一种搭载于TBM上实时超前水压探测装置与方法与流程

文档序号:12427501阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种搭载于TBM上实时超前水压探测装置,其特征是:包括钻头、压敏陶瓷膜片和电阻传感器,其中,所述钻头与超前钻机钻杆相适配,所述钻头呈I型,中间段横截面小于两端横截面,所述中间段一侧开孔,孔内设置电阻传感器,所述压敏陶瓷膜片设置在孔表面,与所述电阻传感器相连,感应水压并进行输出。

2.如权利要求1所述的一种搭载于TBM上实时超前水压探测装置,其特征是:所述孔用所述压敏陶瓷膜片封堵,封堵连接处进行密封。

3.如权利要求1所述的一种搭载于TBM上实时超前水压探测装置,其特征是:所述钻头呈I型,进行超前钻探时,中间段承载水,形成环形密闭的饱水空间。

4.如权利要求1所述的一种搭载于TBM上实时超前水压探测装置,其特征是:所述钻头内部为空腔。

5.如权利要求3所述的一种搭载于TBM上实时超前水压探测装置,其特征是:所述压敏陶瓷膜片感应环形饱水空间的水压并将其转化为电信号。

6.如权利要求1所述的一种搭载于TBM上实时超前水压探测装置,其特征是:所述电阻传感器,位于所述钻头内部空腔,将接收到的电信号转化为水压力输出。

7.如权利要求1所述的一种搭载于TBM上实时超前水压探测装置,其特征是:所述压敏陶瓷膜片,尺寸与所述钻头开孔相同。

8.一种基于如权利要求1-7中任一项所述的装置的探测方法,其特征是:步骤包括:

(1)将钻头与搭载于TBM的超前钻机钻杆相连接;

(2)启动超前钻机,钻机推送钻杆压入待测水压区域岩体,直到最前方钻头完全压入钻孔,此时钻孔中形成一个含水的环形密闭空间;

(3)记录传感器压力读数,等待设定时间后,再次记录传感器读数,确定掌子面前方水压。

9.如权利要求8所述的探测方法,其特征是:所述步骤(1)中,将电阻传感器置于开孔的钻头内,连接压敏陶瓷膜片,并将压敏陶瓷膜片焊接于钻头开孔位置,保证密封。

10.如权利要求8所述的探测方法,其特征是:所述步骤(2)中,待孔深超过一个钻头的距离后,抽出适当深度进行清渣,清渣完成后继续推送钻头。

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