隧道超前地质预报装置的制作方法

本发明涉及隧道工程。更具体地说，本发明涉及一种隧道超前地质预报装置。

背景技术：

1、隧道地质超前预报技术是降低隧道地质灾害的主要手段，其通过在隧道施工前和施工过程中，对隧道前方及其周围的围岩岩性、地层构成和地下水情况做出超前预报，降低不良地质体对隧道施工安全的影响。

2、地震探测技术因具有探测范围大、探测精度高等优点，成为了现有隧道地质超前预报的主要技术，其中，tsp隧道地质超前预报是利用在隧道围岩以排列方式激发回波信号，回波信号在向三维空间传播的过程中，遇到声阻抗界面，会产生回波信号的反射现象，这种反射波被布置在隧道围岩内的检波装置接收下来，输入到仪器中进行信号的放大、数字采集和处理。但现有的tsp等隧道壁探测的地震数据采集仪器在使用过程中均需要在隧道壁上布置具有一定深度的钻孔，同时需对钻孔进行密封、注浆等处理，施工过程较繁琐，炸药震源激发的方式成本高，试验可重复性差，会对隧道壁的会造成一定程度的损害，且接收的掌子面前地质体反射信息存在一定误差。

3、申请号为201910993604.3的授权专利公开了一种煤炭巷道超前预报采集装置煤炭巷道超前预报采集装置，通过采用平行于隧道掌子面且与隧道掌子面贴合的检测组件进行震源回波检测，摒弃了传统打孔探测的思路，解决了tbm类隧道对打孔布置震源和检波器使用的限制，但此装置的震源组件需要多个液压杆共同驱动冲击震源产生震源波，驱动过程过于复杂。

4、因此，如何设计隧道超期地质预报装置，以解决上述缺陷是值得深思的。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

2、为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种隧道超前地质预报装置，包括：

3、震源机构，其一侧抵接于隧道掌子面上，所述震源机构用于发出震源波；

4、滑动展开机构，其包括：

5、固定板，其设于震源机构的另一侧；

6、推板，其滑动设于所述固定板上，所述推板朝向隧道掌子面的一侧开设有转动口；

7、一对支杆，一对支杆分别沿垂直隧道的掘进方向转动设于所述转动口上；

8、一对展开板，一对展开板分别沿垂直隧道的掘进方向转动设于震源机构的两端，其中，所述支杆的另一端滑动设于所述展开板背向隧道掌子面的一侧；

9、支撑机构，其设于所述固定板的另一侧，所述支撑机构上设有直线驱动器，所述直线驱动器的移动端与所述推板一侧固定连接；

10、一对检测机构，一对检测机构分别对应设于一对展开板的一侧，当所述展开板展开至所述检测机构顶压隧道掌子面时，所述检测机构检测所述震源机构发出震源波的回波信号。

11、优选的是，所述震源机构包括：

12、安装板，其设于所述固定板朝向隧道掌子面的一端上；

13、多个冲击震源，多个冲击震源设于所述安装板上，当所述展开板展开至与所述安装板处于同一平面上时，所述推板锤击所述冲击震源发出震源波。

14、优选的是，所述检测机构包括：

15、顶压驱动器，其固定端设于所述展开板的外侧，所述顶压驱动器的移动端设有顶压杆；

16、检波器，其一侧固定设于所述顶压杆上，当所述展开板展开至与所述安装板处于同一条直线上时，所述检波器的另一侧与隧道掌子面接触。

17、优选的是，所述检波器为三分量地震检波器。

18、优选的是，所述固定板上沿隧道的掘进方向设有第一滑轨，所述第一滑轨上滑动设有第一滑块，所述第一滑块与所述推板底部固定连接。

19、优选的是，所述转动口内沿垂直隧道的掘进方向设有固定轴；

20、所述支杆的一端设有转动轴套，所述转动轴套转动套设于所述固定轴上。

21、优选的是，所述推板朝向隧道掌子面的一侧凹设有容纳凹槽，所述容纳凹槽垂直隧道的掘进方向设置；

22、其中，当所述展开板展开与所述安装板处于同一条直线上时，所述支杆容纳于所述容纳凹槽内。

23、优选的是，所述展开板背向隧道掌子面的一侧设有第二滑轨，所述第二滑轨沿所述展开板旋转的径向设置，所述第二滑轨上滑动设有第二滑块，所述第二滑块顶面与所述支杆的一端铰接设置。

24、优选的是，所述安装板的两端分别设有一对固定轴套；

25、所述展开板的一端设有转动轴，所述转动轴转动穿设于一对固定轴套上。

26、优选的是，所述支撑机构包括：

27、支撑臂杆，其两端可拆卸设于隧道两侧的边墙上，所述支撑臂杆的一侧与所述固定板固定连接；

28、多个支撑座，多个支撑座沿隧道掘进方向间隔设于所述固定板的底部。

29、本发明至少包括以下有益效果：

30、第一、本发明通过设置滑动展开机构，既能控制检测机构的展开与收缩状态，又能同时锤击震源机构中的多个冲击震源，便于实现一个驱动力同时驱动多个冲击震源一同产生震源波。

31、第二、本发明通过在推板一侧设置垂直隧道掘进方向的容纳凹槽，使得在展开板与安装板处于同一平面上时，支杆容纳收于容纳凹槽内，从而不影响直线驱动器继续驱动推板，从而锤击震源机构。

32、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.隧道超前地质预报装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的隧道超前地质预报装置，其特征在于，所述震源机构包括：

3.如权利要求2所述的隧道超前地质预报装置，其特征在于，所述检测机构包括：

4.如权利要求3所述的隧道超前地质预报装置，其特征在于，所述检波器为三分量地震检波器。

5.如权利要求1所述的隧道超前地质预报装置，其特征在于，所述固定板上沿隧道的掘进方向设有第一滑轨，所述第一滑轨上滑动设有第一滑块，所述第一滑块与所述推板底部固定连接。

6.如权利要求1所述的隧道超前地质预报装置，其特征在于，所述转动口内沿沿所述支杆旋转的径向设有固定轴；

7.如权利要求2所述的隧道超前地质预报装置，其特征在于，所述推板朝向隧道掌子面的一侧凹设有容纳凹槽，所述容纳凹槽垂直隧道的掘进方向设置；

8.如权利要求1所述的隧道超前地质预报装置，其特征在于，所述展开板背向隧道掌子面的一侧设有第二滑轨，所述第二滑轨沿所述展开板旋转的径向设置，所述第二滑轨上滑动设有第二滑块，所述第二滑块顶面与所述支杆的一端铰接设置。

9.如权利要求2所述的隧道超前地质预报装置，其特征在于，所述安装板的两端分别设有一对固定轴套；

10.如权利要求1所述的隧道超前地质预报装置，其特征在于，所述支撑机构包括：

技术总结
本发明公开了一种隧道超前地质预报装置，包括：震源机构，其一侧抵接于隧道掌子面上，震源机构用于发出震源波；滑动展开机构，其包括：固定板，其设于震源机构的另一侧；推板，其滑动设于固定板上，推板朝向隧道掌子面的一侧开设有转动口；一对支杆，分别转动设于转动口上；一对展开板，分别转动设于震源机构的两端；支撑机构，其设于固定板的另一侧，支撑机构上设有直线驱动器，直线驱动器的移动端与推板一侧固定连接；一对检测机构，分别对应设于一对展开板的一侧，检测机构检测震源机构发出震源波的回波信号。本发明通过设置滑动展开机构，既能能控制检测机构的展开与收缩状态，又能锤击震源机构使其产生震源波。

技术研发人员：他维斌,史志强,卢兆新,钟春花,石吉林,周冀伟,史小右
受保护的技术使用者：中国建筑一局（集团）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15