[发明专利]一种隧道施工用岩溶探测装置及探测方法

说明书

本发明公开了一种隧道施工用岩溶探测装置及探测方法，包括导向管、发射器和接收器；导向管为顶端开口的金属管，其沿竖向插设于探测孔中；用于发射电磁波或/和弹性波的发射器内置于一根导向管、用于接收发射器发出的电磁波或/和弹性波的接收器内置于另一根平行设置的导向管，发射器和接收器于导向管内保持标高一致地同步移动。本发明能够利用各种探测手段以克服不同缺陷，从而获取更为准确的岩溶信息。在工作量增量较小的情况下，本发明极大地提升了勘探的准确性，为后期施工打下了良好的基础。

技术领域

本发明主要涉及岩溶探测技术领域，尤其涉及一种隧道施工用岩溶探测装置及探测方法。

背景技术

随着城市建设的蓬勃发展，城市地面交通越来越繁忙，为缓解地面交通压力，修建便捷、快速的地下铁道成为众多城市交通的选择。由于暗挖施工地下铁道对地面交通影响较小，且随着暗挖施工方法的成熟，暗挖法成为目前城市地下铁道施工的主要施工方法，在地下水隧道施工过程中，会穿越一部分岩溶地段，确定岩溶分布范围并及时进行注浆加固等措施将为后续隧道掘进提供安全及进度保障。在岩溶勘探中，以前主要以地表物探或者钻孔的形式确定岩溶的空间分布。但地表物探受限于勘探深度(一般不超过25m)的影响，对于埋深较大的岩溶地层不能有效的勘探；而钻孔虽然能确定较深岩溶的深度方向的分布情况，但受限于钻孔的时间成本及经济成本，不能精确探测点与点间断面岩溶地层的平面展布状态。目前深地层的岩溶探测主要依靠探孔地质资料推测形成，准确性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种多种探测手段相结合的隧道施工用岩溶探测装置及探测方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种隧道施工用岩溶探测装置，包括导向管、发射器和接收器；所述导向管为顶端开口的金属管，其沿竖向插设于探测孔中；用于发射电磁波或/和弹性波的所述发射器内置于一根导向管、用于接收发射器发出的电磁波或/和弹性波的所述接收器内置于另一根平行设置的导向管，所述发射器和所述接收器于导向管内保持标高一致地同步移动。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述导向管的外壁设有至少一根用于在不同标高处灌注水泥浆的空心注浆管。

所述注浆管与导向管固定相连，且其沿长度方向间隔成型有若干向外翘起并与注浆管管体连通的出浆口。

所述发射器包括电磁波发生器或/和弹性波发生器；各发射器的底端可拆卸地安装有一限位器，相邻发射器间可经限位器沿竖向相连。

所述限位器包括结构框，结构框呈分散状朝向外侧设有若干伸缩杆，伸缩杆的外端固定安装有滚轮；结构框与伸缩杆的连接处沿上下两侧均成型有用于连接发生器的活接头。

所述伸缩杆的两端设有用于监测、计算伸缩杆压缩量的测距仪。

所述滚轮设置为电驱轮，且表面成型有防滑凸条；所述导向管的内壁沿其长度方向成型有用于限制滚轮横向移动的槽，且其槽底成型有与防滑凸条适配的凹形条。

本发明还提供一种隧道施工用岩溶探测方法，所述探测方法应用于上述的探测装置，并包括以下步骤：

步骤S1，确定探测点位和探测断面；

步骤S2，于探测点位钻孔取芯、形成探测孔；

步骤S3，于探测孔中插设导向管，并于管孔间隙内灌注水泥浆；

步骤S4，同标高移动发射器和接收器，所述接收器于不同标高处分别获取所述发射器发出的电磁波信号或/和弹性波信号；

步骤S5，根据钻孔芯样信息和电磁波信号或钻孔芯样信息和弹性波信号或钻孔芯样信息、电磁波信号和弹性波信号综合分析、绘制形成岩溶三维分布图。

作为上述技术方案的进一步改进：