[发明专利]一种盾构法施工超前地质预报方法以及系统

摘要

本发明涉及盾构隧道施工超前地质预报领域，公开一种盾构隧道施工过程中超前地质预报方法以及系统。该方法通过在预设位置及方向多位置采集盾构机施工过程中本身机械震动产生的地震波在遇到反射界面形成的反射波和透射波，形成地震数据文件，并采用盾构机移动状态下震动信号数据，然后进行数据整合处理解析，从而形成反映盾构机施工前方地质情况的图像并输出显示。该系统可持续实时采集信号，并不需要在盾构机刀盘位置安装设备，与现有方法相比，消除了安装设备的局限性，能有效提高探测精度及探测距离。

主权项

1.一种盾构法施工超前地质预报方法，其特征在于，包括以下步骤：在预设位置及方位安装地震标准数据文件形成单元，实时接收盾构机在施工过程中自身机械震动产生的地震波在遇到反射界面后形成的反射波和透射波，形成地震标准数据文件；所述地震标准数据文件形成单元包括地震波接收器及数据采集器：地震波接收器，包括置于隧道洞口外侧的洞口外侧孔中三分量检波器串与置于隧道开挖前方的隧道前方孔中三分量检波器串，以及置于盾构机刀盘后方管片侧壁与地面交界处的地面三分量检波器串；所述隧道前方孔中三分量检波器串以及洞口外侧孔中三分量检波器串由多个三分量检波器串接而成；所述地面三分量检波器串是由多个三分量检波器串接而成，所述地面三分量检波器串的每个三分量检波器的航空插头均连至信号电缆上；地面三分量检波器串的每个三分量检波器包括三个纵向检波器，所述纵向检波器两两互相垂直且使用导线焊接至所述信号电缆，所述信号电缆与钢丝绳居中穿过套管，检波器注蜡固定于套管内侧中部，套管上下两端盖有管帽，相邻的三分量检波器通过所述信号电缆和钢丝绳串接成为一体；数据采集器，包括多个数据采集仪，分别与所述地面三分量检波器串、隧道前方孔中三分量检波器串以及洞口外侧孔中三分量检波器串相连接，用于通过所述地震波接收器监测、接收盾构机在掘进过程中刀盘震动产生的地震波在传播过程中在遇到反射界面后形成的反射波和透射波，形成地震标准数据文件；通过震动信号采集单元实时采集盾构机在施工过程中工作移动状态下的震动信号数据；所述震动信号采集单元包括数据接收站，壁挂式安装在盾构机主体靠近刀盘非旋转部分；数据处理解析单元对所述地震标准数据文件以及震动信号数据进行数据处理解析，形成盾构机施工前方地质情况的图像并输出显示。