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隧道超前地质预报仪

  • 型   号:GT-12T型
  • 价   格:

500万彩票GT-12TWUXIANXINGSUIDAOCHAOQIANDIZHIYUBAOYIKEJIANCECHUZHANGZIMIANQIANFANGYANXINGDEBIANHUA,RU:BUGUIZETI、BULIANXUMIAN、DUANCENGHEPOSUIDAI。GT-12TWUXIANXINGJIANRONGCHANGYONGDELIANGZHONGCESHIFANGFA(SUIDAODIZHENFANSHEDIZHIYUBAOFAHEZHENDIZHENFANSHECHENGXIANGJISHUFA),TABUJINKEYIZAIYIZUANBAOKAIWAFANGSHIDESUIDAOZHONGSHIYONG,YEKEYISHIYONGZAIYITBMKAIWADESUIDAOZHONG,ERQIEWUXUZAIZHANGZIMIANSHANGZHIJIEZUOYE。

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GT-12T无线型隧道超前地质预报仪可检测出掌子面前方岩性的变化,如:不规则体、不连续面、断层和破碎带。GT-12T无线型隧道超前地质预报仪兼容常用的两种测试方法(隧道地震反射地质预报法和真地震反射成像技术法),它不仅可以在以钻爆开挖方式的隧道中使用,也可以使用在以TBM开挖的隧道中,而且无需在掌子面上直接作业。

 

GT-12T无线型优势:

·满足公路工程实验检测机构等级标准()资质申请标准

·满足Q∕CR 9217-2015 铁路隧道超前地质预报技术规程

·用于公路铁路隧道、水电隧洞、井下、地铁等地下工程的地质结构超前探测

·适用于钻爆隧道、TBM隧道的超前预报

·仪器支持国际两种测试方法:真地震反射成像技术法、隧道地震反射地质预报法。

 

二、设备优势特色:

★设备采用每个节点全无线,信稳定可靠,省去了隧道里大量布线的大工作量。

★佩戴式无线反馈器,实现人机交互,能够在高噪声、低照明度的情况下实现仪器设备的设置与操作,熟练操作后, 1名测试人员半小时左右即可完成测试工作。

★高精度A/D:32bit,采集数据更加可靠、精准、灵敏。

★无线击发锤,现场设备同步采集记录。

★兼容客户以前的进口传感器,如(752A13等)。

★传感器设计防水,即便传感器现场瞬间掉入泥水中也可保证完好

★根据隧道不同围岩状况可预报距离100米~200米

★每个测试节点独立运行,无需外部供电及外接计算机

★使用真地震反射成像技术法测量时无需钻孔和爆破,现场高效简洁,占用施工时间少

★传感器及仪器均有反光标贴,便于寻找

★整套设备尺寸小、重量轻,可一箱装完,便于测试人员携带

 

三、工作原理

1、真地震反射成像技术(True Reflection Tomography):
  是利用岩体中不均匀面的反射地震波进行超前探测,该法在观测方式和资料处理方法上与隧道地震反射地质预报法及负视速度法均有很大不同,它采用空间多点激发和接收的观测方式,其检波点和激发点呈空间分布,以便充分获得空间场波信息,从而使前方不良地质现象的定位精度大大提高;它的数据处理关键技术是速度扫描和偏移成像,不需要走时,因此,对岩体中反射界面位置的确定、岩体波速和工程类别的划分都有较高的精度,而且还具有较大的探测距离,应该说较隧道地震反射地质预报法有较大的改进。由实际应用知,真地震反射成像技术法在结晶岩体中的探测距离可达100~150m,在软弱的土层和破碎的岩体中尚可预报60~100m;

 

1-1、真地震反射成像技术法采用空间多点激发和接收的观测方式,其检波点和激发点呈均匀的三维空间分布,以便充分获得空间场波信息,从而使前方不良地质现象的定位精度大大提高;

1-2 、真地震反射成像技术法的数据处理关键技术之一是速度扫描和偏移成像,不需要走时,因此,对岩体中反射界面位置的确定、岩体波速和工程类别的划分都有较高的精度,并具有较大的探测距离。

1-3 、以每个震源和地震信传感器组的位置为焦点,与所有可能产生回波的反射体可以确定一个椭球。足够多数量的震源和地震信传感器组对会形成一个三维数组,每个界面/反射的地层位置可以由这些众多椭球的交汇区域所确定。

1-4 、各个波形振幅随时间的变化由被探测岩层大小建立的波速模型来计算,真地震反射成像技术是扫描和全息技术的结合,震源的间隔和频率决定图像的分辨率。

 

2、隧道地震反射地质预报法(Tunnel Seismic Prediction):

利用地震波反射回波方法测量的原理。地震波震源采用小药量c4激发产生,c4激发在隧道边墙的风钻孔中,通常24个炮孔布置成一条直线。地震波的接收器也安置在孔中,一般左右洞壁各布置一个。地震波在岩石中以球面波形式传播,当地震波遇到弹性波阻抗差异界面时,例如断层、岩体破碎带、岩性变化或岩溶发育带等,一部分地震信反射回来,一部分信透射进入前方介质继续传播。

反射的地震信被高灵敏度的地震检波器接收,反射信的传播时间与传播距离成正比,与传播速度成反比,因此通过测量直达波速度、反射回波的时间、波形和强度,可以达到预报隧道掌子面前方地质条件的目的。在一定间隔距离内连续采用上述方法,结合施工地质调查,可以得到隧道围岩的地质力学参数,如动弹性模量、动剪切模量和动泊松比参数等。工作中结合相关的地质资料和施工地质工作,总结预报经验可以提高预报的准确性。

四、真地震反射成像技术法 和 隧道地震反射地质预报法对比

 

 

真地震反射成像技术法

隧道地震反射地质预报法

雷达

说明

激振要求

锤击

爆破

爆破安全性小于锤击,激发能量爆破大于锤击

预报范围

100~200米

100~200米

10米左右

 按照施工进尺,雷达由于探测距离短,需要施工单位停工配合次数较多

现场部署时间

<20分钟

少大于120分钟

15分钟左右

因为采用爆破激励,需要现场装药,组织起爆网络等工作

现场测试时间

约10分钟

>60分钟

>60分钟

 

人员需求

1人

钻孔1人,放炮1人,操作1人

1人负责操作,1人扫描

 

人员安全

安全

有爆炸飞石、冲击波的危险

直接在掌子面操作,较为危险

 

辅助设备要求

需测量队测量坐标记录

钻机(钻炮孔、钻测试孔);清孔吹灰;穿PVC管,防止塌孔、需测量队测量坐标记录

超过1人高的距离需要机具举升才能实现整个掌子面的探视

 

耗材成本

小于50元

单次大于1000元

 

是否需要提前部署

不需要

需要提前告之钻孔

需要

钻孔需要提前协调施工方

准确性

钻孔的深度、药量的大小,孔的*性等问题会导致TSP法的准确性差异

五、系统构成

 

全套配置

主件部分

附件部分

(1)10路无线数据记录终端

(1)高亮手电筒

(2)10支数据采集传感器单元

(2)隧道专用头灯

(3)1路无线触发终端

(3)油性橡皮泥

(4)1个击发锤、(内置触发传感器)

(4)激光测距仪

(5)1台无线佩戴式数据反馈器

(5)无线触发终端佩戴包

(6)1台无线信收发器

(6)隧道专用防尘口罩

(7)1台平板电脑

(7)反光贴

(8)1套采集软件

(8)护目镜

(9)1套2D地质超前预报分析软件(选配)

(9)自封防水袋 

六、成像效果图:

层析反射成像图

 

侧视图

溶蚀的破碎带

 

风化破碎带

八、部分案例

时间

项目名称

预测隧道地质情况

2015年

江陵某隧道

距掌子面前方40m范围内,局部里程段岩体极破碎,富裂隙水,其余段围岩和已开挖段相比没有较大变化。

2015

京沈客专线某隧道

距掌子面前方10m范围内,节理裂隙发育,存在小型破碎带;90160m范围内,岩体极破碎,节理裂隙发育,存在破碎带。

2016

山西某煤矿

1、迎头前方 72 米到 90 米处,有明显的竖向破碎带,宽度为 18 米左右,方位偏左侧方;2、迎头前方 79 米到 84 米处,存在岩体断层现象,宽度为 5 米左右,走向为竖向,方位靠右侧方;3、 迎头前方 113 米到 120 米处;存在岩体断层现象,宽度为 7 米左右,走向为竖向,方位靠右侧方;4、 迎头前方 54 米到 64 米处,该区域存在轻微破碎带,建议采掘过程中适当注意支护措施。

2016

辽宁阜新某煤矿

1、 富水区域集中在正上方 15 米到 30 ,左侧面 10 米到 20 米处;2、从开始探测面 0 米到 40 米处,岩体比较破碎,存在富水现象,但不存在大范围水源地质状况,建议水量监测和防护。

 

九、设备参数指标

现场数据记录单元参数指标

支持测试方法

真地震反射成像技术法和隧道地震反射地质预报法

预测距离:

100-200米;

小预报的读数精度:

0.1米;

A/D精度:

32bit;

量程

±1V、±10V

采集通道数:

10采集通道、1触发通道

频率范围:

0.1-5000Hz

设备连接方式:

采集终端到控制终端为无线方式

控制终端:

平板电脑

采样速率

500KHz/200KHz/100 KHz/

5kHz/2kHz/1kHz/

500Hz/200Hz/100Hz/多档可调?

采集方式:

全并行同步采集

无线反馈器终端

佩戴式,无线传输,可指导测试数据是否达标,自动提醒是否进入测试下一步骤

携带:

便携式,内置锂电池,可连续工作12小时,现场无需外接电源即可工作

充电时间:

约2小时

电量指示:

带百分比的电量指示

总重量:

现场部分:附件部分:

防护等级:

传感器防水,即便传感器现场瞬间掉入泥水中也可保证传感器完好

工作温度:

-20℃~60℃

操作系统:

默认为Win10系统,可选配Win7

传感器单元参数指标

量程

±5g pk

频响

0.5-3KHz

工作温度

-18~66℃

重量

7.5克

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