专利名称：自由扩张式置中器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种测量钻孔倾斜度及有效孔径的设备，主要用于水利水电工程混凝 土大坝正倒垂孔的钻孔施工质量检测与正倒垂线的埋设安装。
背景技术：
目前，混凝土大坝的变形监测主要手段之一采用安装埋设正垂线与倒垂线来实现。 埋设正垂线与倒垂线时，首先要在设计的大坝部位钻孔，正倒垂装置对钻孔的铅直度要 求较高，所钻的孔必须铅直，偏差要求控制在0.1%以内，钻孔质量的好坏直接影响垂
线设置的成败，有时钻孔不符合要求，造成已打孔报废重打，也造成极大经济损失。因
此需要在钻孔过程中经常检测钻孔偏斜值。一般每钻进1 2m即应检测一次。此项检测， 一般采用倒垂浮体组配合弹性置中器进行。
此外，在正、倒垂线安装过程中，为了使垂线能设置在正、倒垂孔中的最佳位置处， 发挥正、倒垂最大效用，在埋设倒垂前应根据钻孔各高程位置的偏心值作图，确定垂线 的埋设位置。以孔口中心为坐标轴原点，将各高程测得的孔中心按照一定比例标定在坐 标图上，再以同样比例尺，以各标出的中心为圆心，以钻孔相应的半径值为半径画圆。 各圆共同的部分为有效空间，所对应的最小半径称为有效孔径，根据此有效空间可确定 正倒垂线埋设的最佳位置。目前常用的有弹簧式弹性置中器，该弹性置中器虽然加工制 作较简单，但有较大缺陷，最主要的问题是由于弹簧钢片下部仅与弹簧相连，缺乏约束， 当置中器放入孔内后，极容易因弹簧钢片与孔壁的摩擦、转动使弹簧钢片发生扭曲变形， 甚至使上部铰链损坏，达不到置中的效果，从而大大降低了测量的准确度。在江苏宜兴 抽水蓄能电站前期倒垂孔施工中就使用了类似的弹性置中器，实践证明该弹性置中器测 量效果不理想，且施工过程中较容易损坏。 发明内容
本实用新型的目的是要提供一种易于加工、可以根据被测孔径的大小自由设计零部 件，达到测量各种大小孔径偏斜度和有效孔径的目，可操作性强、测量效果好的自由扩 张式置中器。
3本实用新型的目的是这样实现的 一种自由扩张式置中器，包括上部连接段、下部 连接段，重锤通过钢丝绳与下部连接段连接，上部连接段和调节件通过螺纹与中心杆连 接，下部连接段与中心杆采用螺纹连接，弹簧套装在中心杆上，伸縮端铰座与固定端铰 座之间通过自由扩张机构连接，自由扩张机构的伸縮臂之间通过铰链连接，伸縮臂上下 两端通过两铰链和分别与伸縮端铰座和固定端铰座连接，各组伸縮臂之间设置滚轮。固 定端铰座与中心杆通过插销固定。
本实用新型提供的自由扩张式置中器，能使伸縮臂在孔内伸缩至合适的位置并通过 伸縮端铰座挤压弹簧，使滚轮恰好紧贴孔壁行走，从而达到置中的效果。以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，自由扩张式置中器包括上部连接段l、下部连接段ll，重锤13通过 钢丝绳12与下部连接段11连接，上部连接段1和调节件2通过螺纹与中心杆3连接， 下部连接段11与中心杆3采用螺纹连接，弹簧4套装在中心杆3上，伸縮端铰座5与 固定端铰座10之间通过自由扩张机构连接，自由扩张机构主要由伸縮臂7和滚轮8构 成，自由扩张机构的伸缩臂7之间通过铰链9连接，伸縮臂7上下两端通过两铰链6， 14和分别与伸縮端铰座5和固定端铰座10连接，各组伸縮臂7之间设置滚轮8。固定 端铰座10与中心杆3通过插销固定。
使用前，先将自由扩张机构安装好，将自由扩张机构整体装在中心杆3上，伸缩端 铰座5内键齿卡入中心杆3键槽内，固定端铰座10与中心杆3用插梢固定。再将弹簧4 套在中心杆上，上部连接段l、调节件2与中心杆3螺纹连接，下部连接段ll也与中心 杆3螺纹连接，最后将重锤13用钢丝绳12系在下部连接段11上。
使用时，将自由扩张式置中器与倒垂浮体组相连接，并将自由扩张式置中器缓缓从 孔口放入孔内，自由扩张机构的伸縮臂7随着置中器的下降逐渐收缩，并通过伸縮端铰 座5挤压弹簧。当滚轮8下降至洞口高程时，随即开始紧贴孔壁行走。当滚轮8沿着孔 壁行走至孔内需测量的高程时，用小钢尺量出钢丝绳与孔口中心的偏离值，便可求出钻 孔斜度与该孔的有效范围。
权利要求1、一种自由扩张式置中器，包括上部连接段(1)和下部连接段(11)，重锤(13)通过钢丝绳(12)与下部连接段(11)连接，其特征在于上部连接段(1)和调节件(2)通过螺纹与中心杆(3)连接，下部连接段(11)与中心杆(3)采用螺纹连接，弹簧(4)套装在中心杆(3)上，伸缩端铰座(5)与固定端铰座(10)之间通过自由扩张机构连接，自由扩张机构的伸缩臂(7)之间通过铰链(9)连接，伸缩臂(7)上下两端通过两铰链(6，14)和分别与伸缩端铰座(5)和固定端铰座(10)连接，各组伸缩臂(7)之间设置滚轮(8)。
2、 根据权利要求1所述的自由扩张式置中器，其特征在于固定端铰座(10)与 中心杆(3)通过插销固定。
专利摘要一种自由扩张式置中器，主要用于水利水电工程中混凝土大坝正倒垂孔的钻孔施工质量检测与倒垂线的埋设安装。其主要包括上部连接段和下部连接段，重锤通过钢丝绳与下部连接段连接，上部连接段和调节件通过螺纹与中心杆连接，下部连接段与中心杆采用螺纹连接，弹簧套装在中心杆上，伸缩端铰座与固定端铰座之间通过自由扩张机构连接，自由扩张机构的伸缩臂之间通过铰链连接，伸缩臂上下两端通过两铰链和分别与伸缩端铰座和固定端铰座连接，各组伸缩臂之间设置滚轮。本实用新型能使伸缩臂在孔内伸缩至合适的位置并通过伸缩端铰座挤压弹簧，使滚轮恰好紧贴孔壁行走，从而达到置中的效果。
文档编号G01C9/00GK201259422SQ20082019065
公开日2009年6月17日 申请日期2008年9月5日 优先权日2008年9月5日
发明者吴琴凤, 彭会椿, 朱明星, 缪建波, 龚前良 申请人:中国葛洲坝集团股份有限公司;葛洲坝集团第二工程有限公司