的底部连接有钢箍，钢箍的底端焊接有支撑板，所述支撑板的下端面固定有夹线器;所述顶部平台的中心垂直安装有定滑轮。
[0006]所述浮筒装置包括外筒体，外筒体的中心设置有中心密封管，所述外筒体内部配合设置有内筒体，内筒体的中心设置有定位空心柱，所述外筒体内部注有水，所述内筒体能够漂浮在水上。
[0007]所述测量装置包括横向测量杆，横向测量杆和纵向测量杆垂直固定，所述横向测量杆的上表面加工有滑槽，滑槽上通过滑动配合安装有滑块，滑块上固定有纵向板尺，所述横向测量杆的边缘固定有横向板尺，所述横向测量杆和纵向测量杆的交叉点设置为坐标原点；所述纵向板尺和横向板尺上都加工有刻度线，所述横向测量杆和纵向测量杆为直角坐标系。
[0008]所述线垂悬挂装置包括连接头，连接头通过螺纹配合固定在螺杆的上顶部，连接头与钢丝绳相连，所述螺杆上从上致下依次安装有上对中圆盘、中间固定对中圆盘和下对中圆盘，所述上对中圆盘通过上调节螺母固定在螺杆上;所述中间固定对中圆盘通过中调节螺母固定在螺杆上;所述下对中圆盘通过下调节螺母固定在螺杆上;所述上对中圆盘和下对中圆盘之间设置有六个均布的钢带尺弹簧片，所述钢带尺弹簧片的上端通过上销钉铰接在上对中圆盘上，所述钢带尺弹簧片的下端通过下销钉铰接在下对中圆盘上;所述上对中圆盘和中间固定对中圆盘之间安装有三个均布的短调节螺杆;所述螺杆的末端通过螺纹连接有重锤。
[0009]本实用新型有如下有益效果:
[0010]1、通过设置卷扬电机能够对钢丝绳进行拉伸，进而能够方便的对线垂悬挂装置进行下放和上升，通过自动化控制能够简化操作，提高作业效率。
[0011]2、通过设置支撑平台能够对整个吊装系统进行支撑，而且保证了平台的稳定性，使其能够平稳的支撑在待测孔的上方。
[0012]3、通过定滑轮减少了钢丝绳运行的摩擦力，同时保证能够改变其钢丝绳的运行方向。
[0013]4、通过在支撑平台上设置浮筒装置能够保证整个线垂悬挂装置保持垂直悬挂状态，进而保证其在水的浮力作用下保持受力平衡，避免内浮筒装置靠近外浮筒或者其他侧壁，避免对线垂悬挂装置的垂直悬挂状态产生影响。
[0014]5、通过调节线垂悬挂装置能够改变其直径进而保证其能够适应不同的待测孔的直径，在调节时通过旋动下调节螺母，进而改变下对中圆盘和上对中圆盘之间的距离，进而改变钢带尺弹簧片的弯曲半径，从而改变其直径;也可以通过改变中间固定对中圆盘和上对中圆盘之间的距离，来改变钢带尺弹簧片的弯曲半径，进而改变其直径使其适应不同的待测孔。
[0015]6、通过设置测量装置能够准确的测量钢丝绳在下放到不同深度的待测孔时孔心的坐标值。
[0016]7、通过多次测量不同深度的待测孔时得到的中心孔坐标值能够为后续的倾斜度测量提供数据。
【附图说明】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0018]图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0019]图2为本实用新型的支撑平台结构示意图。
[0020]图3为本实用新型的外筒体结构示意图。
[0021 ]图4为本实用新型的内筒体结构示意图。
[0022]图5为本实用新型的测量装置结构示意图。
[0023]图6为本实用新型的线垂悬挂装置结构示意图。
[0024]图中:卷扬电机1、卷扬筒2、钢丝绳3、支撑平台4、定滑轮5、浮筒装置6、测量装置7、线垂悬挂装置9、待测孔10、水11;
[0025]支撑腿401、顶部平台402、中部平台403、中心孔404、钢箍405、支撑板406、夹线器407；
[0026]外筒体601、中心密封管602、定位空心柱603、内筒体604 ；
[0027]横向测量杆701、滑槽702、纵向测量杆703、纵向板尺704、滑块705、横向板尺706 ；
[0028]连接头901、螺杆902、上对中圆盘903、上销钉904、钢带尺弹簧片905、中间固定对中圆盘906、中调节螺母907、下销钉908、下对中圆盘909、重锤910、上调节螺母911、短调节螺杆912。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。
[0030]实施例1:
[0031]参见图1-6，一种悬浮式重锤测斜仪，它包括卷扬电机I，卷扬电机I的卷扬筒2上卷有钢丝绳3，钢丝绳3穿过固定在支撑平台4顶部的定滑轮5，所述支撑平台4的中部安装有浮筒装置6，钢丝绳3穿过浮筒装置6，在钢丝绳3的末端连接有线垂悬挂装置9，所述线垂悬挂装置9位于待测孔10的内部，待测孔10的进口位置设置有测量装置7。通过上述结构能够顺利的将线垂悬挂装置9下方到待测孔10内部，同时通过线垂悬挂装置9上的钢带尺弹簧片905能够调节其直径进而使其能够适应不同孔径的待测孔10，通过浮筒装置6能够保证其下方悬挂的线垂悬挂装置9只在浮力作用下，而不受外力作用，进而保证其垂直度，保证了测量精度。
[0032]进一步的，所述支撑平台4包括多根支撑腿401，支撑腿401的顶端通过交叉角钢焊接有顶部平台402;所述支撑腿401的中间部位固定有中部平台403，中部平台403的中心加工有中心孔404，中心孔404的底部连接有钢箍405，钢箍405的底端焊接有支撑板406，所述支撑板406的下端面固定有夹线器407;所述顶部平台402的中心垂直安装有定滑轮5。通过支撑平台4能够为整个测量装置提供支撑平台，进而保证了整个测量的正常进行。
[0033I进一步的，所述浮筒装置6包括外筒体601，外筒体601的中心设置有中心密封管602，所述外筒体601内部配合设置有内筒体604，内筒体604的中心设置有定位空心柱603，所述外筒体601内部注有水11，所述内筒体604能够漂浮在水11上。通过设置浮筒装置6能够保证内筒体604免受外力的作用，只在浮力作用下，保证了测量的精度。
[0034]进一步的，所述测量装置7包括横向测量杆701，横向测量杆701和纵向测量杆703垂直固定，所述横向测量杆701的上表面加工有滑槽702，滑槽702上通过滑动配合安装有滑块705，滑块705上固定有纵向板尺704，所述横向测量杆701的边缘固定有横向板尺706，所述横向测量杆701和纵向测量杆703的交叉点设置为坐标原点；所述纵向板尺704和横向板尺706上都加工有刻度线，所述横向测量杆701和纵向测量杆703为直角坐标系。
[0035]进一步的，所述线垂悬挂装置9包括连接头901，连接头901通过螺纹配合固定在螺杆902的上顶部，连接头901与钢丝绳3相连，所述螺杆902上从上致下依次安装有上对中圆盘903、中间固定对中圆盘906和下对中圆盘909，所述上对中圆盘903通过上调节螺母911固定在螺杆902上;所述中间固定对中圆盘906通过中调节螺母907固定在螺杆902上;所述下对中圆盘909通过下调节螺母913固定在螺杆902上;所述上对中圆盘903和下对中圆盘909之间设置有六个均布的钢带尺弹簧片905，所述钢带尺弹簧片905的上端通过上销钉904铰接在上对中圆盘903上，所述钢带尺弹簧片905的下端通过下销钉908铰接在下对中圆盘909上;所述上对中圆盘903和中间固定对中圆盘906之间安装有三个均布的短调节螺杆912;所述螺杆902的末端通过螺纹连接有重锤910。
[0036]进一步的，当需要调整线垂悬挂装置9的直径时，只需要通过调节螺母改变上对中圆盘903、中间固定对中圆盘906和下对中圆盘909之间的间距，即可对钢带尺弹簧片905的弯曲半径进行调整，进而改变其整个线垂悬挂装置9的直径。
[0037]实施例2:
[0038]采用悬浮式重锤测斜仪进行孔径倾斜度测量方法，它包括以下步骤:
[0039]I)安装支撑平台4，搭建测量平台，在位于钻孔之后的待测孔10正上方搭建测量平台，其中支撑平台4距离待测孔10的高度为2m;
[0040]2)安置浮筒装置6，将外筒体601放置到支撑平台4的钢箍405中，使外筒体601的中心和钢箍405的轴心线保持一致，将外筒体601内部加满水11，并使内筒体604漂浮在水11上；
[0041]3)调整线垂悬挂装置9的直径，使其与待测孔10的孔径相配合，并保证其能够顺利穿过待测孔径10，
[0042]4)挂钢丝绳3，将缠绕在卷扬电机I的卷扬筒2上的直径1.0?1.2mm的不锈钢丝绳3通过定滑轮5，穿过安装在支撑平台4上的浮筒装置6，再将钢丝绳3的末端与调整好直径的线垂悬挂装置9的连接头901相连，其中钢丝绳3上标注了刻度；
[0043]5)求待测孔10的孔口中心，在钻孔孔口都设置导向管，并用混凝土加以固结，测量前要对待测孔10进行纵横垂直四等分标定，并在混凝土上用油漆标注好四等分方向线，将测量装置7的横向测量杆701和纵向测量杆703分别对准四等分方向线，即可判定测量装置7的原点为钻孔孔口中心位置点；
[0044]6)将测量装置7固定之后，分别将横向测量杆701和纵向测量杆703作为坐标系的X轴和Y轴，以测量装置7的原点作为坐标系的原点，并划分标注好1、Π、m、IV象限；
[0045]7)测量待测孔10的不同高度的数据信息；
[0046]8)根据步骤7中的数据计算待测孔10的倾斜度。
[0047]本实用新型在大型水利枢纽的安全监测工程中得以应用，制作成本低、操作便捷，精度高。适用于高频度、高精度的钻孔垂直度测量及检测。可以为钻孔施工提供精确的偏斜值，有利于施工中进行及时纠偏，能够有效规避因垂直度误差超限而导致钻孔报废的风险。
【主权项】
1.一种悬浮式重锤测斜仪，其特征在于:它包括卷扬电机(I)，卷扬电机(I)的卷扬筒(2)上卷有钢丝绳(3)，钢丝绳(3)穿过固定在支撑平台(4)顶部的定滑轮(5)，所述支撑平台(4)的中部安装有浮筒装置(6)，钢丝绳(3)穿过浮筒装置(6)，在钢丝绳(3)的末端连接有线垂悬挂装置(9)，所述线垂悬挂装置(9)位于待测孔(10)的内部，待测孔(10)的进口位置设置有测量装置(7)。2.根据权利要求1所述一种悬浮式重锤测斜仪，其特征在于:所述支撑平台(4)包括多根支撑腿(401)，支撑腿(401)的顶端通过交叉角钢焊接有顶部平台(402);所述支撑腿(401)的中间部位固定有中部平台(403)，中部平台(403)的中心加工有中心孔(404)，中心孔(404)的底部连接有钢箍(405)，钢箍(405)的底端焊接有支撑板(406)，所述支撑板(406)的下端面固定有夹线器(407);所述顶部平台(402)的中心垂直安装有定滑轮(5)。3.根据权利要求1所述一种悬浮式重锤测斜仪，其特征在于:所述浮筒装置(6)包括外筒体(601)，外筒体(601)的中心设置有中心密封管(602)，所述外筒体(601)内部配合设置有内筒体(604)，内筒体(604)的中心设置有定位空心柱(603)，所述外筒体(601)内部注有水(11)，所述内筒体(604)能够漂浮在水(11)上。4.根据权利要求1所述一种悬浮式重锤测斜仪，其特征在于:所述测量装置(7)包括横向测量杆(701)，横向测量杆(701)和纵向测量杆(703)垂直固定，所述横向测量杆(701)的上表面加工有滑槽(702)，滑槽(702)上通过滑动配合安装有滑块(705)，滑块(705)上固定有纵向板尺(704)，所述横向测量杆(701)的边缘固定有横向板尺(706)，所述横向测量杆(701)和纵向测量杆(703)的交叉点设置为坐标原点;所述纵向板尺(704)和横向板尺(706)上都加工有刻度线，所述横向测量杆(701)和纵向测量杆(703 )为直角坐标系。5.根据权利要求1所述一种悬浮式重锤测斜仪，其特征在于:所述线垂悬挂装置(9)包括连接头(901)，连接头(901)通过螺纹配合固定在螺杆(902 )的上顶部，连接头(901)与钢丝绳(3)相连，所述螺杆(902)上从上致下依次安装有上对中圆盘(903)、中间固定对中圆盘(906)和下对中圆盘(909)，所述上对中圆盘(903)通过上调节螺母(911)固定在螺杆(902)上;所述中间固定对中圆盘(906 )通过中调节螺母(907 )固定在螺杆(902 )上;所述下对中圆盘(909 )通过下调节螺母(913 )固定在螺杆(902 )上;所述上对中圆盘(903)和下对中圆盘(909)之间设置有六个均布的钢带尺弹簧片(905)，所述钢带尺弹簧片(905)的上端通过上销钉(904)铰接在上对中圆盘(903)上，所述钢带尺弹簧片(905)的下端通过下销钉(908)铰接在下对中圆盘(909)上;所述上对中圆盘(903)和中间固定对中圆盘(906)之间安装有三个均布的短调节螺杆(912);所述螺杆(902 )的末端通过螺纹连接有重锤(910)。
【文档编号】E21B47/0236GK205532582SQ201620233601
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】邱章云, 罗琛, 李哲, 唐亿阶, 田学芝, 冯昌幸, 范学振, 郭海伦
【申请人】中国葛洲坝集团勘测设计有限公司