地震探测和地质勘探

更高的安全系数:打有准备之仗

优势特点:

  • 预先探明岩石和土层中潜在障碍物

  • 断层区域的掘进作业应采取应对和调整措施

  • 优化围岩支护和掘进方法

提早发现潜在障碍物

不论是在坚硬的岩石中还是疏松的土壤中,安全是隧道掘进作业的首要任务。对地质条件准确的初步勘察是有重要意义的。尽管进行了大量地质勘测,但是隧道沿线的地质总是会有些意料不到的情况,造成安全隐患。通过预先探明障碍物或者复杂的地质区域可以使机器操作手有所准备并及时采取对策。

借助ISP和SSP系统进行预报

硬岩地层中充满水和气体的溶洞,或者突如其来的破碎带是潜在风险源的代表。原理是沿着隧道壁发射面波(瑞利Rayleigh波),在掌子面周围转化为体波。当它遇到障碍物时,通过反射的体波形成一条“回应”信息。这样,断层破碎带或者充水、充气的溶洞即可由该系统探测到,探测精度一般在5至10米左右。

借助海瑞克软土声纳探测系统(SSP)可以在土层中提前识别漂石、板桩或者竖井等障碍物,起到预警作用。所需的发射和接收装置都集成在刀盘上。在掘进过程中,信号被发射后并进行扩散,如果遇到不同土体或填充物表面就会反射回来,信号被接收后进行取值评估。通过这个方法,可以探测并显示前方四十米之内的障碍物。ISP或SSP系统可以在隧道掘进时使用,并不影响正常的掘进工作。

超前钻探设备

超前钻探设备——根据其设计,最远钻进范围可达掌子面前方100米——其组成包括一个顶部冲击锤、一个潜孔锤,同时采用旋转方式钻眼。为了实现岩石中的各种钻孔布置形式,海瑞克公司自行研发了超前钻机的标引系统、移动单元、液压动力单元和控制系统,将其很好地整合在一起。在非均质土层中可以利用排水和注浆钻孔设备保持土体稳定。使用的合适的设备,钻机可以在最大水压达40巴的条件下使用。电脑系统对掘进过程中收集的勘探和钻进数据进行实时记录和处理,最后生成一份地质报告。因此,隧道掘进机操作手在掘进过程中可以及时采取适当的应对措施,例如,采用注浆或者冻结的方法稳定土体。

海瑞克勘测系统不仅增强了人员和设备的安全性,而且保证了工期进度和成本预算,达到了快速掘进作业的目的。

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Gerhard Goisser COO Herrenknecht Tunnelling Systems USA, Inc.
Jack Brockway Geschäftsführer Herrenknecht Tunnelling Systems USA Inc.

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