[發(fā)明專利]一種超前探測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110343939.8
• 申請(qǐng)日: 2019-11-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113107507B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張國(guó)強(qiáng);畢欣;王巖;劉冬;陳金剛;李黎;付春青;錢新;李斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京住總集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): E21D9/08
• 分類號(hào): E21D9/08;E21D9/093;E21D9/00;G01V3/08;G01V3/10;G01V3/14
• 代理公司: 北京海虹嘉誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 何志欣

本發(fā)明設(shè)計(jì)一種超前探測(cè)裝置，至少包括用于進(jìn)行電流場(chǎng)和電磁場(chǎng)檢測(cè)的線圈組和接收所述線圈組反饋的測(cè)量數(shù)據(jù)的控制模塊。線圈組至少包括發(fā)射線圈和接收線圈。發(fā)射線圈至少包括多個(gè)導(dǎo)電實(shí)體以及至少一個(gè)導(dǎo)電線段。其中，至少兩個(gè)導(dǎo)電實(shí)體能夠形成帶有缺口，且缺口能夠與導(dǎo)電線段接觸從而使得至少兩個(gè)導(dǎo)電實(shí)體形成閉合回路的第一探測(cè)線圈。

本案為申請(qǐng)?zhí)枮?01911075570.6，申請(qǐng)日期為2019年11月5日，申請(qǐng)類型為發(fā)明專利，申請(qǐng)名稱為一種基于地質(zhì)超前探測(cè)的盾構(gòu)機(jī)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道盾構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超前探測(cè)裝置。

背景技術(shù)

盾構(gòu)機(jī)是一種全封閉的隧道掘進(jìn)機(jī)，屬于一種用于挖掘隧道等通道的機(jī)械設(shè)備，其是一種既能支承地層的壓力、又能在地層中掘進(jìn)的施工機(jī)具，驅(qū)動(dòng)元件抵靠在挖掘的通道內(nèi)安裝的襯砌管片并伸長(zhǎng)以為盾構(gòu)刀盤提供向前掘進(jìn)反力。用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行隧洞施工具有自動(dòng)化程度高、節(jié)省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、開(kāi)挖時(shí)可控制地面沉降、減少對(duì)地面建筑物的影響和在水下開(kāi)挖時(shí)不影響水面交通等特點(diǎn)，在隧洞洞線較長(zhǎng)、埋深較大的情況下，用盾構(gòu)機(jī)施工更為經(jīng)濟(jì)合理。但是，地鐵盾構(gòu)施工大多地處密集地段，周邊環(huán)境復(fù)雜，穿越各種建筑物、鐵路、河流、橋梁等作業(yè)日益頻繁，而且由于施工節(jié)點(diǎn)較多，施工單位不同，管理理念、水平不一，給地鐵工程的建設(shè)及將來(lái)的運(yùn)營(yíng)管理留下不容忽視的問(wèn)題和安全隱患，地鐵施工引發(fā)的安全事故嚴(yán)重影響人民生命及財(cái)產(chǎn)安全，造成了建設(shè)和運(yùn)營(yíng)截然不同的社會(huì)效益，影響不容小覷。

例如，北京地鐵是我國(guó)城市交通的象征之一，自1965年開(kāi)始修建地鐵起至今已經(jīng)發(fā)展近55年，其發(fā)展規(guī)模大、發(fā)展速度快、修建技術(shù)水平取得革命性突破。北京地鐵12號(hào)線是北三環(huán)線，是北京北部的加密線，其中三元橋站位于機(jī)場(chǎng)高速東側(cè)。其中，西壩河站-三元橋站的設(shè)計(jì)走向?yàn)椋貉乇比h(huán)東路向東南敷設(shè)，從三元西橋兩側(cè)繞行通過(guò)，至機(jī)場(chǎng)高速路前左線調(diào)整線路走向并縮小線間距，下穿三元橋匝道橋后轉(zhuǎn)向首都機(jī)場(chǎng)高速路東側(cè)敷設(shè)，到達(dá)西壩河站。該區(qū)間地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且潛水水位較高，因此在盾構(gòu)機(jī)穿越過(guò)程中會(huì)頻繁遇到復(fù)合地層等多種復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，如果不能對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)掌子面前方以及深度方向的地質(zhì)情況準(zhǔn)確判斷，不僅會(huì)影響施進(jìn)度，更為嚴(yán)重的是可能造成部分區(qū)間發(fā)生沉降，嚴(yán)重威脅道路、附近建筑和人民生命的安全。北京作為全國(guó)的政治文化中心、地鐵開(kāi)發(fā)建設(shè)的主要城市，盾構(gòu)施工的安全效益顯得尤為敏感和突出，因此，加強(qiáng)北京地鐵盾構(gòu)法施工風(fēng)險(xiǎn)管控和安全控制技術(shù)研究具有十分重要的意義，而且非常緊迫。

地質(zhì)探測(cè)可以比喻為醫(yī)生的“聽(tīng)診器”，能夠了解不同深度的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征。地質(zhì)探測(cè)有著較長(zhǎng)的發(fā)展史，且積累了大量的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。例如，1992年Sattel等人在瑞士一個(gè)試點(diǎn)工程隧道內(nèi)部使用了一種地震探測(cè)技術(shù)，探測(cè)方法是利用裝置在隧道墻壁上的信號(hào)接收器來(lái)接收由小爆破產(chǎn)生的地震波能量，以此來(lái)預(yù)測(cè)掌子面前方的地質(zhì)狀況。

例如，公開(kāi)號(hào)為CN104863602B的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種土質(zhì)盾構(gòu)隧道施工病害超前預(yù)報(bào)方法。在盾構(gòu)機(jī)前方設(shè)置超前探測(cè)裝置，利用超前探頭可以探測(cè)到土層的側(cè)阻力、端阻力及孔隙水壓力，以確定土層性質(zhì)，然后將結(jié)果輸送到盾構(gòu)施工控制中心，形成土層分布和性質(zhì)三維模型，并自動(dòng)生成更大范圍內(nèi)不斷修正的土層分布和性質(zhì)預(yù)測(cè)三維模型，由此判斷前方土體工程性質(zhì)，及時(shí)修訂施工方案和采取安全措施，節(jié)省工程成本，保證施工質(zhì)量、避免發(fā)生重大安全事故。本發(fā)明可預(yù)知施工環(huán)境，優(yōu)化施工方案、采取安全措施，安全、方便、節(jié)省材料、可適用于不同性質(zhì)的土層，是盾構(gòu)施工中一種準(zhǔn)確經(jīng)濟(jì)的土質(zhì)盾構(gòu)隧道施工病害超前預(yù)報(bào)方法。