[發(fā)明專利]溶洞形態(tài)勘探方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110702182.7
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113433599B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王深山;郜江俊;肖豹;蔣春桂;徐瑜洵;管致衛(wèi);郝云靜;趙禹;曾樂;張亮
• 申請（專利權(quán)）人: 中建五局華東建設(shè)有限公司;中國建筑第五工程局有限公司
• 主分類號: G01V9/00
• 分類號: G01V9/00;G01V9/02;G01F17/00
• 代理公司: 溫州甌越專利代理有限公司 33211
• 代理人: 吳繼道

本發(fā)明公開了一種溶洞形態(tài)勘探方法及裝置，其中方法包括S1.在潛孔錘上套設(shè)噴射熱蒸汽的噴氣組件；S2.潛孔錘進(jìn)行鉆孔，噴氣組件向鉆孔的孔壁噴射熱蒸汽；S3.采用紅外線溫度探測法探測溶洞形態(tài)；該裝置原理基于方法進(jìn)行設(shè)置，包括用于紅外線溫度探測的紅外探測器、套設(shè)在潛孔錘上用于噴射熱蒸汽的噴氣組件、設(shè)置在潛孔錘上的水位傳感器，水位傳感器與噴氣組件、紅外探測器相配合，當(dāng)水位傳感器檢測到鉆孔內(nèi)的水位低于閾值時，發(fā)送啟動信號給噴氣組件和紅外探測器，噴氣組件噴射熱蒸汽，紅外探測器開啟紅外溫度探測并記錄數(shù)據(jù)。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)能夠快速探測溶洞的形態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種溶洞形態(tài)勘探方法及裝置。

背景技術(shù)

巖溶又稱為喀斯特地貌，是水流對碳酸鹽巖等可溶性巖石的化學(xué)及物理作用所產(chǎn)生的地質(zhì)現(xiàn)象，是溶溝、溶隙、溶洞、暗河等一系列現(xiàn)象的統(tǒng)稱。我國碳酸鹽巖層分布十分廣泛，裸露于地表的碳酸鹽巖面積有203萬km2，加上覆蓋和埋藏于地下的碳酸鹽巖，巖溶分布總面積達(dá)363萬多km2，約占整個國土面積的1/3，主要分布在長江流域一帶及西南片區(qū)。巖溶作用將使巖體結(jié)構(gòu)及表觀發(fā)生顯著變化，改變了巖體周圍的應(yīng)力狀態(tài)，嚴(yán)重破壞了巖體的完整性，大大降低了巖土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

溶洞是巖溶現(xiàn)象主要表現(xiàn)之一，隨著國家對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)深入推進(jìn)，巖溶發(fā)育地區(qū)各類工程建設(shè)項(xiàng)目越來越多，然而由于水對可溶性巖石綜合作用的復(fù)雜性，巖溶發(fā)育的影響因素繁雜眾多，溶洞大小相差懸殊，形狀千變?nèi)f化，其斷面形態(tài)極不規(guī)則很不具規(guī)律性。

中國專利申請?zhí)枮镃N202010954535.8的發(fā)明專利，公開了一種空洞探測裝置、探測方法及液氣存儲方法，其采用注氣和抽氣的方式，結(jié)合彈性記憶氣囊來記錄溶洞的體積，但是這種方案只能記錄體積，并不能探測溶洞的形態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種溶洞形態(tài)勘探方法，能夠探測溶洞的形態(tài)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種溶洞形態(tài)勘探方法，該方法包括如下步驟：

S1.在潛孔錘上套設(shè)噴射熱蒸汽的噴氣組件；

S2.潛孔錘進(jìn)行鉆孔，噴氣組件向鉆孔的孔壁噴射熱蒸汽；

S3.采用紅外線溫度探測法探測溶洞形態(tài)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，S2中，潛孔錘鉆孔同時向鉆孔中倒水并持續(xù)補(bǔ)充水量。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在潛孔錘上設(shè)置水位傳感器，當(dāng)水位傳感器檢測到水位下降到閾值時，噴氣組件噴射熱蒸汽。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括

S4.根據(jù)溶洞形態(tài)判斷是否需要體積檢測；

S5.需要體積檢測，則向鉆孔注水并記錄注水體積，直至水位傳感器檢測到水位到達(dá)閾值，獲得溶洞體積。

一種溶洞形態(tài)勘探裝置，包括用于紅外線溫度探測的紅外探測器、套設(shè)在潛孔錘上用于噴射熱蒸汽的噴氣組件、設(shè)置在潛孔錘上的水位傳感器，所述水位傳感器與噴氣組件、紅外探測器相配合，當(dāng)水位傳感器檢測到鉆孔內(nèi)的水位低于閾值時，發(fā)送啟動信號給噴氣組件和紅外探測器，所述噴氣組件噴射熱蒸汽，所述紅外探測器開啟紅外溫度探測并記錄數(shù)據(jù)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述噴氣組件包括用于與潛孔錘套接的殼體、均設(shè)置在殼體內(nèi)的加熱器、儲水器、噴射器、增壓器，所述殼體呈環(huán)形，套接在潛孔錘的連桿上，所述增壓器與加熱器連接，以獲取加熱器內(nèi)的蒸汽；所述加熱器與儲水器連接，以獲取儲水器的水并加熱；所述噴射器的一端與殼體連接，穿透殼體用于出氣，另一端與潛孔錘的連桿連通，以獲取潛孔錘內(nèi)連向外部的空氣；所述增壓器還具有一個與噴射器連接的電控閥，所述增壓器通過電控閥與噴射器連接，所述電控閥與水位傳感器聯(lián)動。