专利名称：一种采用预埋多组传感器的导向钻孔方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种应用在钻孔施工中的导向钻孔方法及装置。
背景技术：
目前采用的一般导向钻孔(定向钻孔)方法为:使用锲形钻头，钻头内装有特制的倾角传感器(也叫定位传感器)，倾角传感器通过有线或无线连接孔外的导向仪，导向仪显示钻头的倾角、工具角等参数。钻进过程中，如果需要调整钻进方向，可先将钻头锲形板大斜面旋转到调向目标方向的对面，然后不旋转钻杆直接顶进，钻头锲形板大斜面受力合力方向为调向目标方向，钻头轨迹向目标方向移动。概括的说，就是一般导向钻孔是通过调整与钻杆相连的钻头锲形板的朝向和受力来控制钻进方向，使钻头的钻进轨迹接近设计轨迹的。但是，这种导向钻孔(定向钻孔)方法导向距离较短，导向精度较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用预埋多组传感器的导向钻孔方法及装置，要解决传统的导向钻孔方法及装置导向距离短、导向精度低的技术问题。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种采用预埋多组传感器的导向钻孔方法，其特征在于步骤如下:
步骤一、在隧道钻孔施工前，在隧道轮廓内预埋至少一根与隧道轴线平行的传感器安放管，传感器安放管中轴向间隔设置一组信号传感器，并用信号线将这组信号传感器与导向仪相连。步骤二、钻机就位 ，钻机的钻头中装有与信号传感器无线信号连接的信号发生器，信号发生器内置有倾角传感器。步骤三、钻机钻孔，在钻孔的过程中，倾角传感器采集角度信息，信号发生器将采集到的角度信息调制成电磁波信号发送出去，每一个信号传感器均通过信号传感器线圈接收该电磁波信号并解调该电磁波信号，由于各信号传感器与信号发生器距离不同，因此它们接收到的电磁波信号的场强也不相同，每一个信号传感器均将接收和解调出来的信息传给导向仪，导向仪根据公式
权利要求
1.一种采用预埋多组传感器的导向钻孔方法，其特征在于步骤如下: 步骤一、在隧道钻孔施工前，在隧道轮廓(I)内预埋至少一根与隧道轴线平行的传感器安放管(2)，在传感器安放管(2)中轴向间隔设置一组信号传感器(3)，并用信号线(7)将这组信号传感器(3)与导向仪(8)相连； 步骤二、钻机就位，钻机的钻头(4)中装有与信号传感器(3)无线信号连接的信号发生器(5)，信号发生器(5)内置有倾角传感器(6)； 步骤三、钻机钻孔，在钻孔的过程中，倾角传感器(6)采集角度信息，信号发生器(5)将采集到的角度信息调制成电磁波信号发送出去，每一个信号传感器(3)均通过信号传感器线圈接收该电磁波信号并解调该电磁波信号，由于各信号传感器(3)与信号发生器(5)距离不同，因此它们接收到的电磁波信号的场强也不相同，每一个信号传感器(3)均将接收和解调出来的信息传给导向仪(8)，导向仪(8)根据公式
2.根据权利要求1所述的一种采用预埋多组传感器的导向钻孔方法，其特征在于:所述步骤一中，在隧道轮廓(I)内预埋两根传感器安放管(9 )。
3.一种采用预埋多组传感器的导向钻孔装置，包括有钻机和导向仪(8)，所述钻机的钻头中装有信号发生器(5)，信号发生器(5)内置有倾角传感器(6)，其特征在于:还包括预埋在隧道轮廓(I)内的至少一根传感器安放管(2 )和轴向间隔设置在传感器安放管中的一组信号传感器(3)，所述信号传感器(3)通过信号线(7)与导向仪(8)相连，并且信号传感器(3)上设置有可感应到信号发生器(5)发出的信号的场强大小的信号传感器线圈。
4.根据权利要求3所述的一种采用预埋多组传感器的导向钻孔装置，其特征在于:所述隧道轮廓(I)内预埋有两根传感器安放管(9)。
全文摘要
一种采用预埋多组传感器的导向钻孔方法及装置，所述方法的步骤一是在隧道钻孔施工前，在隧道轮廓内预埋至少一根与隧道轴线平行的传感器安放管，传感器安放管中轴向间隔设置一组信号传感器；步骤二是钻机就位；步骤三是钻机钻孔，在钻孔的过程中，倾角传感器采集角度信息，信号发生器将采集到的信息调制成电磁波信号发送出去，每一个信号传感器接收该电磁波信号并解调该信号，并将接收和解调出来的信息传给导向仪，导向仪求出一组H的值并将这组H的值取成一个加权平均值，然后根据加权平均值实时监测并确定钻头所处的具体位置。本导向钻孔方法及装置用量测信号场强来确定钻头位置，具有导向距离长、导向精度高的特点。
文档编号E21B7/04GK103161404SQ20131004469
公开日2013年6月19日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者杨积凯, 聂政熊 申请人:北京首尔工程技术有限公司