岩石钻机钻孔方位测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供岩石钻机钻孔方位测量装置及测量方法，涉及手持地质钻机领域，第一根钢条、定向杆的第二根钢条和定向杆的第三根钢条呈矩形开口设置，第三根钢条的一侧固定焊接有铁卡，第一根钢条的底端设置有单节万向节，第一根钢条通过单节万向节与钢板铰接。该岩石钻机钻孔方位测量装置及测量方法，钻孔时，钻杆与定向杆通过铁卡牢固相连，并且在确定角度后可以及时固定，孔眼的空间方位利用量角器直接确定，钻孔稳定、精确，极大的优化了钻孔时的角度精度，相对于临时制作的简易角度测量装置，钻孔精度大大提高，施工工艺简单，成本低，施工速度快，劳动强度小，本发明专利技术体积小，重量轻，便于携带，使用方便。

【技术实现步骤摘要】
岩石钻机钻孔方位测量装置及测量方法
本专利技术涉及手持地质钻机的钻孔方位测量装置，它能准确的确定钻孔空间方位，配合手持地质钻机进行精确钻孔取芯。
技术介绍
地质钻孔是指利用一定的钻探机械设备和工艺取得地表以下岩矿心的过程，它能为地质和矿产资源参数做出可靠评价，地质钻孔在工程和科研工作中被广泛采用。国内市场上供应的普通工程地质钻机一般都为垂直平面的钻探钻机，由于不能进行不同方向的钻孔，不能满足日益增长的工程和学术研究的需求，近年来，出现了手持式地质钻机，这种钻机可以满足不同角度钻探的需求，但是由于构造简单，缺乏有效的定位装置，目前，现场一般采用吊线，使用坡度规、经纬仪等仪器对手持式钻机的钻孔的方位进行定位，但是这几种方法测量方法都存在较大的误差，并且操作繁琐，在精确的地质钻孔中，难以满足需求，因此需要一种精确、便捷的钻孔定位测量装置来辅助手持式地质钻机进行钻孔作业。在本专利技术之前，专利号为201310588191.3，该专利技术公布了一种钻孔方位仪，利用角度尺和激光仪确定钻孔的位置并进行标记，显著提高了钻孔的精度。但是该方位仪存在着体积大，操作困难，标记时需要油漆喷涂，不能在钻孔时实时定位的等问题。为在使用手持式地质钻机钻孔时，既保证使用的便捷性又保证结果的准确性，研发出一种更适合地质钻孔工作的新型岩石钻机钻孔方位测量装置及测量方法。
技术实现思路
（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术公开了岩石钻机钻孔方位测量装置及测量方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。（二）技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：定向杆的第一根钢条、定向杆的第二根钢条、定向杆的第三根钢条和钢板，所述第一根钢条、定向杆的第二根钢条和定向杆的第三根钢条呈矩形开口设置，所述第三根钢条的一侧固定焊接有铁卡，所述第一根钢条的底端设置有单节万向节，所述第一根钢条通过单节万向节与钢板铰接。所述钢板的上表面设置有合页，所述钢板通过合页铰接有固定有钢片一，所述钢片一呈四分之一圆弧设置，所述钢片一的一侧垂直设置有钢片二，所述钢片二呈二分之一圆弧设置，所述钢片二的底部与钢板垂直固定。所述钢片一与钢片二的弧线位置对应开设有螺栓缝一和螺栓缝二，所述螺栓缝一和螺栓缝二的内部设置蝶形螺栓一和蝶形螺栓二，所述蝶形螺栓一与蝶形螺栓二的端部分别穿过螺栓缝一和螺栓缝二。优选的，所述钢板的上表面设置有管水准器一和管水准器二，所述管水准器一与钢片二平行并列设置，所述管水准器二与钢片二垂直相对设置，所述钢板的上表面且与管水准器二平行设置。优选的，所述单节万向节设置在钢片二的圆心处。优选的，所述钢片一与钢片二弧形处开设的螺栓缝二相对的位置滑动设置。优选的，所述铁卡的数量为两个，两个铁卡呈竖直并列设置。优选的，第一步：确定钻孔位置在空间中的角度，以正南方向为x轴正方向，正东方向为y轴正方向，竖直向上为z轴正方向建立坐标系，量取设计钻孔方向在xoz面上的投影与z轴正方向的夹角α，量取钻孔方向在zoy平面上的投影与z轴的夹角β。第二步：松开固定量角器的蝶型螺栓，转动活动量角器转动到角度α处，拧紧固定量角器上的蝶形螺栓。松开活动量角器上的蝶形螺栓，在活动量角器表面上转动定向杆到角度β，并拧紧活动量角器上的蝶形螺栓，将定向杆固定。第三步：将方位测量装置固定钻杆上，在前后、左右调节钻杆，使钢底座两个管水准器中的气泡居中，指南针指向与固定量角器的底边平行且指南针靠近的仪器的一边为正南方向。第四步：固定钻杆，取下方位测量装置，进行钻孔。本专利技术公开了岩石钻机钻孔方位测量装置及测量方法，其具备的有益效果如下：该岩石钻机钻孔方位测量装置及测量方法，钻孔时，钻杆与定向杆通过铁卡牢固相连，并且在确定角度后可以及时固定，孔眼的空间方位利用量角器直接确定，钻孔稳定、精确，极大的优化了钻孔时的角度精度，相对于临时制作的简易角度测量装置，钻孔精度大大提高，施工工艺简单，成本低，施工速度快，劳动强度小，本专利技术体积小，重量轻，便于携带，使用方便。附图说明图1为本专利技术结构立面图；图2为本专利技术结构侧面图；图3为本专利技术结构俯视图。图中：1a、定向杆的第一根钢条；1b、定向杆的第二根钢条；1c、定向杆的第三根钢条；2、钢片一；3、螺栓缝一；4、蝶形螺栓一；5、钢片二；6、螺栓缝二；7、蝶形螺栓二；8、单节万向节；9、合页；10、钢板；11、铁卡；12a、管水准器一；12b、管水准器二；13、指南针。具体实施方式本专利技术实施例公开岩石钻机钻孔方位测量装置及测量方法，如图1-3所示，包括定向杆的第一根钢条1a、定向杆的第二根钢条1b、定向杆的第三根钢条1c和钢板10，钢板10由300mm×180mm×30mm，第一根钢条1a、定向杆的第二根钢条1b和定向杆的第三根钢条1c呈矩形开口设置，第三根钢条1c的一侧固定焊接有铁卡11，铁卡11的数量为两个，两个铁卡11呈竖直并列设置，第一根钢条1a的底端设置有单节万向节8，第一根钢条1a通过单节万向节8与钢板10铰接，单节万向节8设置在钢片二5的圆心处；固定量角器由3mm厚的钢片5制成，直边长200mm，焊接在钢板10长中线上，固定量角器从中间分为左右两部分，从中间向左右两边由0°到90°；制作时以固定量角器直边和钢底座接触边线为90°刻度线，并在钢片二5上开约180°弧形螺栓缝6。钢板10的上表面设置有合页9，钢板10通过合页9铰接有固定有钢片一2，钢片一2呈四分之一圆弧设置，钢片一2的一侧垂直设置有钢片二5，钢片二5呈二分之一圆弧设置，钢片二5的底部与钢板10垂直固定，钢片一2与钢片二5弧形处开设的螺栓缝二6相对的位置滑动设置；钢片一2与钢片二5的弧线位置对应开设有螺栓缝一3和螺栓缝二6，螺栓缝一3和螺栓缝二6的内部设置蝶形螺栓一4和蝶形螺栓二7，蝶形螺栓一4与蝶形螺栓二7的端部分别穿过螺栓缝一3和螺栓缝二6。钢板10的上表面设置有管水准器一12a和管水准器二12b，管水准器一12a与钢片二5平行并列设置，管水准器二12b与钢片二5垂直相对设置，钢板10的上表面且与管水准器二12b平行设置。第一步：确定钻孔位置在空间中的角度，以正南方向为x轴正方向，正东方向为y轴正方向，竖直向上为z轴正方向建立坐标系，量取设计钻孔方向在xoz面上的投影与z轴正方向的夹角α，量取钻孔方向在zoy平面上的投影与z轴的夹角β。第二步：松开固定量角器的蝶型螺栓，转动活动量角器转动到角度α处，拧紧固定量角器上的蝶形螺栓。松开活动量角器上的蝶形螺栓，在活动量角器表面上转动定向杆到角度β，并拧紧活动量角器上的蝶形螺栓，将定向杆固定。第三步：将方位测量装置固定钻杆上，在前后、左右调节钻杆，使钢底座两个管水准器中的气泡居中，指南针指向与固定量角器的底边平行且指南针靠近的仪器的一边为正南方向。第四步：固定钻杆，取下方位测量装置，进行钻孔。工作原理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.岩石钻机钻孔方位测量装置，包括定向杆的第一根钢条（1a）、定向杆的第二根钢条（1b）、定向杆的第三根钢条（1c）和钢板（10），其特征在于：所述第一根钢条（1a）、定向杆的第二根钢条（1b）和定向杆的第三根钢条（1c）呈矩形开口设置，所述第三根钢条（1c）的一侧固定焊接有铁卡（11），所述第一根钢条（1a）的底端设置有单节万向节（8），所述第一根钢条（1a）通过单节万向节（8）与钢板（10）铰接；/n所述钢板（10）的上表面设置有合页（9），所述钢板（10）通过合页（9）铰接有固定有钢片一（2），所述钢片一（2）呈四分之一圆弧设置，所述钢片一（2）的一侧垂直设置有钢片二（5），所述钢片二（5）呈二分之一圆弧设置，所述钢片二（5）的底部与钢板（10）垂直固定；/n所述钢片一（2）与钢片二（5）的弧线位置对应开设有螺栓缝一（3）和螺栓缝二（6），所述螺栓缝一（3）和螺栓缝二（6）的内部设置蝶形螺栓一（4）和蝶形螺栓二（7），所述蝶形螺栓一（4）与蝶形螺栓二（7）的端部分别穿过螺栓缝一（3）和螺栓缝二（6）。/n

【技术特征摘要】
1.岩石钻机钻孔方位测量装置，包括定向杆的第一根钢条（1a）、定向杆的第二根钢条（1b）、定向杆的第三根钢条（1c）和钢板（10），其特征在于：所述第一根钢条（1a）、定向杆的第二根钢条（1b）和定向杆的第三根钢条（1c）呈矩形开口设置，所述第三根钢条（1c）的一侧固定焊接有铁卡（11），所述第一根钢条（1a）的底端设置有单节万向节（8），所述第一根钢条（1a）通过单节万向节（8）与钢板（10）铰接；
所述钢板（10）的上表面设置有合页（9），所述钢板（10）通过合页（9）铰接有固定有钢片一（2），所述钢片一（2）呈四分之一圆弧设置，所述钢片一（2）的一侧垂直设置有钢片二（5），所述钢片二（5）呈二分之一圆弧设置，所述钢片二（5）的底部与钢板（10）垂直固定；
所述钢片一（2）与钢片二（5）的弧线位置对应开设有螺栓缝一（3）和螺栓缝二（6），所述螺栓缝一（3）和螺栓缝二（6）的内部设置蝶形螺栓一（4）和蝶形螺栓二（7），所述蝶形螺栓一（4）与蝶形螺栓二（7）的端部分别穿过螺栓缝一（3）和螺栓缝二（6）。


2.根据权利要求1所述的岩石钻机钻孔方位测量装置，其特征在于：所述钢板（10）的上表面设置有管水准器一（12a）和管水准器二（12b），所述管水准器一（12a）与钢片二（5）平行并列设置，所述管水准器二（12b）与钢片二（5）垂直相对设置，所述钢板（10...

【专利技术属性】
技术研发人员：任绪言，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37