[发明专利]一种搭载于大直径泥水盾构的扫描电法超前地质预报装置及方法

权利要求书

1.一种搭载于大直径泥水盾构的扫描电法超前地质预报装置，其特征在于：包括安装在盾构机刀盘或护盾或刀盘和护盾上的测量电极，且测量电极与刀盘和护盾电绝缘，由护盾或者护盾与刀盘充当的屏蔽电极，接地的回流电极和参考电极，安装在盾构机回转中心的角度测量装置，以及安装在盾构机内的发射接收系统，测量电极、屏蔽电极、回流电极和参考电极分别通过导线与发射接收系统电连接，角度测量装置与发射接收系统连接通信。

2.根据权利要求1所述搭载于大直径泥水盾构的扫描电法超前地质预报装置，其特征在于：测量电极安装在刀盘上时，数量为两个以上，且各测量电极距离刀盘中心的径向距离不同；测量电极安装在护盾上时，数量为两个以上。

3.根据权利要求1所述搭载于大直径泥水盾构的扫描电法超前地质预报装置，其特征在于：回流电极和参考电极由包括地锚在内的金属导电杆件充当。

4.根据权利要求1所述搭载于大直径泥水盾构的扫描电法超前地质预报装置，其特征在于：角度测量装置由包括旋转编码器在内的测量角度的传感器充当。

5.根据权利要求1所述搭载于大直径泥水盾构的扫描电法超前地质预报装置，其特征在于：发射接收系统采用便携式机箱或固定式机架，放置或安装在盾构机主控制器或PLC处，发射接收系统包括发射电路，接收电路和计算机。

6.一种搭载于大直径泥水盾构的扫描电法超前地质预报方法，使用权利要求1所述的装置，其特征在于：测量电极分别向掌子面前方发射低频或直流电流；屏蔽电极向侧方和前方发射聚焦电流；在聚焦作用下，测量电极发射的低频或直流电流深入掌子面前方；通过测量不同频率下的视电阻率以及频域激发激化参数，得到视电阻率曲线和百分比频率效应曲线，各测量电极测量的曲线结果反映了掌子面前方待掘断面不同位置岩层的完整性和含水特性，从而实现对大直径掌子面前方岩层的精细评价。