CN109540086A - 小导坑指向仪及其指向方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了小导坑指向仪，包括机架、水平度盘和竖直度盘，机架包括固定底板，固定底板上设置至少两根套筒，套筒的上端安装有螺旋升降杆，水平度盘为半圆环形结构，且固定设置在螺旋升降杆的顶部，水平度盘的内圆弧壁上、下两端设置滑槽，滑槽上匹配设置“U”形滑块，竖直度盘为扇形结构，竖直度盘插设在“U”形滑块的侧壁中心，且竖直度盘与水平度盘所在平面互相垂直，竖直度盘的角平分线上设置固定柱，固定柱与红外发射器的尾部铰接，本发明红外发射器可以在平面和竖直两个方向进行指向，可以快速有效地辅助小导坑定向和转向掘进施工，坡度、转向角度测量精确，结构小巧简单，安装使用方便，经济实用。

Description

小导坑指向仪及其指向方法

技术领域

本发明涉及小导坑救援技术领域，特别是涉及小导坑指向仪及其指向方法。

背景技术

在隧道关门塌方救援中，小导坑救援是目前主流的救援方式。但是由于小导坑内空间狭小，而且底部铺设方木，全站仪等仪器在里面无法架设，导致小导坑定向实施非常困难。

目前，在狭小通道内定向的仪器主要有两种：第一种为红外发射器定向装置，只能进行直线的定向，无法在通道转角时按照设计方向进行定向和进行坡度定向。第二种为罗盘仪，但是罗盘仪的精度不高、指针9磁性受环境影响较大且在狭窄空间架设不方便。

所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供小导坑指向仪及其指向方法。

其解决的技术方案是：小导坑指向仪，包括机架、水平度盘和竖直度盘，所述机架包括固定底板，所述固定底板上设置至少两根套筒，所述套筒的上端安装有螺旋升降杆，所述水平度盘为半圆环形结构，且固定设置在螺旋升降杆的顶部，水平度盘的内圆弧壁上、下两端设置滑槽，滑槽上匹配设置“U”形滑块，所述竖直度盘为扇形结构，竖直度盘插设在“U”形滑块的侧壁中心，且竖直度盘与水平度盘的所在平面互相垂直，竖直度盘的角平分线上设置固定柱，固定柱与红外发射器的尾部铰接。

优选的，所述水平度盘的内圆弧上设置水平刻度尺，所述竖直度盘的圆弧上设置竖向刻度尺。

优选的，所述水平刻度尺的量程为0～180°，所述竖向刻度尺的量程为-45°～+45°。

优选的，所述“U”形滑块上还设置有指针，所述指针位于水平刻度尺的正上方。

优选的，所述竖直度盘的角平分线位于水平度盘所在平面内。

优选的，所述水平度盘表面设置两个水准气泡。

优选的，所述水准气泡互相垂直设置。

优选的，所述固定底板上还设置有锚固螺丝。

利用所述小导坑指向仪的指向方法，包括如下步骤：

1）定向操作，具体包括如下步骤：

1.1）首先将所述小导坑指向仪安装在预先设置的小导坑洞门顶部；

1.2）在洞外且沿小导坑预设走向所在的直线上标记两个不同的导向点；

1.3）调节螺旋升降杆并观察水准气泡，使水平度盘处于水平状态；

1.4）打开红外发射器，调整 “U”形滑块位置和红外发射器的转向角度后，使红外发射器发出的红外光可以分别指向两个导向点，其中“U”形滑块位置调整后固定不变；

1.5）保持水平度盘、竖直度盘位置不变，调整红外发射器的转向角度使红外光向小导坑预设走向照射，其中红外发射器在竖直度盘上的指向角度为小导坑预设坡度；

2）转向操作，具体包括如下步骤：

2.1）当小导坑掘进需要转向时，调整红外发射器的转向角度，在转向位置处的小导坑洞顶投射红外光，并将投射点进行标记；

2.2）通过多次调节红外发射器的转向角度，在小导坑洞顶投射多个不同的投射点并进行标记，然后利用墨盒弹线将上述投射点进行连接，形成标记线；

2.3）取下小导坑指向仪并固定在转向位置处的小导坑洞顶，且水平度盘的直边与标记线齐平；

2.4）调节螺旋升降杆并观察水准气泡，使水平度盘处于水平状态；

2.5）调整“U”形滑块位置使指针指向小导坑预设设计转向角度；

2.6）打开红外发射器，调整红外发射器的转向角度，使红外发射器指向转向后的小导坑预设坡度。

进一步的，所述小导坑指向仪在需要多次转向操作时，可重复执行步骤2）。

通过以上技术方案，本发明的有益效果为：本发明通过设计水平度盘和竖直度盘的配合使用，使红外发射器可以在平面和竖直两个方向进行指向，可以快速有效地辅助小导坑定向和转向掘进施工，坡度、转向角度测量精确，结构小巧简单，安装使用方便，经济实用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明的主视图。

图4为本发明的侧面剖视图。

图中:1-固定底板，2-水平度盘，3-竖直度盘，4-“U”形滑块，5-套筒，6-螺旋升降杆，7-水准气泡，8-锚固螺丝，9-指针。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图4对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

如图1-4所示，小导坑指向仪，包括机架、水平度盘2和竖直度盘3，机架包括固定底板1，固定底板1上设置至少两根套筒5，本实施例设置三根，保证固定的稳定性。套筒5的上端安装有螺旋升降杆6，水平度盘2为半圆环形结构，且固定设置在螺旋升降杆6的顶部，水平度盘2的内圆弧壁上、下两端设置滑槽，滑槽上匹配设置“U”形滑块4，竖直度盘3为扇形结构，竖直度盘3的圆心角处固定设置在“U”形滑块4的侧壁中心，且竖直度盘3与水平度盘2所在平面互相垂直，竖直度盘3的角平分线上设置固定柱，固定柱与红外发射器的尾部铰接。

水平度盘2的内圆弧上设置水平刻度尺，竖直度盘3的圆弧上设置竖向刻度尺，水平刻度尺的量程为0～180°，竖向刻度尺的量程为-45°～+45°，竖直度盘3的角平分线，即竖向刻度尺的0°线位于水平度盘2的所在平面内，方便使用。“U”形滑块4上还设置有指针9，指针9位于水平刻度尺的正上方，在调节“U”形滑块4的位置时，方便观察竖直度盘3的转向角度。水平度盘2表面设置两个水准气泡7，且两个水准气泡7互相垂直设置，分别用于调整水平度盘在横向、纵向两个方向上的水平度，使水平度盘2平面可以精确调整到水平状态。固定底板1上还设置有多个锚固螺丝8，方便本装置进行施工固定。

利用上述小导坑指向仪的指向方法，包括如下步骤：

1）定向操作，具体包括如下步骤：

1.1）首先将所述小导坑指向仪安装在预先设置的小导坑洞门顶部；

1.2）在洞外且沿小导坑预设走向所在的直线上标记两个不同的导向点；

1.3）调节螺旋升降杆6并观察水准气泡7，使水平度盘2处于水平状态；

1.4）打开红外发射器，调整“U”形滑块4位置和红外发射器的转向角度后，使红外发射器发出的红外光可以分别指向两个导向点，其中“U”形滑块4位置调整后固定不变；

1.5）保持水平度盘2、竖直度盘3位置不变，调整红外发射器的转向角度使红外光向小导坑预设走向照射，其中红外发射器在竖直度盘3上的指向角度为小导坑预设坡度。

2）转向操作，具体包括如下步骤：

2.1）当小导坑掘进需要转向时，调整红外发射器的转向角度，在转向位置处的小导坑洞顶投射红外光，并将投射点进行标记；

2.2）通过多次调节红外发射器的转向角度，在小导坑洞顶投射多个不同的投射点并进行标记，然后利用墨盒弹线将上述投射点进行连接，形成标记线；

2.3）取下小导坑指向仪并固定在转向位置处的小导坑洞顶，且水平度盘2的直边与标记线齐平；

2.4）调节螺旋升降杆6并观察水准气泡7，使水平度盘处于水平状态；

2.5）调整“U”形滑块4位置使指针9指向小导坑预设设计转向角度；

2.6）打开红外发射器，调整红外发射器的转向角度，使红外发射器指向转向后的小导坑预设坡度。

在上述步骤中，由于小导坑坍塌导致在刚进洞时距离过短无法准确判断小导坑的走向，采用步骤1.1）～1.4），向小导坑洞外放置确定小导坑走向的导向点，其中两个导向点的距离与小导坑坍塌体长度相同为宜，提高红外发射器向小导坑内部进行指向的精确度。进一步的，当小导坑指向仪在需要多次转向操作时，可重复执行步骤2）。

综上所述，本发明通过水平度盘2和竖直度盘3的配合使用，使红外发射器可以在平面和竖直两个方向进行指向，可以快速有效地辅助小导坑定向和转向掘进施工，坡度、转向角度测量精确，结构小巧简单，安装使用方便，经济实用。

以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.小导坑指向仪，其特征在于：包括机架、水平度盘和竖直度盘，所述机架包括固定底板，所述固定底板上设置至少两根套筒，所述套筒的上端安装有螺旋升降杆，所述水平度盘为半圆环形结构，且固定设置在螺旋升降杆的顶部，水平度盘的内圆弧壁上、下两端设置滑槽，滑槽上匹配设置“U”形滑块，所述竖直度盘为扇形结构，竖直度盘插设在“U”形滑块的侧壁中心，且竖直度盘与水平度盘的所在平面互相垂直，竖直度盘的角平分线上设置固定柱，固定柱与红外发射器的尾部铰接。

2.根据权利要求1所述小导坑指向仪，其特征在于：所述水平度盘的内圆弧上设置水平刻度尺，所述竖直度盘的圆弧上设置竖向刻度尺。

3.根据权利要求2所述小导坑指向仪，其特征在于：所述水平刻度尺的量程为0～180°，所述竖向刻度尺的量程为-45°～+45°。

4.根据权利要求3所述小导坑指向仪，其特征在于：所述“U”形滑块上还设置有指针，所述指针位于水平刻度尺的正上方。

5.根据权利要求4所述小导坑指向仪，其特征在于：所述竖直度盘的角平分线位于水平度盘所在平面内。

6.根据权利要求5所述小导坑指向仪，其特征在于：所述水平度盘表面设置两个水准气泡。

7.根据权利要求6所述小导坑指向仪，其特征在于：所述水准气泡互相垂直设置。

8.根据权利要求7所述小导坑指向仪，其特征在于：所述固定底板上还设置有锚固螺丝。

9.利用权利要求8所述小导坑指向仪的指向方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）定向操作，具体包括如下步骤：

1.1）首先将所述小导坑指向仪安装在预先设置的小导坑洞门顶部；

1.2）在洞外且沿小导坑预设走向所在的直线上标记两个不同的导向点；

1.3）调节螺旋升降杆并观察水准气泡，使水平度盘处于水平状态；

1.4）打开红外发射器，调整 “U”形滑块位置和红外发射器的转向角度后，使红外发射器发出的红外光可以分别指向两个导向点，其中“U”形滑块位置调整后固定不变；

1.5）保持水平度盘、竖直度盘位置不变，调整红外发射器的转向角度使红外光向小导坑预设走向照射，其中红外发射器在竖直度盘上的指向角度为小导坑预设坡度；

2）转向操作，具体包括如下步骤：

2.1）当小导坑掘进需要转向时，调整红外发射器的转向角度，在转向位置处的小导坑洞顶投射红外光，并将投射点进行标记；

2.2）通过多次调节红外发射器的转向角度，在小导坑洞顶投射多个不同的投射点并进行标记，然后利用墨盒弹线将上述投射点进行连接，形成标记线；

2.3）取下小导坑指向仪并固定在转向位置处的小导坑洞顶，且水平度盘的直边与标记线齐平；

2.4）调节螺旋升降杆并观察水准气泡，使水平度盘处于水平状态；

2.5）调整“U”形滑块位置使指针指向小导坑预设设计转向角度；

2.6）打开红外发射器，调整红外发射器的转向角度，使红外发射器指向转向后的小导坑预设坡度。

10.利用权利要求9所述小导坑指向仪的指向方法，其特征在于：所述小导坑指向仪在需要多次转向操作时，可重复执行步骤2）。