CN115263364B 一種隧道混凝土噴射回彈率的控制方法及濕噴系統(tǒng) (江蘇徐工工程機械研究院有限公司)_第1頁
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(19)國家知識產(chǎn)權(quán)局(12)發(fā)明專利司地址221004江蘇省徐州市徐州經(jīng)濟技術(shù)公司32224一種隧道混凝土噴射回彈率的控制方法及本發(fā)明公開了一種隧道混凝土噴射回彈率收預先獲取的隧道開挖后內(nèi)輪廓及濕噴后內(nèi)輪智能濕噴機主油缸壓力傳感器回傳的數(shù)據(jù)及混實際噴射量及混凝土噴射附著量計算混凝土回的濕噴方案及混凝土預測用量發(fā)送給現(xiàn)場的智智能濕噴機主油缸壓力傳感器采智能濕噴機主油缸壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)上傳至BIM平臺并進行分析處理,形成壓力曲線圖BIM平臺根據(jù)壓力曲線圖提取混凝土泵單次泵送時間、單次泵送有效時間,計算單次泵送效率BIM平臺根據(jù)已知的混凝土泵容積及泵送效率計算單次泵送混凝土量將計算得到的每次泵送的混凝土量進行相加,得到智能濕噴機該施工循環(huán)內(nèi)混凝土實際總用量BIM平臺根據(jù)混凝土噴射附著量、混凝土實際總用量計算混凝土噴射回彈率3D激光掃描儀掃描開挖及濕噴后的隧道內(nèi)輪廓,掃描數(shù)據(jù)傳BIM平臺將隧道開挖輪廓模型4與隧道濕噴輪廓模型5對比,自動計算混凝土噴射附著量BIM平臺處理掃描數(shù)據(jù)并建立開挖輪廓模型4及濕噴輪廓模根據(jù)隧道設(shè)計信息在BIM平臺建立隧道信息化模型121.一種隧道混凝土噴射回彈率的控制方法,其特征在于,包括BIM平臺、智能濕噴機及接收預先獲取的隧道開挖后內(nèi)輪廓及濕噴后內(nèi)輪廓數(shù)據(jù),建立隧道開挖模型和隧道濕噴模型,結(jié)合預先建立的隧道信息化模型,計算混凝土噴射附著量;接收預先通過智能濕噴機主油缸壓力傳感器回傳的數(shù)據(jù)及混凝土泵容積計算混凝土實際噴射量;通過混凝土實際噴射量及混凝土噴射附著量計算混凝土回彈率;接收智能濕噴機傳感器采集的噴嘴與隧道壁面的角度及距離、混凝土噴射速率、絮凝劑添加量,與預先通過混凝土攪拌站回傳的混凝土配合比形成濕噴方案;通過不斷對比歷史回彈率數(shù)據(jù)及優(yōu)化濕噴方案,優(yōu)先選擇達到預先設(shè)定的回彈率控制標準的最小回彈率數(shù)值及與最小回彈率數(shù)值對應的濕噴方案;將優(yōu)化的濕噴方案及混凝土預測用量發(fā)送給現(xiàn)場的智能濕噴機及混凝土攪拌站,進行調(diào)整。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道混凝土噴射回彈率的控制方法,其特征在于,所述接收預先獲取的隧道開挖后內(nèi)輪廓及濕噴后內(nèi)輪廓數(shù)據(jù),建立隧道開挖模型和隧道濕噴模型,結(jié)合預先建立的隧道信息化模型,計算混凝土噴射附著量,包括:建立帶有地理位置的隧道信息化模型,其中,所述隧道信息化模型包括隧道外輪廓邊接收預先通過3D激光掃描儀掃描返回的隧道開挖后內(nèi)輪廓及濕噴后內(nèi)輪廓數(shù)據(jù),建立隧道開挖模型和隧道濕噴模型,并根據(jù)地理位置相同放置隧道信息化模型、隧道開挖模型及隧道濕噴模型;將隧道開挖模型和隧道濕噴模型對比,自動計算混凝土噴射附著量。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道混凝土噴射回彈率的控制方法,其特征在于,所述接收預先通過智能濕噴機主油缸壓力傳感器回傳的數(shù)據(jù)及混凝土泵容積計算混凝土實際噴射量,接收并處理預先通過智能濕噴機主油缸壓力傳感器回傳的壓力數(shù)據(jù),形成壓力曲線圖,通過壓力曲線圖提取混凝土泵每次泵送有效時間、每次泵送總時間,計算每次泵送效率,并根據(jù)已知的混凝土泵容積計算每次混凝土泵送量,最后將所有計算的混凝土泵送量相加得到混凝土實際噴射量。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道混凝土噴射回彈率的控制方法,其特征在于,根據(jù)混凝土噴射附著量、混凝土實際總用量計算混凝土噴射回彈率,計算公式如下:回彈率=1-混凝土附著量/混凝土實際總用量。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道混凝土噴射回彈率的控制方法,其特征在于,所述通過不斷對比歷史回彈率數(shù)據(jù)及優(yōu)化濕噴方案,優(yōu)先選擇達到預先設(shè)定的回彈率控制標準的最小回彈率數(shù)值及與最小回彈率數(shù)值對應的濕噴方案,包括:通過對比當前循環(huán)混凝土噴射回彈率及歷史回彈率數(shù)據(jù),并選取最小回彈率,當最小回彈率數(shù)值達到回彈率控制標準時,使用最小回彈率數(shù)值預測下一循環(huán)混凝土用量,使用對應濕噴方案分別作為下一循環(huán)智能濕噴機作業(yè)方案;當最小回彈率數(shù)值大于回彈率控制標準時,優(yōu)化最小回彈率對應的濕噴方案,智能濕噴機使用優(yōu)化的濕噴方案進行下一循環(huán)3濕噴作業(yè)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道混凝土噴射回彈率的控制方法,其特征在于,所述將優(yōu)化的濕噴方案及混凝土預測用量發(fā)送給現(xiàn)場的智能濕噴機及混凝土攪拌站,進行調(diào)整,包括:將混凝土預測用量及混凝土配合比發(fā)送給混凝土攪拌站,混凝土攪拌站根據(jù)混凝土預測用量及混凝土配合比準備混凝土料;將噴嘴與隧道壁面的距離及角度、混凝土噴射速率、絮凝劑添加量發(fā)送給現(xiàn)場等待施工的智能濕噴機,智能濕噴機根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行臂架、混凝土噴射速率及絮凝劑添加量的調(diào)整。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道混凝土噴射回彈率的控制方法,其特征在于,所述混凝土預測用量預測方法為:將隧道開挖輪廓模型與隧道信息化模型的內(nèi)輪廓邊界進行對比,自動計算混凝土理論用量,并根據(jù)混凝土理論用量和最小回彈率數(shù)值計算當前循環(huán)混凝土用8.一種隧道混凝土噴射回彈率的控制裝置,其特征在于,包括:第一處理單元,用于接收預先獲取的隧道開挖后內(nèi)輪廓及濕噴后內(nèi)輪廓數(shù)據(jù),建立隧道開挖模型和隧道濕噴模型,結(jié)合預先建立的隧道信息化模型,計算混凝土噴射附著量;第二處理單元,用于接收預先通過智能濕噴機主油缸壓力傳感器回傳的數(shù)據(jù)及混凝土泵容積計算混凝土實際噴射量;第三處理單元,用于通過混凝土實際噴射量及混凝土噴射附著量計算混凝土回彈率;濕噴方案獲取單元,用于接收智能濕噴機傳感器采集的噴嘴與隧道壁面的角度及距離、混凝土噴射速率、絮凝劑添加量,與預先通過混凝土攪拌站回傳的混凝土配合比形成濕噴方案;濕噴方案優(yōu)化單元,用于通過不斷對比歷史回彈率數(shù)據(jù)及優(yōu)化濕噴方案,優(yōu)先選擇達到預先設(shè)定的回彈率控制標準的最小回彈率數(shù)值及與最小回彈率數(shù)值對應的濕噴方案;調(diào)整單元,用于將優(yōu)化的濕噴方案及混凝土預測用量發(fā)送給現(xiàn)場的智能濕噴機及混凝第一處理單元,用于接收預先獲取的隧道開挖后內(nèi)輪廓及濕噴后內(nèi)輪廓數(shù)據(jù),建立隧道開挖模型和隧道濕噴模型,結(jié)合預先建立的隧道信息化模型,計算混凝土噴射附著量;第二處理單元,用于接收預先通過智能濕噴機主油缸壓力傳感器回傳的數(shù)據(jù)及混凝土泵容積計算混凝土實際噴射量;第三處理單元,用于通過混凝土實際噴射量及混凝土噴射附著量計算混凝土回彈率;濕噴方案獲取單元,用于接收智能濕噴機傳感器采集的噴嘴與隧道壁面的角度及距離、混凝土噴射速率、絮凝劑添加量,與預先通過混凝土攪拌站回傳的混凝土配合比形成濕噴方案;濕噴方案優(yōu)化單元,用于通過不斷對比歷史回彈率數(shù)據(jù)及優(yōu)化濕噴方案,優(yōu)先選擇達到預先設(shè)定的回彈率控制標準的最小回彈率數(shù)值及與最小回彈率數(shù)值對應的濕噴方案;調(diào)整單元,用于將優(yōu)化的濕噴方案及混凝土預測用量發(fā)送給現(xiàn)場的智能濕噴機及混凝410.根據(jù)權(quán)利要求9所述的濕噴系統(tǒng),其特征在于,所述智能濕噴機傳感器包括激光雷達、旋轉(zhuǎn)編碼器、流量計,其中激光雷達和旋轉(zhuǎn)編碼器分別用于記錄噴嘴與隧道壁面的距離及角度,流量計用于記錄混凝土噴射速率及絮凝劑添加量,智能濕噴機上的傳感器與車載電腦連接,車載電腦通過通訊系統(tǒng)采集傳感器數(shù)據(jù)并上傳至BIM平臺。5一種隧道混凝土噴射回彈率的控制方法及濕噴系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及一種隧道混凝土噴射回彈率的控制方法及濕噴系統(tǒng),屬于隧道施工技術(shù)領(lǐng)域。背景技術(shù)[0002]隧道或巷道等地下工程掘進施工中,少不了噴射混凝土支護,目前,混凝土噴射技術(shù)主要有干噴和濕噴。干噴是將水泥、砂石骨料以及速凝劑按照一定的比例混合,放入濕噴機內(nèi),然后由壓縮空氣將混合料高速噴射到工作面上;濕噴是預先按照一定水灰比將水泥、砂石骨料以及外加劑進行攪拌,再用壓縮空氣輸送到噴嘴與速凝劑混合。相對于干式噴射技術(shù),濕式噴射混凝土施工時大大降低了混凝土噴射過程中的回彈率和粉塵污染,能獲得較好的施工質(zhì)量,改善施工環(huán)境。但濕噴設(shè)備及工藝較為復雜,需要專用設(shè)備。國外噴射混凝土基本采用濕噴技術(shù),國內(nèi)也逐漸采用濕噴技術(shù)取代干噴技術(shù)。[0003]濕噴技術(shù)優(yōu)勢明顯,但在噴射施工中不可避免的會產(chǎn)生混凝土回彈,由此產(chǎn)生三個問題:一是由于回彈料很難重復利用,回彈物料的損失和清理將會大幅度增加施工成本;二是回彈料還會提高空氣中的粉塵濃度,不利于施工人員的身體健康;三是回彈的物料中主要為粗骨料,粗骨料的損失近似于提高了噴射混凝土中的膠凝材料用量和砂率,增大了噴射混凝土的收縮開裂風險,不利于其耐久性。混凝土噴射回彈率與濕噴機噴嘴與隧道壁面的距離及角度、混凝土噴射速率、混凝土配合比、速凝劑添加量有關(guān),在濕噴機施工過程中靈活調(diào)整施工工藝,避免盲目施工可以減少混凝土回彈。[0004]現(xiàn)有的隧道混凝土噴射回彈率的檢測方法主要使用人工檢測方式,比如中國專利號201510079858.6提出一種隧道施工中初襯混凝土濕噴回彈率的測定方法,具體包括如下回彈物以及實粘物三類樣品;每一類樣品不少于3個;步驟2:沖洗篩分,篩去混凝土中的全部細料;步驟3:稱重;稱量每個樣品的質(zhì)量;求取樣本質(zhì)量平均值作為對應樣品的質(zhì)量,從而得到噴出物、回彈物及實粘物的質(zhì)量;步驟4:計算回彈率。該方法工作量大,耗費大量人[0005]中國專利號202010717591.X提出一種混凝土噴射系統(tǒng)及其控制方法,當回彈率檢測系統(tǒng)反饋給信息控制系統(tǒng)的回彈率數(shù)據(jù)不達標時,信息控制系統(tǒng)向控制裝置發(fā)出外加劑調(diào)節(jié)指令,重復該過程直至數(shù)據(jù)達標。該回彈率檢測系統(tǒng)可通過掃描得到落在地面上的混凝土體積(機回彈材料的體積),并根據(jù)已知的混凝土的密度參數(shù),在信息控制系統(tǒng)中可計算得到回彈量,進而計算混凝土的回彈率。但該控制系統(tǒng)只通過調(diào)節(jié)外加劑的摻量達到降低回彈率的效果,實際上混凝土回彈率還跟噴嘴與隧道壁面的距離及角度、噴射混凝土速率等有關(guān),該方法調(diào)節(jié)次數(shù)較多,回彈率的降低效果不明顯。發(fā)明內(nèi)容[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種隧道混凝土噴射回彈率的控6制方法及濕噴系統(tǒng),能夠計算最小回彈率及優(yōu)化濕噴方案,將濕噴方案一并發(fā)送給現(xiàn)場混凝土攪拌站及智能濕噴機進行調(diào)整。[0007]為達到上述目的,本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:[0008]第一方面,本發(fā)明提供了一種隧道混凝土噴射回彈率的控制方法,包括BIM平臺、[0009]接收預先獲取的隧道開挖后內(nèi)輪廓及濕噴后內(nèi)輪廓數(shù)據(jù),建立隧道開挖模型和隧道濕噴模型,結(jié)合預先建立的隧道信息化模型,計算混凝土噴射附著量;[0010]接收預先通過智能濕噴機主油缸壓力傳感器回傳的數(shù)據(jù)及混凝土泵容積計算混凝土實際噴射量;[0011]通過混凝土實際噴射量及混凝土噴射附著量計算混凝土回彈率;[0012]接收智能濕噴機傳感器采集的噴嘴與隧道壁面的角度及距離、混凝土噴射速率、絮凝劑添加量,與預先通過混凝土攪拌站回傳的混凝土配合比形成濕噴方案;[0013]通過不斷對比歷史回彈率數(shù)據(jù)及優(yōu)化濕噴方案,優(yōu)先選擇達到預先設(shè)定的回彈率控制標準的最小回彈率數(shù)值及與最小回彈率數(shù)值對應的濕噴方案;[0014]將優(yōu)化的濕噴方案及混凝土預測用量發(fā)送給現(xiàn)場的智能濕噴機及混凝土攪拌站,進行調(diào)整。[0015]進一步的,所述接收預先獲取的隧道開挖后內(nèi)輪廓及濕噴后內(nèi)輪廓數(shù)據(jù),建立隧道開挖模型和隧道濕噴模型,結(jié)合預先建立的隧道信息化模型,計算混凝土噴射附著量,包[0016]建立帶有地理位置的隧道信息化模型,其中,所述隧道信息化模型包括隧道外輪[0017]接收預先通過3D激光掃描儀掃描返回的隧道開挖后內(nèi)輪廓及濕噴后內(nèi)輪廓數(shù)據(jù),建立隧道開挖模型和隧道濕噴模型,并根據(jù)地理位置相同放置隧道信息化模型、隧道開挖模型及隧道濕噴模型;[0018]將隧道開挖模型和隧道濕噴模型對比,自動計算混凝土噴射附著量。[0019]進一步的,所述接收預先通過智能濕噴機主油缸壓力傳感器回傳的數(shù)據(jù)及混凝土[0020]接收并處理預先通過智能濕噴機主油缸壓力傳感器回傳的壓力數(shù)據(jù),形成壓力曲線圖,通過壓力曲線圖提取混凝土泵每次泵送有效時間、每次泵送總時間,計算每次泵送效率,并根據(jù)已知的混凝土泵容積計算每次混凝土泵送量,最后將所有計算的混凝土泵送量相加得到該循環(huán)混凝土實際噴射量。[0021]進一步的,所述根據(jù)混凝土噴射附著量、混凝土實際總用量計算混凝土噴射回彈[0022]回彈率=1-混凝土附著量/混凝土實際總用量。[0023]進一步的,所述通過不斷對比歷史回彈率數(shù)據(jù)及優(yōu)化濕噴方案,優(yōu)先選擇達到預先設(shè)定的回彈率控制標準的最小回彈率數(shù)值及與最小回彈率數(shù)值對應的濕噴方案,包括:[0024]通過對比當前循環(huán)混凝土噴射回彈率及歷史回彈率數(shù)據(jù),并選取最小回彈率,當最小回彈率數(shù)值達到回彈率控制標準時,使用最小回彈率數(shù)值預測下一循環(huán)混凝土用量,使用對應濕噴方案分別作為下一循環(huán)智能濕噴機作業(yè)方案;當最小回彈率數(shù)值大于回彈率7控制標準時,優(yōu)化最小回彈率對應的濕噴方案,智能濕噴機使用優(yōu)化的濕噴方案進行下一循環(huán)濕噴作業(yè)。[0025]進一步的,所述將優(yōu)化的濕噴方案及混凝土預測用量發(fā)送給現(xiàn)場的智能濕噴機及[0026]將混凝土預測用量及混凝土配合比發(fā)送給混凝土攪拌站,混凝土攪拌站根據(jù)混凝土預測用量及混凝土配合比準備混凝土料;[0027]將噴嘴與隧道壁面的距離及角度、混凝土噴射速率、絮凝劑添加量發(fā)送給現(xiàn)場等待施工的智能濕噴機,智能濕噴機根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行臂架、混凝土噴射速率及絮凝劑添加量的調(diào)整。[0028]進一步的,所述混凝土用量預測方法為:將隧道開挖輪廓模型與隧道信息化模型的內(nèi)輪廓邊界進行對比,自動計算混凝土理論用量,并根據(jù)混凝土理論用量和最小回彈率數(shù)值計算當前循環(huán)混凝土用量。[0030]第一處理單元,用于接收預先獲取的隧道開挖后內(nèi)輪廓及濕噴后內(nèi)輪廓數(shù)據(jù),建立隧道開挖模型和隧道濕噴模型,結(jié)合預先建立的隧道信息化模型,計算混凝土噴射附著[0031]第二處理單元,用于接收預先通過智能濕噴機主油缸壓力傳感器回傳的數(shù)據(jù)及混凝土泵容積計算混凝土實際噴射量;[0032]第三處理單元,用于通過混凝土實際噴射量及混凝土噴射附著量計算混凝土回彈[0033]濕噴方案獲取單元,用于接收智能濕噴機傳感器采集的噴嘴與隧道壁面的角度及距離、混凝土噴射速率、絮凝劑添加量,與預先通過混凝土攪拌站回傳的混凝土配合比形成濕噴方案;[0034]濕噴方案優(yōu)化單元,用于通過不斷對比歷史回彈率數(shù)據(jù)及優(yōu)化濕噴方案,優(yōu)先選擇達到預先設(shè)定的回彈率控制標準的最小回彈率數(shù)值及與最小回彈率數(shù)值對應的濕噴方[0035]調(diào)整單元,用于將優(yōu)化的濕噴方案及混凝土預測用量發(fā)送給現(xiàn)場的智能濕噴機及所述系統(tǒng)應用于BIM平臺,包括:[0037]第一處理單元,用于接收預先獲取的隧道開挖后內(nèi)輪廓及濕噴后內(nèi)輪廓數(shù)據(jù),建立隧道開挖模型和隧道濕噴模型,結(jié)合預先建立的隧道信息化模型,計算混凝土噴射附著[0038]第二處理單元,用于接收預先通過智能濕噴機主油缸壓力傳感器回傳的數(shù)據(jù)及混凝土泵容積計算混凝土實際噴射量;[0039]第三處理單元,用于通過混凝土實際噴射量及混凝土噴射附著量計算混凝土回彈[0040]濕噴方案獲取單元,用于接收智能濕噴機傳感器采集的噴嘴與隧道壁面的角度及距離、混凝土噴射速率、絮凝劑添加量,與預先通過混凝土攪拌站回傳的混凝土配合比形成8濕噴方案;[0041]濕噴方案優(yōu)化單元,用于通過不斷對比歷史回彈率數(shù)據(jù)及優(yōu)化濕噴方案,優(yōu)先選擇達到預先設(shè)定的回彈率控制標準的最小回彈率數(shù)值及與最小回彈率數(shù)值對應的濕噴方[0042]調(diào)整單元,用于將優(yōu)化的濕噴方案及混凝土預測用量發(fā)送給現(xiàn)場的智能濕噴機及[0043]進一步的,所述智能濕噴機傳感器包括激光雷達、旋轉(zhuǎn)編碼器、流量計,其中激光雷達和旋轉(zhuǎn)編碼器分別用于記錄噴嘴與隧道壁面的距離及角度,流量計用于記錄混凝土噴射速率及絮凝劑添加量,智能濕噴機上的傳感器與車載電腦連接,車載電腦通過通訊系統(tǒng)采集傳感器數(shù)據(jù)并上傳至BIM平臺。[0045](1)本專利提出一種BIM平臺,該BIM平臺可以實現(xiàn)帶有地理位置的隧道信息化模型的建立、處理3D激光掃描儀掃描的隧道內(nèi)輪廓數(shù)據(jù),并實現(xiàn)隧道混凝土附著量及混凝土理論用量的自動計算。[0046](2)本專利提出一種BIM平臺,該BIM平臺實現(xiàn)智能濕噴機主油缸壓力傳感器回傳的壓力數(shù)據(jù)的處理,并自動計算泵送效率及混凝土實際用量,最終實現(xiàn)混凝土噴射回彈率的自動計算。[0047](3)本專利提出一種混凝土噴射回彈率的控制方法,通過對比當前循環(huán)混凝土噴射回彈率及歷史回彈率數(shù)據(jù),選擇最小回彈率及對應的濕噴方案,當最小回彈率達到回彈率控制標準時,最小回彈率用作下一循環(huán)混凝土用量的預測,對應的濕噴方案作為下一循環(huán)智能濕噴機的作業(yè)方案;當最小回彈率大于回彈率控制標準時,優(yōu)化最小回彈率對應的濕噴方案,最小回彈率用作下一循環(huán)混凝土用量的預測,優(yōu)化后的濕噴方案作為下一循環(huán)智能濕噴機的作業(yè)方案。[0048](4)本專利提出一種智能濕噴作業(yè)系統(tǒng),BIM平臺將混凝土預測用量及混凝土配合比以指令形式發(fā)送給混凝土攪拌站,混凝土攪拌站根據(jù)指令準備混凝土料;BIM平臺將噴嘴與隧道壁面的距離及角度、混凝土噴射速率、絮凝劑添加量發(fā)送給現(xiàn)場等待施工的智能濕噴機,同時BIM平臺收集智能濕噴機施工參數(shù)計算最小回彈率及優(yōu)化濕噴方案,最小回彈率用作計算下一循環(huán)混凝土用量的預測,并同濕噴方案一并發(fā)送給現(xiàn)場混凝土攪拌站及智能濕噴機。附圖說明[0049]圖1是本發(fā)明實施例提供的隧道信息化模型示意圖;[0050]圖2是本發(fā)明實施例提供的隧道濕噴模型示意圖;[0051]圖3是本發(fā)明實施例提供的混凝土噴射回彈率計算流程圖;[0052]圖4是本發(fā)明實施例提供的回彈率控制及濕噴方案優(yōu)化方法流程圖;[0053]圖5是本發(fā)明實施例提供的混凝土實際用量預測流程圖;[0054]圖6是本發(fā)明實施例提供的智能濕噴作業(yè)系統(tǒng)示意圖。9具體實施方式[0055]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。[0057]本實施例介紹一種隧道混凝土噴射回彈率的控制方法,包括BIM平臺、智能濕噴機[0058]接收預先獲取的隧道開挖后內(nèi)輪廓及濕噴后內(nèi)輪廓數(shù)據(jù),建立隧道開挖模型和隧道濕噴模型,結(jié)合預先建立的隧道信息化模型,計算混凝土噴射附著量;[0059]接收預先通過智能濕噴機主油缸壓力傳感器回傳的數(shù)據(jù)及混凝土泵容積計算混凝土實際噴射量;[0060]通過混凝土實際噴射量及混凝土噴射附著量計算混凝土回彈率;[0061]接收智能濕噴機傳感器采集的噴嘴與隧道壁面的角度及距離、混凝土噴射速率、絮凝劑添加量,與預先通過混凝土攪拌站回傳的混凝土配合比形成濕噴方案;[0062]通過不斷對比歷史回彈率數(shù)據(jù)及優(yōu)化濕噴方案,優(yōu)先選擇達到預先設(shè)定的回彈率控制標準的最小回彈率數(shù)值及與最小回彈率數(shù)值對應的濕噴方案;[0063]將優(yōu)化的濕噴方案及混凝土預測用量發(fā)送給現(xiàn)場的智能濕噴機及混凝土攪拌站,進行調(diào)整。[0064]如圖1至圖5所示,本實施例提供的隧道混凝土噴射回彈率的控制方法,其應用過程具體涉及如下步驟:[0065]步驟1:在BIM平臺建立帶有地理位置的隧道信息化模型1,隧道信息化模型包括隧[0066]步驟2:3D激光掃描儀掃描的隧道開挖后內(nèi)輪廓及濕噴后內(nèi)輪廓數(shù)據(jù)上傳到BIM平臺,建立隧道開挖模型4和隧道濕噴模型5,并根據(jù)地理位置相同放置隧道信息化模型1、隧道開挖模型2及隧道濕噴模型5。[0067]步驟3:BIM平臺通過隧道開挖模型4和隧道濕噴模型5對比,自動計算混凝土噴射附著量。[0068]步驟4:BIM平臺分析并處理智能濕噴機主油缸壓力傳感器回傳的壓力數(shù)據(jù),形成壓力曲線圖,通過壓力曲線圖提取混凝土泵每次泵送有效時間、每次泵送總時間,計算每次泵送效率,并根據(jù)已知的混凝土泵容積計算每次混凝土泵送量,最后將所有計算的混凝土泵送量相加得到該循環(huán)混凝土實際總用量。[0069]步驟5:BIM平臺根據(jù)混凝土噴射附著量、混凝土實際總用量計算混凝土噴射回彈[0070]回彈率=1-混凝土附著量/混凝土實際總用量[0071]步驟6:BIM平臺根據(jù)智能濕噴機傳感器回傳的噴嘴與隧道壁面的距離及角度、混凝土噴射速率、絮凝劑添加量及混凝土攪拌站回傳的混凝土配合比數(shù)據(jù)形成濕噴方案;BIM平臺通過對比當前循環(huán)混凝土噴射回彈率及歷史回彈率數(shù)據(jù),并選取最小回彈率,當最小回彈率數(shù)值達到回彈率控制標準時,使用最小回彈率數(shù)值預測下一循環(huán)混凝土用量,使用對應濕噴方案分別作為下一循環(huán)智能濕噴機作業(yè)方案;當最小回彈率數(shù)值大于回彈率控制標準時,優(yōu)化最小回彈率對應的濕噴方案,智能濕噴機使用優(yōu)化的濕噴方案進行下一循環(huán)濕噴作業(yè)。用于記錄噴嘴與隧道壁面的距離及角度,流量計用于記錄混凝土噴射速率及絮凝劑添加量,智能濕噴機上的傳感器與車載電腦連接,車載電腦通過通訊系統(tǒng)采集傳感器數(shù)據(jù)并上[0073]所述混凝土用量預測方法為:BIM平臺將隧道開挖輪廓模型4與隧道信息化模型1的內(nèi)輪廓邊界3進行對比,自動計算混凝土理論用量,并根據(jù)混凝土理論用量和最小回彈率數(shù)值計算當前循環(huán)混凝土用量。[0074]步驟7:BIM平臺將優(yōu)化的濕噴方案及混凝土預測用量發(fā)送給現(xiàn)場的智能濕噴機及混凝土攪拌站,具體表現(xiàn)為將混凝土預測用量及混凝土配合比發(fā)送給混凝土攪拌站,混凝土攪拌站根據(jù)混凝土預測用量及混凝土配合比準備混凝土料,將噴嘴與隧道壁面的距離及角度、混凝土噴射速率、絮凝劑添加量發(fā)送給現(xiàn)場等待施工的智能濕噴機,智能濕噴機根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行臂架、混凝土噴射速率及絮凝劑添加量的調(diào)整。[0076]本實施例提供一種隧道混凝土噴射回彈率的控制裝置,包括:[0077]第一處理單元,用于接收預先獲取的隧道開挖后內(nèi)輪廓及濕噴后內(nèi)輪廓數(shù)據(jù),建立隧道開挖模型和隧道濕噴模型,結(jié)合預先建立的隧道信息化模型,計算混凝土噴射附著[0078]第二處理單元,用于接收預先通過智能濕噴機主油缸壓力傳感器回傳的數(shù)據(jù)及混凝土泵容積計算混凝土實際噴射量;[0079]第三處理單元,用于通過混凝土實際噴射量及混凝土噴射附著量計算混凝土回彈[0080]濕噴方案獲取單元,用于接收智能濕噴機傳感器采集的噴嘴與隧道壁面的角度及距離、混凝土噴射速率、絮凝劑添加量,與預先通過混凝土攪拌站回傳的混凝土配合比形成濕噴方案;[0081]濕噴方案優(yōu)化單元,用于通過不斷對比歷史回彈率數(shù)據(jù)及優(yōu)化濕噴方案,優(yōu)先選擇達到預先設(shè)定的回彈率控制標準的最小回彈率數(shù)值及與最小回彈率數(shù)值對應的濕噴方[0082]調(diào)整單元,用于將優(yōu)化的濕噴方案及混凝土預測用量發(fā)送給現(xiàn)場的智能濕噴機及[0084]本實施例提供一種濕噴系統(tǒng),包括BIM平臺、智能濕噴機及混凝土攪拌站,所述系[0085]第一處理單元,用于接收預先獲取的隧道開挖后內(nèi)輪廓及濕噴后內(nèi)輪廓數(shù)據(jù),建立隧道開挖模型和隧道濕噴模型,結(jié)合預先建立的隧道信息化模型,計算混凝土噴射附著[0086]第二處理單元,用于接收預先通過智能濕噴機主油缸壓力傳感器回傳的數(shù)據(jù)及混凝土泵容積計算混凝土實際噴射量;[0087]第三處理單元,用于通過混凝土實際噴射量及混凝土噴射附著量計算混凝土回彈11[0088]濕噴方案獲取單元,用于接收智能濕噴機傳感器采集的噴嘴與隧道壁面的角度及距離、混凝土噴射速率、絮凝劑添加量,與預先通過混凝土攪拌站回傳的混凝土配合比形成濕噴方案;[0089]濕噴方案優(yōu)化單元,用于通過不斷對比歷史回彈率數(shù)據(jù)及優(yōu)化濕噴方案,優(yōu)先選擇達到預先設(shè)定的回彈率控制標準的最小回彈率數(shù)值及與最小回彈率數(shù)值對應的濕噴方[0090]調(diào)整單元,用于將優(yōu)化的濕噴方案及混凝土預測用量發(fā)送給現(xiàn)場的智能濕噴機及[0091]所述智能濕噴機傳感器包括激光雷達、旋轉(zhuǎn)編碼器、流量計,其中激光雷達和旋轉(zhuǎn)編碼器分別用于記錄噴嘴與隧道壁面的距離及角度,流量計用于記錄混凝土噴射速率及絮凝劑添加量,智能濕噴機上的傳感器與車載電腦連接,車載電腦通過通訊系統(tǒng)采集傳感器[0092]本發(fā)明技術(shù)方案帶來的有益效果[0093](1)本專利提出一種BIM平臺,該BIM平臺可以實現(xiàn)帶有地理位置的隧道信息化模型的建立、處理3D激光掃描儀掃描的隧道內(nèi)輪廓數(shù)據(jù),并實現(xiàn)隧道混凝土附著量及混凝土理論用量的自動計算。[0094](2)本專利提出一種BIM平臺,該BIM平臺實現(xiàn)智能濕噴機主油缸壓力傳感器回傳的壓力數(shù)據(jù)的處理,并自動計算泵送效率及混凝土實際用量,最終實現(xiàn)混凝土噴射回彈率的

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