The carrying device and method, the invention discloses TBM seismic prediction instrument, equipped TBM seismic prediction instrument including seismic vibrator equipped and geophone apparatus equipped with seismic wave vibrator device comprises a base, wherein the base is arranged on the slide rail arranged along the axial direction of the tunnel. The base is connected with a first driving mechanism, the driving function along the rail mobile base in the first drive mechanism; the first driving mechanism is connected with the controller; the vibrator is installed at the end of mechanical arm, the arm of the other end is mounted on the base, drive along the rail under the action of moving the base in the first the driving mechanism, realize the vibrator with different cross-section shock; the mechanical arm and the second driving mechanism is connected, adjust the bowel mechanical arm driving mechanism in second The angle of the vibrator and the tunnel wall is used to guarantee the shock response; the first drive mechanism and the second driving mechanism are connected with the controller.
【技术实现步骤摘要】
一种TBM地震波超前预报仪器的搭载装置及方法
本专利技术涉及一种用于施工隧道中的地质预报仪器的自动化搭载装置,尤其涉及一种TBM地震波超前预报仪器的搭载装置及方法。
技术介绍
随着隧道建设的不断发展,TBM由于具有“掘进速度快,成洞质量高,经济效益高”等优点,得到了越来越多的应用。然而TBM对地质条件的适应性较差,在复杂地质条件下,常遇到断层、破碎带、溶洞等不良地质因素,易造成TBM卡机甚至机毁人亡等重大事故。因此,探明隧道穿越地段的地质条件极为重要,若能提前获知掘进前方是否有断层、破碎带、溶洞等不良地质构造,则可及时地调整施工方案、安排防护措施,避免险情发生。不同于钻爆法施工的隧道,TBM施工隧道由于具有复杂的金属结构,且观测空间十分狭小,因此常用的地质雷达法和瞬变电磁法等传统电磁方法收到严重的限制,探测效果不甚理想。然而,地震法在TBM施工隧道中受干扰小,并对岩性分界面(断层、溶洞等)敏感性高,在获知掌子面前方不良地质体方面具有优势。在地震法探测中,震源点和检波器的安装在很大程度上决定了探测数据的解译结果准确度。综合考虑TBM开挖速度快,地质探测的时间较短,亟需提出一种在保证采集数据质量的同时,能够快速方便的完成观测系统布置的搭载装置。目前,TBM隧道中地震超前预报仪器主要采用人工手动安装激震器和检波器,效率低下;现有观测系统的搭载方法主要有以下几种:国内有关学者申请的专利《隧道掘进机中主动源三维地震超前地质探测装置及方法》(申请号:201510106173.6)将震源和检波器安装在液压伸缩杆上,实现自动搭载与耦合,但震源和检波器的位置在隧道轴线方向相 ...
【技术保护点】
一种TBM地震波超前预报仪器的搭载装置,其特征在于,包括:地震波激震器搭载装置和地震波检波器搭载装置;所述地震波激震器搭载装置,包括基座,所述基座设置在沿隧道轴向布置的滑轨上,所述基座与第一驱动机构相连,基座在第一驱动机构的驱动作用下沿滑轨移动;所述第一驱动机构与控制器相连;所述激震器安装在机械臂的末端,所述机械臂的另一端安装在基座上,基座在第一驱动机构的驱动作用下沿滑轨移动,实现激震器在不同横截面的激震;所述机械臂与第二驱动机构相连,机械臂在第二驱动机构的作用下调整激震器与隧道壁的角度以保证激震效果;所述第一驱动机构和第二驱动机构均与控制器相连;所述地震波检波器搭载装置,包括伸缩装置,所述伸缩装置与第三驱动机构相连,所述第三驱动机构也与控制器相连;所述伸缩装置安装在基座上,所述伸缩装置的顶端安装有用于固定检波器的固定块,所述检波器设置于固定块的上表面且与伸缩装置相连;伸缩装置的末端安装有容纳耦合剂的耦合剂容纳器,所述伸缩装置及固定块的内部均预留有耦合剂通道;所述耦合剂通道用于连通耦合剂容纳器与固定块,将耦合剂容纳器内的耦合剂输送至固定块的侧表面,用于保证固定块与隧道壁之间的接触效果。
【技术特征摘要】
1.一种TBM地震波超前预报仪器的搭载装置,其特征在于,包括:地震波激震器搭载装置和地震波检波器搭载装置;所述地震波激震器搭载装置,包括基座,所述基座设置在沿隧道轴向布置的滑轨上,所述基座与第一驱动机构相连,基座在第一驱动机构的驱动作用下沿滑轨移动;所述第一驱动机构与控制器相连;所述激震器安装在机械臂的末端,所述机械臂的另一端安装在基座上,基座在第一驱动机构的驱动作用下沿滑轨移动,实现激震器在不同横截面的激震;所述机械臂与第二驱动机构相连,机械臂在第二驱动机构的作用下调整激震器与隧道壁的角度以保证激震效果;所述第一驱动机构和第二驱动机构均与控制器相连;所述地震波检波器搭载装置,包括伸缩装置,所述伸缩装置与第三驱动机构相连,所述第三驱动机构也与控制器相连;所述伸缩装置安装在基座上,所述伸缩装置的顶端安装有用于固定检波器的固定块,所述检波器设置于固定块的上表面且与伸缩装置相连;伸缩装置的末端安装有容纳耦合剂的耦合剂容纳器,所述伸缩装置及固定块的内部均预留有耦合剂通道;所述耦合剂通道用于连通耦合剂容纳器与固定块,将耦合剂容纳器内的耦合剂输送至固定块的侧表面,用于保证固定块与隧道壁之间的接触效果。2.如权利要求1所述的一种TBM地震波超前预报仪器的搭载装置,其特征在于,所述激震器采用气动震源,利用TBM中的空压机为所述激震器提供压缩空气。3.如权利要求1所述的一种TBM地震波超前预报仪器的搭载装置,其特征在于,所述固定块与伸缩装置之间还设置橡胶垫圈,用以减小伸缩装置的振动对检波器的影响。4.如权利要求1所述的一种TBM地震波超前预报仪器的搭载装置,其特征在于,所述第一驱动机构和第二驱动机构为液压缸机构或电机机构。5.如权利要求1所述的一种TBM地震波超前预报仪器的搭载装置,其特征在于,所述液压伸缩装置设...
【专利技术属性】
技术研发人员:李建斌,李术才,刘斌,聂利超,陈磊,许新骥,
申请(专利权)人:山东大学,中铁工程装备集团有限公司,
类型:发明
国别省市:山东,37
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