[发明专利]一种用于隧道测量的TBM机械改进勘测装置及其使用方法

说明书

本发明属于隧道勘测技术领域，具体涉及一种用于隧道测量的TBM机械改进勘测装置，包括支撑组件、红外线组件、超声波组件和采样组件，所述支撑组件包括支撑柱、多个减震轮、升降柱、连接块、固定器、转动盘和把手，所述红外线组件包括固定柱、数据分析器、支撑板和红外线测距灯。本发明设置了减震轮可以提升装置的稳定性；超声波勘测、红外线勘测和土地勘测的结合，让勘测的数据更加精密准确，且本装置使用寿命场。本发明还涉及该勘测装置的使用方法，本发明的使用方法操作方便，简单易懂，整个使用的过程大多为本装置的自动进程，减少人力的使用，节约人力成本，且数据多样、准确，本装置方法具有极大的便利性。

技术领域

本发明属于隧道勘测技术领域，具体涉及一种用于隧道测量的TBM机械改进勘测装置及其使用方法。

背景技术

TBM隧道施工在遭遇断层破碎带时，在施工扰动下极有可能诱发卡机、突涌水和塌方等严重地质灾害。因此在TBM隧道施工过程中，必须对断层破碎带赋存情况进行准确预报。据发明人了解，不同的断层破碎带体类型其致灾机理与模式不同，如压性断层中心带承受压力巨大，岩石破裂研磨较细，多由糜棱岩和断层泥填充胶结，起阻水作用，而断层两盘裂隙密集带连通性好，导水性强，隧道施工揭露此段时，易发生涌突水灾害；而张性断层中心带空隙大，两盘的透水性相对较差，从而利于地下水富集，隧道开挖揭露断层破碎带时，地下水常携带泥沙、碎石等涌入隧道，因此对断层破碎带体的类型进行及时准确的预报显得尤为重要。现有TBM隧道超前地质预报方法主要为地球物理探测方法，如地震波法、激发极化法等，上述方法可较为准确的预报断层破碎带的位置和规模，但对断层破碎带类型的预报尚不能满足。

公告号为CN110989024A的专利公开了一种基于岩石矿物分析的TBM隧道断层破碎带预报系统，包括搭载于TBM上的机械臂装置和数据分析模块，机械臂装置包括能够水平伸缩、竖直升降以及具有一定俯仰角自由度的机械臂主体，所述机械臂主体的前端轴向设置有激光拉曼光谱仪探测器，所述激光拉曼光谱仪探测器的圆周分布有激光测距模块，以探测激光拉曼光谱仪探测器与围岩之间的距离，保证探测器与围岩始终垂直接触；机械臂主体的前端上设置有岩石图像采集装置；数据分析模块被配置为接收所述岩石图像采集装置、激光测距模块和激光拉曼光谱仪探测器的检测结果，根据多个测点的数据，得到围岩图像、矿物成分和含量随掌子面里程的变化规律，进而对隧道掌子面前方断层破碎带进行预报。

但是现有技术仍然存在下列问题：探测装置不够牢固，装置在移动过程中压力过大，导致装置在作业过程中容易毁坏；装置探测地质状况的方式过于复杂，效率低下；探测设备无法对数据进行综合分析，数据可读性差；数据收集过于单一，数据可靠性差。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种用于隧道测量的TBM机械改进勘测装置，用以解决现有技术容易损坏、探测效率低下、数据分析可靠性差、数据收集过于单一的问题。本发明还提供了该勘测装置的使用方法，本发明的使用方法操作方便，简单易懂，操作人员经过简单的培训，即可熟练掌握；整个使用的过程大多为本装置的自动进程，减少人力的使用，节约人力成本，且数据多样、准确，本装置方法具有极大的便利性。

为了解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：一种用于隧道测量的TBM机械改进勘测装置，包括支撑组件、红外线组件、超声波组件和采样组件，所述红外线组件、超声波组件和采样组件安装于支撑组件上；

所述支撑组件包括支撑柱、多个减震轮、升降柱、连接块、固定器、转动盘和把手，所述支撑柱和升降柱通过连接块连接，所述转动盘通过固定器与连接块连接，所述把手安装在转动盘上，多个所述减震轮安装于支撑柱底部；

所述红外线组件包括固定柱、数据分析器、支撑板和红外线测距灯，所述数据分析器和固定柱通过支撑板连接，所述红外线测距灯安装于数据分析器上，所述固定柱安装于升降柱顶端；

所述超声波组件包括固定板、超声波发射器和超声波接收器，所述超声波发射器与超声波接收器连接，所述超声波发射器和超声波接收器通过固定板与连接块连接；