申请/专利权人：广东顺融检测科技股份有限公司

申请日：2019-07-03

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN110242286B

主分类号：E21B47/022

分类号：E21B47/022

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2024.03.19#著录事项变更;2024.03.19#著录事项变更;2019.10.15#实质审查的生效;2019.09.17#公开

摘要：本发明涉及一种重力式钻芯孔测斜仪，包括支架、中心定位组件、重力锤和终端，所述中心定位组件设置在钻芯孔顶部的开孔处，所述支架设置有绕线轮，所述绕线轮绕设有电缆线，所述电缆线的头部穿过中心定位组件竖直向下连接重力锤，所述重力锤上设置有由电机驱动转动的转盘，所述转盘与重力锤转动连接，所述转盘的外径大于或等于重力锤最大的外径，所述重力锤的中心轴、转盘的中心轴与电缆线的中心轴重合，所述重力锤设置有与终端连接的检测转盘转速的转速传感器，所述中心定位组件设置有与终端连接的检测电缆线下降长度的距离传感器。本发明当进行钻芯孔测斜时，不需要预埋设测斜仪套管，简化了检测步骤，提高了检测的效率。

主权项：1.一种重力式钻芯孔测斜仪，其特征在于：一种重力式钻芯孔测斜仪，其特征在于：包括支架1、中心定位组件5、重力锤6和终端4，所述中心定位组件5设置在钻芯孔顶部的开孔处，所述支架1设置有绕线轮2，所述绕线轮2绕设有电缆线3，所述电缆线3的头部穿过中心定位组件5竖直向下连接重力锤6；所述重力锤6上设置有转盘7；所述转盘7的外周侧设置有纹路71、内周侧设置有齿圈72；所述转盘7与重力锤6转动连接，所述转盘7的外径大于或等于重力锤6最大的外径，所述重力锤6的中心轴83、转盘7的中心轴83与电缆线3的中心轴83重合;所述重力锤6设置有安装槽61，所述安装槽61内安装有电机8且所述安装槽61对称设置有缺口611，所述电机8的输出轴连接有主动轮81，所述主动轮81伸出缺口611处的部分分别啮合有从动轮82，两个所述从动轮82分别与转盘7的齿圈72啮合，两个所述从动轮82的中心转动连接有中心轴83，所述中心轴83与重力锤6固定连接；所述重力锤6设置有与终端4连接的检测转盘7转速的转速传感器，所述中心定位组件5设置有与终端4连接的检测电缆线3下降长度的距离传感器；所述中心定位组件5包括呈圆盘状设置的定位导向盘51，所述定位导向盘51的直径与钻芯孔的直径相适配，所述定位导向盘51的中心设置有中心孔511，所述电缆线3穿过中心孔511与重力锤6相连；所述重力式钻芯孔测斜仪的测斜原理如下：通过公式α=（R-r）L计算得出钻芯孔的斜率，其中，R为定位导向盘（51）的半径，r为转盘（7）的外径，L为电缆线（3）的下降长度。

全文数据：重力式钻芯孔测斜仪技术领域本发明涉及钻芯孔测斜设备的技术领域，尤其是涉及一种重力式钻芯孔测斜仪。背景技术当基桩钻芯尚未钻至桩底即偏出桩外时，往往无法确定是因桩施工时桩身的倾斜过大造成还是因钻芯检测的钻芯孔斜率过大造成，因此，需要对钻芯孔进行斜率测试，从而确定是否是因为钻芯孔斜率过大造成。钻芯孔测斜仪包括便携式测斜仪，便携式测斜仪分为便携式垂直测斜仪和便携式水平测斜仪，目前，钻芯孔检测设备应用较多的是垂直斜侧仪，垂直斜侧仪包括测斜仪套管、测斜仪探头、控制电缆以及测斜读数仪。上述中的现有技术方案存在以下缺陷：进行钻芯孔斜率测试时，需要将测斜仪套管安装在穿过不稳定土层至下部稳定土层的垂直钻芯孔内，操作较为繁琐，检测效率低。发明内容本发明的目的是提供一种重力式钻芯孔测斜仪，当进行钻芯孔测斜时，不需要预埋设测斜仪套管，简化了检测步骤，提高了检测的效率。本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种重力式钻芯孔测斜仪，包括支架、中心定位组件、重力锤和终端，所述中心定位组件设置在钻芯孔顶部的开孔处，所述支架设置有绕线轮，所述绕线轮绕设有电缆线，所述电缆线的头部穿过中心定位组件竖直向下连接重力锤，所述重力锤上设置有由电机驱动转动的转盘，所述转盘与重力锤转动连接，所述转盘的外径大于或等于重力锤最大的外径，所述重力锤的中心轴、转盘的中心轴与电缆线的中心轴重合，所述重力锤设置有与终端连接的检测转盘转速的转速传感器，所述中心定位组件设置有与终端连接的检测电缆线下放长度的距离传感器。通过采用上述技术方案，检测时，先通过绕线轮上的电缆线将定位锤上升至中心定位组件的底部，然后使电缆线缓慢沿竖直方向下降，中心定位组件上的距离传感器获取中心定位组件与重力锤之间的距离信息，并传输至终端；与此同时，启动电机驱动转盘转动；在电缆线带动重力锤和转盘缓慢下降的过程中，转盘以固定的转速旋转，转速传感器将转速信息通过电缆线传输至终端，监测人员通过终端获取转速信息；当转盘触碰到钻芯孔的内侧壁后，由于转盘受到摩擦力作用，转盘的转动受阻，此时，终端的转速数据将发生变化，当转速发生变化时，检测人员从终端上读取电缆线的下降长度L，再检测电缆线的中心与钻芯孔检测面中心的距离R，即可通过公式α=（R-r）L计算得出钻芯孔的斜率，其中，r为转盘的外径；通过该方式对钻芯孔的斜率进行测量，不需要预埋测斜仪套管，简化了检测步骤，提高了检测的效率。本发明进一步设置为：所述中心定位组件包括呈圆盘状设置的定位导向盘，所述定位导向盘的直径与钻芯孔的直径相适配，所述定位导向盘的中心设置有中心孔，所述电缆线穿过中心孔与重力锤相连。通过采用上述技术方案，电缆线穿过定位导向盘的中心孔，从而电缆线的中心与钻芯孔检测面的中心的距离即为定位导向盘的半径。本发明进一步设置为：所述定位导向盘的外周侧固定设置有将定位导向盘固定至钻芯孔处的固定环。通过采用上述技术方案，通过设置固定环，从而将定位导向盘架设在钻芯孔顶部的开孔处。本发明进一步设置为：所述固定环的表面与定位导向盘的表面相平，所述固定环的厚度小于定位导向盘的厚度。通过采用上述技术方案，便于将定位导向盘定位至钻芯孔处。本发明进一步设置为：所述固定环围绕圆周方向均布设置有将定位导向盘固定在钻芯孔处的紧固件。通过采用上述技术方案，设置紧固件，有利于将定位导向盘固定设置在钻芯孔上，以防定位导向盘滑动触碰到电缆线，影响检测的结果的准确性。本发明进一步设置为：所述转盘的外周侧设置有纹路。通过采用上述技术方案，在转盘的外周侧设置纹路，可增大转盘外侧壁与钻芯孔内壁产生滑动时的摩擦力，使转盘与钻芯孔的内壁接触时，转盘的转速出现明显变化。本发明进一步设置为：所述重力锤呈圆锥体状设置，所述重力锤的尖端朝下。通过采用上述技术方案，重力锤呈圆锥体状设置且尖端朝下，在重力锤向下运动的过程中，可减少因重力锤与钻芯孔相接触而造成的转盘速度减慢的情况。综上所述，本发明的有益技术效果为：1.检测时，先通过绕线轮上的电缆线将定位锤上升至中心定位组件的底部，然后使电缆线缓慢沿竖直方向下降，中心定位组件上的距离传感器获取中心定位组件与重力锤之间的距离信息，并传输至终端；与此同时，启动电机驱动转盘转动；在电缆线带动重力锤和转盘缓慢下降的过程中，转盘以固定的转速旋转，转速传感器将转速信息通过电缆线传输至终端，监测人员通过终端获取转速信息；当转盘触碰到钻芯孔的内侧壁后，由于转盘受到摩擦力作用，转盘的转动受阻，此时，终端的转速数据将发生变化，当转速发生变化时，检测人员从终端上读取电缆线的下降长度L，再检测电缆线中心与钻芯孔检测面中心的距离R，即可通过公式α=（R-r）L计算得出钻芯孔的斜率，其中，r为转盘的外径；通过该方式对钻芯孔的斜率进行测量，不需要预埋测斜仪套管，简化了检测步骤，提高了检测的效率；2.电缆线穿过定位导向盘的中心孔，从而电缆线的中心与钻芯孔检测面的中心的距离即为定位导向盘的半径；3.在转盘的外周侧设置纹路，可增大转盘外侧壁与钻芯孔内壁产生滑动时的摩擦力，使转盘与钻芯孔的内壁接触时，转盘的转速出现明显变化。附图说明图1是本发明的整体结构示意图。图2是本发明重力锤与转盘的剖视图。图3是本发明信号传输的原理图。图中，1、支架；2、绕线轮；3、电缆线；4、终端；5、中心定位组件；51、定位导向盘；511、中心孔；52、固定环；521、紧固件；6、重力锤；61、安装槽；611、缺口；7、转盘；71、纹路；72、齿圈；8、电机；81、主动轮；82、从动轮；83、中心轴。具体实施方式以下结合附图对本发明作进一步详细说明。参照图1，为本发明公开的一种重力式钻芯孔测斜仪，包括支撑在钻芯孔周侧的支架1、位于支架1顶部的绕线轮2、位于支架1底部的中心定位组件5、绕设在绕线轮2上的电缆线3、与电缆线3头部连接的重力锤6、与重力锤6转动连接的转盘7、以及设置在支架1上用于显示转盘7转速和电缆线3下降长度的终端4。参照图1，中心定位组件5包括定位导向盘51，定位导向盘51呈圆盘状设置，定位导向盘51的中心位置设置有中心孔511，定位导向盘51的直径与钻芯孔的直径相适配。定位导向盘51的外周侧固定设置有固定环52，固定环52的表面与定位导向盘51的表面相平，但固定环52的厚度小于定位导向盘51的厚度。另外，固定环52围绕圆周方向均布设置有紧固件521，紧固件521将定位导向盘51固定在钻芯孔顶部的开孔处，以防定位导向盘51移动影响测定结果，本实施例中紧固件521采用紧固螺栓。参照图1，绕线轮2上的电缆线3穿过中心孔511与重力锤6固定连接，重力锤6呈圆锥体状，其中，重力锤6的尖端朝下设置，且电缆线3固定连接于重力锤6远离尖端一侧的中心位置。参照图2，转盘7呈圆环状设置，转盘7的外周侧设置有纹路71、内周侧设置有齿圈72；转盘7的外径大于或等于重力锤6最大的外径且转盘7的中心轴83与重力锤6的中心轴83重合。重力锤6设置有安装槽61，安装槽61内安装有电机8且安装槽61对称设置有缺口611，电机8的输出轴连接有主动轮81，主动轮81伸出缺口611处的部分分别啮合有从动轮82，两个从动轮82分别与转盘7的齿圈72啮合，另外，两个从动轮82的中心转动连接有中心轴83，中心轴83与重力锤6固定连接。电机8旋转带动主动轮81旋转，主动轮81带动两个从动轮82旋转，从而从动轮82带动转盘7旋转。参照图1和图3，终端4包括处理单元，用于处理距离传感器、转速传感器的信号，并将距离、转速信号转换为显示信号，在终端4的显示屏上进行显示，关于电缆线3下降长度的确定，一方面可以通过检测绕线轮2的转动圈数计算的出电缆线3的下放长度；另一方面可在定位导向盘51设置距离传感器，距离传感器朝向重力锤6，获取定位到向盘至重力锤6之间的距离，然后将信号传输至处理单元，最终将电缆线3的下降高度显示在显示屏。关于转盘7的转速的获取，转盘7连接有转速传感器，转速传感器将信号传输至处理单元，最终将转盘7的转速显示在显示屏。本实施例的实施原理为：检测时，先通过绕线轮2上的电缆线3将定位锤上升至定位导向盘51的底部，然后使电缆线3缓慢沿竖直方向下降，定位导向盘51上的距离传感器获取定位导向盘51与重力锤6之间的距离信息，并传输至终端4；与此同时，启动电机8驱动转盘7转动；在电缆线3带动重力锤6和转盘7缓慢下降的过程中，转盘7以固定的转速旋转，转速传感器将转速信息通过电缆线3传输至终端4，监测人员通过终端4获取转速信息；当转盘7触碰到钻芯孔的内侧壁后，由于转盘7受到摩擦力作用，转盘7的转动受阻，此时，终端4的转速数据将发生变化，当转速发生变化时，检测人员从终端4上读取电缆线3的下降长度L，即可通过公式α=（R-r）L计算得出钻芯孔的斜率，其中，R为定位导向盘51的半径，r为转盘7的外径；通过该方式对钻芯孔的斜率进行测量，不需要预埋测斜仪套管，简化了检测步骤，提高了检测的效率。本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种重力式钻芯孔测斜仪，其特征在于：包括支架1、中心定位组件5、重力锤6和终端4，所述中心定位组件5设置在钻芯孔顶部的开孔处，所述支架1设置有绕线轮2，所述绕线轮2绕设有电缆线3，所述电缆线3的头部穿过中心定位组件5竖直向下连接重力锤6，所述重力锤6上设置有由电机8驱动转动的转盘7，所述转盘7与重力锤6转动连接，所述转盘7的外径大于或等于重力锤6最大的外径，所述重力锤6的中心轴83、转盘7的中心轴83与电缆线3的中心轴83重合，所述重力锤6设置有与终端4连接的检测转盘7转速的转速传感器，所述中心定位组件5设置有与终端4连接的检测电缆线3下降长度的距离传感器。2.根据权利要求1所述的重力式钻芯孔测斜仪，其特征在于：所述中心定位组件5包括呈圆盘状设置的定位导向盘51，所述定位导向盘51的直径与钻芯孔的直径相适配，所述定位导向盘51的中心设置有中心孔511，所述电缆线3穿过中心孔511与重力锤6相连。3.根据权利要求2所述的重力式钻芯孔测斜仪，其特征在于：所述定位导向盘51的外周侧固定设置有将定位导向盘51固定至钻芯孔处的固定环52。4.根据权利要求3所述的重力式钻芯孔测斜仪，其特征在于：所述固定环52的表面与定位导向盘51的表面相平，所述固定环52的厚度小于定位导向盘51的厚度。5.根据权利要求4所述的重力式钻芯孔测斜仪，其特征在于：所述固定环52围绕圆周方向均布设置有将定位导向盘51固定在钻芯孔处的紧固件521。6.根据权利要求1所述的重力式钻芯孔测斜仪，其特征在于：所述转盘7的外周侧设置有纹路71。7.根据权利要求1所述的重力式钻芯孔测斜仪，其特征在于：所述重力锤6呈圆锥体状设置，所述重力锤6的尖端朝下。

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