土压平衡盾构搭载的三维激电法超前预报系统及探测方法

摘要

本发明公开了一种土压平衡盾构搭载的三维激电法超前预报系统及探测方法，该系统利用刀盘上搭载的推进电极系统将针状电极贯入土体进行供电和采集，克服了土压平衡盾构没有探测空间的困难；利用屏蔽电极使探测电流前向分布以及刀盘上的喷浆设备向刀盘和盾构周边土体喷射高阻注浆材料克服了电磁干扰和盾构作为良导体导出电流的困难；利用全过程自动化控制，多路并行采集和快速反演手段克服了探测时间少的困难。该方法利用地质体电阻率差异实现了球状风化体、软硬分层地层、前方全断面硬岩、卵石层、淤泥质层的探测；利用激发极化半衰时实现了富水层含水情况的探测。

主权项

一种土压平衡盾构搭载的三维激电法超前预报系统，其特征是：包括探测电极系统、分布式测量及供电系统、高阻材料注浆系统、探测信号传输系统以及三维激电探测控制系统，且五个系统均搭载于土压平衡盾构机上，利用刀盘上设置的推进设备的分布式测量及供电系统中克服土压平衡盾构没有探测空间的困难，刀盘上的高阻材料注浆系统向刀盘和盾构周边土体喷射高阻注浆材料，形成高阻屏障，利用屏蔽推进电极使探测电流前向分布，所述探测电极系统测量电极之间的电势差U和半衰时t，将其传输给三维激电探测控制系统，分布式测量及供电系统包括磁耦合谐振传输模块与电磁波无线传输模块，实现刀盘到主机的信号无线传输，三维激电探测控制系统接收其他系统传输的数据，控制其工作，实现掌子面前方地质情况的三维电阻率图像。