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一种隧道钻孔声波发射声系结构及其工作方法技术

技术编号:43978302 阅读:16 留言:0更新日期:2025-01-10 20:04
本发明专利技术提供了一种隧道钻孔声波发射声系结构及其工作方法,包括发射偶极、发射单极、集成电路结构、行走编码器、陀螺仪以及发射骨架总成,发射骨架总成具有一容纳腔体,所述容纳腔体内设置有发射偶极、行走编码器、陀螺仪和发射单极;发射偶极用于发射两个指向性声波,两个声波通道相互垂直;发射单极均匀地向钻孔四周全方位发射声波;集成电路结构用于控制发射偶极和发射单极发射不同类型的声波;行走编码器用于记录结构本体在钻孔内移动的速度,以计算得到各时刻结构本体在钻孔内的位置;陀螺仪用于记录结构本体的指向方位,以获取地质体的方位角。本发明专利技术结构巧妙,能够提升探测范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钻孔声波发射领域,具体涉及一种隧道钻孔声波发射声系结构及其工作方法


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。

2、随着建设重心逐步向地形地质复杂或水域阻隔的地区转移,艰险山区隧道和跨江越海隧道大量涌现,所面临的地质灾害也趋向高度复杂化和致灾多元化,严重威胁着隧道施工安全。尤其是在山区建设隧道时,由于地质条件的复杂性,隧道施工面临着巨大的挑战。在这种情况下,如何提高隧道施工的安全性和效率成为了亟待解决的问题。然而,当前主流隧道超前预报探测方法大都在米级,无法满足对掌子面前方亚米级(<1m)乃至分米级致灾构造的识别需求。

3、基于交叉偶极子声源的孔中声波探测技术用孔中声源向孔外地层辐射声场,并探测从孔旁地质构造反射回来的声场能量。通过分析处理接收换能器接收到的全波信号,可以对孔周的地层构造进行声场成像,并获得孔旁地质构造信息,获得孔旁地层结构图像,以此满足高分辨率精细化超前探测需求。但在隧道及地下工程应用中,重达数百公斤、长达十数米的声波设备无法进入狭小的掌子面空间本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种隧道钻孔声波发射声系结构,其特征是,包括发射偶极、发射单极、集成电路结构、行走编码器、陀螺仪以及发射骨架总成,其中:

2.如权利要求1所述的一种隧道钻孔声波发射声系结构,其特征是,所述发射偶极包括两组发射换能器,每组包括多个,圆周均匀布置在所述容纳腔体内,每组发射换能器分为X方向偶极子和Y方向偶极子,用于激发两种相互垂直的指向性声波。

3.如权利要求1或2所述的一种隧道钻孔声波发射声系结构,其特征是,所述发射偶极的工作频率在1kHz~6kHz范围内,全波列80~1000μs/ft。

4.如权利要求1所述的一种隧道钻孔声波发射声系结构,其特征是,...

【技术特征摘要】

1.一种隧道钻孔声波发射声系结构,其特征是,包括发射偶极、发射单极、集成电路结构、行走编码器、陀螺仪以及发射骨架总成,其中:

2.如权利要求1所述的一种隧道钻孔声波发射声系结构,其特征是,所述发射偶极包括两组发射换能器,每组包括多个,圆周均匀布置在所述容纳腔体内,每组发射换能器分为x方向偶极子和y方向偶极子,用于激发两种相互垂直的指向性声波。

3.如权利要求1或2所述的一种隧道钻孔声波发射声系结构,其特征是,所述发射偶极的工作频率在1khz~6khz范围内,全波列80~1000μs/ft。

4.如权利要求1所述的一种隧道钻孔声波发射声系结构,其特征是,所述发射单极包括若干单极声波换能器,圆周均匀布置在所述容纳腔体内,用于均匀地向钻孔四周全方位发射声波。

5.如权利要求1或4所述的一种隧道钻孔声波发射声系结构,其特征是,所述发...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘斌曹弘毅刘征宇董昭徐晓林张凤凯刘嘉雯
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

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