趙常要　姚念祖　韓　侃　宋睿元

摘要：文章介紹了一種用于TGP-206型隧道超前預(yù)報儀超前預(yù)報工作的新型黃油注入裝置，此裝置能確保黃油足量地注入到指定位置，滿足隧道超前預(yù)報工作的需要，與其它方法相比，具有更好的實用性。

關(guān)鍵詞：TGP-206；隧道超前預(yù)報；黃油注入裝置

中圖分類號：TH136文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）09-0033-02

隨著我國大規(guī)模基礎(chǔ)建設(shè)的開展，隧道工程已成為鐵路、公路和水利水電等大型項目中的重要工程。在這種形勢下，隧道工程的重要性越來越顯著：隧道工程的數(shù)量大幅度增加，隧道長度也顯著增加，規(guī)模不斷擴大。因此如何保證隧道工程的安全施工和順利貫通，是目前必須面對的重要任務(wù)和技術(shù)難題。為確保隧道的施工安全和順利貫通，隧道超前預(yù)報技術(shù)在隧道建設(shè)中正在逐步應(yīng)用，由我國北京市水利水電技術(shù)研究所研制、基于TSP（Tunnel Seismic Prediction）技術(shù)的TGP-206型隧道超前預(yù)報儀已在我國隧道建設(shè)中得以廣泛應(yīng)用。在隧道超前預(yù)報工作中，如何采集到前方更多有效的隧道圍巖信息是隧道超前預(yù)報工作預(yù)報準確性的前提性條件，即如何在數(shù)據(jù)采集過程中保證TGP-206型儀器的檢波器與隧道巖體的耦合質(zhì)量是隧道超前預(yù)報的關(guān)鍵性工作，它關(guān)系到所采集的地震波數(shù)據(jù)的質(zhì)量和地震波成像的精度。在隧道超前預(yù)報工作的數(shù)據(jù)采集過程中，會出現(xiàn)隧道的超前預(yù)報工作因黃油量的不足或不到位引起TGP-206型儀器的檢波器與隧道巖體耦合不良而導(dǎo)致超前預(yù)報工作的失效，嚴重時所采集信息的失真會造成預(yù)報結(jié)果對隧道施工的誤導(dǎo)。因此，如何保證TGP-206型儀器的檢波器與隧道巖體的耦合質(zhì)量是隧道超前預(yù)報工作的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的黃油注入方式在這方面存在著不足：很難保證檢波器與隧道巖體的耦合質(zhì)量或要保證檢波器與隧道巖體的耦合質(zhì)量需要付出大量的工作，為此本文介紹一種新型黃油注入裝置來解決這一難題。

一、TGP-206型隧道超前預(yù)報儀的工作原理

TGP-206型隧道超前預(yù)報儀的工作原理即TSP技術(shù)，是利用在隧道圍巖內(nèi)以排列方式激發(fā)的彈性波，在向三維空間傳播的過程中，遇到巖體彈性阻抗界面，即地質(zhì)巖性變化的界面、構(gòu)造破碎帶、巖溶和巖溶發(fā)育帶等，會產(chǎn)生彈性波的反射現(xiàn)象，這種反射回波通過預(yù)先埋置在隧道圍巖內(nèi)的檢波裝置接收下來。處理系統(tǒng)鎖定掌子面前方一定角度范圍，提取反射回波并對其旅行的時間、傳播的衰減、以及相位的變化等進行分析，進而對隧道掌子面前方的巖體地質(zhì)條件做出預(yù)報和判斷，為施工措施和施工設(shè)計方案提供預(yù)報資料。

二、TGP-206型儀器的檢波器與隧道圍巖耦合過程的實現(xiàn)

接收探頭與鉆孔巖體密切接觸是保證地震波采集質(zhì)量的關(guān)鍵條件之一。TGP-206型隧道地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)的接收探頭（檢波器）在孔內(nèi)與巖體密切耦合的方式是采用黃油耦合。因此如何保證黃油的注入量和位置是確保耦合質(zhì)量的前提條件。該新型裝置能很好完成黃油注入的工作，其構(gòu)造圖如圖2所示，主要有三部分組成：黃油腔、止油閥和止油桿、外套管。黃油腔用于放置黃油；止油閥和止油桿固定黃油在采集孔中的位置，防止黃油在外套管拉動時把黃油帶出；外套管用于帶動黃油腔，使黃油從黃油腔中分離出來，達到注入黃油的目的。黃油腔和外套管采用螺紋或焊接方式進行連接，黃油腔的內(nèi)徑與外套管的外徑要一致。該裝置注入黃油的流程如圖3所示。第一步、將新型裝置的黃油腔裝滿黃油，并插入到采集孔指定位置；第二步、保持止油桿不動，從采集孔中拉出外套管，黃油便從黃油腔中分離出來，并留在原來的位置，于是便達到了在指定部位注入足量黃油的目的，保證了檢波器與隧道巖體的耦合質(zhì)量，滿足了TGP-206型儀器超前預(yù)報工作的需要。

三、與其他黃油注入方式的比較

與其它黃油注入方式相比，該新型黃油注入裝置在工作性方面、運輸方面、經(jīng)濟方面具有更好的實用性。具體情況見表1：

四、結(jié)語

本文所介紹的新型黃油注入裝置除能保證TGP-206型隧道超前預(yù)報儀的超前預(yù)報工作的需要外，還具有易于加工、攜帶方便、操作簡單、經(jīng)濟性好等優(yōu)點。實踐證明該裝置具有很強的實用價值。

參考文獻

[1]Cheng Bing xiang．The Research and Application of Tunnel Technology in Karst Area[J]．Railway Standard Design，2004，(8)．

[2]劉云禎．TGP 206型隧道地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)操作使用手冊[M]．

作者簡介：趙常要（1981－），女，河南蘭考人，中鐵西北科學(xué)研究院有限公司工程師，碩士。