一种基于地质超前探测的盾构机制造技术

本发明专利技术涉及一种基于地质超前探测的盾构机，至少包括盾构机主体以及设置于所述盾构机主体上的超前探测装置，所述超前探测装置至少包括控制模块、将探测信号传输至所述线圈组以进行地质超前探测，使得所述控制模块能够通过接收所述线圈组反馈的测量数据以实现地质三维模型的联合反演分析，所述控制模块还被配置为：在所述盾构机主体处于掘进工作的状态下，通过所述发射模块组发射用于直流探测的第一探测信号；在所述盾构机主体处于停止工作的状态下，通过所述发射模块组发射用于瞬变电磁探测的第二探测信号和/或用于核磁共振探测的第三探测信号；第一探测信号、第二探测信号和/或第三探测信号均能够通过所述线圈组进行电流场和电磁场探测。

A shield machine based on geological advanced detection

【技术实现步骤摘要】
一种基于地质超前探测的盾构机
本专利技术涉及隧道盾构
，尤其涉及一种基于地质超前探测的盾构机。
技术介绍
盾构机是一种全封闭的隧道掘进机，属于一种用于挖掘隧道等通道的机械设备，其是一种既能支承地层的压力、又能在地层中掘进的施工机具，驱动元件抵靠在挖掘的通道内安装的衬砌管片并伸长以为盾构刀盘提供向前掘进反力。用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。但是，地铁盾构施工大多地处密集地段，周边环境复杂，穿越各种建筑物、铁路、河流、桥梁等作业日益频繁，而且由于施工节点较多，施工单位不同，管理理念、水平不一，给地铁工程的建设及将来的运营管理留下不容忽视的问题和安全隐患，地铁施工引发的安全事故严重影响人民生命及财产安全，造成了建设和运营截然不同的社会效益，影响不容小觑。例如，北京地铁是我国城市交通的象征之一，自1965年开始修建地铁起至今已经发展近55年，其发展规本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于地质超前探测的盾构机，至少包括盾构机主体(100)以及设置于所述盾构机主体(100)上的超前探测装置(200)，所述超前探测装置(200)至少包括控制模块(210)、发射模块组(220)以及线圈组(250)，所述控制模块(210)配置为通过所述发射模块组(220)将探测信号传输至所述线圈组(250)以进行地质超前探测，使得所述控制模块(210)能够通过接收所述线圈组(250)反馈的测量数据以实现地质三维模型的联合反演分析，/n其特征在于，/n所述控制模块(210)还被配置为：/n在所述盾构机主体(100)处于掘进工作的状态下，通过所述发射模块组(220)发射用于直流探测的第一探测信...

【技术特征摘要】
1.一种基于地质超前探测的盾构机，至少包括盾构机主体(100)以及设置于所述盾构机主体(100)上的超前探测装置(200)，所述超前探测装置(200)至少包括控制模块(210)、发射模块组(220)以及线圈组(250)，所述控制模块(210)配置为通过所述发射模块组(220)将探测信号传输至所述线圈组(250)以进行地质超前探测，使得所述控制模块(210)能够通过接收所述线圈组(250)反馈的测量数据以实现地质三维模型的联合反演分析，
其特征在于，
所述控制模块(210)还被配置为：
在所述盾构机主体(100)处于掘进工作的状态下，通过所述发射模块组(220)发射用于直流探测的第一探测信号；
在所述盾构机主体(100)处于停止工作的状态下，通过所述发射模块组(220)发射用于瞬变电磁探测的第二探测信号和/或用于核磁共振探测的第三探测信号；其中，
第一探测信号、第二探测信号和/或第三探测信号均能够通过所述线圈组(250)进行电流场和电磁场探测。


2.根据权利要求1所述的盾构机，其特征在于，所述线圈组(250)至少包括发射线圈(251)和接收线圈(252)，其中，
所述发射线圈(251)至少包括设置于所述盾构机主体(100)的刀盘(120)上的多个导电实体(2511)以及位于所述刀盘(120)和/或所述盾构机主体(100)与所述刀盘(120)之间的至少一个导电线段(2512)，其中，
至少两个所述导电实体(2511)能够形成带有缺口(300)且所述缺口(300)能够与所述导电线段(2512)接触从而使得所述至少两个所述导电实体(2511)形成闭合回路的第一探测线圈(253)，其中，
所述第一探测线圈(253)配置为接收所述发射模块组(220)发射的所述第一探测信号，并在所述刀盘(120)旋转的状态下与所述盾构机主体(100)前方的掌子面接触以传递所述第一探测信号和感应所述第一探测信号的变化，从而将所述第一探测信号的变化传输至所述控制模块(210)。


3.根据前述权利要求1或2所述的盾构机，其特征在于，所述控制模块(210)能够配置为驱动所述导电线段(2512)与多个所述第一探测线圈(253)的所述缺口(300)接触以使得多个所述第一探测线圈(253)和所述导电线段(2512)能够形成闭合回路的第二探测线圈(254)，其中，
所述第二探测线圈(254)配置为接收所述发射模块组(220)发射的所述第二探测信号和/或第三探测信号以在所述盾构机主体(100)停止的状态下辐射所述第二探测信号和/或第三探测信号以探测地质结构，其中，
所述接收线圈(252)以及与所述接收线圈(252)对应设置的接收模块组(230)接收所述第二探测信号和/或第三探测信号返回的响应信号，所述接收模块组(230)配置为将所述响应信号传输至所述控制模块(210)。


4.根据前述权利要求之一所述的盾构机，其特征在于，至少两个所述第一探测线圈(253)以所述刀盘(120)的中心周向间隔分布，并且至少一个所述导电线段(2512)位于两个所述第一探测线圈(253)之间，其中，
所述刀盘(120)设置有安装所述第一探测线圈(253)的第一安装部(121)以及安装所述导电线段(2512)且可沿所述刀盘(120)的轴向移动以使得所述导电线段(2512)与所述导电实体(2511)接触的第二安装部(122)和/或在所述刀盘(120)与盾构机主体(100)之间设置有用于安装所述导电线段(2512)且能够沿所述刀盘(120)的轴向移动的第三安装部(110)，其中，
所述第三安装部(110)以环绕所述刀盘(120)轴向的方式设置，并且能够以沿所述盾构机主体(100)轴向多层分布的方式承载至少一匝数的辅助线圈(400)，所述辅助线圈(400)至少能够与所述导电线段(2512)和/或所述第一探测线圈(253)连接，从而形成多匝数的第二探测线圈(254)。


5.根据前述权利要求之一所述的盾构机，其特征在于，多个所述第一探测线圈(253)配置为能够沿其至所述刀盘(120)的中心方向彼此间隔分布且延伸至所述刀盘(120)的边缘，使得多个所述第一发探测线圈(253)...

【专利技术属性】
技术研发人员：付春青，钱新，李斌，刘冬，陈金刚，李黎，
申请(专利权)人：北京住总集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11