一種鉆孔檢測桿的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型設及隧道開挖領域，特別設及一種鉆孔檢測桿。
【背景技術】
[0002] 開挖是隧道施工中的關建工序。超挖過多，不僅因出渣量和襯擱量增多而提高工 程造價，而且由于局部超挖會產生應力集中，影響圍巖穩定性。欠挖則直接影響襯擱厚度， 處理起來費時費力。超欠挖在鉆爆法施工中雖然不可避免，但可W通過一定措施，將超欠挖 值控制在較小水平，降低對施工成本、施工進度和隧道安全的影響。
[0003] 超欠挖的影響因素分為鉆孔精度、爆破技術、施工組織管理、測量畫線、地質條件 變化和其它因素，經過對實際開挖循環爆破效果統計，鉆孔精度對超欠挖影響最大。鉆孔精 度對超欠挖的影響主要是周邊炮孔的外插角、開口誤差(徑向）和爆破孔深。
[0004] 目前對超欠挖的檢測多集中在效果檢測上，且效果檢測數據為人工處理，不能直 接進入信息化平臺自動處理，不利于效果監督和評判，缺少對過程中的檢測控制，不能形成 有效的過程+效果的綜合評判W及動態調整爆破設計的能力。 【實用新型內容】
[0005] 本實用新型所要解決的技術問題是提供一種鉆孔檢測桿，針對鉆孔精度進行輔助 控制、測試成孔精度。
[0006] 為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：
[0007] -種鉆孔檢測桿，包括：
[000引傳感器模塊：由Ξ軸磁阻傳感器和Ξ軸加速度傳感器組成，用于獲取鉆孔角度原 始信息；
[0009] A/D轉換模塊:將傳感器模塊檢測的鉆孔角度原始信息轉換為數字信號；
[0010] 濾波模塊:接收A/D轉換模塊的數字信號，通過有效濾波算法得到去噪后的鉆孔角 度原始信息；
[0011] 控制模塊:包括磁場強度運算和偏轉角運算，通過對濾波模塊的鉆孔角度原始信 息進行運算，得到鉆孔檢測桿所檢測的鉆孔角度；
[0012] 無線模塊:將鉆孔角度發送至手持終端。
[0013] 進一步的，在控制模塊中，還設置有硬鐵軟鐵補償單元，用于修正偏轉角。
[0014] 進一步的，還設置有顯示模塊，用于實時顯示鉆孔角度。
[0015] 與現有技術相比，本實用新型針對鉆孔精度進行輔助控制、測試成孔精度，對隧道 超欠挖進行過程控制和結果評價。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本實用新型中鉆孔檢測桿外部結構示意圖。
[0017] 圖2是本實用新型中鉆孔檢測桿結構示意圖。
[0018] 圖3是本實用新型中鉆孔檢測桿工作流程示意圖。
[0019] 圖1中：1-外脹式定位環;2-電池倉;3-控制板;4-傳感器;5-定位鎖;6-天線。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。本實用新型的 目的是要提高鉆孔精度、采集鉆孔信息及爆破后斷面超欠挖數據，數據集中于信息化平臺 處理，形成遠端+現場手持的網絡控制系統，有利于降低超欠挖水平，減小對施工成本、施工 進度和隧道安全的影響。
[0021] 本實用新型提供的一種在隧道超欠挖控制中使用的鉆孔檢測桿，包括：
[0022] 傳感器模塊：由Ξ軸磁阻傳感器和Ξ軸加速度傳感器組成，用于獲取鉆孔角度原 始信息;A/D轉換模塊:將傳感器模塊檢測的鉆孔角度原始信息轉換為數字信號;濾波模塊： 接收A/D轉換模塊的數字信號，通過有效濾波算法得到去噪后的鉆孔角度原始信息;控制模 塊:包括磁場強度運算和偏轉角運算，通過對濾波模塊的鉆孔角度原始信息進行運算，得到 鉆孔檢測桿所檢測的鉆孔角度;無線模塊:將鉆孔角度發送至手持終端。
[0023] 另外，為了使本鉆孔檢測桿所檢測的鉆孔角度更加準確，在鉆孔檢測桿控制模塊 中，還設置有硬鐵軟鐵補償單元，用于修正偏轉角。還可設置顯示模塊，實時顯示鉆孔角度， 通過鉆機適配裝置安裝于鑿巖機上，工人根據顯示數據調整鑿巖機外插角W滿足設計要 求。
[0024] 表1隧道超欠挖鉆孔檢測桿精度表
[0025]
[0026] 本實用新型的鉆孔檢測桿采用Ξ軸加速度計、Ξ軸磁阻傳感器組合，結合動力學 及有效濾波算法，對鉆孔角度進行測試。鉆孔檢測桿設計外脹式定位環，方便在鉆孔中固定 與取出；末端設計全站儀反射膜片，用全站儀測量鉆孔開口位置，藍牙傳送至手持終端;檢 測桿完成鉆孔偏轉角及俯仰角測試傳送至手持終端;手持終端結合全站儀測量開口位置及 檢測桿角度數據，計算出鉆孔開口及外插角，上傳至信息化平臺，對比爆破設計信息，提出 預警及輔助動態設計修正。
【主權項】
1. 一種鉆孔檢測桿，其特征在于，包括： 傳感器模塊：由三軸磁阻傳感器和三軸加速度傳感器組成，用于獲取鉆孔角度原始信 息； A/D轉換模塊:將傳感器模塊檢測的鉆孔角度原始信息轉換為數字信號； 濾波模塊:接收A/D轉換模塊的數字信號，通過有效濾波算法得到去噪后的鉆孔角度原 始信息； 控制模塊:包括磁場強度運算和偏轉角運算，通過對濾波模塊的鉆孔角度原始信息進 行運算，得到鉆孔檢測桿所檢測的鉆孔角度； 無線模塊:將鉆孔角度發送至手持終端。2. 如權利要求1所述的一種鉆孔檢測桿，其特征在于，在控制模塊中，還設置有硬鐵軟 鐵補償單元，用于修正偏轉角。3. 如權利要求1或2所述的一種鉆孔檢測桿，其特征在于，還設置有顯示模塊，用于實時 顯示鉆孔角度。
【專利摘要】本實用新型公開了一種鉆孔檢測桿，包括：傳感器模塊：由三軸磁阻傳感器和三軸加速度傳感器組成，用于獲取鉆孔角度原始信息；A/D轉換模塊：將傳感器模塊檢測的鉆孔角度原始信息轉換為數字信號；濾波模塊：接收A/D轉換模塊的數字信號，通過有效濾波算法得到去噪后的鉆孔角度原始信息；控制模塊：包括磁場強度運算和偏轉角運算，通過對濾波模塊的鉆孔角度原始信息進行運算，得到鉆孔檢測桿所檢測的鉆孔角度；無線模塊：將鉆孔角度發送至手持終端。本實用新型對隧道超欠挖進行過程控制和結果評價，對鉆孔精度進行輔助控制、測試成孔精度。
【IPC分類】E21B47/022, E21B47/13
【公開號】CN205117332
【申請號】CN201520891515
【發明人】李林, 吳劍, 廖凱, 尚海松, 劉志強, 范榮
【申請人】中鐵西南科學研究院有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月10日