[发明专利]一种采用预埋多组传感器的导向钻孔方法及装置

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。

主权项

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（1）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、和求出一组H的值并将这组H的值取成一个加权平均值，然后根据H的加权平均值实时监测并确定钻头所处的具体位置，并在导向仪（8）的显示屏上直观显示钻头（4）的具体位置，给钻孔纠偏提供信息；上述公式中，E为信号传感器（3）所接收到的电磁波信号的场强，即量测信号场强，K为量测系统常数，H为信号发生器（5）到接受电磁波信号的信号传感器（3）的纵向距离，L为信号发生器（5）到接受电磁波信号的信号传感器（3）的轴向距离，R为信号发生器（5）到接受电磁波信号的信号传感器（3）的直线距离。