[發明專利]用于雙護盾TBM地震波超前探測的輔助信號采集裝置及系統

在審

• 申請號: 202011077882.3
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112415575A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 李堯;陳安東;左志武;陳磊;李鐸;孫法合;李凱;周鵬飛
• 申請（專利權）人: 山東大學;山東高速集團有限公司
• 主分類號: G01V1/20
• 分類號: G01V1/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

本公開提出了用于雙護盾TBM地震波超前探測的輔助信號采集裝置及系統，包括：管片及傳導桿，所述管片上開設有灌注孔，所述傳導桿一端通過灌注孔與圍巖直接貼合，另一端超出管片內壁至外側。本公開技術方案適用于雙護盾TBM地震波超前探測的輔助信號裝置，既要充分利用雙護盾TBM現有管片結構，還要操作簡便，不影響TBM施工進度。

技術領域

本公開屬于地震勘探領域，尤其涉及用于雙護盾TBM地震波超前探測的輔助信號采集裝置及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

在交通、水利、市政等隧道及地下工程建設過程中，由于地質條件的復雜多變和現有技術水平的限制，初期的勘查水平無法全部探明開挖軸線上的不良地質。尤其是在TBM施工隧道中，掘進機對地質條件的適應性較差，在不良地質段因不能采取合理的施工方案造成卡機等事故頻發。因此，在施工中開展超前地質預報對前方不良地質體進行探測，摸清地質情況，及時優化施工和支護參數顯得十分必要，具有重要的安全和經濟價值。

在目前的隧道施工中，地震波法是一種比較常用且有效的超前地質預報手段，可以對隧道掌子面前方斷層、構造破碎帶、軟弱地層、溶洞等不良地質體進行探測，且探測距離較遠。

現有技術中的檢波器安裝需要搭載一定的裝置之后，需要在TBM上進行改造和安裝。對于沒有搭載的雙護盾TBM不能適用。

發明人在研究中發現，檢波器作為地震波法的重要部件，以往在鉆爆法或敞開式TBM隧道中通過錨固劑或在邊墻打孔插入椎體固定檢波器，但在雙護盾TBM隧道中，受管片影響，使得檢波器安裝受限，檢波器無法直接在圍巖上安裝，且管片與圍巖之間存在空隙，存在較強的反射界面，嚴重影響數據質量，因此直接在管片安裝信號不好。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本公開提供了用于雙護盾TBM地震波超前探測的輔助信號采集裝置，充分利用雙護盾TBM現有管片結構，還要操作簡便，不影響TBM施工進度。

為實現上述目的，本公開的一個或多個實施例提供了如下技術方案：

第一方面，公開了用于雙護盾TBM地震波超前探測的輔助信號采集裝置，包括：管片及傳導桿，所述管片上開設有灌注孔，所述傳導桿一端通過灌注孔與圍巖直接貼合，另一端超出管片內壁至外側。

第二方面，公開了探測系統，包括上述輔助信號采集裝置，所述傳導桿另一端超出管片內壁至外側后與檢波器固定連接，所述檢波器用于進行地震波超前探測。

以上一個或多個技術方案存在以下有益效果：

本公開技術方案適用于雙護盾TBM地震波超前探測的輔助信號裝置，既要充分利用雙護盾TBM現有管片結構，還要操作簡便，不影響TBM施工進度。

本公開技術方案不用改變現有管片結構或鉆孔可能帶來的損壞，通過現有灌注孔，然后在孔內放入信號采集傳導螺栓，并與圍巖緊密耦合，檢波器在管片內側與螺栓連接，實現了在雙護盾TBM環境下地震波超前探測，提高了數據采集質量，且操作方便，可重復使用。

本公開技術方案是在沒有搭載裝置的雙護盾TBM適用，是一種便攜式的輔助裝置。

本發明附加方面的優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

構成本公開的一部分的說明書附圖用來提供對本公開的進一步理解，本公開的示意性實施例及其說明用于解釋本公開，并不構成對本公開的不當限定。

圖1為本公開實施例的結構示意圖；

圖中標記為，1-檢波器，2-管片，21-灌注孔，3-固定內襯，4-信號采集傳導螺栓，5-圍巖。