[發(fā)明專利]一種用于隧道測量的TBM機械改進勘測裝置及其使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011058536.0
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112394159A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高俊宏;葛素剛;張小軍;王赟
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵二十三局集團第六工程有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N1/04;G01B11/02;G01S15/89;G01V11/00
• 代理公司: 重慶項乾光宇專利代理事務所(普通合伙) 50244
• 代理人: 侯玉花

本發(fā)明屬于隧道勘測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于隧道測量的TBM機械改進勘測裝置，包括支撐組件、紅外線組件、超聲波組件和采樣組件，所述支撐組件包括支撐柱、多個減震輪、升降柱、連接塊、固定器、轉(zhuǎn)動盤和把手，所述紅外線組件包括固定柱、數(shù)據(jù)分析器、支撐板和紅外線測距燈。本發(fā)明設(shè)置了減震輪可以提升裝置的穩(wěn)定性；超聲波勘測、紅外線勘測和土地勘測的結(jié)合，讓勘測的數(shù)據(jù)更加精密準確，且本裝置使用壽命場。本發(fā)明還涉及該勘測裝置的使用方法，本發(fā)明的使用方法操作方便，簡單易懂，整個使用的過程大多為本裝置的自動進程，減少人力的使用，節(jié)約人力成本，且數(shù)據(jù)多樣、準確，本裝置方法具有極大的便利性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隧道勘測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于隧道測量的TBM機械改進勘測裝置及其使用方法。

背景技術(shù)

TBM隧道施工在遭遇斷層破碎帶時，在施工擾動下極有可能誘發(fā)卡機、突涌水和塌方等嚴重地質(zhì)災害。因此在TBM隧道施工過程中，必須對斷層破碎帶賦存情況進行準確預報。據(jù)發(fā)明人了解，不同的斷層破碎帶體類型其致災機理與模式不同，如壓性斷層中心帶承受壓力巨大，巖石破裂研磨較細，多由糜棱巖和斷層泥填充膠結(jié)，起阻水作用，而斷層兩盤裂隙密集帶連通性好，導水性強，隧道施工揭露此段時，易發(fā)生涌突水災害；而張性斷層中心帶空隙大，兩盤的透水性相對較差，從而利于地下水富集，隧道開挖揭露斷層破碎帶時，地下水常攜帶泥沙、碎石等涌入隧道，因此對斷層破碎帶體的類型進行及時準確的預報顯得尤為重要?，F(xiàn)有TBM隧道超前地質(zhì)預報方法主要為地球物理探測方法，如地震波法、激發(fā)極化法等，上述方法可較為準確的預報斷層破碎帶的位置和規(guī)模，但對斷層破碎帶類型的預報尚不能滿足。

公告號為CN110989024A的專利公開了一種基于巖石礦物分析的TBM隧道斷層破碎帶預報系統(tǒng)，包括搭載于TBM上的機械臂裝置和數(shù)據(jù)分析模塊，機械臂裝置包括能夠水平伸縮、豎直升降以及具有一定俯仰角自由度的機械臂主體，所述機械臂主體的前端軸向設(shè)置有激光拉曼光譜儀探測器，所述激光拉曼光譜儀探測器的圓周分布有激光測距模塊，以探測激光拉曼光譜儀探測器與圍巖之間的距離，保證探測器與圍巖始終垂直接觸；機械臂主體的前端上設(shè)置有巖石圖像采集裝置；數(shù)據(jù)分析模塊被配置為接收所述巖石圖像采集裝置、激光測距模塊和激光拉曼光譜儀探測器的檢測結(jié)果，根據(jù)多個測點的數(shù)據(jù)，得到圍巖圖像、礦物成分和含量隨掌子面里程的變化規(guī)律，進而對隧道掌子面前方斷層破碎帶進行預報。

但是現(xiàn)有技術(shù)仍然存在下列問題：探測裝置不夠牢固，裝置在移動過程中壓力過大，導致裝置在作業(yè)過程中容易毀壞；裝置探測地質(zhì)狀況的方式過于復雜，效率低下；探測設(shè)備無法對數(shù)據(jù)進行綜合分析，數(shù)據(jù)可讀性差；數(shù)據(jù)收集過于單一，數(shù)據(jù)可靠性差。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種用于隧道測量的TBM機械改進勘測裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)容易損壞、探測效率低下、數(shù)據(jù)分析可靠性差、數(shù)據(jù)收集過于單一的問題。本發(fā)明還提供了該勘測裝置的使用方法，本發(fā)明的使用方法操作方便，簡單易懂，操作人員經(jīng)過簡單的培訓，即可熟練掌握；整個使用的過程大多為本裝置的自動進程，減少人力的使用，節(jié)約人力成本，且數(shù)據(jù)多樣、準確，本裝置方法具有極大的便利性。

為了解決上述問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種用于隧道測量的TBM機械改進勘測裝置，包括支撐組件、紅外線組件、超聲波組件和采樣組件，所述紅外線組件、超聲波組件和采樣組件安裝于支撐組件上；

所述支撐組件包括支撐柱、多個減震輪、升降柱、連接塊、固定器、轉(zhuǎn)動盤和把手，所述支撐柱和升降柱通過連接塊連接，所述轉(zhuǎn)動盤通過固定器與連接塊連接，所述把手安裝在轉(zhuǎn)動盤上，多個所述減震輪安裝于支撐柱底部；

所述紅外線組件包括固定柱、數(shù)據(jù)分析器、支撐板和紅外線測距燈，所述數(shù)據(jù)分析器和固定柱通過支撐板連接，所述紅外線測距燈安裝于數(shù)據(jù)分析器上，所述固定柱安裝于升降柱頂端；

所述超聲波組件包括固定板、超聲波發(fā)射器和超聲波接收器，所述超聲波發(fā)射器與超聲波接收器連接，所述超聲波發(fā)射器和超聲波接收器通過固定板與連接塊連接；