[发明专利]湿喷施工方法及湿喷施工系统

权利要求书

1.一种湿喷施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取隧道内轮廓的设计工作面三维模型；

获取实际开挖后的隧道内轮廓数据，建立隧道内轮廓的实际受喷面三维模型；

将实际受喷面三维模型与设计工作面三维模型进行对比，获取实际受喷面上各位置所需的混凝土喷射量；

建立湿喷机喷嘴的扫喷面模型，扫喷面上的各位置与实际受喷面的距离相等，在扫喷面上选取多个湿喷点形成喷嘴的运动路径；

获取湿喷机动作仿真模型；使湿喷机动作仿真模型的喷嘴沿喷嘴的运动路径运行，模拟湿喷，且在该过程中，保持喷嘴在湿喷点处与扫喷面始终垂直；

湿喷机动作仿真模型的喷嘴沿喷嘴的运动路径运行完成模拟湿喷后，获得湿喷机动作及作业策略；以及

将湿喷机动作及作业策略发送给现场等待施工的湿喷机，使湿喷机按照湿喷机动作及作业策略对隧道进行初次湿喷。

2.如权利要求1所述的湿喷施工方法，其特征在于，还包括步骤：

获取初次湿喷后的隧道内轮廓的数据，建立实际二次受喷面三维模型；

将实际二次受喷面三维模型与设计工作面三维模型进行对比，获取实际二次受喷面上各位置所需的混凝土补喷量；

建立湿喷机喷嘴的二次扫喷面模型，二次扫喷面上的各位置与实际二次受喷面的距离相等，在二次扫喷面上选取多个湿喷点形成喷嘴的二次运动路径；

使湿喷机动作仿真模型的喷嘴沿喷嘴的二次运动路径运行，模拟二次湿喷，且在该过程中，保持喷嘴在湿喷点处与二次扫喷面始终垂直；

湿喷机动作仿真模型的喷嘴沿喷嘴的二次运动路径运行完成二次模拟湿喷后，获得二次湿喷机动作及作业策略；以及

将二次湿喷机动作及作业策略发送给现场等待施工的湿喷机，使湿喷机按照二次湿喷机动作及作业策略对隧道进行二次湿喷。

3.如权利要求1或2所述的湿喷施工方法，其特征在于，所述湿喷机动作及作业策略包括支撑喷嘴的湿喷机的各机械臂的运动轨迹参数和湿喷机在隧道中的位置参数。

4.如权利要求1或2所述的湿喷施工方法，其特征在于，所述隧道内轮廓的设计工作面三维模型包括隧道内轮廓的设计受喷面三维模型或隧道内轮廓的设计湿喷完成面三维模型。

5.如权利要求1或2所述的湿喷施工方法，其特征在于，所述获取隧道内轮廓的设计工作面三维模型的步骤包括：

将隧道设计信息导入湿喷信息化平台；以及

湿喷信息化平台调用三维建模软件建立隧道三维设计模型，隧道三维设计模型包括隧道内轮廓的设计工作面三维模型。

6.如权利要求1或2所述的湿喷施工方法，其特征在于，所述获取湿喷机动作仿真模型的步骤包括：

将外部三维软件建立的湿喷机三维模型导入湿喷信息化平台；

湿喷信息化平台调用三维建模软件建立湿喷机三维模型的装配关系；以及

湿喷信息化平台调用施工仿真软件建立湿喷机动作仿真模型。

7.如权利要求1或2所述的湿喷施工方法，其特征在于，所述获取实际开挖后的隧道内轮廓数据的步骤包括：采用三维激光扫描仪扫描实际开挖后的隧道内轮廓，获取实际开挖后的隧道内轮廓数据。

8.一种湿喷施工系统，其特征在于，包括湿喷机及湿喷信息化平台，所述湿喷信息化平台与所述湿喷机被配置为相互配合以实现如权利要求1至7任一项所述的湿喷施工方法。

9.如权利要求8所述的湿喷施工系统，其特征在于，所述湿喷机与所述信息化平台之间通过物联网实现信息传输。

10.如权利要求8或9所述的湿喷施工系统，其特征在于，所述湿喷机包括机械臂、传感器和车载控制器，所述传感器设于所述机械臂的各关节点处，所述传感器与所述车载控制器电连接，所述传感器被配置为实现喷嘴在隧道中的定位和采集混凝土用量，所述车载控制器与所述信息化平台通讯连接。