专利名称：接触打孔器的制作方法
技术领域：
本实用新型与打孔器有关，特别与快速准确绘制岩石结构面表面形态的接触打孔
器有关。
技术背景 岩体结构面表面起伏不平，但是其对结构面强度参数的影响又十分关键，如何快 速准确的绘制岩石结构面表面形态是参数研究的关键点之一。常规方法主要是利用百分表 在结构面表面间隔性的插入来测量起伏度数值，然后连接成线，测量精度和绘制速度均不 理想。已有的曲线轮廓仪的测绘速度较慢。在岩石工作条件较差情况下，如竖直结构面的 测量、测量地段地下水丰富、隧道中光线不足地段等，采用常规方法或曲线轮廓仪测量则测 量缓慢且工作条件不充足
实用新型内容
本实用新型的目的是为了提供一种能快速准确绘制岩石结构内表面形态的接触 打孔器。 本实用新型的目的是这样来实现的 本实用新型接触打孔器，包括有上板和下板的框架，上板中有多个上竖向通孔，下
板中在与上板中多个竖向通孔相对应的位置有多个下竖向通孔，多根钢针的下端分别依次
穿过上、下板中的对应上竖向通孔和下竖向通孔后伸出下板而上端上分别装有横向打孔
针，钢针位于上、下板间的部分套有一端连接在钢针上的弹簧，在框架上设置有横向导向
轴，垫纸板装在横向导向轴上且能沿横向导向轴滑动，在垫纸板中相对横向打孔针的位置
有多个打孔针过孔，上、下竖向通孔的数量视需要而定，可为十数个也可为数十个或更多。 上述的上竖向通孔轴心线和相对应的下竖向通孔轴心线在同一轴心线上，各轴心
线间互相平行，横向打孔针与上、下竖向通孔中的轴心线垂直，测绘精度高。 上述的的上竖向通孔和/或下竖向通孔的横截面形状为马蹄形或多边形，钢针的
横截面形状与上竖向通孔和/或下竖向通孔的横截面形状相同，可防止钢针工作中旋转。 上述的打孔针过孔为竖向条形孔。 上述的上、下竖向通孔分别等距离分布在上、下板上。 本实用新型使用方法如下 (1)使用前，将本实用新型平行放置于岩体结构面之上； (2)然后轻轻向下压动本实用新型，本实用新型向下移动时，钢针由于受到结构面 的顶托而向上运动； (3)大量由弹簧控制的钢针随着下伏结构面表面的高低不平而呈现出不同的起伏 量程； (4)将纸带放入垫纸板，将纸带沿着导向轴向横向打孔针方向移动、打孔，则纸带 上就出现了凹凸不平的针点；[0015] (5)将这些凹凸不平的针点连接起来，就获得了结构面起伏曲线。 本实用新型能快速测量岩石硬性结构面起伏曲线，不但提高了野外工作效率，而
且为进一步的结构面各向异性研究、尺寸效应研究，乃至于最终的结构面参数研究提供了方向。
图1为本实用新型结构示意图。 图2为图1的A向视图。 图3为钢针、横向打孔针位置图。 图4为钢针横截面结构示意图。 图5为本实用新型测量效果图。 图6为采用曲线轮廓仪绘制的结构面效果图。
具体实施方式
参见图1 图4，钢制框架1中有上板2和下板3。上板中等距离分布有42个上 竖向通孔4。下板中在与上板中42个上竖向通孔相对的位置有42个下竖向通孔5。 42根 沾火钢针6的下端分别依次穿过上、下板中的对应上竖向通孔和下竖向通孔后伸出下板而 上端上分别装有横向打孔针7。钢针位于上、下板间的部分套有下端连接在钢针上而上端紧 顶在上板内面的弹簧8。在框架两端分别设置有横向导向轴9。垫纸板10装在横向导向轴 上且能沿横向导向轴滑动。在垫纸板上相对横向打孔针的位置有42个打孔针过孔11。 上竖向通孔和相对应的下竖向通孔轴心线在同一轴心线上，各轴心线间互相平 行，横向打孔针与上、下竖向通孔轴心线垂直。 如图4所示，上竖向通孔和下竖向通孔的横截面形状为马蹄形，沾火钢针的截面 形状与上竖向通孔和下竖向通孔的截面形状相同。 钢制框架用45#钢材料制成。 沾火钢针共42根，间距5mm，直径3mm，钢针每根长10cm，上下可活动范围3cm。 横向打孔针用于横向打孔，直径0. 7mm。 弹簧直径略粗于沾火钢针，当钢针底部受结构面突起部位顶凸时，其伴随钢垫一 起上升；当测量结束时，其能保证沾火钢针重新归原位，从而可以方面测量包括顶部结构 面、竖直结构面在内的各个方向节理。 垫纸板长29cm，宽8cm，其上开有42各3mmX 22mm的条形方孔(即打孔针过孔)， 与横向打孔针相对应。当横向打孔针伴随结构面凹凸不平而起伏时，将白纸附于垫纸板上， 沿导向轴横向拉动，则钢针会在白纸上打孔，将离散的各点用曲线连接，则为欲测的起伏粗 糙曲线。 图5、图6为使用本实用新型测量效果与利用曲线轮廓仪绘制的结构面实际曲线 的对比图。通过结构面表面起伏粗糙度JRC值测量，本实用新型接触打孔器测得的JRC值 为6.4，与结构面表面实际图的JRC值(6.90)十分接近。表明本实用新型接触打孔器可以 快速测量岩石结构面表面起伏度，效果良好。
权利要求接触打孔器，其特征在于包括有上板和下板的框架，上板中有多个上竖向通孔，下板中在与上板中多个竖向通孔相对应的位置有多个下竖向通孔，多根钢针的下端分别依次穿过上、下板中的对应上竖向通孔和下竖向通孔后伸出下板而上端上分别装有横向打孔针，钢针位于上、下板间的部分套有一端连接在钢针上的弹簧，在框架上设置有横向导向轴，垫纸板装在横向导向轴上且能沿横向导向轴滑动，在垫纸板中相对横向打孔针的位置有多个打孔针过孔。
2. 如权利要求1所述的接触打孔器，其特征在于上竖向通孔轴心线和相对应的下竖向 通孔轴心线在同一轴心线上，各轴心线间互相平行，横向打孔针与上、下竖向通孔中的轴心线垂直。
3. 如权利要求1或2所述的接触打孔器，其特征在于上竖向通孔和/或下竖向通孔的 横截面形状为马蹄形或多边形，钢针的横截面形状与上竖向通孔和/或下竖向通孔的横截 面形状相同。
4. 如权利要求3所述的接触打孔器，其特征在于打孔针过孔为竖向条形孔。
5. 如权利要求1或2所述的接触打孔器，其特征在于上、下竖向通孔分别等距离分布在 上、下板上。
专利摘要本实用新型提供了一种接触打孔器，包括有上板和下板的框架，上板中有多个上竖向通孔，下板中在与上板中多个竖向通孔相对应的位置有多个下竖向通孔，多根钢针的下端分别依次穿过上、下板中的对应上竖向通孔和下竖向通孔后伸出下板而上端上分别装有横向打孔针，钢针位于上、下板间的部分套有一端连接在钢针上的弹簧，在框架上设置有横向导向轴，垫纸板装在横向导向轴上且能沿横向导向轴滑动，在垫纸板中相对横向打孔针的位置有多个打孔针过孔。本实用新型能快速准确绘制岩石结构面表面形态。
文档编号G01C7/02GK201488727SQ20092017666
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月8日 优先权日2009年9月8日
发明者吉锋, 石豫川 申请人:吉锋;石豫川