盾构施工超前预报系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种盾构施工超前预报系统及方法，包括：采用钻孔装置穿过盾构机支撑环盘周的预留孔对隧道进行造孔，以形成沿隧道径向且环形分布的多个孔；在多个孔的至少一个孔中放入用于接收反射波的检波装置；在容纳检波装置的孔之外的一个孔中放入激振装置；利用激振装置冲击围岩，激振装置产生的振动作为隧道地质预报震源，检波装置接收经地层反射回来的反射波信号并通讯传输到数据处理终端，数据处理终端对反射波信号进行分析，从而判断前方地质情况，以实现超前预报。本发明专利技术将激振点和检波点设置在非掌子面的隧道边壁上，本发明专利技术采用独立的激振装置，不需采用盾构机刀盘作为震源，其振动信号比较集中，识别率高，地质超前预报结构准确。

Advance prediction system and method of shield construction

【技术实现步骤摘要】
盾构施工超前预报系统及方法
本专利技术涉及土木工程施工
，尤其涉及一种盾构施工超前预报系统及方法。
技术介绍
随着我国经济的不断发展，隧道工程建设也得到了快速发展，而其中最重要的就是隧道施工过程中的安全问题。我国很多隧道地质环境较为复杂，突泥突水等地质灾害时有发生，因而需要采用隧道超前预报技术提前发现隧道开挖过程中的不利地质条件、预报掌子面前方的风险，从而保障施工进度和施工人员安全。采用先进的、科学的隧道超前预报方法来准确预报隧道所通过范围内的不良地质体的性质、规模和状态显得很重要，尤其是在地质条件复杂地段和采用盾构现代施工技术的情况下，为隧道施工的方法、支护形式的变更提供了重要依据，从而减少了施工的盲目性，因而超前预报在隧道施工中具有重大意义。我国在建的隧道中盾构施工的隧道占比很大，由于盾构法隧道施工对不良地质条件的适应性较差，因盾构机庞大结构及施工特点，很多常规地质预报方法在盾构施工隧道内都无法使用或受到很大限制，致使比较成熟的专门针对或适合于盾构施工的地质超前预报系统较少，或不成熟。目前盾构隧道施工地质超前预报的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盾构施工超前预报方法，其特征在于，包括：/n采用钻孔装置穿过盾构机支撑环盘周的预留孔对隧道进行造孔，以形成沿隧道径向且环形分布的多个孔；/n在多个孔的至少一个孔中放入用于接收反射波的检波装置；/n在容纳检波装置的孔之外的一个孔中放入激振装置；/n利用所述激振装置冲击围岩，所述激振装置产生的振动作为隧道地质预报震源，所述检波装置接收经地层反射回来的反射波信号并通讯传输到数据处理终端，所述数据处理终端对反射波信号进行分析，从而判断前方地质情况，以实现超前预报。/n

【技术特征摘要】
1.一种盾构施工超前预报方法，其特征在于，包括：
采用钻孔装置穿过盾构机支撑环盘周的预留孔对隧道进行造孔，以形成沿隧道径向且环形分布的多个孔；
在多个孔的至少一个孔中放入用于接收反射波的检波装置；
在容纳检波装置的孔之外的一个孔中放入激振装置；
利用所述激振装置冲击围岩，所述激振装置产生的振动作为隧道地质预报震源，所述检波装置接收经地层反射回来的反射波信号并通讯传输到数据处理终端，所述数据处理终端对反射波信号进行分析，从而判断前方地质情况，以实现超前预报。


2.根据权利要求1所述的盾构施工超前预报方法，其特征在于，所述激振装置为伪随机编码震源，所述伪随机编码震源以单点激发的方式冲击围岩或孔壁以产生振动信号，所述伪随机编码震源按照预先编程时间控制的冲击序列在其冲击周期内产生冲击能量积累形成性能稳定、噪声强度可控的叠加震源。


3.根据权利要求1所述的盾构施工超前预报方法，其特征在于，所述钻孔装置钻取的孔包括一个用作激振点的激振孔和其余多个用作检波点的检波孔，激振点和检波点在盾构机支撑环的周边组成环形观测系统。


4.根据权利要求3所述的盾构施工超前预报方法，其特征在于，所述检波孔与激振孔在隧道边壁上环形分布，所述检波孔的数量为7或11。


5.根据权利要求1所述的盾构施工超前预报方法，其特征在于，所述检波装置包括检波器和采集站，所述采集站与所述检波器有线连接，所述采集站与所述数据处理终端通讯连接。


6.根据权利要求5所述的盾构施工超前预报方法，其特征在于，所述检波器为三分量检波器，用于接收X、Y、Z三个方...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，章龙管，段文军，高星，冯赟杰，李开富，
申请(专利权)人：中铁工程服务有限公司，中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51