[实用新型]一种TBM施工中用的无线传输式HSP地质超前预报仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种TBM施工中用的地质超前预报仪。属地质探测仪器技术领域。

技术背景

在隧道开挖作业中，通常采用TBM(Tunnel Boring Machine，隧道掘进机)施工。为了保证施工安全，在TBM施工时通常都使用“地质超前预报仪”对开挖面前面的地质情况进行超前预报。现有一种“地质超前预报仪”，参见中国专利“一种用于TBM施工的地质超前预报方法”(ZL 200810044256.7)，由一个安装在TBM刀盘内部的用于同步接收TBM刀盘切割岩石所激发的声波信号的同步信号检波器、一个安装在位于TBM工作面后部的隧道围岩内的用于接收由TBM工作面前方经岩体传来的反射波信号的信号检波器和通过信号传输线将上述两个检波器与HSP声波仪连接构成。由HSP(Horizontal Sonic Profiling，水平声波剖面法)声波仪对所接收的信号进行处理和分析后给出地质预报结果。这种通过信号传输线来传输测试信号的地质超前预报仪的不足是：(1)，因TBM的独特复杂空间结构，信号传输线布设难度大；(2)，TBM施工过程中，信号传输线常因TBM作业或其他原因破损，维护难度大；(3)，信号传输线大部分依附在TBM施工供电系统，引入了干扰信号，造成信号失真影响预报的准确率。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述缺点，为TBM施工提供一种能确保提供高保真信号以提高预报准确率的无线传输式HSP地质超前预报仪。

实现本实用新型目的的无线传输式HSP地质超前预报仪的构成包括HSP声波仪、安装在TBM刀盘内部的同步信号检波器、安装在位于TBM工作面后部的隧道围岩内的反射波信号检波器，其特征是在所述的TBM掘进机工作面刀盘上安装有一个与同步信号检波器和反射波信号检波器的输出端连接的无线发射器，在所述的HSP声波仪的信号输入端连接有一个无线接收器，所述的无线发射器由滤波电路和无线发射电路构成，滤波电路的输入端与同步信号检波器的输出端相连接，滤波电路的输出端与无线发射电路的输入端相连接，无线发射电路的输出端为无线发射器的输出端，所述的无线接收器由滤波电路和无线接收电路构成，无线接收电路输入端为无线接收器的接收端，无线接收电路输出端与滤波电路输入端相连接，滤波电路的输出端为无线接收器的输出端。

工作时和现有技术一样，将HSP声波仪安置在TBM掘进机工作面后面的不影响掘进作业的位置处。在TBM作业时同步信号检波器及反射波信号检波器接收到的信号，通过导线传输给无线发射器，经无线发射器的滤波电路滤除高频噪声信号及低频干扰信号后传输给无线发射电路，无线发射电路将信号进行无线传输；该信号被无线接收器的无线接收电路接收，经滤波电路滤除高频噪声信号及低频干扰信号后，输出到HSP声波仪进行数据存储和分析处理。

本实用新型将原来的从刀盘传输至HSP声波仪的信号的有线传输改为无线传输，具有以下优点：

1，节省了信号传输线的布设和维护过程，使TBM施工HSP地质超前预报操作更方便、快捷，大大提高了地质预报工作效率。

2，通过设置滤波电路来有效地获取TBM工作面前方的真实信号，保真度高。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的电路框图。

图3为无线发射器的具体电路图。

图4为无线接收器的具体电路图。

具体实施方式

参见图1～图4，在本实施例中，滤波电路由滤波电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8构成，无线发射电路由XL-01M-T模块构成，无线接收电路由XL-01M-R模块构成。RS1为同步信号检波器输入端，RS2为反射波信号检波器输入端，RL1为同步信号检波器输出端，RL2为反射波信号检波器信号输出端。图1中1为同步信号检波器、2为反射波信号检波器，3为HSP声波仪。各电路装在壳体R-1、T-1中，图3、图4给出了各零部件的连接关系。检波器接收的信号用导线T-4通过信号输入端口T-7与滤波电路的输入端RS1、RS2相接，信号通过无线天线(图1中T-6)无线传输；并由无线接收器的无线天线(图2中R-6)接收，接收信号通过信号输出端R-7用导线R-4与HSP声波仪的输入端相连。图中K1(图1中T-5)、K2(图2中R-5)为电源开关，HL1(图1中T-2)、HL2(图2中R-2)为电源指示灯，PV1(图1中T-3)、PV2(图2中R-3)为电压显示。

工作时，打开无线接收器和无线发射器的电源开关R-5、T-5，其电源指示灯R-2、T-2灯亮，R-3、T-3显示电压大小。检波器接收的信号由导线T-4通过T-7传入无线发射器，信号通过C1、C2、C3、C4进行滤波滤除高频噪声信号及低频干扰信号；滤波后的信号通过XL-01M-T模块发射后由XL-01M-R模块接收，经由C5、C6、C7、C8进行滤波滤除高频噪声信号及低频干扰信号，由导线R-4通过R-7传给HSP声波仪3进行数据存储和分析。