[发明专利]一种安装在盾构机上的弹性波反射法装置及其测量方法

权利要求书

1.一种安装在盾构机上的弹性波反射法装置，其特征在于：包括激震器、检波器、弹性装置、导线和盾构机的刀盘，在所述刀盘后面上设置钻孔，所述钻孔距离所述刀盘前面有5～10cm且不钻透所述刀盘，将所述激震器和所述检波器装入所述钻孔内并且激震和接收朝向掘进方向；

所述弹性装置从后面将所述激震器和所述检波器抵紧在所述刀盘上，使所述激震器和所述检波器不致自由移动即可；所述检波器前端接收振动信号一面，涂以耦合剂材料，作为所述检波器与前方所述刀盘的钻孔底的耦合剂；所述导线引出所述刀盘；

所述激震器和所述检波器排列的布置形式包括：

a.沿所述刀盘的圆周方向排列，所述激震器在中间，两侧分别相距25cm～40cm各置一所述检波器，所述检波器和所述激震器朝向前方掌子面平行隧道中线方向；

b.沿所述刀盘的半径方向布置，所述激震器在中间，沿半径方向两侧分别相距25～60cm各置一个所述检波器,所述检波器朝向前方掌子面平行隧道中线方向；或者一个所述检波器朝向前方，一个所述检波器偏向刀盘边缘5°～7°；

c.与上述a、b两种布置形式中的一种相配合，沿所述刀盘半径方向布置另一组装置，所述激震器在中间，沿所述刀盘半径方向在所述激震器两侧各置一所述检波器，每个所述检波器到所述激震器距离均为25～60cm，所述检波器朝向刀盘外缘方向分别为5°～10°和7°～15°，所述激震器朝向刀盘外缘方向为2个检波器偏角和之1/2。

2.根据权利要求1所述的安装在盾构机上的弹性波反射法装置，其特征在于：所述弹性装置为弹簧，所述耦合剂材料为黄油或凡士林。

3.根据权利要求1所述的安装在盾构机上的弹性波反射法装置，其特征在于：所述弹性装置从后面将所述激震器和所述检波器通过所述弹性装置、硬管和后盖抵紧在所述刀盘上。

4.根据权利要求1所述的安装在盾构机上的弹性波反射法装置，其特征在于：所述导线从所述刀盘引向所述刀盘的主轴，在所述主轴中钻有导线的通过孔，所述通过孔为2个，一个所述通过孔通过控制所述激震器的强电导线，一个所述通过孔通过所述检波器连接测量主机的弱电导线。

5.根据权利要求1所述的安装在盾构机上的弹性波反射法装置，其特征在于：所述导线从所述刀盘引向刀盘的主轴，在所述主轴中钻有导线的通过孔，所述通过孔为1个，将连接所述检波器的弱电导线和连接所述激震器的强电导线合成一组通过，将所述弱电导线加屏蔽层，避免强电脉冲产生电磁干扰。

6.根据权利要求1所述的安装在盾构机上的弹性波反射法装置，其特征在于：所述激震器为超磁致伸缩震子并联的激震器；所述检波器为地震勘探用的高分辨率检波器，采用单点连续剖面形式工作。

7.一种采用安装在盾构机上的弹性波反射法装置的测量方法，其特征在于：

采用刀盘转动测量方式，所述刀盘以0.2～0.5周/分转动速度运行，每隔一定角度即激震器和检波器转动一定距离测量一次，根据所述刀盘转动的线速度设定所述激震器的激震间隔时间，即一个测点，并确定了测点距；所述刀盘转动一周为360°，即可完成多个测点形成的圆形测量剖面，资料处理后可形成一个圆筒形或者圆锥筒形的时间剖面图。

8.根据权利要求7所述的一种采用安装在盾构机上的弹性波反射法装置的测量方法，其特征在于：在不作预报测量时，导线与测量主机引出导线脱离，以免盾构机刀盘掘进工作时导线缠绕；在测量时用人工或机械手将所述导线与所述测量主机引出导线连接；测后由人工或机械手将其脱离。