全文摘要
本实用新型涉及激光定向设备技术领域，公开了用于隧道钻孔的激光精准定位装置，包括横跨梁，横跨梁上间隔设置有相对滑动的激光定向装置，激光定向装置上还设有将其与横跨梁紧定的紧定装置；检测组件，包括设置于横跨梁正中的高度检测组件和对正检测发射器，以及设置在横跨梁两端并与对正检测发射器匹配的对正检测接收器；所述的横跨梁的下方还设置有移位机构，移位机构用于推进横跨梁。本实用新型通过设置与隧道的断面相适应的横跨梁，在横跨梁上间隔设置若干激光定向装置，发射的激光指向即为爆破孔的孔向，激光在爆破面上的落点即为爆破孔的孔位，提高了钻孔的精确性，减少了钻孔放样的繁琐工艺和劳动强度，同时提高了效率。
主设计要求
1.用于隧道钻孔的激光精准定位装置，其特征在于，包括：弧形的横跨梁(1)，横跨梁(1)上间隔设置有激光定向装置(2)，激光定向装置(2)与横跨梁(1)相对滑动，激光定向装置(2)上还设有将其与横跨梁(1)紧定的紧定装置(3)；检测组件(4)，包括设置于横跨梁(1)正中的高度检测组件(5)和对正检测发射器(6)，以及设置在横跨梁(1)两端并与对正检测发射器(6)匹配的对正检测接收器(12)；所述的横跨梁(1)的下方还设置有移位机构，移位机构用于推进横跨梁(1)。
设计方案
1.用于隧道钻孔的激光精准定位装置，其特征在于，包括：弧形的横跨梁(1)，横跨梁(1)上间隔设置有激光定向装置(2)，激光定向装置(2)与横跨梁(1)相对滑动，激光定向装置(2)上还设有将其与横跨梁(1)紧定的紧定装置(3)；检测组件(4)，包括设置于横跨梁(1)正中的高度检测组件(5)和对正检测发射器(6)，以及设置在横跨梁(1)两端并与对正检测发射器(6)匹配的对正检测接收器(12)；所述的横跨梁(1)的下方还设置有移位机构，移位机构用于推进横跨梁(1)。
2.根据权利要求1所述的用于隧道钻孔的激光精准定位装置，其特征在于：所述的横跨梁(1)上沿其走向设置有滑槽(101)，激光定向装置(2)套接在横跨梁(1)上，且激光定向装置(2)上设有卡入滑槽(101)并在滑槽(101)内滑动的定向块(202)。
3.根据权利要求2所述的用于隧道钻孔的激光精准定位装置，其特征在于：所述的激光定向装置(2)包括套设于横跨梁(1)并沿横跨梁(1)滑动的滑套(201)，所述的定向块(202)位于滑套(201)的内侧；所述的滑套(201)上设置有水平激光发射头(203)。
4.根据权利要求3所述的用于隧道钻孔的激光精准定位装置，其特征在于：所述的水平激光发射头(203)上设置有水准器(204)，且水平激光发射头(203)与滑套(201)铰接，铰接处设置紧固件，紧固件用于调节铰接处的松动程度。
5.根据权利要求3所述的用于隧道钻孔的激光精准定位装置，其特征在于：所述的紧定装置(3)为设置在滑套(201)上的螺杆件，滑套(201)上设置有螺纹通孔，螺杆件设置于螺纹通孔内且当螺纹杆的下端延伸至滑套(201)的内部并抵紧横跨梁(1)时将滑套(201)紧定。
6.根据权利要求1所述的用于隧道钻孔的激光精准定位装置，其特征在于：所述的高度检测组件(5)包括激光测距传感器，激光测距传感器的发射头竖直向下，检测横跨梁(1)的最高处与距离地面的高度。
7.根据权利要求1所述的用于隧道钻孔的激光精准定位装置，其特征在于：所述的对正检测发射器(6)的数量为二，且对正检测发射器(6)为红外发射管，红外发射管指向横跨梁(1)的两端并发射红外线；所述的对正检测接收器(12)为光敏接收管，光敏接收管与红外发射管对正并用于接收红外线。
8.根据权利要求1所述的用于隧道钻孔的激光精准定位装置，其特征在于：所述的移位机构包括设置于横跨梁(1)两端的连接座(9)，连接座(9)上设有连接台(7)，横跨梁(1)与连接台(7)固定连接；连接座(9)的下部设置有带动连接座(9)和横跨梁(1)前进的行走轮(10)。
9.根据权利要求8所述的用于隧道钻孔的激光精准定位装置，其特征在于：所述的连接台(7)与连接座(9)之间设置有升降结构(8)，升降结构(8)使连接台(7)相对于连接座(9)在竖直方向上移动。
10.根据权利要求8所述的用于隧道钻孔的激光精准定位装置，其特征在于：所述的移位机构还包括设置在地面的轨道(11)，所述的行走轮(10)与轨道(11)配合并沿轨道(11)行走。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及激光定向设备技术领域，主要涉及用于隧道钻孔的激光精准定位装置。
背景技术
隧道(隧洞)广泛应用于水电、交通及水利等基础设施建设，大多数隧道(隧洞)按照直线掘进，依据山势，长度可达数公里甚至十数公里。在跨度较大的隧道(隧洞)施工过程中，为加快掘进的速度，降低掘进的成本，采用“钻爆法”实现隧道的推进和扩展。为保证“钻爆法”施工的开挖成型质量，通常在每一循环开挖爆破前采用测量放样的方式控制钻孔位置，存在测量放样工作量大、施工过程孔向偏差无法控制等问题。
因此，针对隧道掘进定向性难以保障的现状，需要提出合理的技术方案，在掘进过程中对钻孔的位置和方向进行引导，提高钻孔的精度，确保隧道掘进过程中孔位的精准度，为隧道掘进爆破和切割爆破提供基础保障，解决现有技术中存在的技术问题。
实用新型内容
本实用新型提供了用于隧道钻孔的激光精准定位装置，旨在对隧道掘进中的爆破孔位置和方向进行引导，确保钻孔的正确，便于控制爆破效果，提高钻爆法的施工质量。
为了实现上述效果，本实用新型所采用的技术方案为：
用于隧道钻孔的激光精准定位装置，包括：弧形的横跨梁，横跨梁上间隔设置有激光定向装置，激光定向装置与横跨梁相对滑动，激光定向装置上还设有将其与横跨梁紧定的紧定装置；检测组件，包括设置于横跨梁正中的高度检测组件和对正检测发射器，以及设置在横跨梁两端并与对正检测发射器匹配的对正检测接收器；所述的横跨梁的下方还设置有移位机构，移位机构用于推进横跨梁。
上述公开的定位装置，应用于隧道的掘进工程，需要采用钻爆法进行推进爆破和切割爆破的岩石面，由于爆破孔的位置、角度设置会严重影响爆破的效果，通过上述定位装置对爆破孔的位置、角度进行制定，辅助钻孔人员准备施工布孔，为良好的爆破效果提供基础条件。
进一步的，设置于横跨梁上的激光定向装置时刻保持水平方向或指定方向，才能对隧道的掘进方向进行把控，对此，考虑到横跨梁与激光定向装置的配合结构对激光的指向有直接影响，将配合结构进行优化，举出如下具体可行的方案：所述的横跨梁上沿其走向设置有滑槽，激光定向装置套接在横跨梁上，且激光定向装置上设有卡入滑槽并在滑槽内滑动的定向块。激光定向装置设置在横跨梁上，即使沿横跨梁滑动调整其位置，也不会影响激光定向装置发出激光的方向。
进一步的，对上述技术方案中公开的激光定向装置进行说明，所述的激光定向装置包括套设于横跨梁并沿横跨梁滑动的滑套，所述的定向块位于滑套的内侧；所述的滑套上设置有水平激光发射头。滑套与横跨梁配合时，由于定向块与滑槽的配合，使滑套的周向性保持稳定；则设置在滑套上的水平激光发射头发出的激光的稳定性保持稳定。
进一步的，由于处于施工环境中，有场地不平的影响和爆破的影响，水平激光发射头的发射角度可能出现略微的变动，因此可对其进行检测，将上述技术方案中的水平激光发射头进行优化，举出如下具体可行的方案：所述的水平激光发射头上设置有水准器，且水平激光发射头与滑套铰接，铰接处设置紧固件，紧固件用于调节铰接处的松动程度。常态下，水准器中的水泡维持在正中时，表示水平激光发射头的角度正常，当水准器的水泡偏离正中时，表示需要对水平激光发射头的角度进行调节，通过松动紧固件，调整角度后使水准器的气泡居中，此时再调紧紧固件。
优选的，上述方案中公开的紧固件可采用紧固螺栓。
再进一步，滑套在横跨梁上滑动时，滑动至既定位置即可进行稳定，通过对上述技术方案中公开的紧定装置进行优化，举出如下可行的方案：所述的紧定装置为设置在滑套上的螺杆件，滑套上设置有螺纹通孔，螺杆件设置于螺纹通孔内且当螺纹杆的下端延伸至滑套的内部并抵紧横跨梁时将滑套紧定。
进一步的，对上述技术方案中公开的高度检测组件进行优化，举出如下具体可行的方案：所述的高度检测组件包括激光测距传感器，激光测距传感器的发射头竖直向下，检测横跨梁的最高处与距离地面的高度。
进一步的，对上述技术方案中公开的对正检测发射器和接收器进行优化，举出如下具体可行的方案：所述的对正检测发射器的数量为二，且对正检测发射器为红外发射管，红外发射管指向横跨梁的两端并发射红外线；所述的对正检测接收器为光敏接收管，光敏接收管与红外发射管对正并用于接收红外线。
高度检测组件用于对横跨梁最高处的高度进行检测，可确定横跨梁是否出现下弯的情况；而对正检测发射器和对正检测接收器用于检测横跨梁的形态是否正常，当对正检测发射器发出的红外线均被对正检测接收器接收时，表示形态正常；而当横跨梁发生下弯、侧弯或扭曲等变形时，对正检测发射器的发射方向将变化，红外线无法被对正检测接收器接收，表示形态正常。通常的，对正检测发射器和对正检测接收器连接至一常规的报警电路中，利用光敏接收管的电特性，当接收到红外线时，报警电路不予报警，当未接收到红外线时，报警电路开启报警，提醒相应人员采取措施。
进一步的，对上述技术方案中公开的移位机构进行优化，举出如下具体可行的方案：所述的移位机构包括设置于横跨梁两端的连接座，连接座上设有连接台，横跨梁与连接台固定连接；连接座的下部设置有带动连接座和横跨梁前进的行走轮。
再进一步，对连接台和连接座的连接方式进行优化，举出如下具体可行的方案：所述的连接台与连接座之间设置有升降结构，升降结构使连接台相对于连接座在竖直方向上移动。这样设置的意义在于，通过调节升降结构能够调整横跨梁的高度，当应用于不同的工程项目中时，可通过此项调节实现横跨梁的兼容和适用；与此同时，调节横跨梁的高度后，需同时针对性调节对正检测发射器和对正检测接收器的指向，便于检测的准确性。
再进一步，对移位机构进行优化，举出如下可行的方案：所述的移位机构还包括设置在地面的轨道，所述的行走轮与轨道配合并沿轨道行走。通过设置水平的轨道，使横跨梁在前移过程中保持水平稳定，免除了施工地面对横跨梁行进的不良影响。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型通过设置与隧道的断面相适应的横跨梁，并在横跨梁上间隔设置若干激光定向装置，激光定向装置发射的激光指向即为爆破孔的孔向，激光在爆破面上的落点即为爆破孔的孔位，如此大大提高了钻孔的精确性，减少了钻孔放样的繁琐工艺，在减少劳动强度的同时提高了效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅表示出了本实用新型的部分实施例，因此不应看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1是定位装置的结构示意图；
图2是A-A处横跨梁与滑套的连接结构剖视图。
上述附图中各标号的含义为：1-横跨梁；101-滑槽；2-激光定向装置；201-滑套；202-定向块；203-水平激光发射头；204-水准器；3-紧定装置；4-检测组件；5-高度检测组件；6-对正检测发射器；7-连接台；8-升降结构；9-连接座；10-行走轮；11-轨道；12-对正检测接收器。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实施例作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实施例，但并不构成对本实施例的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实施例的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实施例，并且不应当理解为本实施例限制在本文阐述的实施例中。
还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能\/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于于所涉及的功能\/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了用于隧道钻孔的激光精准定位装置，包括：弧形的横跨梁1，横跨梁1上间隔设置有激光定向装置2，激光定向装置2与横跨梁1相对滑动，激光定向装置2上还设有将其与横跨梁1紧定的紧定装置3；检测组件4，包括设置于横跨梁1正中的高度检测组件5和对正检测发射器6，以及设置在横跨梁1两端并与对正检测发射器6匹配的对正检测接收器12；所述的横跨梁1的下方还设置有移位机构，移位机构用于推进横跨梁1。
上述公开的定位装置，应用于隧道的掘进工程，需要采用钻爆法进行推进爆破和切割爆破的岩石面，由于爆破孔的位置、角度设置会严重影响爆破的效果，通过上述定位装置对爆破孔的位置、角度进行制定，辅助钻孔人员准备施工布孔，为良好的爆破效果提供基础条件。
实施例2
本实施例提供了用于隧道钻孔的激光精准定位装置，与上述实施例相同的是，包括：弧形的横跨梁1，横跨梁1上间隔设置有激光定向装置2，激光定向装置2与横跨梁1相对滑动，激光定向装置2上还设有将其与横跨梁1紧定的紧定装置3；检测组件4，包括设置于横跨梁1正中的高度检测组件5和对正检测发射器6，以及设置在横跨梁1两端并与对正检测发射器6匹配的对正检测接收器12；所述的横跨梁1的下方还设置有移位机构，移位机构用于推进横跨梁1。
与实施例1中不同的是，本实施例对横跨梁1的结构进行了优化设置，具体如下：
如图1、图2所示，设置于横跨梁1上的激光定向装置2时刻保持水平方向或指定方向，才能对隧道的掘进方向进行把控，对此，考虑到横跨梁1与激光定向装置2的配合结构对激光的指向有直接影响，将配合结构进行优化，举出如下具体可行的方案：所述的横跨梁1上沿其走向设置有滑槽101，激光定向装置2套接在横跨梁1上，且激光定向装置2上设有卡入滑槽101并在滑槽101内滑动的定向块202。激光定向装置2设置在横跨梁1上，即使沿横跨梁1滑动调整其位置，也不会影响激光定向装置2发出激光的方向。
具体的，本实施例中的横跨梁1为柱形体，可采用按一定半径弯曲的钢筋。
对上述技术方案中公开的激光定向装置2进行说明，所述的激光定向装置2包括套设于横跨梁1并沿横跨梁1滑动的滑套201，所述的定向块202位于滑套201的内侧；所述的滑套201上设置有水平激光发射头203。滑套201与横跨梁1配合时，由于定向块202与滑槽101的配合，使滑套201的周向性保持稳定；则设置在滑套201上的水平激光发射头203发出的激光的稳定性保持稳定。
实施例3
本实施例提供了用于隧道钻孔的激光精准定位装置，与实施例1-2相同的是，包括：弧形的横跨梁1，横跨梁1上间隔设置有激光定向装置2，激光定向装置2与横跨梁1相对滑动，激光定向装置2上还设有将其与横跨梁1紧定的紧定装置3；检测组件4，包括设置于横跨梁1正中的高度检测组件5和对正检测发射器6，以及设置在横跨梁1两端并与对正检测发射器6匹配的对正检测接收器12；所述的横跨梁1的下方还设置有移位机构，移位机构用于推进横跨梁1。
本实施例在实施例1和实施例2的基础上进行优化，具体如下：
如图1、图2所示，由于处于施工环境中，有场地不平的影响和爆破的影响，水平激光发射头203的发射角度可能出现略微的变动，因此可对其进行检测，将上述技术方案中的水平激光发射头203进行优化，举出如下具体可行的方案：所述的水平激光发射头203上设置有水准器204，且水平激光发射头203与滑套201铰接，铰接处设置紧固件，紧固件用于调节铰接处的松动程度。常态下，水准器204中的水泡维持在正中时，表示水平激光发射头203的角度正常，当水准器204的水泡偏离正中时，表示需要对水平激光发射头203的角度进行调节，通过松动紧固件，调整角度后使水准器204的气泡居中，此时再调紧紧固件。
具体的，上述方案中公开的紧固件可采用紧固螺栓。
滑套201在横跨梁1上滑动时，滑动至既定位置即可进行稳定，通过对上述技术方案中公开的紧定装置3进行优化，举出如下可行的方案：所述的紧定装置3为设置在滑套201上的螺杆件，滑套201上设置有螺纹通孔，螺杆件设置于螺纹通孔内且当螺纹杆的下端延伸至滑套201的内部并抵紧横跨梁1时将滑套201紧定。
对上述技术方案中公开的高度检测组件5进行优化，举出如下具体可行的方案：所述的高度检测组件5包括激光测距传感器，激光测距传感器的发射头竖直向下，检测横跨梁1的最高处与距离地面的高度。
对上述技术方案中公开的对正检测发射器6和接收器进行优化，举出如下具体可行的方案：所述的对正检测发射器6的数量为二，且对正检测发射器6为红外发射管，红外发射管指向横跨梁1的两端并发射红外线；所述的对正检测接收器12为光敏接收管，光敏接收管与红外发射管对正并用于接收红外线。
高度检测组件5用于对横跨梁1最高处的高度进行检测，可确定横跨梁1是否出现下弯的情况；而对正检测发射器6和对正检测接收器12用于检测横跨梁1的形态是否正常，当对正检测发射器6发出的红外线均被对正检测接收器12接收时，表示形态正常；而当横跨梁1发生下弯、侧弯或扭曲等变形时，对正检测发射器6的发射方向将变化，红外线无法被对正检测接收器12接收，表示形态正常。通常的，对正检测发射器6和对正检测接收器12连接至一常规的报警电路中，利用光敏接收管的电特性，当接收到红外线时，报警电路不予报警，当未接收到红外线时，报警电路开启报警，提醒相应人员采取措施。
实施例3
本实施例提供了用于隧道钻孔的激光精准定位装置，与实施例1-3相同的是，包括：弧形的横跨梁1，横跨梁1上间隔设置有激光定向装置2，激光定向装置2与横跨梁1相对滑动，激光定向装置2上还设有将其与横跨梁1紧定的紧定装置3；检测组件4，包括设置于横跨梁1正中的高度检测组件5和对正检测发射器6，以及设置在横跨梁1两端并与对正检测发射器6匹配的对正检测接收器12；所述的横跨梁1的下方还设置有移位机构，移位机构用于推进横跨梁1。
本实施例与实施例1、实施例2和实施例3不同之处在于，本实施例对移位机构进行优化设置，具体如下：
如图1所示，对上述技术方案中公开的移位机构进行优化，举出如下具体可行的方案：所述的移位机构包括设置于横跨梁1两端的连接座9，连接座9上设有连接台7，横跨梁1与连接台7固定连接；连接座9的下部设置有带动连接座9和横跨梁1前进的行走轮10。
对连接台7和连接座9的连接方式进行优化，举出如下具体可行的方案：所述的连接台7与连接座9之间设置有升降结构8，升降结构8使连接台7相对于连接座9在竖直方向上移动。这样设置的意义在于，通过调节升降结构8能够调整横跨梁1的高度，当应用于不同的工程项目中时，可通过此项调节实现横跨梁1的兼容和适用；与此同时，调节横跨梁1的高度后，需同时针对性调节对正检测发射器6和对正检测接收器12的指向，便于检测的准确性。
具体的，升降结构8可采用液压千斤顶。
对移位机构进行优化，举出如下可行的方案：所述的移位机构还包括设置在地面的轨道11，所述的行走轮10与轨道11配合并沿轨道11行走。通过设置水平的轨道11，使横跨梁1在前移过程中保持水平稳定，免除了施工地面对横跨梁1行进的不良影响。
以上即为本实用新型列举的具体可行的实施方式，但本实用新型不局限于上述可选的实施方式，在不相矛盾的情况下，上述技术特征可进行任意组合得到新的技术方案，且本领域技术人员可根据上述方式相互任意组合得到其他多种实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的实施方式。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920673333.9
申请日:2019-05-10
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:90(成都)
授权编号:CN209623709U
授权时间:20191112
主分类号:G01C 15/00
专利分类号:G01C15/00;G01S17/08;G01B11/16
范畴分类:31B;
申请人:国电大渡河流域水电开发有限公司
第一申请人:国电大渡河流域水电开发有限公司
申请人地址:610000四川省成都市高新区天韵路7号
发明人:李桂林;张岩;雷厚斌
第一发明人:李桂林
当前权利人:国电大渡河流域水电开发有限公司
代理人:何红信
代理机构:51224
代理机构编号:成都顶峰专利事务所（普通合伙）
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计