[發明專利]基于鉆爆法的隧道智能建造系統、方法及存儲介質

在審

• 申請號: 202211318525.0
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN115788444A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 王明年;童建軍;劉大剛;趙思光;張霄;王志龍;姚萌;楊涅;李佳旺;易文豪
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;G06Q50/08
• 代理公司: 北京盛聯科創知識產權代理有限公司 11988
• 代理人: 張曉龍

本申請提供一種基于鉆爆法的隧道智能建造系統、方法及存儲介質，通過獲取掌子面的鉆進參數集，據此確定多組配對鉆進參數，進一步確定拱上斷面鉆進參數、拱下斷面鉆進參數、拱左斷面鉆進參數和拱右斷面鉆進參數，利用圍巖分級模型確定出整體圍巖級別、拱上斷面圍巖級別、拱下斷面圍巖級別、拱左斷面圍巖級別和拱右斷面圍巖級別，從而生成隧道支護建議。這樣能夠在隧道的鉆進過程中采集鉆進參數，處理成不同斷面的鉆進參數，分別考察不同斷面的圍巖級別以及整體的圍巖級別，從而能夠考慮到隧道的上下斷面硬度差異，左拱右斷面差異的情況，不僅能夠準確判定圍巖級別，還能夠具體到哪個部分，從而給出合理的支護建議，減少對專家經驗的依賴。

技術領域

本申請涉及隧道工程技術領域，具體而言，涉及一種基于鉆爆法的隧道智能建造系統、方法及存儲介質。

背景技術

隧道工程本質上是一項地質工程，在隧道的修建過程中，會遇到各種不同的地層環境，同時在掘進過程中也不可避免面臨各種地質災害。而隧道的施工將在地下作業，因此存在許多不確定性安全影響因素，在隧道建設過程中，塌方是隧道建設過程中最為常見的安全事故之一。

隧道工程一旦發生塌方等安全事故，不僅延誤工期、大幅度地提高工程費用，而且也會造成對施工工人及技術人員的人身傷害甚至生命威脅。因此，隧道施工過程中，支護措施是非常關鍵的。而支護措施的有效性，自然是做得越足，安全性越高，但施工成本則大大提升，施工進度也會變得緩慢，甚至還會影響隧道本身的尺寸。因此，平衡支護措施的安全性和成本，是需要面對的問題。而及時有效的支護措施通常依賴于準確的圍巖分級和專家的經驗，如何在施工過程中通過準確的圍巖分級確定支護措施，減少對專家經驗的依賴，是目前需要解決的問題。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種基于鉆爆法的隧道智能建造系統、方法及存儲介質，以在施工過程中通過準確的圍巖分級確定支護措施，減少對專家經驗的依賴。

為了實現上述目的，本申請的實施例通過如下方式實現：

第一方面，本申請實施例提供一種基于鉆爆法的隧道智能建造系統，包括：鉆進參數獲取單元，用于獲取掌子面的鉆進參數集，其中，鉆進參數集包含鑿巖臺車每鉆進x米距離所采集的多組鉆進參數，每組鉆進參數包括分別對應布設于掌子面中多個鉆孔的多條鉆進參數，每條鉆進參數包含推進速度、沖擊壓力、推進壓力、回轉壓力、水壓力和水流量；鉆進參數處理單元，用于基于所述鉆進參數集確定出多組配對鉆進參數，并基于每組配對鉆進參數確定出對應的拱上斷面鉆進參數、拱下斷面鉆進參數、拱左斷面鉆進參數和拱右斷面鉆進參數；圍巖級別識別單元，內設圍巖分級模型，用于基于所述拱上斷面鉆進參數、所述拱下斷面鉆進參數、所述拱左斷面鉆進參數和所述拱右斷面鉆進參數，利用所述圍巖分級模型確定出整體圍巖級別、拱上斷面圍巖級別、拱下斷面圍巖級別、拱左斷面圍巖級別和拱右斷面圍巖級別；隧道支護建議單元，用于基于所述整體圍巖級別、所述拱上斷面圍巖級別、所述拱下斷面圍巖級別、所述拱左斷面圍巖級別和所述拱右斷面圍巖級別，生成隧道支護建議。

在本申請實施例中，通過獲取掌子面的鉆進參數集，據此確定出多組配對鉆進參數，進一步確定出對應的拱上斷面鉆進參數、拱下斷面鉆進參數、拱左斷面鉆進參數和拱右斷面鉆進參數，利用圍巖分級模型確定出整體圍巖級別、拱上斷面圍巖級別、拱下斷面圍巖級別、拱左斷面圍巖級別和拱右斷面圍巖級別，從而生成隧道支護建議。此種方式能夠在隧道的鉆進過程中采集鉆進參數，處理成不同斷面的鉆進參數，分別考察不同斷面的圍巖級別以及整體的圍巖級別，從而能夠考慮到隧道施工過程中遇到的上下斷面硬度差異，左拱右斷面差異的情況，不僅能夠準確判定圍巖級別，還能夠具體到哪個部分，從而給出合理的支護建議，減少對專家經驗的依賴。