[发明专利]盾构隧道不良地质预报装置及隧道施工方法

权利要求书

1.一种盾构隧道不良地质预报装置，其特征在于，包括：

一雷达系统，所述雷达系统包括信号发射器、发射天线和接受天线，所述信号发射器与所述发射天线连接，所述发射天线和所述接受天线均设置于盾构机的刀盘上；以及

一信息处理终端，所述信息处理终端与所述雷达系统电连接。

2.如权利要求1所述的盾构隧道不良地质预报装置，其特征在于，所述信息处理终端中设置一信息处理系统，所述信息处理系统包括信号触发模块、信号收集模块、信号分析模块以及分析结果输出模块；所述信号触发模块与所述信号发射器连接，所述信号收集模块与所述接受天线连接，所述信号触发模块、所述信号收集模块、所述信号分析模块以及所述分析结果输出模块依次连接。

3.如权利要求1所述的盾构隧道不良地质预报装置，其特征在于，所述刀盘具有一嵌入所述刀盘表面的保护盒，所述发射天线和所述接受天线均位于所述保护盒内，所述保护盒采用非金属材料。

4.如权利要求1所述的盾构隧道不良地质预报装置，其特征在于，所述信息处理终端为一个人电脑。

5.如权利要求1至4中任一项所述的盾构隧道不良地质预报装置，其特征在于， 所述雷达系统的有效探测距离为15m~50m。

6.一种隧道施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤a. 提供一盾构机，所述盾构机上设置一如权利要求1至5中任一项所述的盾构隧道不良地质预报装置；

步骤b. 通过所述信息处理终端控制所述发射天线发射探测波，通过所述信息处理系统收集并分析所述接受天线接受到的反射电磁波，并将分析结果通过所述分析结果输出模块显示出来；

步骤c. 根据步骤b中的分析结果，判断盾构隧道工作面前向预定距离处的地质情况；

步骤d. 根据步骤c中的判断结果，针对所述预定距离处的地质情况制定相应的处理方案；以及

步骤e. 在所述预定距离处实施步骤d中的所述处理方案；

其中，在实施所述步骤b、步骤c、步骤d以及步骤e的同时，所述盾构机持续推进作业。

7.如权利要求6所述的隧道施工方法，其特征在于，所述步骤c包括：

根据所述步骤b中的分析结果初判所述盾构隧道工作面前向预定距离处的地质情况：

若初判所述预定距离处的地质情况为不良地质时，利用钻孔探测设备在所述预定距离处进行钻孔探测；

在隧道施工影响范围内对比不同深度处的岩土的物理力学性质：

若某一深度处岩土的物理力学性质与相邻深度处的岩土的物理力学性质的差异超过预定范围时，判断所述预定距离处的地质为不良地质；

若某一深度处岩土的物理力学性质与相邻深度处的岩土的物理力学性质的差异在预定范围内时，判断所述预定距离处的地质为正常地质；以及

若初判所述预定距离处的地质情况为正常地质时，则判断所述预定距离处的地质为正常地质。

8.如权利要求7所述的隧道施工方法，其特征在于，所述步骤d包括：

若所述预定距离处的地质为正常地质时，所述处理方案为不对所述预定距离处进行干预处理；

若所述预定距离处的地质为不良地质时：

若所述不良地质的物理力学性质高于相邻深度处岩土的物理力学性质时，所述处理方案为：对所述不良地质进行软化处理，使得位于隧道施工影响范围内的岩土的物理力学性质的差异限于预定范围内；

若所述不良地质的物理力学性质低于相邻深度处岩土的物理力学性质时，所述处理方案为：对所述不良地质进行加固处理，使得位于隧道施工影响范围内的岩土的物理力学性质的差异限于预定范围内。

9.如权利要求8所述的隧道施工方法，其特征在于，所述软化处理为破碎处理或者置换处理。

10.如权利要求8所述的隧道施工方法，其特征在于，所述加固处理为填充处理或者置换处理。