[发明专利]适用于隧道及路面的折叠式瞬变电磁探测装置及方法

说明书

本公开提供了一种适用于隧道及路面的折叠式瞬变电磁探测装置及方法，包括瞬变电磁发射线圈搭载装置和探测装置，瞬变电磁发射线圈搭载装置包括可折叠支架、伸缩管和滑动滚轮，可折叠支架的边缘设置有滑动滚轮，可折叠支架的框架之间通过伸缩管连接；可折叠支架的框架上可拆卸设置有发射线圈夹持器用以夹持发射线圈，探测框架的中间设置有发射线圈的接收器；探测装置包括探测框架，探测框架上设置有若干发射线圈夹持器，发射线圈夹持器用以夹持发射线圈，探测框架的中间设置有发射线圈的接收器，通过调整瞬变电磁发射线圈搭载装置所处位置，以及发射线圈与所述可折叠支架之间的角度，实现各个位置、方向的瞬变电磁探测。

技术领域

本公开属于地球物理勘探电磁法探测领域，具体涉及一种适用于隧道及路面的折叠式瞬变电磁探测装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在地下或岩体结构中开挖形成隧道，然后修建各种功能的建筑物，是人类开发利用地下资源的一种形式。我国土木工程尤其是隧道工程的大规模兴建，工程不良地质灾害预报对工程的保质保量完成至关重要。工程开挖过程中对未探明区域进行超前地质预报进而找到前方可能出现的地质灾害如空洞、突水等，降低了施工中可能存在的风险及安全隐患。

瞬变电磁法是目前工程项目施工过程中常用的一种超前地质预报方法，其工作原理为利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场，通过测量断电后各个时间段的二次场随时间变化规律，可得到不同深度的地电特征。目前常用瞬变电磁设备包括发射线圈、接收器、操作主机三个部分，根据工程需要大致可以将瞬变电磁操作分为两类工作方式：路面工程类探测垂直向下方向和隧道工程类探测水平方向。前者是将发射线圈所在平面平行于地面放置，使其向地下发射电磁信号，后者则是将发射线圈所在平面垂直于地面，使其平行于隧道掌子面，使其向隧道掌子面前方发射电磁信号。目前瞬变电磁探测技术存在以下不足：

在隧道内施作瞬变电磁探测法存在着极大不便，发射线圈通常是橡胶材质多匝线圈捆绑在一起，根据探测深度的不同发射线圈的面积也有所不同，但其边长通常都比人的身高更长。当需要探测隧道掌子面前方地质时，很难将发射线圈直立放置使其所在平面平行于掌子面。经常会通过将发射线圈捆绑在事先制作的方形支撑架上，再由操作人员抬着捆有发射线圈的支撑架并手持接收器进行工作。这样的方法费时耗力效率低，并且会产生人为操作带来的偏差，降低预报精度；尽管，在水平地面向下施作瞬变电磁探测法不存在上述困难，但是由多名操作人员手持发射线圈和接收器进行工作和移动，这种方式依然效率较低，极大消耗操作人员的体力，尤其遇到路面不平、路况较差的情况操作更为不便。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种适用于隧道及路面的折叠式瞬变电磁探测装置及方法，本公开能够代替传统方式中隧道瞬变电磁发射线圈支撑架，辅助瞬变电磁仪完成水平和垂直方向探测任务，保证了接收信号的准确，节省大量人力物力，提高工作效率。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种适用于隧道及路面的折叠式瞬变电磁探测装置，瞬变电磁发射线圈搭载装置和探测装置，其中：

瞬变电磁发射线圈搭载装置包括可折叠支架、伸缩管和滑动滚轮，所述可折叠支架的边缘设置有滑动滚轮，可折叠支架的框架之间通过伸缩管连接；

所述可折叠支架的框架上可拆卸设置有发射线圈夹持器用以夹持发射线圈，所述探测框架的中间设置有发射线圈的接收器；

所述探测装置包括探测框架，所述探测框架通过连接件能够与所述可折叠支架可拆卸连接，且与所述可折叠支架之间的角度可调，所述探测框架上设置有若干发射线圈夹持器，所述发射线圈夹持器用以夹持发射线圈，所述探测框架的中间设置有发射线圈的接收器，通过调整瞬变电磁发射线圈搭载装置所处位置，以及发射线圈与所述可折叠支架之间的角度，实现各个位置、方向的瞬变电磁探测。