[发明专利]一种盾构法施工用前方孤石洞内探测及处理方法

摘要

本发明公开了一种盾构法施工用前方孤石洞内探测及处理方法，包括以下步骤：步骤一、超前探测孔钻取：通过盾构机刀盘上布设的多个钻孔通道，由后向前在盾构机刀盘前方钻取多个探测孔；步骤二、孤石探测：采用超声波检测仪且利用多个探测孔进行孤石探测，过程如下：201、超声波发射器及超声波接收器安装；202、超声波检测：将所安装超声波发射器和超声波接收器由后向前或者由前向后同步移动，且移动过程中对各移动位置处的地层强度分别进行超声波检测；步骤三、孤石处理：对盾构机刀盘前方所存在孤石进行爆破。本发明方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，能解决现有盾构法施工中所采用孤石探测方法存在的多种缺陷和不足。

主权项

一种盾构法施工用前方孤石洞内探测及处理方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、超前探测孔钻取：通过盾构机刀盘（3）上布设的多个钻孔通道（4），由后向前在盾构机刀盘（3）前方钻取多个探测孔（5）；多个所述探测孔（5）均沿所施工盾构隧道（1）的轴线方向进行布设；所述盾构机刀盘（3）为圆形刀盘，多个所述钻孔通道（4）均为沿所述圆形刀盘的中心轴线进行布设的圆形通孔，多个所述探测孔（5）分别与多个所述钻孔通道（4）呈同轴布设；多个所述钻孔通道（4）包括布设在圆周线c1上的多个钻孔通道一和布设在圆周线c2上的多个钻孔通道二，圆周线c1和圆周线c2的圆心均位于所述圆形刀盘的中心轴线上；多个所述钻孔通道一沿圆周方向进行布设，多个所述钻孔通道二沿圆周方向进行布设；其中，圆周线c1的直径大于圆周线c2的直径；多个所述钻孔通道二中包括一个发射器安装通道，多个所述探测孔（5）中与所述发射器安装通道呈同轴布设的探测孔（5）为发射器安装孔，多个所述探测孔（5）中除所述发射器安装孔之外的探测孔（5）均为接收器安装孔；步骤二、孤石探测：采用超声波检测仪（6）且利用步骤一中所钻取的多个探测孔（5）进行孤石探测，过程如下：步骤201、超声波发射器及超声波接收器安装：将超声波检测仪（6）的超声波发射器（6‑1）装入所述发射器安装孔内，并向多个所述接收器安装孔内均安装一个超声波检测仪（6）的超声波接收器（6‑2），且装入多个所述探测孔（5）内的超声波发射器（6‑1）和多个所述超声波接收器（6‑2）均布设在与盾构机刀盘（3）相平行的同一平面上；多个所述探测孔（5）的数量为M+1个，多个所述超声波接收器（6‑2）的数量为M个；所述超声波发射器（6‑1）与M个所述超声波接收器（6‑2）组成M个超声波检测单元；步骤202、超声波检测：将步骤201中所安装的超声波发射器（6‑1）和M个所述超声波接收器（6‑2），从多个所述探测孔（5）的后端由后向前同步移动至前端或者从多个所述探测孔（5）的前端由前向后同步移动至后端；且由后向前同步移动或由前向后同步移动过程中，通过M个所述超声波检测单元分别对各移动位置处的地层强度进行超声波检测；对各移动位置处的地层强度进行超声波检测时，通过M个所述超声波检测单元分别对当前移动位置处所述发射器安装孔与M个所述接收器安装孔之间的超声波波速c进行检测，并根据检测得出的超声波波速c，对当前移动位置处所述发射器安装孔与M个所述接收器安装孔之间的地层强度大小进行判断；并且，检测得出的超声波波速c越快，地层强度越大；步骤202中进行超声波检测过程中，根据各移动位置处判断得出的所述发射器安装孔与M个所述接收器安装孔之间的地层强度大小变化情况，对盾构机刀盘（3）前方是否存在孤石以及所存在孤石的位置、大小和强度进行确定；步骤三、孤石处理：根据步骤二中所确定孤石的位置、大小和强度，对盾构机刀盘（3）前方所存在孤石进行爆破。