[发明专利]指引弯曲隧道中的钻凿模式的方法、钻岩设备和软件产品

权利要求书

1.一种确定钻凿模式的方向的方法，所述方法包括以下步骤：

将待开凿的隧道的隧道线(16)下载到控制单元(11、40)内， 在隧道工地的投影坐标系(25)中确定所述隧道线(16)；

将确定了钻凿模式的至少导航平面(19)和坐标系(29)的钻凿 模式(28)下载到控制单元(11、40)内；

确定用于控制单元(11、40)的钻凿现场，并且将局部坐标系(26、 29)设置在所述钻凿现场，使得所述局部坐标系的轴中的一个指向钻 凿方向；

在所述钻凿现场定位钻凿模式(28)的所述导航平面(19)；

在所述钻凿现场定位钻岩设备(1)，并通过导航使所述投影坐标 系、所述钻凿模式的坐标系和所述局部坐标系彼此相关；以及

进行从投影坐标系(25)到所述钻凿模式的坐标系(29)的必要 的坐标系变换，所述方法的特征在于，

将待开凿的一轮的长度(L)通信至所述控制单元(11、40)；

确定待开凿的下一轮的一部分上隧道线(16)的形状；

在隧道线(16)上设置钻凿模式(28)的起点(30)；

确定与待开凿的这一轮的长度(L)相对应的距离，该距离从起点 (30)开始，并且在隧道线(16)的特定位置处定位这一轮的终点(31)；

指引钻凿模式(28)，使得其从起点(30)指向终点(31)；以 及

进行坐标系变换，考虑钻凿模式(28)的所确定的方向，并根据 钻凿模式(28)计算出孔的坐标和方向，以便钻凿。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

在钻凿现场设置局部现场坐标系(26)，使得所述局部现场坐标 系的轴中的一个从起点(30)指向终点(31)，并且根据所述局部现 场坐标系(26)计算钻凿模式(28)的方向。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

沿待开凿的这一轮的隧道线(16)，确定从起点(30)到终点(31) 的距离。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

借助包括隧道线(16)所经过的多个点(17)的弯曲表(37)， 确定隧道线(16)；

在投影坐标系(25)中，确定用于所述弯曲表的所述点(17)的 至少x、y、z坐标，并且确定用于每个点自己的标记数字(18)，所 述标记数字(18)描述了相对于参考点的所述点(17)处的且在xy平 面中观察到的隧道的深度；

确定离待开凿的这一轮的中心(36)处最近的所述弯曲表的中点 (17a)，并确定离所述弯曲表的该中点(17a)最近的所述弯曲表的两 点(17b、17c)；

通过在控制单元(11、40)中确定曲线方程，近似得出待开凿的 这一轮处的隧道的曲率，所述曲线方程的描述符以最佳的方式通过所 述弯曲表的中点(17a)和离所述弯曲表的所述中点(17a)最近的所述 弯曲表的所述两点(17b、17c)；

在近似所述隧道线的曲率的曲线上且在距这一轮的起点(30)的 一定距离处定位这一轮的终点(31)，所述距离与沿隧道线(16)所 限定的这一轮的长度(L)相一致；以及

在控制单元(11、40)中指引钻凿模式(28)，使得钻凿模式(28) 从这一轮的起点指向这一轮的终点(31)。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

以至少一个数学函数的形式提前确定隧道线(16)的曲率；

将描述隧道线(16)的所述数学函数通信至所述控制单元(11、 40)；以及

在所述控制单元(11、40)中指引钻凿模式(28)，使得所述钻 凿模式的坐标系(29)的轴中的一个指向由所述数学函数限定的隧道 线(16)上的这一轮的终点(31)，并且这一轮的终点在距这一轮的 起点(30)的距离(L)处，所述距离(L)与这一轮的长度相一致。