[实用新型]一种TSP隧道施工地质超前预报探测仪和探测系统

说明书

本实用新型公开了一种TSP隧道施工地质超前预报探测仪和探测系统，包括探测仪壳体、设置于探测仪壳体外侧的多个信号采集器、设置于探测仪壳体内侧连接对应信号采集器的多个信号发射器、与探测仪通信连接的数据集中器以及接受数据集中器发射的地震反射信号的PC处理终端。本实用新型在隧道内设置用于采集反射地震波的地质超前预报探测仪，通过探测仪上固定设置的平行隧道轴线或/和垂直隧道轴线的信号采集器，接收不同角度反射回来的地震波信号，并将采集的地震波信号通过数据集中器进行集中、上传，最后交由PC处理终端，通过对获取的反射地震波信号进行数值滤波、选择放大以及反射波幅频特性分析等处理后，获取隧道前方和周围的地质情况信息。

技术领域

本实用新型涉及地质探测领域，尤其涉及一种TSP隧道施工地质超前预报探测仪和探测系统。

背景技术

隧道施工地质超前预报是地质施工中重要的环节，准确预报开挖前方的地质条件是隧道建设者们的迫切要求，英、法、日、德等国家均将此列为隧道工程建设的重要研究内容。准确而有效的超前地质预报工作，不仅可为施工单位节约大量成本，加快施工进度，更重要的是提高隧道工程的施工质量，所以隧道施工中超前地质预报应用也越来越广泛。其中，TSP超前预报检测的基本原理是：在设计震源点激发地震波，利用接收仪器通过检测分析波测量区域反射回波图形，判断检测区域围岩性状。

目前现有的TSP隧道施工地质超前探测系统最先由瑞士安伯格公司开发研制，自1994年进入地下工程建筑市场，在意大利、法国等多个国家得到应用。1996年进入中国市场，在公路、铁路隧道施工中得到较为广泛的应用，其效果得到较高程度的认可。但是目前国内作隧道施工地质超前探测大多是引进国外设备，设备结构复杂、价格昂贵且后期维修不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种TSP隧道施工地质超前预报探测仪和探测系统。

本实用新型的第一方面，提供一种TSP隧道施工地质超前预报探测仪，包括探测仪壳体、设置于探测仪壳体外侧的多个信号采集器以及设置于探测仪壳体内侧连接对应信号采集器的多个信号发射器；所述的信号采集器采集反射的地震波信号并将该地震波信号传输给对应的信号发射器；所述的信号发射器包括第一控制单元以及连接第一控制单元的第一通信模块，用于接收信号采集器发送的地震波信号并上传给上位机。

进一步的，一种TSP隧道施工地质超前预报探测仪，所述的探测仪壳体外侧连接设置有采集器固定杆，所述采集器固定杆顶端开有放置信号采集器的水平钻孔平台。

进一步的，一种TSP隧道施工地质超前预报探测仪，所述的信号采集器分别平行隧道轴线或/和垂直隧道轴线设置于探测仪壳体外侧，用于采集不同角度反射回来的地震波信号。

进一步的，一种TSP隧道施工地质超前预报探测仪，所述的信号采集器采用高敏加速度传感器。

进一步的，一种TSP隧道施工地质超前预报探测仪，还包括设置于探测仪壳体内与信号采集器和信号发射器连接供能的电源模块。

本实用新型的第二方面，提供一种TSP隧道施工地质超前预报探测系统，包括地质超前预报探测仪，还包括连接至少一个地质超前预报探测仪的数据集中器以及连接数据集中器的PC处理终端，所述数据集中器用于接收多个地质超前预报探测仪发送的地震波信号并上传给PC处理终端。

进一步的，一种TSP隧道施工地质超前预报探测系统，所述的数据集中器包括集中器壳体、设置于集中器壳体外侧的第二通信模块以及设置于集中器壳体内连接第二通信模块的数据上传装置；所述第二通信模块用于实现地质超前预报探测仪与数据上传装置之间的数据交互；所述数据上传装置包括第二控制单元以及连接第二控制单元的第三通信模块；所述第三通信模块用于第二控制单元与PC处理终端的数据传输。

进一步的，一种TSP隧道施工地质超前预报探测系统，还包括设置于集中器壳体内与第二控制单元、第二通信模块以及第三通信模块连接供能的电源模块。