[发明专利]一种搭载于盾构机的不良地质探测系统及方法

权利要求书

1.一种搭载于盾构机的不良地质探测系统，其特征是，包括：

自动化激发装置，环向布置于盾构机中盾，利用安装管片的间隙，对中盾预留孔施加击打；

所述自动化激发装置包括激震执行模块，负责敲击岩土体；

二维光纤检波器，沿着盾构区间的掘进方向，在盾构管片上环向布置，对击打后的波形信号进行接收；

数据采集模块，采集二维光纤检波器的信号，采集的数据信号传送到数据处理主机，数据处理主机根据接收到的探测信号，确定掌子面前方的地质构造，并且确定其位置。

2.如权利要求1所述的一种搭载于盾构机的不良地质探测系统，其特征是，所述自动化激发装置还包括控制模块、动力装置，控制模块下发控制指令至动力装置，动力装置为激震执行模块提供驱动力，激震执行模块设置于盾构机中盾中，对岩土体施加击打。

3.如权利要求2所述的一种搭载于盾构机的不良地质探测系统，其特征是，所述自动化激发装置还包括位置传感器，在激发装置激发的瞬间，将激发信号传至数据处理主机，数据处理主机开始接受数据。

4.如权利要求1或2所述的一种搭载于盾构机的不良地质探测系统，其特征是，所述自动化激发装置还包括安装座，安装在盾构机中盾，环向布置共计2环，沿盾构机两侧均匀布置。

5.如权利要求1-3任一所述的一种搭载于盾构机的不良地质探测系统，其特征是，还包括：便携式检波器装置，便携式检波器装置包括检波器、耦合剂、小型伸缩杆在检测到二维光纤检波器失效或失灵时，便携式检波器装置工作。

6.如权利要求5所述的一种搭载于盾构机的不良地质探测系统，其特征是，小型伸缩杆分为多节、长度可调，前端第一节和第二节中间用球铰连接，角度可调，端部安装有检波器，尾部安装有三角固定装置。

7.如权利要求1所述的一种搭载于盾构机的不良地质探测系统，其特征是，二维光纤检波器置于盾构管片外侧，信号利用光纤传出，由数据处理主机接收。

8.如权利要求7所述的一种搭载于盾构机的不良地质探测系统，其特征是，所述盾构管片内侧布置一到两个检波器预留端口，用于与数据采集模块相连。

9.一种搭载于盾构机的不良地质探测方法，其特征是，利用根据如权利要求1-8任一项所述的不良地质探测系统， 包括：

步骤1安装盾构机中盾处的自动化激发装置与盾构管片；

步骤2在盾构机掘进一环距离后，利用安装管片的间隙，给自动化激发装置供电，进行各个点试锤击；

步骤3若锤击效果满足要求，各个点依次敲击三次，接收数据，关闭自动化激发装置电源，进行地质情况反演；

步骤4若锤击效果不满足要求，加重锤击力度，加大力度后若能解决，则进行步骤3，若不能解决，则考虑更换自动化激发装置，更换后，继续进行试锤击，观察效果，若效果良好，重复步骤3；

步骤5若锤击力度加至最大后仍无法接收到数据，则考虑二维检波器是否损坏，若损坏，在无法更换的情况下，采用便携式检波器作为备用检波器，再次进行试锤击，效果良好后，重复步骤3。

10.如权利要求9所述的一种搭载于盾构机的不良地质探测方法，其特征是，步骤5中，采用便携式检波器作为备用检波器时，利用小型伸缩杆将涂有耦合剂的检波器送入吊装孔中，并固定小型伸缩杆。