【技术实现步骤摘要】
地震波和电磁波联合反演的隧道预报装置、掘进机及方法
本专利技术涉及隧道工程中的超前地质预报方向，特别是涉及地震波和电磁波联合反演的隧道预报装置、掘进机及方法。
技术介绍
随着我国交通技术的飞速发展，我国已是世界上隧道修建规模最大和难度最高的国家，隧道建设难点向西部地质复杂的岩溶地区和东部超长跨海区域转移。在隧道建设中，工程地质状况极其复杂，极易发生隧道突水涌泥、塌方等工程灾害，严重威胁了施工人员和财产的安全，影响施工进度。超前地质预报作为在现有地质资料基础上采取物探等手段对隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、产状、规模等进行探测、分析判释及预报的方法，被纳入隧洞建设的工序实施要求中，有《铁路隧道超前地质预报技术规程》(Q/CR9217-2015)等规范规程。现有的隧道超前地质预报方法主要物探方法有地震波法、电磁波法和电法等，都是利用围岩物性差异，发射和接收响应信号进行辨析，得到前方地质体特性的物理探测方法，其各有优缺点。地震波法对节理裂隙的发育情况较为敏感，传统的TSP探测方法能够探测到80m～150m的距离，但是对于围岩含水性...
【技术保护点】
1.地震波和电磁波联合反演的隧道预报装置，其特征在于，包括复合检波器、激震杆、电磁发射杆、集线器和控制器；所述的激震杆用于发送地震波信号；所述的电磁发射杆用于发送电磁波信号，所述的激震杆和电磁发射杆均通过第一集线器与控制器相连，或者所述的激震杆和电磁发射杆分别通过第一集线器、第二集线器与控制器相连；所述的控制器发出的激发命令能够传输到电磁发射杆或激震杆；所述的复合检波器同步接收电磁波信号和地震波信号，复合检波器通过第三集线器与所述的控制器相连，复合检波器接收到的信号在第三集线器处集合后能够传输给所述的控制器。
【技术特征摘要】
1.地震波和电磁波联合反演的隧道预报装置，其特征在于，包括复合检波器、激震杆、电磁发射杆、集线器和控制器；所述的激震杆用于发送地震波信号；所述的电磁发射杆用于发送电磁波信号，所述的激震杆和电磁发射杆均通过第一集线器与控制器相连，或者所述的激震杆和电磁发射杆分别通过第一集线器、第二集线器与控制器相连；所述的控制器发出的激发命令能够传输到电磁发射杆或激震杆；所述的复合检波器同步接收电磁波信号和地震波信号，复合检波器通过第三集线器与所述的控制器相连，复合检波器接收到的信号在第三集线器处集合后能够传输给所述的控制器。2.如权利要求1所述的地震波和电磁波联合反演的隧道预报装置，其特征在于，还包括一个侧壁打孔钻机，所述的侧壁打孔钻机用于在隧道横向侧壁上进行钻孔。3.如权利要求2所述的地震波和电磁波联合反演的隧道预报装置，其特征在于，所述的钻孔沿隧道轴线对称水平分布，孔的轴线垂直于隧道轴线，每侧至少设置四个接收孔和一个发射孔；所述孔深度保证穿透围岩侧壁塑性区，采集到符合原有围岩情况的信息，并使检波器易插入孔底耦合；所述孔间距保证不影响信号的发射和接收。4.如权利要求2所述的地震波和电磁波联合反演的隧道预报装置，其特征在于，在所述的钻孔内设置钻孔保护套。5.如权利要求4所述的地震波和电磁波联合反演的隧道预报装置，其特征在于，所述的钻孔保护套为空心薄质PVC管；所述钻孔保护套外侧直径要保证能够深入并紧贴钻孔；所述钻孔保护套长度保证后续复合检波器、激震杆和电磁发射杆能出露并与接收孔孔壁耦合。6.如权利要求1所述的地震波和电磁波联合反演的隧道预报装置，其特征在于，所述复合检波器内部前端同时布设有地震波传感器和电磁波传感器，实现对地震波信号和电磁波信号的双重接收，有缆线插口方便信号的传输。7.如权利要求1所述的地震波和电磁波联合反演的隧道预报装置，其特征在于，所述激震杆封装有激震器，能够激发地震探测所需的宽频地震波。所述激震杆有缆线插口，方便激震杆通过缆线与控制器进行信号传输。8.如权利要求1所述的地震波和电磁波联合反演的隧道预报装置，其特征在于，所述电磁发射杆封装有电磁激发器，能够发射电磁波法探测所需的宽频电磁波。所述电磁发射杆有缆线插口，方便电磁发射杆通过缆线与控制器进行信号传输。9.一种地震波和电磁波联合反演的隧道预报...
【专利技术属性】
技术研发人员：李术才，薛翊国，张开，李广坤，邱道宏，陶宇帆，苏茂鑫，崔久华，王鹏，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
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