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簡要描述:GT-12T無線型隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)儀可檢測出掌子面前方巖性的變化,如:不規(guī)則體、不連續(xù)面、斷層和破碎帶。GT-12T無線型兼容常用的兩種測試方法(隧道地震反射地質(zhì)預(yù)報(bào)法和真地震反射成像技術(shù)法),它不僅可以在以鉆爆開挖方式的隧道中使用,也可以使用在以TBM開挖的隧道中,而且無需在掌子面上直接作業(yè)。
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GT-12T無線型隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)儀可檢測出掌子面前方巖性的變化,如:不規(guī)則體、不連續(xù)面、斷層和破碎帶。GT-12T無線型隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)儀兼容常用的兩種測試方法(隧道地震反射地質(zhì)預(yù)報(bào)法和真地震反射成像技術(shù)法),它不僅可以在以鉆爆開挖方式的隧道中使用,也可以使用在以TBM開挖的隧道中,而且無需在掌子面上直接作業(yè)。
GT-12T無線型優(yōu)勢:
·滿足公路工程實(shí)驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)等級標(biāo)準(zhǔn)()資質(zhì)申請標(biāo)準(zhǔn)
·滿足Q∕CR 9217-2015 鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)規(guī)程
·用于公路鐵路隧道、水電隧洞、井下、地鐵等地下工程的地質(zhì)結(jié)構(gòu)超前探測
·適用于鉆爆隧道、TBM隧道的超前預(yù)報(bào)
·儀器支持兩種測試方法:真地震反射成像技術(shù)法、隧道地震反射地質(zhì)預(yù)報(bào)法。
二、設(shè)備優(yōu)勢特色:
★設(shè)備采用每個節(jié)點(diǎn)全無線,信穩(wěn)定可靠,省去了隧道里大量布線的大工作量。
★佩戴式無線反饋器,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互,能夠在高噪聲、低照明度的情況下實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備的設(shè)置與操作,熟練操作后, 1名測試人員半小時左右即可完成測試工作。
★高精度A/D:32bit,采集數(shù)據(jù)更加可靠、精準(zhǔn)、靈敏。
★無線擊發(fā)錘,現(xiàn)場設(shè)備同步采集記錄。
★兼容客戶以前的進(jìn)口傳感器,如(752A13等)。
★傳感器設(shè)計(jì)防水,即便傳感器現(xiàn)場瞬間掉入泥水中也可保證完好
★根據(jù)隧道不同圍巖狀況可預(yù)報(bào)距離100米~200米
★每個測試節(jié)點(diǎn)獨(dú)立運(yùn)行,無需外部供電及外接計(jì)算機(jī)
★使用真地震反射成像技術(shù)法測量時無需鉆孔和爆破,現(xiàn)場高效簡潔,占用施工時間少
★傳感器及儀器均有反光標(biāo)貼,便于尋找
★整套設(shè)備尺寸小、重量輕,可一箱裝完,便于測試人員攜帶
三、工作原理
1、真地震反射成像技術(shù)(True Reflection Tomography):
是利用巖體中不均勻面的反射地震波進(jìn)行超前探測,該法在觀測方式和資料處理方法上與隧道地震反射地質(zhì)預(yù)報(bào)法及負(fù)視速度法均有很大不同,它采用空間多點(diǎn)激發(fā)和接收的觀測方式,其檢波點(diǎn)和激發(fā)點(diǎn)呈空間分布,以便充分獲得空間場波信息,從而使前方不良地質(zhì)現(xiàn)象的定位精度大大提高;它的數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)是速度掃描和偏移成像,不需要走時,因此,對巖體中反射界面位置的確定、巖體波速和工程類別的劃分都有較高的精度,而且還具有較大的探測距離,應(yīng)該說較隧道地震反射地質(zhì)預(yù)報(bào)法有較大的改進(jìn)。由實(shí)際應(yīng)用知,真地震反射成像技術(shù)法在結(jié)晶巖體中的探測距離可達(dá)100~150m,在軟弱的土層和破碎的巖體中尚可預(yù)報(bào)60~100m;
1-1、真地震反射成像技術(shù)法采用空間多點(diǎn)激發(fā)和接收的觀測方式,其檢波點(diǎn)和激發(fā)點(diǎn)呈均勻的三維空間分布,以便充分獲得空間場波信息,從而使前方不良地質(zhì)現(xiàn)象的定位精度大大提高;
1-2 、真地震反射成像技術(shù)法的數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)之一是速度掃描和偏移成像,不需要走時,因此,對巖體中反射界面位置的確定、巖體波速和工程類別的劃分都有較高的精度,并具有較大的探測距離。
1-3 、以每個震源和地震信傳感器組的位置為焦點(diǎn),與所有可能產(chǎn)生回波的反射體可以確定一個橢球。足夠多數(shù)量的震源和地震信傳感器組對會形成一個三維數(shù)組,每個界面/反射的地層位置可以由這些眾多橢球的交匯區(qū)域所確定。
1-4 、各個波形振幅隨時間的變化由被探測巖層大小建立的波速模型來計(jì)算,真地震反射成像技術(shù)是掃描和全息技術(shù)的結(jié)合,震源的間隔和頻率決定圖像的分辨率。
2、隧道地震反射地質(zhì)預(yù)報(bào)法(Tunnel Seismic Prediction):
利用地震波反射回波方法測量的原理。地震波震源采用小藥量c4激發(fā)產(chǎn)生,c4激發(fā)在隧道邊墻的風(fēng)鉆孔中,通常24個炮孔布置成一條直線。地震波的接收器也安置在孔中,一般左右洞壁各布置一個。地震波在巖石中以球面波形式傳播,當(dāng)?shù)卣鸩ㄓ龅綇椥圆ㄗ杩共町惤缑鏁r,例如斷層、巖體破碎帶、巖性變化或巖溶發(fā)育帶等,一部分地震信反射回來,一部分信透射進(jìn)入前方介質(zhì)繼續(xù)傳播。
反射的地震信被高靈敏度的地震檢波器接收,反射信的傳播時間與傳播距離成正比,與傳播速度成反比,因此通過測量直達(dá)波速度、反射回波的時間、波形和強(qiáng)度,可以達(dá)到預(yù)報(bào)隧道掌子面前方地質(zhì)條件的目的。在一定間隔距離內(nèi)連續(xù)采用上述方法,結(jié)合施工地質(zhì)調(diào)查,可以得到隧道圍巖的地質(zhì)力學(xué)參數(shù),如動彈性模量、動剪切模量和動泊松比參數(shù)等。工作中結(jié)合相關(guān)的地質(zhì)資料和施工地質(zhì)工作,總結(jié)預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)可以提高預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。
四、真地震反射成像技術(shù)法 和 隧道地震反射地質(zhì)預(yù)報(bào)法對比
| 真地震反射成像技術(shù)法 | 隧道地震反射地質(zhì)預(yù)報(bào)法 | 雷達(dá) | 說明 |
激振要求 | 錘擊 | 爆破 | 無 | 爆破安全性小于錘擊,激發(fā)能量爆破大于錘擊 |
預(yù)報(bào)范圍 | 100~200米 | 100~200米 | 10米左右 | 按照施工進(jìn)尺,雷達(dá)由于探測距離短,需要施工單位停工配合次數(shù)較多 |
現(xiàn)場部署時間 | <20分鐘 | 少大于120分鐘 | 15分鐘左右 | 因?yàn)椴捎帽萍睿枰F(xiàn)場裝藥,組織起爆網(wǎng)絡(luò)等工作 |
現(xiàn)場測試時間 | 約10分鐘 | >60分鐘 | >60分鐘 |
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人員需求 | 1人 | 鉆孔1人,放炮1人,操作1人 | 1人負(fù)責(zé)操作,1人掃描 |
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人員安全 | 安全 | 有爆炸飛石、沖擊波的危險 | 直接在掌子面操作,較為危險 |
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輔助設(shè)備要求 | 需測量隊(duì)測量坐標(biāo)記錄 | 鉆機(jī)(鉆炮孔、鉆測試孔);清孔吹灰;穿PVC管,防止塌孔、需測量隊(duì)測量坐標(biāo)記錄 | 超過1人高的距離需要機(jī)具舉升才能實(shí)現(xiàn)整個掌子面的探視 |
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耗材成本 | 小于50元 | 單次大于1000元 | 無 |
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是否需要提前部署 | 不需要 | 需要提前告之鉆孔 | 需要 | 鉆孔需要提前協(xié)調(diào)施工方 |
準(zhǔn)確性 | 高 | 高 | 低 | 鉆孔的深度、藥量的大小,孔的*性等問題會導(dǎo)致TSP法的準(zhǔn)確性差異 |
五、系統(tǒng)構(gòu)成
全套配置 | |
主件部分 | 附件部分 |
(1)10路無線數(shù)據(jù)記錄終端 | (1)高亮手電筒 |
(2)10支數(shù)據(jù)采集傳感器單元 | (2)隧道頭燈 |
(3)1路無線觸發(fā)終端 | (3)油性橡皮泥 |
(4)1個擊發(fā)錘、(內(nèi)置觸發(fā)傳感器) | (4)激光測距儀 |
(5)1臺無線佩戴式數(shù)據(jù)反饋器 | (5)無線觸發(fā)終端佩戴包 |
(6)1臺無線信收發(fā)器 | (6)隧道防塵口罩 |
(7)1臺平板電腦 | (7)反光貼 |
(8)1套采集軟件 | (8)護(hù)目鏡 |
(9)1套2D地質(zhì)超前預(yù)報(bào)分析軟件(選配) | (9)自封防水袋 |
六、成像效果圖:
層析反射成像圖
側(cè)視圖
溶蝕的破碎帶
風(fēng)化破碎帶
八、部分案例
時間 | 項(xiàng)目名稱 | 預(yù)測隧道地質(zhì)情況 |
2015年 | 江陵某隧道 | 距掌子面前方40m范圍內(nèi),局部里程段巖體極破碎,富裂隙水,其余段圍巖和已開挖段相比沒有較大變化。 |
2015 | 京沈客專線某隧道 | 距掌子面前方10m范圍內(nèi),節(jié)理裂隙發(fā)育,存在小型破碎帶;90160m范圍內(nèi),巖體極破碎,節(jié)理裂隙發(fā)育,存在破碎帶。 |
2016 | 山西某煤礦 | 1、迎頭前方 72 米到 90 米處,有明顯的豎向破碎帶,寬度為 18 米左右,方位偏左側(cè)方;2、迎頭前方 79 米到 84 米處,存在巖體斷層現(xiàn)象,寬度為 5 米左右,走向?yàn)樨Q向,方位靠右側(cè)方;3、 迎頭前方 113 米到 120 米處;存在巖體斷層現(xiàn)象,寬度為 7 米左右,走向?yàn)樨Q向,方位靠右側(cè)方;4、 迎頭前方 54 米到 64 米處,該區(qū)域存在輕微破碎帶,建議采掘過程中適當(dāng)注意支護(hù)措施。 |
2016 | 遼寧阜新某煤礦 | 1、 富水區(qū)域集中在正上方 15 米到 30 ,左側(cè)面 10 米到 20 米處;2、從開始探測面 0 米到 40 米處,巖體比較破碎,存在富水現(xiàn)象,但不存在大范圍水源地質(zhì)狀況,建議水量監(jiān)測和防護(hù)。 |
九、設(shè)備參數(shù)指標(biāo)
現(xiàn)場數(shù)據(jù)記錄單元參數(shù)指標(biāo) | ||
支持測試方法 | 真地震反射成像技術(shù)法和隧道地震反射地質(zhì)預(yù)報(bào)法 | |
預(yù)測距離: | 100-200米; | |
小預(yù)報(bào)的讀數(shù)精度: | 0.1米; | |
A/D精度: | 32bit; | |
量程 | ±1V、±10V | |
采集通道數(shù): | 10采集通道、1觸發(fā)通道 | |
頻率范圍: | 0.1-5000Hz | |
設(shè)備連接方式: | 采集終端到控制終端為無線方式 | |
控制終端: | 平板電腦 | |
采樣速率 | 500KHz/200KHz/100 KHz/ 5kHz/2kHz/1kHz/ 500Hz/200Hz/100Hz/多檔可調(diào)? | |
采集方式: | 全并行同步采集 | |
無線反饋器終端 | 佩戴式,無線傳輸,可指導(dǎo)測試數(shù)據(jù)是否達(dá)標(biāo),自動提醒是否進(jìn)入測試下一步驟 | |
攜帶: | 便攜式,內(nèi)置鋰電池,可連續(xù)工作12小時,現(xiàn)場無需外接電源即可工作 | |
充電時間: | 約2小時 | |
電量指示: | 帶百分比的電量指示 | |
總重量: | 現(xiàn)場部分:附件部分: | |
防護(hù)等級: | 傳感器防水,即便傳感器現(xiàn)場瞬間掉入泥水中也可保證傳感器完好 | |
工作溫度: | -20℃~60℃ | |
操作系統(tǒng): | 默認(rèn)為Win10系統(tǒng),可選配Win7 | |
傳感器單元參數(shù)指標(biāo) | ||
量程 | ±5g pk | |
頻響 | 0.5-3KHz | |
工作溫度 | -18~66℃ | |
重量 | 7.5克 |
產(chǎn)品咨詢
傳真:86-21-51685818
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