[發明專利]一種智能噴漿系統及其噴漿支護方法

在審

• 申請號: 201910567117.0
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110159313A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 朱英;李光;張嘯;王鵬星;宋朝瑞;彭飛虎;張樹祺;王寧
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 鄭園

1.一種智能噴漿系統，其特征在于：包括沿隧道軸向方向設置的噴漿橋（1），噴漿橋（1）的周向方向設置有回轉裝置，回轉裝置的回轉機構上連接有噴漿機械手，噴漿機械手上設置有噴漿嘴（4），噴漿橋（1）上設置有與測控中心相連的多自由度三維掃描儀組，所述回轉裝置和噴漿機械手及噴漿嘴（4）均與測控中心相連。

2.根據權利要求1所述的智能噴漿系統，其特征在于：所述回轉裝置（2）包括間隔設置的第一回轉裝置（2-1）和第二回轉裝置（2-2），所述噴漿機械手包括第一噴漿機械手（3-1）和第二噴漿機械手（3-2），第一回轉裝置（2-1）的回轉機構連接所述第一噴漿機械手（3-1），第二回轉裝置（2-2）的回轉機構連接所述第二噴漿機械手（3-2）。

3.根據權利要求2所述的智能噴漿系統，其特征在于：所述多自由度三維掃描儀組包括第一多自由度三維掃描儀（5-1）和第二多自由度三維掃描儀（5-2），第一多自由度三維掃描儀（5-1）設置在第一回轉裝置（2-1）的前側，第二多自由度三維掃描儀（5-2）設置在第一回轉裝置（2-1）和第二回轉裝置（2-2）之間。

4.根據權利要求3所述的智能噴漿系統，其特征在于：所述第一多自由度三維掃描儀（5-1）和第二多自由度三維掃描儀（5-2）均設置有兩個，兩個第一多自由度三維掃描儀（5-1）對稱設置在噴漿橋（1）的左右兩側，兩個第二多自由度三維掃描儀（5-2）對稱設置在噴漿橋（1）的左右兩側。

5.根據權利要求1-4任一項所述的智能噴漿系統，其特征在于：所述噴漿橋（1）的下方設置有滑移支座（6），與滑移支座（6）相配合設置有滑移軌道（7）。

6.根據權利要求5所述的智能噴漿系統的噴漿支護方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一：三維掃描，測控中心控制第一多自由度三維掃描儀（5-1）對隧道內環面輪廓進行掃描，并將掃描圖像數據回傳至測控中心；

步驟二：自動首次噴漿，測控中心根據所述步驟一中的掃描圖像數據自動控制第一回轉裝置（2-1）輸出相匹配的回轉速度、自動控制第一噴漿機械手（3-1）帶動噴射嘴（4）朝向相匹配的噴射方向，進而控制第一回轉裝置（2-1）帶動第一噴漿機械手（3-1）上的噴嘴（4）對隧道內環面進行首次噴漿；

步驟三：掃描檢測，測控中心控制所述步驟二完成首次噴漿后控制第二多自由度三維掃描儀（5-2）對首次噴漿后的隧道內環面進行掃描，并將掃描圖像數據回傳至測控中心；

步驟四：判斷掃描結果，測控中心將步驟三得到的掃描圖像數據與設定的支護輪廓數據進行比對，若比對結果在誤差范圍內，則噴漿橋（1）沿滑移軌道（7）向前推進，進入下一個噴漿支護循環，重復進行步驟一至步驟四。

7.根據權利要求6所述的智能噴漿系統的噴漿支護方法，其特征在于：若所述步驟四中的比對結果超出誤差范圍，則進行步驟五：自動精噴修正，測控中心根據比對結果自動控制第二回轉裝置（2-2）輸出相匹配的回轉速度、自動控制第二噴漿機械手（3-2）帶動噴射嘴（4）朝向相匹配的噴射方向，進而控制第二回轉裝置（2-2）帶動第二噴漿機械手（3-2）上的噴嘴（4）對步驟二首次噴漿完成后的隧道內環面進行自動精噴修正，然后進入下一個噴漿支護循環，重復進行步驟一至步驟五。