[发明专利]湿喷施工方法及湿喷施工系统

说明书

本发明涉及一种湿喷施工方法及湿喷施工系统。其中，湿喷施工方法包括以下步骤：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；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，且保持喷嘴在湿喷点处与扫喷面始终垂直；完成模拟湿喷后，获得湿喷机动作及作业策略；使现场等待施工的湿喷机按照湿喷机动作及作业策略对隧道进行初次湿喷。本发明用于提高施工质量和施工效率，加快隧道施工进度。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种湿喷施工方法及湿喷施工系统。

背景技术

湿喷机是将一定比例拌合的混凝土拌合物通过喷射臂喷射至受喷面，并快速凝结，形成喷射混凝土支护层的机械设备，主要用于隧道或巷道等地下工程掘进施工中。

然而湿喷机在隧道喷浆施工自动化程度不高，湿喷机在施工中的使用均是通过操作人员在操作台上进行操纵，喷嘴与喷射面距离及喷射角度等受操作人员经验影响较大，导致喷射混凝土高回弹率，造成材料的严重浪费，且提高作业空间粉尘浓度，严重危害施工人员身体健康。喷射厚度的控制主要采用人工观察及事后检测等传统手段，操作繁琐且无法精确数据化。因此如何提高湿喷机喷射质量，达到喷浆施工少人化，提高作业安全性是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的一些实施例提出一种湿喷施工方法及湿喷施工系统，用于缓解施工质量低的问题。

在本发明的一个方面，提供一种湿喷施工方法，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。

在一些实施例中，湿喷施工方法还包括步骤：

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。

在一些实施例中，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。