一种精确勘察地下洞室洞顶高度的测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及地质勘探技术领域，更加具体地涉及一种精确勘察地下洞室洞顶高度的测量装置。


背景技术：

2.在勘察工作中遇到地下洞室的情况时有发生，尤其是溶洞地区。查明地下洞室的大小规模、发育情况是勘察工作的重中之重。
3.目前，采用钻探的方式勘察地下洞室，由于钻机结构简单，施工过程中震动较为剧烈，因此不便于加装一些精密测量设备，主要采用以下两种方式进行勘探：第一，在钻遇溶洞等地下洞室时通过人工肉眼根据“掉钻”现象判断遇到溶洞等地下洞室。第二，通过对钻探过程进行摄像，后期对视频进行处理分析，判断“掉钻”现象发生时，钻杆上余长度，进而推导计算洞顶深度。
4.但是，由于“掉钻”现象具有突然性，往往钻头在钻穿洞室顶板前没有特别的征兆，作业人员经常无法有效捕捉到钻穿洞室顶板的瞬间主动钻杆的上余长度，因此只能凭印象、经验粗略估计主动钻杆的上余长度，进而计算洞顶深度。这些方法不仅费时费力，误差较大，这种人为因素造成的误差往往会影响技术人员对地下洞室情况的误判。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种精确勘察地下洞室洞顶高度的测量装置，以解决现有的勘察地下洞室高度误差较大的技术问题。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.一种精确勘察地下洞室洞顶高度的测量装置，包括：
8.壳体；
9.转盘，所述转盘设置于所述壳体；
10.连接绳组件，所述连接绳组件绕设于转盘；
11.离合组件，所述离合组件设置于所述壳体和所述转盘之间，所述离合组件用于锁紧转盘。
12.进一步地，所述离合组件包括：
13.离合件，所述离合件滑动设置于所述转盘的径向方向；
14.锁槽，所述锁槽设置于所述壳体，所述锁槽与所述离合件插接配合；
15.复位弹簧，所述复位弹簧连接在所述离合件和所述转盘之间，在所述复位弹簧自然状态时，所述离合件脱离所述锁槽。
16.进一步地，所述离合件设置有多个，多个所述离合件周向均匀分布于所述转盘。
17.进一步地，所述离合件远离所述复位弹簧的一端弯折设置以形成插接部，所述插接部的轴线方向与所述转盘的圆心相离设置，所述锁槽的槽口朝向与所述转盘的圆心相离设置，所述插接部与所述锁槽插接配合。
18.进一步地，所述壳体设置有转轴，所述转轴套接有盘香弹簧，所述转盘套接在所述盘香弹簧外，所述盘香弹簧的两端分别连接所述转轴和所述转盘。
19.进一步地，所述连接绳组件包括：
20.第一连接绳，所述第一连接绳的一端固定于所述转盘；
21.第一连接扣，所述第一连接扣设置于所述第一连接绳远离所述转盘的一端。
22.进一步地，所述连接绳组件包括：
23.第二连接绳；
24.第二连接扣，所述第二连接扣设置于所述第二连接绳的一端，所述第二连接扣与所述第二连接扣卡接配合；
25.第三连接扣，所述第三连接扣设置于所述第二连接绳远离所述第二连接扣的一端。
26.进一步地，还包括支架，所述壳体设置于所述支架。
27.本实用新型的有益效果是：将壳体安装到一个固定夹上，这里可以是钻架，通过连接绳组件将钻机钻具和转盘连接在一起，钻机工作时，连接绳组件随钻具缓慢下降，当钻头钻穿洞室顶板时，钻具在自身重力作用下会迅速落下，在较高速度的下落过程中带动连接绳组件迅速拉出，同时触发离合组件锁紧转盘，进而将钻头固定于洞室洞顶的位置。与现有技术相比，本实用新型结构简单，体积小巧，可以在不妨碍施工的前提下使用；本实用新型精准度要远高于目测估计，在施工中可以有效解放施工操作人员的精力，无需一直盯着钻机；本实用新型在钻具钻穿洞室顶板时可以有效拉住钻具，防止钻具突然下坠冲击钻机，延长钻具的使用寿命，对机组人员的人身安全也增加了一层保障。
附图说明
28.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
29.图1是本实用新型装配示意图；
30.图2是本实用新型地下洞室洞顶高度测量装置的主视图；
31.图3是图2的侧视图；
32.图4是图2中连接绳组件的结构示意图。
33.附图标记说明：10、壳体；20、转盘；21、盘香弹簧；22、转轴；30、连接绳组件；31、第一连接绳；32、第一连接扣；33、第二连接绳；34、第二连接扣；35、第三连接扣；40、离合组件；41、离合件；411、插接部；42、锁槽；43、复位弹簧；50、支架；60、钻杆；70、钻具。
具体实施方式
34.以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
35.参照图1至图4所示，一种精确勘察地下洞室洞顶高度的测量装置，包括：
36.壳体10；
37.转盘20，所述转盘20设置于所述壳体10；
38.连接绳组件30，所述连接绳组件30绕设于转盘20；
39.离合组件40，所述离合组件40设置于所述壳体10和所述转盘20之间，所述离合组件40用于锁紧转盘20。
40.具体工作时，将壳体10安装到一个固定夹上，这里可以是钻架，通过连接绳组件30将钻机钻具70和转盘20连接在一起，钻机工作时，连接绳组件30随钻具70缓慢下降，当钻头钻穿洞室顶板时，钻具70在自身重力作用下会迅速落下，在较高速度的下落过程中带动连接绳组件30迅速拉出，同时触发离合组件40锁紧转盘20，进而将钻头固定于洞室洞顶的位置。与现有技术相比，本实用新型结构简单，体积小巧，可以在不妨碍施工的前提下使用；本实用新型精准度要远高于目测估计，在施工中可以有效解放施工操作人员的精力，无需一直盯着钻机；本实用新型在钻具70钻穿洞室顶板时可以有效拉住钻具70，防止钻具70突然下坠冲击钻机，延长钻具70的使用寿命，对机组人员的人身安全也增加了一层保障。
41.结合图2和图3所示，所述离合组件40包括：
42.离合件41，所述离合件41滑动设置于所述转盘20的径向方向；
43.锁槽42，所述锁槽42设置于所述壳体10，所述锁槽42与所述离合件41插接配合；
44.复位弹簧43，所述复位弹簧43连接在所述离合件41和所述转盘20之间，在所述复位弹簧43自然状态时，所述离合件41脱离所述锁槽42。
45.具体地，在转盘20高度运动时，离合件41可以在离心力的作用下插入锁槽42内，进而达到锁紧转盘20的目的。
46.在本实施例中，为了方便离合件41快速进入锁槽42，减小测量误差，所述离合件41设置有多个，多个所述离合件41周向均匀分布于所述转盘20。这里的锁槽42也可以设置多个，且与离合件41一一相对设置。
47.在本实施例中，为了避免离合件41插入锁槽42内脱离锁槽42，所述离合件41远离所述复位弹簧43的一端弯折设置以形成插接部411，所述插接部411的轴线方向与所述转盘20的圆心相离设置，所述锁槽42的槽口朝向与所述转盘20的圆心相离设置，所述插接部411与所述锁槽42插接配合。具体工作时，当钻头钻穿洞室顶板时，钻具70在自身重力作用下会迅速落下，在较高速度的下落过程中带动连接绳组件30迅速拉出，转盘20顺时针转动，离合件41在离心力的作用下向转盘20外侧伸出，插接部411顺时针卡进锁槽42内；当向上提升钻头时，转盘20逆时针转动，插接部411脱离锁槽42，插接部411和锁槽42倾斜设置，可以避免快速回收钻头时锁紧转盘20，使用非常方便。
48.如图2所示，所述壳体10设置有转轴22，所述转轴22套接有盘香弹簧21，所述转盘20套接在所述盘香弹簧21外，所述盘香弹簧21的两端分别连接所述转轴22和所述转盘20。通过盘香弹簧21，将连接绳组件30脱离锁具后可以自动回收连接绳组件30，减少人工操作。
49.如图4所示，所述连接绳组件30包括：
50.第一连接绳31，所述第一连接绳31的一端固定于所述转盘20；
51.第一连接扣32，所述第一连接扣32设置于所述第一连接绳31远离所述转盘20的一端。
52.具体地，第一连接绳31可以采用织带，织带的结构强度高，第一连接扣32可以从市场购买，可以用于固定钻具70。
53.进一步地，所述连接绳组件30包括：
54.第二连接绳33；
55.第二连接扣34，所述第二连接扣34设置于所述第二连接绳33的一端，所述第二连接扣34与所述第二连接扣34卡接配合；
56.第三连接扣35，所述第三连接扣35设置于所述第二连接绳33远离所述第二连接扣34的一端。
57.如图1所示，一种精确勘察地下洞室洞顶高度的测量装置，还包括支架50，所述壳体10设置于所述支架50。具体地，支架50可以采用三脚架或者钻机塔架。
58.工作原理：
59.工作时安装好钻机、钻具70，分别量出钻杆60、钻具70的长度l1、l2，钻机支架50高h0。将该地下洞室洞顶高度测量装置通过螺栓连接安装在钻机主塔架顶部，拉出第一连接绳31，将第一连接扣32卡接到第二连接扣34上，通过第三连接扣35连接钻杆60。由于转盘20中盘香簧的收紧作用，整个连接绳组件30处于绷直状态。随着钻杆60缓慢下移，织带逐渐缓慢拉出。当钻头钻穿洞室顶板时，钻杆60、钻具70在自身重力作用下会迅速落下，在较高速度的下落过程中带动第一连接绳31迅速拉出，转盘20顺时针转动，离合件41在离心力的作用下向转盘20外侧伸出，插接部411顺时针卡进锁槽42内；连接绳组件30及钻杆60会瞬间被拉住，不再下坠。此时，量出钻杆60上余长度l,则洞室顶高度h＝l1+l2‑
h0‑
l，这种方法更加精确、便捷、钻机落到洞底后可以继续钻探，无需重新提出钻杆60进行再次量钻，能有效提高工作效率。
60.综上所述，与现有技术相比，本实用新型结构简单，体积小巧，可以在不妨碍施工的前提下使用；本实用新型精准度要远高于目测估计，在施工中可以有效解放施工操作人员的精力，无需一直盯着钻机；本实用新型在钻具70钻穿洞室顶板时可以有效拉住钻具70，防止钻具70突然下坠冲击钻机，延长钻具70的使用寿命，对机组人员的人身安全也增加了一层保障。
61.以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。