CN204256183U - Tsp声控触发系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种TSP声控触发系统，该系统包括引爆器、延期雷管、声控触发器、TSP记录单元和TSP接收单元，其中：所述的引爆器与延期雷管连接，控制延期雷管的爆炸；所述的声控触发器与TSP记录单元连接，TSP记录单元与TSP接收单元连接；引爆器将延期雷管引爆后，延期雷管产生的声波信号将声控触发器开启，声控触发器发出开始记录信号给TSP记录单元，TSP记录单元开始记录TSP接收单元所接收的地震波数据。有效的避免了在使用延期雷管进行TSP地质预报时，初始记录信号的过早发出导致的地震波反射信号记录不完整，和延期雷管起爆时间差异导致的记录时间误差。另外，本TSP初始记录信号声控触发器还具有结构设计合理、操作方便及成本较低等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于隧道施工技术领域，特别是涉及一种TSP信号记录声控触发系统。
背景技术
超前地质预报作为隧道信息化动态设计和施工不可或缺的部分，及时预报掌子面前方不良地质情况，以便提前采取有效措施，避免地质灾害的发生，确保隧道施工的安全，已经得到了工程界的广泛认同。隧道地震勘探法(TSP)是施工期无损长期超前地质预报的主要方法之一，已经成为长大隧道信息化施工中应用最广泛的预报方法之一。该方法是在设计的震源点(震源点通常位于隧道的一侧边墙，大约设置24个震源炮孔，每个探测炮孔内放置带有引线的炸药或雷管)用小规模爆炸激发产生地震波，地震波信号沿隧道方向以球面波的形式传播，地震波信号在不同岩层中地震波以不同的速度传播，当遇到岩石波阻抗差异界面时，一部分地震波信号将被反射，另一部分地震波信号则透射进入前方介质继续传播。反射回来的地震波信号将被高灵敏度地震检波器接收，然后通过TSP win软件分析前方围岩性质、节理裂隙分布、软弱岩层及含水状况等，最终显示各种围岩构造界面与隧道轴线相交呈现的角度及距掌子面的距离，并可以初步测定岩石的弹性模量、密度、泊松比等参数以供参。隧道地震勘探法(TSP)，在使用过程中只有采用即时起爆电雷管装置时，才能准确的计算出反射信号的接收时间并完整地接收发射信号，从而正确的分析前地质情况。然而，由于公安部的相关规定，当下施工现场所使用的起爆雷管多为延时电雷管，且由于制作工艺的缺陷，各雷管的起爆延时时间参差不齐，导致反射信号传回时间往往超出地震检波器接收的时间区间，造成大部分反射信号缺失和发射信号到达时间误差，给后期TSP win软件对数据的处理造成难以解决的困难。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷和不足，本实用新型的目的在于提供一种能够确保隧道地震勘探法(TSP)在使用延时起爆雷管作为震源时，地震检波器可以完整而准确的接收反射信号的一种TSP声控触发系统。
为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种TSP声控触发系统，该系统包括引爆器、延期雷管、声控触发器、TSP记录单元和TSP接收单元，其中：
所述的引爆器与延期雷管连接，控制延期雷管的爆炸；
所述的声控触发器与TSP记录单元连接，TSP记录单元与TSP接收单元连接；
引爆器将延期雷管引爆后，延期雷管产生的声波信号将声控触发器开启，声控触发器发出开始记录信号给TSP记录单元，TSP记录单元开始记录TSP接收单元所接收的地震波数据。
具体的，所述的声控触发器为将触发器与声控开关进行串联，通过声控开关控制触发器的开启，声控开关的MIC传声器型号为ECM4015-L。
另外，该系统还包括声控触发器支架，所述的声控触发器支架包括连接杆、可滑动卡件和固定卡件，可滑动卡件垂直于连接杆的轴向安装在连接杆的一端，固定卡件垂直于连接杆的轴向安装在连接杆的另一端，声控触发器安装在可滑动卡件和固定卡件之间的连接杆上，可滑动卡件卡合固定在工作炮眼相邻的非工作炮眼内，固定卡件卡合在工作炮眼内；
工作炮眼上延期雷管的声波信号通过声控触发器支架传递给声控触发器。
具体的，所述的连接杆为带有凹槽的杆状构件，该杆状构件的凹槽沿杆状构件的轴向设置，且沿凹槽的轴向设有滑槽；
所述的可滑动卡件包括第一夹片、第二夹片、滑片和滑槽，第一夹片通过滑片垂直于连接杆的轴向设置，且第一夹片能通过滑片沿滑槽进行滑动，第二夹片与第一夹片平行设置，第二夹片能通过滑片沿滑槽进行滑动；
所述的固定卡件包括第三夹片，第三夹片垂直于连接杆的轴向固定设置。
还有，所述的第一夹片与第二夹片间固定有弹簧，且第二夹片与滑片的连接处设有合页。
或者，所述的第一夹片、第二夹片和第三夹片的形状相同且为半圆槽构件。
或者，所述的第一夹片外部设有防滑橡胶垫，所述的第二夹片外部设有防滑橡胶垫，所述的第三夹片外部设有防滑橡胶垫。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
(1)本实用新型提供的TSP信号记录声控触发系统，采用声控开关代替人工控制的旋钮开关，在雷管爆炸瞬间启动TSP改装触发盒向记录单元发出一个准确的起始记录信号，使爆炸产生的地震波反射信号被准确而完整记录；壁免TSP触发盒过早地发出初始记录信号而导致反射信号到达时间超出记录时间所引起的信号丢失及由于延期雷管起爆时间的长短不一导致的反射信号记录时间的误差。
(2)通过声控触发器支架的设置，将声控触发器准确的安装在待测炮孔和闲置炮孔间，可以有效避免小规模爆炸对TSP声控触发器的损坏，并以最短距离接收到爆炸声波信号，减小声波信号传送时间。
附图说明
图1为本实用新型的TSP信号记录声控触发系统原理图；
图2为本实用新型的TSP信号记录声控触发系统在实际使用的安装示意图；
图3为本实用新型的声控触发器结构图；
图4为本实用新型的声控触发器电路图；
图5为本实用新型的声控触发器支架结构正视图；
图6为本实用新型的声控触发器支架结构示意图；
图中各标号表示：1-引爆器、2-延期雷管、3-声控触发器、301-触发器、302-声控开关、4-TSP信号记录单元、5-TSP信号接收单元、6-声控触发器支架、601-连接杆、602-第一夹片、603-第二夹片、604-第三夹片、605-滑片、606-合页、607-弹簧、608-滑槽；
以下结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型进行说明。
具体实施方式
隧道地震波法(tunnelseismicprediction简称TSP),其原理是通过小药量爆破所产生的地震波信号沿隧道方向以球面波的形式传播，在不同岩层中地震波以不同的速度传播，在其界面处被反射，并被高精度的接收器接收。通过计算机软件分析前方围岩性质、节理裂隙分布、软弱岩层及含水状况等，最终显示屏上显示各种围岩构造界面与隧道轴线相交呈现的角度及距掌子面的距离，并可以初步测定岩石的弹性模量、密度、泊松比等参数以供参考。本实用新型针对现有技术中延期雷管爆炸引起的地震波与信号接收系统接收信号间的时间差引起记录误差的缺陷，将引爆器与延期雷管连接，控制延期雷管的爆炸；声控触发器与TSP记录单元连接，TSP记录单元与TSP接收单元连接；引爆器将延期雷管引爆后，延期雷管产生的声波信号将声控触发器开启，声控触发器发出开始记录信号给TSP记录单元，TSP记录单元开始记录TSP接收单元所接收的地震波数据；使TSP记录单元的记录时间与雷管的爆炸时间同步，接收的数据准确可用，为实际的隧道施工提供更加准确的分析数据。
本实用新型利用声波的传输，结合声控开关的控制原理，将触发器与现有的声控开关器件完美的结合，达到了雷管爆炸的同时进行地震波的数据收集的目的，解决了延期雷管的延时与TSP记录系统记录时间差的问题。
为了更加准确的将延期雷管爆炸产生的的声波信号进行接收，本实用新型将声控触发器安装在待测炮孔周围，通过声控触发器支架达到了此目的。
声控触发器支架通过可滑动卡件和固定卡件可调节本支架在相邻的两个炮孔之间的距离，从而能适应不同的炮孔间距，可滑动卡件安装在闲置炮孔内，固定卡件安装在待测炮孔内，声控触发器安装在两个卡件之间的连接杆上，当待测炮孔内的延期雷管爆炸后，产生的强烈声音信号通过空气和声控触发器支架传递给声控触发器，使触发器给TSP记录单元发出一个开始工作的信号进行数据的记录。
另外，为了声控触发器支架牢固的安装在炮孔上，避免延期雷管爆炸时的强烈冲击波对支架的冲击使其跌落造成装置的损坏，在第一夹片和第二夹片间平行于连接杆的轴向设置弹簧，使第一夹片和第二夹片牢固的顶合在距离待测炮孔最近的闲置炮孔中，且为了能方便的调节第一夹片和第二夹片在连接杆上的位置，在第二夹片与滑片的连接处设置合页，使第二夹片的活动自由度增大，从而更方便的配合第一夹片的活动。
还有，为了与管形炮孔的结构配合，第一夹片、第二夹片和第三夹片的形状均设置为半圆槽构件，且为了增大接触摩擦，在第一夹片、第二夹片和第三夹片的外表面均设置防滑橡胶垫。
以下结合具体实施例对本实用新型进行具体说明。
实施例一：
结合图1，本实施例的TSP声控触发系统，包括引爆器、延期雷管、声控触发器、TSP记录单元和TSP接收单元，引爆器与延期雷管连接，控制延期雷管的爆炸；声控触发器与TSP记录单元连接，TSP记录单元与TSP接收单元连接；引爆器将延期雷管引爆后，延期雷管产生的声波信号将声控触发器开启，声控触发器发出开始记录信号给TSP记录单元，TSP记录单元开始记录TSP接收单元所接收的地震波数据；
本实施例的引爆器可选为浙江正安防爆电气有限公司生产的FD200型发爆器，延期雷管可选为北京雷管公司生产的半秒延期电雷管，触发器可选为瑞士Amberg公司研制的TSP203系统组件中的触发器，TSP记录单元为瑞士Amberg公司研制的TSP203记录单元(其基本组成为完成地震信号A/D转换的电子元件和一台便携式电脑)及TSP win软件，TSP接收单元为瑞士Amberg公司研制的TSP203系统组件中的高灵敏度地震检波器(SS-20H型)；
结合图2，本实施例的TSP声控触发系统具体包括引爆器1、延期雷管2、声控触发器3、TSP信号记录单元4、TSP信号接收单元5和声控触发器支架6，
结合图3，声控触发器3包括触发器301和声控开关302，结合图4，本实施例中的声控触发器3电路图为将IC-CD4011集成电路组成的声控开关电路与触发器串联，电路中的MIC传声器型号为ECM4015-L，接收到声波强度达到要求时，发出可供电路接通的电压。
结合图5和6，声控触发器支架6包括连接杆601、第一夹片602、第二夹片603、第三夹片604、滑片605、合页606、弹簧607和滑槽608，
连接杆601为带有凹槽的杆状构件，该杆状构件的凹槽沿杆状构件的轴向设置，且沿凹槽的轴向设有滑槽608；滑片605通过螺丝构件可固定且可滑动的插设在滑槽608上，拧紧螺丝时滑片605固定不动，松开螺丝时滑片605可沿滑槽608滑动；
第一夹片602通过滑片605垂直于连接杆601的轴向设置，且第一夹片602能通过滑片605沿滑槽608进行滑动，第二夹片603与第一夹片602平行设置，第二夹片603能通过滑片605沿滑槽进行滑动；第三夹片604垂直于连接杆601的轴向固定设置；
第一夹片602与第二夹片603间固设有弹簧，且第二夹片603与滑片605的连接处设有合页606；第一夹片602、第二夹片603和第三夹片604的形状相同且为半圆槽构件；第一夹片602、第二夹片603和第三夹片604的外部设有防滑橡胶垫。
本实用新型的TSP声控触发器安装过程为：
(1)首先由炮工将延期雷管2装入待测炮孔内，并将引爆电缆接出(注意：为了保证人员安全，引爆电缆与起爆器应保持断开状态)，然后由地质预报人员用引爆电缆将声控触发器3与TSP记录单元4连接，并将声控触发器3安装在声控触发器支架6上，导线通过声控触发器支架6上的线槽穿出；
(2)将第三夹片604放置在与待测炮孔内，松开滑片605与滑槽608间的固定螺丝，将第一夹片602和第二夹片603合拢插入待测炮孔相邻的闲置炮孔内，再调节第二夹片603使其贴紧待测炮孔内壁，拧紧滑片605的固定螺丝，使三个夹片牢固卡合在炮孔壁上，用信号线连接TSP接收单元5和TSP记录单元4，接接引爆器1和延期雷管2，完成TSP初始记录信号声控触发器的安装过程。
Claims (7)
1.一种TSP声控触发系统，其特征在于，该系统包括引爆器、延期雷管、声控触发器、TSP记录单元和TSP接收单元，其中：
所述的引爆器与延期雷管连接，控制延期雷管的爆炸；
所述的声控触发器与TSP记录单元连接，TSP记录单元与TSP接收单元连接；
引爆器将延期雷管引爆后，延期雷管产生的声波信号将声控触发器开启，声控触发器发出开始记录信号给TSP记录单元，TSP记录单元开始记录TSP接收单元所接收的地震波数据。
2.如权利要求1所述的TSP声控触发系统，其特征在于，所述的声控触发器为将触发器与声控开关进行串联，通过声控开关控制触发器的开启，且声控开关的MIC传声器型号为ECM4015-L。
3.如权利要求1或2所述的TSP声控触发系统，其特征在于，该系统还包括声控触发器支架(6)，所述的声控触发器支架(6)包括连接杆(601)、可滑动卡件和固定卡件，可滑动卡件垂直于连接杆的轴向安装在连接杆(601)的一端，固定卡件垂直于连接杆的轴向安装在连接杆(601)的另一端，声控触发器安装在可滑动卡件和固定卡件之间的连接杆(601)上，可滑动卡件卡合固定在工作炮眼相邻的非工作炮眼内，固定卡件卡合在工作炮眼内；
工作炮眼上延期雷管的声波信号通过声控触发器支架(6)传递给声控触发器。
4.如权利要求3所述的TSP声控触发系统，其特征在于，所述的连接杆(601)为带有凹槽的杆状构件，该杆状构件的凹槽沿杆状构件的轴向设置，且沿凹槽的轴向设有滑槽(608)；
所述的可滑动卡件包括第一夹片(602)、第二夹片(603)、滑片(605)和滑槽(608)，第一夹片(602)通过滑片(605)垂直于连接杆(601)的轴向设置，且第一夹片(602)能通过滑片(605)沿滑槽(608)进行滑动，第二夹片(603)与第一夹片(602)平行设置，第二夹片(603)能通过滑片(605)沿滑槽(608)进行滑动；
所述的固定卡件包括第三夹片(604)，第三夹片(604)垂直于连接杆(601)的轴向固定设置。
5.如权利要求4所述的TSP声控触发系统，其特征在于，所述的第一夹片(602)与第二夹片(603)间固定有弹簧(607)，且第二夹片(603)与滑片(605)的连接处设有合页(606)。
6.如权利要求4或5所述的TSP声控触发系统，其特征在于，所述的第一夹片(602)、第二夹片(603)和第三夹片(604)的形状相同且为半圆槽构件。
7.如权利要求4或5所述的TSP声控触发系统，其特征在于，所述的第一夹片(602)外部设有防滑橡胶垫，所述的第二夹片(603)外部设有防滑橡胶垫，所述的第三夹片(604)外部设有防滑橡胶垫。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201420820071.1U CN204256183U (zh) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | Tsp声控触发系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201420820071.1U CN204256183U (zh) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | Tsp声控触发系统 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN201420820071.1U Withdrawn - After Issue CN204256183U (zh) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | Tsp声控触发系统 |
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| CN (1) | CN204256183U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104536040A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-04-22 | 长安大学 | Tsp声控触发系统 |
-
2014
- 2014-12-19 CN CN201420820071.1U patent/CN204256183U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104536040A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-04-22 | 长安大学 | Tsp声控触发系统 |
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