[发明专利]一种便捷式多功能岩土体结构重建辅助工具

说明书

技术领域

本发明涉及地质学、地质工程勘测技术领域，尤其是涉及一种便捷式多功能岩土体结构重建辅助工具。

背景技术

在地质勘察和工程地质勘察现场调查过程中，为了重建地质体的空间形态及结构，需要拍摄大量的空间方位明确的地质现象照片及视频；随着3D扫描及3D打印技术的发展，对地质体的现场3D扫描也得到了快速的应用，而对这些扫描数据进行数值重建时，需要知道相应的空间方位及实际尺寸比例；另外，对岩土体结构面空间产状参数的测量，也是岩土勘察工作基本需求之一。但是，目前在地质及工程地质勘察过程中，拍摄定向照片或者视频都需要辅以地质罗盘来确定拍摄镜头空间方位，并联合拍摄文件编号记录在册，辅以常见固定尺寸的比例尺物件(如硬币、地质锤、野外记录薄等)来便于事后确定照片中地质体的实际尺寸。地质体结构面的空间产状参数也需要通过地质罗盘加以测量。这些操作都无疑大大降低了地质勘查的效率，不利于拍摄照片、视频及3D扫描数据的保存和后处理。

中国专利CN104613947A公开了一种节理组结构面产状综合测量仪，包括主尺、副尺和可伸缩的皮尺坡度测量机构，主尺和副尺均包括手持柱、转动柱、水箱罗盘、隔板、侧板和角度尺，手持柱、隔板、侧板依次连成一体，共处同一背面，且底部均呈薄板楔尖状，转动柱通过其下部的转动轴连接在手持柱和侧板，水箱罗盘设在转动柱顶部，角度尺穿过隔板与转动柱活动连接；使用时，主尺和副尺的手持柱、隔板、侧板的薄板楔尖状底部插入待测节理组中相邻节理裂隙中，同时转动主尺和副尺的转动柱，使转动柱达竖直状态，根据角度尺和皮尺坡度测量机构获得待测节理组的结构面产状参数。虽然该专利功能综合，但不能用于地质现场调查拍照、录像及3D扫描时候的空间方位指示标志。

中国专利CN203964911U公开了一种带岩石空间方位及倾角测量仪的工作簿，该专利工作簿、角度刻度表、凹槽、转轴、重力摆针、支杆和地质罗盘；工作簿为长方体结构；角度刻度表位于工作簿封面内侧上端，刻着标准角度；凹槽位于角度刻度表上端，其凹槽内用于存放地质罗盘；转轴位于角度刻度表上边界的中心位置，其转轴为伸缩式；重力摆针通过转轴固定在角度刻度表上边界的中点；支杆固定在转轴上，支杆的另一端连接着地质罗盘；地质罗盘内设有刻度，地质罗盘包括外延指针、轻质罗盘和指南针。该实用新型既能在工作簿上做记录，可通过岩石形迹倾角测量仪测量岩石中存在的面状及线状形迹的空间真倾角，又能通过地质罗盘测量岩石的方位角度。可见该装置可较好地提高地质勘察工作的效率和准确度，但是，该装置同样不能用于地质现场调查拍照、录像及3D扫描时候的空间方位指示标志。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种便捷式多功能岩土体结构重建辅助工具，可用于地质勘查及工程地质勘查现场拍照、3D扫描时，作为空间方位指向及实际尺寸的标志，也可用于测量岩土体结构面空间倾角的测量，具有功能综合、适用性广、便于实践操作等优点。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种便捷式多功能岩土体结构重建辅助工具包括重力锥、指向组件、量角组件、吊杆和底座，所述重力锥通过吊绳连接量角组件，所述指向组件套设于吊绳上，所述量角组件套设于吊杆的顶端，所述吊杆的底端连接底座；

测量时，底座固定在地质体的结构面上，调整吊杆的位置，使得吊杆垂直于结构面，待整个工具处于平衡状态，由量角组件上吊绳与吊杆之间的角度得到结构面的空间真倾角，由指向组件进行空间方位指向。

所述指向组件包括转筒、磁针和指向板，所述指向板包括呈直角三角形的竖向指向板和呈等腰三角形的横向指向板，所述竖向指向板的直角边沿横向指向板的中位线竖直设置，竖向指向板的直角与横向指向板的顶角同侧设置，所述磁针沿横向指向板的中位线设于横向指向板上，所述转筒设于指向板的重心轴线上并套设在吊绳上。

所述指向组件还包括罩设在指向板周边上的透明罩，所述透明罩的底部固定于重力锥上。

所述磁针包括第一磁针和第二磁针，所述第一磁针和第二磁针分别镶嵌在横向指向板的中位线两端，且第一磁针的磁极和第二磁针的磁极指向一致。

所述量角组件包括套筒和刻度盘，所述套筒套设于吊杆的顶端，所述刻度盘呈半圆形并刻有180度范围的角度刻度，刻度盘的直径边固定在套筒上，所述吊绳连接刻度盘的圆心处。

所述吊杆的顶端处设有用于限定量角组件位置的外凸环。

所述吊杆上标注有比例尺。