[發(fā)明專利]一種噴射混凝土自動(dòng)化施工裝置及其施工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711195026.6
• 申請(qǐng)日: 2017-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN107939418A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王更峰;王永太;熊曉暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵十一局集團(tuán)第四工程有限公司;中鐵十一局集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E21D11/10
• 分類號(hào): E21D11/10;E02D17/04;E02D17/20
• 代理公司: 武漢市首臻知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司42229
• 代理人: 王春嬌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種噴射混凝土作業(yè)方法，更具體的說涉及一種噴射混凝土自動(dòng)化施工裝置及其施工方法，屬于噴射混凝土技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在基坑邊坡支護(hù)、地下工程支護(hù)設(shè)計(jì)中，噴射混凝土是普遍的一種支護(hù)類型；在噴射混凝土施工過程中，噴射混凝土施工質(zhì)量的好壞，直接影響著支護(hù)結(jié)構(gòu)的防護(hù)效果。

目前，噴射混凝土施工通常采用人工控制：通過人工操作混凝土濕噴機(jī)械手或者混凝土噴漿手控制噴漿頭，按照規(guī)定的施工工藝參數(shù)，在做好厚度標(biāo)記的坡面或者待支護(hù)面上施工。但是，該種人工控制噴射混凝土受人工操作水平、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境、以及施工誤差的影響，普遍存在噴射混凝土機(jī)械手操作難度大、回彈量大、平整度差、以及密實(shí)度不可控等方面問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的噴射混凝土受人為因素影響比較大、操作難度大、回彈量大、平整度差、以及密實(shí)度不可控等問題，提供一種噴射混凝土自動(dòng)化施工裝置及其施工方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種噴射混凝土自動(dòng)化施工裝置，包括混凝土濕噴機(jī)械手，所述的混凝土濕噴機(jī)械手上設(shè)置有車載電腦、車載全站儀和輔助監(jiān)測(cè)儀，所述的車載電腦分別與車載全站儀和輔助監(jiān)測(cè)儀相連接，且車載電腦與混凝土濕噴機(jī)械手的控制系統(tǒng)相連接。

所述的車載全站儀設(shè)置在混凝土濕噴機(jī)械手駕駛樓頂部。

所述輔助監(jiān)測(cè)儀設(shè)置在混凝土濕噴機(jī)械手的機(jī)械臂上的噴嘴后端，且輔助監(jiān)測(cè)儀與噴嘴噴漿作業(yè)方向平行。

一種噴射混凝土自動(dòng)化施工方法，包括下面的步驟：

步驟一，首先按照設(shè)計(jì)坡度、偏距或者設(shè)計(jì)斷面開挖支護(hù)面，清除表面虛渣、松動(dòng)土體或巖體，并按設(shè)計(jì)要求打設(shè)錨桿、掛設(shè)網(wǎng)片；

步驟二，平整場(chǎng)地，防止混凝土濕噴機(jī)械手作業(yè)過程中地面沉降、變形，影響設(shè)備安全及定位精度；

步驟三，混凝土濕噴機(jī)械手到達(dá)作業(yè)點(diǎn)定位，車載全站儀后視作業(yè)點(diǎn)后方定位標(biāo)靶和前方作業(yè)面的作業(yè)面數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至車載電腦，車載電腦計(jì)算出濕噴機(jī)械手濕噴機(jī)械手和噴嘴在作業(yè)點(diǎn)前的位置；

步驟四，現(xiàn)場(chǎng)操作人員向噴射混凝土設(shè)備車載電腦導(dǎo)入經(jīng)試驗(yàn)確定的施工參數(shù)以及噴射混凝土設(shè)計(jì)厚度、平整度、設(shè)計(jì)支護(hù)斷面參數(shù)；

步驟五，車載電腦發(fā)出指令給混凝土濕噴機(jī)械手的控制系統(tǒng)，控制混凝土濕噴機(jī)械手的機(jī)械臂和噴嘴按照步驟四中技術(shù)人員導(dǎo)入車載電腦的施工及設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行噴漿作業(yè)，此過程中車載全站儀和輔助監(jiān)測(cè)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)噴射混凝土厚度、平整度并傳輸數(shù)據(jù)給出車載電腦，車載電腦使混凝土濕噴機(jī)械手的機(jī)械臂和噴嘴依據(jù)設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)、施工工藝指令施工，直至完成噴射混凝土施工。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明在噴射混凝土作業(yè)時(shí)，利用車載全站儀和輔助監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)噴射混凝土厚度、平整度，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)導(dǎo)入車載電腦，由車載電腦發(fā)出指令給機(jī)械臂按照經(jīng)試驗(yàn)的噴射混凝土施工參數(shù)和設(shè)計(jì)噴射混凝土參數(shù)進(jìn)行噴漿作業(yè)。從而減小了因人工操作水平的影響，避免了因人為原因造成的噴射厚度不均勻、工藝控制不嚴(yán)、塌落度大等問題，從而提高了施工質(zhì)量，節(jié)約了混凝土；且不用操作人員在作業(yè)面實(shí)時(shí)盯控，減少施工粉塵、圍巖掉塊對(duì)操作人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中施工裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明中施工方法作業(yè)流程圖。

圖中，混凝土濕噴機(jī)械手1，車載電腦2，車載全站儀3，機(jī)械臂4，噴嘴5，輔助監(jiān)測(cè)儀6，圍巖7，初噴砼8，初期支護(hù)9。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖說明和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

參見圖1，一種噴射混凝土自動(dòng)化施工裝置，包括混凝土濕噴機(jī)械手1，所述混凝土濕噴機(jī)械手1上的機(jī)械臂4端頭設(shè)置有噴嘴5。混凝土濕噴機(jī)械手1上設(shè)置有車載電腦2、車載全站儀3和輔助監(jiān)測(cè)儀6，所述的車載電腦2分別與車載全站儀3和輔助監(jiān)測(cè)儀6相連接，通常車載電腦2分別與車載全站儀3和輔助監(jiān)測(cè)儀6通過無線方式通訊連接；且車載電腦2與混凝土濕噴機(jī)械手1的控制系統(tǒng)相連接。

參見圖1，所述的車載全站儀3設(shè)置在混凝土濕噴機(jī)械手1駕駛樓頂部。車載全站儀3與后方定位標(biāo)靶保持通視，用于后視測(cè)量導(dǎo)線點(diǎn)、待支護(hù)面，并將測(cè)量的數(shù)據(jù)傳輸至車載電腦2，用以確定噴嘴5在待支護(hù)面前方的位置，以及待支護(hù)面積、厚度、平整度等；此處的后視是測(cè)量專用術(shù)語(yǔ)，是指測(cè)量人員或作員人員操作車載全站儀3確定當(dāng)前車載全站儀3坐標(biāo)的測(cè)量的動(dòng)作。同時(shí)，車載全站儀3在施工過程中與輔助監(jiān)測(cè)儀6一起作用，為車載電腦2噴射作業(yè)過程提供動(dòng)態(tài)參數(shù)。