[实用新型]一种用于隧道地质超前预报的检波器及超前预报系统

说明书

本实用新型提供了一种用于隧道地质超前预报的检波器，所述检波器包括检波器芯体、检波器壳体、锚固头和定位安装管；所述检波器芯体固定于所述检波器壳体的内部，所述检波器壳体的一端与所述定位安装管固定连接，另一端与所述锚固头以可拆解的螺纹连接方式连接；所述锚固头的远离检波器壳体的端部为锥形构造，并且所述锚固头用于插入到填充在隧道边墙的检测孔内的可固化锚固剂中，以与所述可固化锚固剂相耦合；所述检波器芯体经由所述锚固头接收所述检测孔的振动信号，并将振动信号转换成电信号。本实用新型的检波器的锚固头使用锚固剂固化后与围岩的耦合作用代替了现有方法中的钢套管，提高预报的准确性。

技术领域

本实用新型涉及隧道施工检测技术领域，特别涉及一种用于隧道地质超前预报的检波器及超前预报系统。

背景技术

在隧道掘进时，由于隧道前方不良地质体，如断层、含水体等会给隧道施工带来高度风险。因此需对掌子面前方进行超前地质预报。

隧道地质超前预报依靠检波器(也称为拾振传感器)与围岩的耦合作用来接收并记录地震波，为了避免干扰波并避开隧道开挖时产生的岩体松动影响，目前在超前预报时，普遍采用孔内接收的方法。图1概括性示出现有技术中的检波器的结构组成示意图，其主要包括管帽11、钢管套12、连接线13、拾振传感器或检波器14、环氧树脂15等。将拾振传感器放置在一种特制的钢套管内，并将钢套管12用环氧树脂15锚固在检测孔内，这种结构检波器一方面增加了成本，另一方面，钢套管12在爆炸接受时，会产生振颤，造成高频干扰，严重影响预报效果。因此，检波器的有效耦合及安装拆解方式是一个亟待解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于隧道地质超前预报的检波器及超前预报系统，其能够保证检波器与围岩有效耦合，从而能够提高隧道地质超前预报的准确性。

所述检波器包括检波器芯体、检波器壳体、锚固头和定位安装管；所述检波器芯体固定于所述检波器壳体的内部，所述检波器壳体的一端与所述定位安装管固定连接，另一端与所述锚固头以可拆解的螺纹连接方式连接；所述锚固头的远离检波器壳体的端部为锥形构造，并且所述锚固头用于插入到填充在隧道边墙的检测孔内的可固化锚固剂中，以与所述可固化锚固剂相耦合；所述检波器芯体经由所述锚固头接收所述检测孔的振动信号，并将振动信号转换成电信号。

优选地，所述锚固头包括圆锥形首端和圆柱形尾端，所述圆柱形尾端与所述检波器壳体相连接，所述圆锥形首端的外壁上具有螺旋状的凸缘或凹槽。

优选地，所述锚固头螺旋状的凸缘上相间隔地开有缺口。

优选地，所述锚固头的所述圆柱形尾端的外周设有隔离所述锚固剂的橡胶挡环。

优选地，所述定位安装管的、位于所述检测孔的出口处的外周设有隔离爆炸噪声的橡胶支挡片。

优选地，所述检波器芯体为加速度型传感器，所述加速度型传感器可检测的频率范围为0.5～5000Hz。

优选地，所述定位安装管为可弯曲且不可扭曲的柔性管，所述定位安装管的另一端具有金属管；所述定位安装管的内部穿设有与所述检波器芯体连接的导线。

优选地，所述定位安装管为橡胶管、钢丝管或橡胶钢丝复合管。

优选地，所述检波器芯体整体或部分的套置在所述锚固头的内部。

本实用新型也提供了一种采用上述检波器的隧道地质超前预报系统，所述超前预报系统包括：1或2个如上所述检波器；超前预报仪，所述超前预报仪连接所述检波器，用于接收所述拾检波器接收到的电信号，并对电信号进行放大和模/数转换处理，得到波形数据；处理器，所述处理器连接所述超前预报仪，用于对所述超前预报仪得到的波形数据进行处理。根据本实用新型的检波器，可获得的有益效果至少包括：