[發(fā)明專利]一種隧道施工引導(dǎo)方法、平臺(tái)、系統(tǒng)及作業(yè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210012420.6
• 申請(qǐng)日: 2022-01-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114352290B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于會(huì)敏;張翔;吳冰;郭賽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐工漢云技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/00
• 分類號(hào): E21D9/00;E21D9/10
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 鐘昕宇

本發(fā)明提供一種隧道施工引導(dǎo)方法、平臺(tái)、系統(tǒng)及作業(yè)方法，屬于工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。該方法通過(guò)施工資料庫(kù)調(diào)取相識(shí)巖體爆破工況，進(jìn)行布孔設(shè)計(jì)、鉆孔施工及裝藥爆破完成一次循環(huán)作業(yè)，利用3D掃描計(jì)算對(duì)超欠開(kāi)挖進(jìn)行3維模型構(gòu)建，對(duì)模型體積計(jì)算分析，確定超欠開(kāi)挖處理方案，對(duì)下一循環(huán)布孔設(shè)計(jì)及鉆孔方案進(jìn)行調(diào)整，降低超欠開(kāi)完工程量，縮短施工一循環(huán)周期，降低施工成本、加快施工進(jìn)度。該方法提供合理的施工引導(dǎo)，施工作業(yè)效果達(dá)到最優(yōu)，并提高施工作業(yè)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種隧道施工引導(dǎo)系統(tǒng)，屬于數(shù)控工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速騰飛，中國(guó)的隧道項(xiàng)目特別是高危險(xiǎn)隧道出現(xiàn)的幾率越來(lái)越大。

隧道施工一直是交通工程施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。而開(kāi)挖和濕噴是是隧道施工中非常重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)。將超欠挖值控制在最小水平，提高濕噴質(zhì)量，控制施工成本，加快施工進(jìn)度是目前隧道施工中亟待解決的難題。

目前國(guó)內(nèi)外僅存在隧道施工單項(xiàng)技術(shù)，有必要對(duì)傳統(tǒng)的隧道施工過(guò)程和技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種隧道施工引導(dǎo)方法、平臺(tái)、系統(tǒng)及作業(yè)方法，可精準(zhǔn)控制，保證施工進(jìn)尺和施工質(zhì)量。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的隧道施工引導(dǎo)方法，包括以下步驟：

步驟A：獲取隧道施工資料，根據(jù)隧道施工資料生成鉆孔施工方案；

步驟B：發(fā)送所述鉆孔施工方案至鑿巖臺(tái)車的上位機(jī)顯示屏，并根據(jù)所述鉆孔施工方案生成鉆孔爆破任務(wù)下發(fā)至施工人員控制端；

步驟C：控制進(jìn)行已施工進(jìn)尺的三維輪廓掃描，獲取三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

步驟D：對(duì)所述三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接、去噪、斷面提取處理，計(jì)算超欠挖位置、總量、最大值數(shù)據(jù)，突出顯示每循環(huán)的超欠挖結(jié)果，生成超欠挖報(bào)告；

步驟E：根據(jù)超欠挖分析報(bào)告，實(shí)時(shí)優(yōu)化布孔圖設(shè)計(jì)，更新鉆孔方案，實(shí)現(xiàn)每循環(huán)的鉆孔方案動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)；

步驟F：重復(fù)步驟A-E直至開(kāi)挖作業(yè)完成。

進(jìn)一步的，所述隧道施工資料包括該隧道的巖體類型；

根據(jù)隧道施工資料生成鉆孔施工方案，包括：

根據(jù)該隧道的巖體類型選取隧道施工的類似巖體施工資料，調(diào)取相應(yīng)布孔方案、鉆孔方案、一次爆破量數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)整匹配隧道開(kāi)挖相關(guān)內(nèi)容參數(shù)，基于所述隧道設(shè)計(jì)資料進(jìn)行布孔圖設(shè)計(jì)，得到布孔設(shè)計(jì)圖；所述類似巖體施工資料包含：巖體類別、巖體強(qiáng)度、巖體完成性、一次掘進(jìn)深度、開(kāi)挖隧道尺寸形狀；

根據(jù)所述布孔設(shè)計(jì)圖，結(jié)合隧道一次掘進(jìn)循環(huán)深度、開(kāi)挖隧道尺寸形狀，確定隧道的鉆孔施工方案，所述鉆孔施工方案包括：鉆孔定位、鉆孔深度、鉆孔孔徑、炸藥用量、爆破順序信息參數(shù)。

進(jìn)一步的，根據(jù)超欠挖分析報(bào)告，實(shí)時(shí)優(yōu)化布孔圖設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)每循環(huán)的鉆孔方案動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的方法包括以下步驟：

利用3D掃描建立3D數(shù)字模型，分析超欠挖工程量；

明確相應(yīng)位置布孔方案、鉆孔深度及裝藥量；

調(diào)整局部布孔方案及鉆孔方案。

所述方法還包括：根據(jù)所述超欠挖報(bào)告，對(duì)隧道斷面進(jìn)行處理，使隧道斷面形狀及尺寸參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求，包括以下步驟：

步驟a：超欠挖分析報(bào)告的結(jié)果分為兩種情況，超挖和欠挖；若結(jié)果為超挖，則跳轉(zhuǎn)步驟b；若結(jié)果為欠挖，則跳轉(zhuǎn)步驟c；