[发明专利]一种隧道施工引导方法、平台、系统及作业方法

说明书

本发明提供一种隧道施工引导方法、平台、系统及作业方法，属于工程机械技术领域。该方法通过施工资料库调取相识岩体爆破工况，进行布孔设计、钻孔施工及装药爆破完成一次循环作业，利用3D扫描计算对超欠开挖进行3维模型构建，对模型体积计算分析，确定超欠开挖处理方案，对下一循环布孔设计及钻孔方案进行调整，降低超欠开完工程量，缩短施工一循环周期，降低施工成本、加快施工进度。该方法提供合理的施工引导，施工作业效果达到最优，并提高施工作业效率。

技术领域

本发明涉及一种隧道施工引导系统，属于数控工程技术领域。

背景技术

随着中国经济的飞速腾飞，中国的隧道项目特别是高危险隧道出现的几率越来越大。

隧道施工一直是交通工程施工的重点和难点。而开挖和湿喷是是隧道施工中非常重要的两个环节。将超欠挖值控制在最小水平，提高湿喷质量，控制施工成本，加快施工进度是目前隧道施工中亟待解决的难题。

目前国内外仅存在隧道施工单项技术，有必要对传统的隧道施工过程和技术进行进一步优化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种隧道施工引导方法、平台、系统及作业方法，可精准控制，保证施工进尺和施工质量。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种基于物联网平台的隧道施工引导方法，包括以下步骤：

步骤A：获取隧道施工资料，根据隧道施工资料生成钻孔施工方案；

步骤B：发送所述钻孔施工方案至凿岩台车的上位机显示屏，并根据所述钻孔施工方案生成钻孔爆破任务下发至施工人员控制端；

步骤C：控制进行已施工进尺的三维轮廓扫描，获取三维点云数据；

步骤D：对所述三维点云数据进行拼接、去噪、断面提取处理，计算超欠挖位置、总量、最大值数据，突出显示每循环的超欠挖结果，生成超欠挖报告；

步骤E：根据超欠挖分析报告，实时优化布孔图设计，更新钻孔方案，实现每循环的钻孔方案动态设计；

步骤F：重复步骤A-E直至开挖作业完成。

进一步的，所述隧道施工资料包括该隧道的岩体类型；

根据隧道施工资料生成钻孔施工方案，包括：

根据该隧道的岩体类型选取隧道施工的类似岩体施工资料，调取相应布孔方案、钻孔方案、一次爆破量数据，自动调整匹配隧道开挖相关内容参数，基于所述隧道设计资料进行布孔图设计，得到布孔设计图；所述类似岩体施工资料包含：岩体类别、岩体强度、岩体完成性、一次掘进深度、开挖隧道尺寸形状；

根据所述布孔设计图，结合隧道一次掘进循环深度、开挖隧道尺寸形状，确定隧道的钻孔施工方案，所述钻孔施工方案包括：钻孔定位、钻孔深度、钻孔孔径、炸药用量、爆破顺序信息参数。

进一步的，根据超欠挖分析报告，实时优化布孔图设计，实现每循环的钻孔方案动态设计的方法包括以下步骤：

利用3D扫描建立3D数字模型，分析超欠挖工程量；

明确相应位置布孔方案、钻孔深度及装药量；

调整局部布孔方案及钻孔方案。

所述方法还包括：根据所述超欠挖报告，对隧道断面进行处理，使隧道断面形状及尺寸参数符合设计要求，包括以下步骤：

步骤a：超欠挖分析报告的结果分为两种情况，超挖和欠挖；若结果为超挖，则跳转步骤b；若结果为欠挖，则跳转步骤c；