CN112392486A - 一种处理隧道欠挖的施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种处理隧道欠挖的施工方法，使用到铲装机、铣挖装置、激光扫描仪以及软件系统，施工方法具体是：隧道爆破完后，铲装机进入隧道掌子面进行装渣，装渣完毕后，将铲装机的铲斗通过快换装置拆下，连接上铣挖装置，并连接液压油管；将隧道断面设计数据导入软件系统；使用激光扫描仪对铲装机进行定位，识别出超欠挖区域；根据扫描结果，生成铣挖装置的铣挖头运动插补点；铣挖装置的铣挖头根据插补点在隧道中运动，实现自动处理欠挖。本发明的方法简单可行，施工效率高，如果合理地控制爆破，可以避免隧道欠挖，无需处理超挖，只需使用该方法处理欠挖，可降低工程量和处理超欠挖的费用，缩短施工时间，其效果是非常明显的。

Description

一种处理隧道欠挖的施工方法
技术领域
本发明涉及钻爆法施工技术领域，具体涉及一种处理隧道欠挖的施工方法。
背景技术
目前钻爆法施工中，由于凿岩台车打周边孔一般是斜插着打孔，隧道爆破完成后，会存在超挖和欠挖，特别是在软硬互层或薄层围岩施工中，极易形成非常严重的超欠挖现象，严重影响隧道的初期支护；处理欠挖一般采用人工手持风动凿岩机处理隧道爆破后的欠挖，工人的安全无法保证，工作效率低，且隧道表面成型质量差。
发明内容
本发明目的在于提供一种处理隧道欠挖的施工方法，以解决处理欠挖工作效率低、成型质量差问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种处理隧道欠挖的施工方法，使用到铲装机、可替换铲装机铲斗的铣挖装置、安装在铲装机上的激光扫描仪以及内置在铲装机上的软件系统，其特征在于，施工方法包括以下步骤：
步骤一：隧道爆破完后，铲装机进入隧道掌子面进行装渣，装渣完毕后，将铲装机的铲斗通过快换装置拆下，连接上铣挖装置，并连接液压油管；
步骤二：将隧道断面设计数据导入软件系统；
步骤三：使用激光扫描仪对铲装机进行定位，和隧道设计基准坐标产生关联，再用激光扫描仪对隧道轮廓进行扫描，得到扫描数据，并与隧道设计数据进行对比，识别出超欠挖区域；
步骤四：根据扫描结果，生成铣挖装置的铣挖头运动插补点；
步骤五：铣挖装置的铣挖头根据插补点在隧道中运动，实现自动处理欠挖。
进一步地，所述步骤二中，隧道断面设计数据使用U盘导入或者联网后从平台数据库中下载；
进一步地，所述步骤四：根据扫描结果，如果欠挖区域厚度超过铣挖头截齿的高度，自动分层进行欠挖处理，在软件系统中自动规划出铣挖层数，并生成每层铣挖头运动插补点；
进一步地，所述步骤五具体是：铣挖装置的铣挖头根据插补点从隧道顶部向左下方运动，然后再回到拱顶，继续从拱顶向右下方运动自动处理欠挖，完成第一环欠挖处理；沿隧道方向移动铣挖头，依次完成第二环欠挖处理。
进一步地，本发明还包括步骤六，具体是：铲装机一次定位完成两环欠挖处理，重复步骤三和步骤四，铲装机进行第三环和第四环欠挖处理，完成整个欠挖区域欠挖处理。
应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
(1)本发明的方法简单可行，将铣挖装置安装在铲装机上，隧道爆破后可以利用铲装机进行装渣，装完渣后，将铲斗更换成铣挖装置处理隧道欠挖，设备利用率高。
(2)本发明中，采用激光扫描仪识别隧道超欠挖，准确度高，铲装机一次定位完成两环欠挖处理，工作效率高。
(3)本发明中，利用铣挖装置前端的铣挖头沿隧道轮廓处理隧道欠挖，隧道表面成型质量高，效率高，保证了施工人员的安全。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的步骤示意图；
图2隧道剖面示意图；
其中，1、第一环，2、第二环。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
参见图1、图2，一种处理隧道欠挖的施工方法，使用到铲装机、可替换铲装机铲斗的铣挖装置、安装在铲装机上的激光扫描仪以及内置在铲装机上的软件系统，其特征在于，施工方法包括以下步骤：
步骤一：隧道爆破完后，铲装机进入隧道掌子面进行装渣，装渣完毕后，铲斗通过快换装置拆下，连接上铣挖装置，并连接液压油管；
步骤二：将隧道断面设计数据导入软件系统，可以使用U盘导入或者联网后从平台数据库中下载；
步骤三：铲装机停放在掌子面正前方安全区域内隧道中间位置，使用激光扫描仪对铲装机进行定位，和隧道设计基准坐标产生关联，再用扫描仪对隧道轮廓进行扫描，得到扫描数据，并与隧道设计数据进行对比，识别出超欠挖区域，可以准确识别隧道欠挖区域；
步骤四：根据扫描结果，生成第一环1和第二环2运动轨迹，如果欠挖区域厚度超过铣挖头截齿的高度，自动将改环进行分层，在软件系统中自动规划出铣挖层数，并生成每层铣挖头运动插补点；另外将定位激光器指向隧道轮廓上的某一点，可查看该点的坐标信息和超欠挖信息；
步骤五：铣挖装置的铣挖头根据插补点从隧道顶部向左下方运动，实现自动处理欠挖，后再回到拱顶，从拱顶向右下方运动自动处理欠挖，完成第一环1欠挖处理；由于铣挖头中间部分没有截齿，剩余铣挖头中间区域部分欠挖未处理；沿隧道方向移动铣挖头，进行第二环2欠挖处理，依次完成第二环欠挖处理；
步骤六：铲装机一次定位完成两环欠挖处理，重复步骤三和步骤四，铲装机进行第三环和第四环欠挖处理，完成整个欠挖区域欠挖处理。
本发明的方法简单可行，施工效率高，如果合理地控制爆破，可以避免隧道欠挖，无需处理超挖，只需使用该方法处理欠挖，可降低工程量和处理超欠挖的费用，缩短施工时间，其效果是非常明显的。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种处理隧道欠挖的施工方法，使用到铲装机、可替换铲装机铲斗的铣挖装置、安装在铲装机上的激光扫描仪以及内置在铲装机上的软件系统，其特征在于，施工方法包括以下步骤：
步骤一：隧道爆破完后，铲装机进入隧道掌子面进行装渣，装渣完毕后，将铲装机的铲斗通过快换装置拆下，连接上铣挖装置，并连接液压油管；
步骤二：将隧道断面设计数据导入软件系统；
步骤三：使用激光扫描仪对铲装机进行定位，和隧道设计基准坐标产生关联，再用激光扫描仪对隧道轮廓进行扫描，得到扫描数据，并与隧道设计数据进行对比，识别出超欠挖区域；
步骤四：根据扫描结果，生成铣挖装置的铣挖头运动插补点；
步骤五：铣挖装置的铣挖头根据插补点在隧道中运动，实现自动处理欠挖。
2.根据权利要求1所述的一种处理隧道欠挖的施工方法，其特征在于，所述步骤二中，隧道断面设计数据使用U盘导入或者联网后从平台数据库中下载。
3.根据权利要求1所述的一种处理隧道欠挖的施工方法，其特征在于，所述步骤四：根据扫描结果，如果欠挖区域厚度超过铣挖头截齿的高度，自动分层进行欠挖处理，在软件系统中自动规划出铣挖层数，并生成每层铣挖头运动插补点。
4.根据权利要求3所述的一种处理隧道欠挖的施工方法，其特征在于，所述步骤五具体是：铣挖装置的铣挖头根据插补点从隧道顶部向左下方运动，然后再回到拱顶，继续从拱顶向右下方运动自动处理欠挖，完成第一环欠挖处理；沿隧道方向移动铣挖头，依次完成第二环欠挖处理。
5.根据权利要求4所述的一种处理隧道欠挖的施工方法，其特征在于，所述还包括步骤六，具体是：铲装机一次定位完成两环欠挖处理，重复步骤三和步骤四，铲装机进行第三环和第四环欠挖处理，完成整个欠挖区域欠挖处理。
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