CN115434529A - 一种智能打孔位置判断方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能打孔位置判断方法及系统，本发明通过钢筋检测装置检测隧道初砌内的钢筋位置；根据所述钢筋位置确定钢环上的打孔位置，以使得所述钢环上的打孔位置与所述钢筋位置错位设置；根据所述钢环上的打孔位置获取所述隧道初砌上的打孔位置。本发明技术方案中，先通过钢筋检测装置检测钢筋位置，根据隧道初砌内的钢筋位置再确定钢环以及隧道初砌内的打孔位置，一方面防止直接对隧道初砌打孔容易打到钢筋，损坏钢筋和钻头，另一方面钢环上无需额外打孔以避让隧道初砌内的钢筋，导致费时费工。

Description

一种智能打孔位置判断方法及系统

技术领域

本发明涉及隧道加固技术领域，特别涉及一种智能打孔位置判断方法及系统。

背景技术

近年来，国内各大城市掀起了轨道交通建设的高潮，地铁隧道的里程也在不断递增。然而少数城市尚缺乏对地铁隧道的保护意识，在地铁隧道施工贯通后或运营前，由于地铁周边深基坑开挖、地铁轴线上方堆重载的外部原因，造成隧道轴线偏移、隧道结构受损。为确保地铁隧道结构安全，在地铁隧道运营前，一些城市采取了隧道管片钢环加固施工技术从而排除隧道结构的安全隐患。

隧道初砌内有大连钢筋；钢环片预留孔洞与初砌内钢筋存在重叠，打孔打到一定深度才会发现问题，浪费时间，同时也会对被钻头钻到的钢筋造成一定损伤。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种智能打孔位置判断方法及系统，旨在解决现有通过钢环片加固隧道时，在隧道初砌内打孔会打到钢筋费时费力，并且会对隧道结构造成一定损伤的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种智能打孔位置判断方法，用于隧道加固，所述智能打孔位置判断方法包括以下步骤：

通过钢筋检测装置检测隧道初砌内的钢筋位置；

根据所述钢筋位置确定所述钢环上的打孔位置，以使得所述钢环上的打孔位置与所述钢筋位置错位设置；

根据所述钢环上的打孔位置获取所述隧道初砌上的打孔位置。

可选地，所述钢环包括多个沿其周向依次布置的钢环片；

将所述钢环的所述钢环片按固定顺序依次编号为a、b、c、...；

所述通过钢筋检测装置检测隧道初砌内的钢筋位置的步骤具体包括：

对所述隧道初砌对应安装所述钢环片的区域进行编号；

按照所述编号递增的顺序，通过所述钢筋检测装置依次检测对应区域的钢筋位置。

可选地，所述根据所述钢筋位置确定所述钢环上的打孔位置的步骤之前，还包括以下步骤：

通过图像成型装置对所述钢筋位置进行模拟；

获取所述钢筋位置的模拟结果，根据所述钢筋位置的模拟结果按所述对应区域进行分区。

可选地，每个所述钢环片上设有多个预留孔位置，多个所述预留孔位置沿所述钢环片周向均匀分布；

所述根据所述钢筋位置确定所述钢环上的打孔位置，以使得所述钢环上的打孔位置与所述钢筋位置错位设置的步骤具体包括：

根据所述对应区域的钢筋位置与所述钢环片上的所述预留孔位置进行比对；

获取比对结果，根据所述比对结果标记与所述对应区域的钢筋位置重叠的所述预留孔位置；

将未被标记的所述预留孔位置确定为最终打孔位置。

可选地，在所述根据所述对应区域的钢筋位置与所述钢环片上的所述预留孔位置进行比对的步骤中，所述钢环的每个所述钢环片的尺寸不同，所述预留孔位置的数量和位置根据所述钢环片的尺寸确定。

可选地，所述根据对应区域的钢筋位置与所述钢环片上的所述预留孔位置进行比对的步骤包括：

通过图像成型装置对所述钢环片的所述预留孔位置进行模拟；

获取所述预留孔位置的模拟结果，将所述预留孔位置的模拟结果与所述对应区域的钢筋位置的模拟结果进行智能比对。

可选地，所述钢环片上的所述预留孔位置的最大数量为Nm，实际最终打孔数量为N，被标记的所述预留孔位置的数量为S，Nm-S＝N；

所述将未被标记的所述预留孔位置确定为最终打孔位置的步骤具体包括：

判断N/Nm是否大于或等于预设比例值；

若是，直接将未标记的所述预留孔位置确定为所述最终打孔位置；

若否，调整被标记的所述预留孔位置，使其与所述钢筋位置错位设置，并消除标记，直至N/Nm大于或等于所述预设比例值，再将未标记的所述预留孔位置确定为所述最终打孔位置。

可选地，所述根据所述钢环上的打孔位置获取所述隧道初砌上的打孔位置的步骤，包括：

获取所述钢环片上未标记的所述预留孔位置；

根据所述钢环片上未标记的所述预留孔位置在所述隧道初砌上的投影确定所述隧道初砌上的打孔位置。

可选地，所述钢筋检测装置为电磁检测器或者超声波检测器。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种智能打孔位置判断系统，所述智能打孔位置判断系统包括：

钢筋检测装置，用以检测隧道初砌中的钢筋位置；

图像成型装置，与所述钢筋检测装置通讯连接，用以根据所述钢筋位置进行可视化模拟，以及对所述钢环上的预设打孔位置和所述隧道初砌上的打孔位置进行可视化模拟，所述图像成型装置还用于对所述钢环上与所述钢筋位置重叠的所述预设打孔位置进行标记；以及，

控制装置，分别与所述图像成型装置和所述钢筋检测装置通讯连接，所述控制装置用于将钢环上的预设打孔位置与所述钢筋位置进行比对，输出比对结果筛选可以打孔的预设打孔位置，并根据所述比对结果对预设打孔位置进行调整，所述控制装置还用于根据未标记的所述预设打孔位置确定所述隧道初砌上的打孔位置。

本发明技术方案中，通过钢筋检测装置检测隧道初砌内的钢筋位置；根据所述钢筋位置确定所述钢环上的打孔位置，以使得所述钢环上的打孔位置与所述钢筋位置错位设置；根据所述钢环上的打孔位置获取所述隧道初砌上的打孔位置。先通过钢筋检测装置检测钢筋位置，根据隧道初砌内的钢筋位置再确定所述钢环以及所述隧道初砌内的打孔位置，一方面防止直接对所述隧道初砌打孔容易打到钢筋，损坏钢筋和钻头，另一方面所述钢环上无需额外打孔来避让钢筋，导致费时费工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明智能打孔位置判断方法一实施例的流程示意图；

图2为本发明技术方案中隧道初砌内钢筋位置和钢环片的示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	隧道初砌	2	钢环片
11	钢筋位置	21	预留孔位置

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

近年来，国内各大城市掀起了轨道交通建设的高潮，地铁隧道的里程也在不断递增。然而少数城市尚缺乏对地铁隧道的保护意识，在地铁隧道施工贯通后或运营前，由于地铁周边深基坑开挖、地铁轴线上方堆重载的外部原因，造成隧道轴线偏移、隧道结构受损。为确保地铁隧道结构安全，在地铁隧道运营前，一些城市采取了隧道管片钢环加固施工技术从而排除隧道结构的安全隐患。

隧道初砌内有大连钢筋；钢环片预留孔洞与初砌内钢筋存在重叠，打孔打到一定深度才会发现问题，浪费时间，同时也会对被钻头钻到的钢筋造成一定损伤。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明提供的智能打孔位置判断方法一实施例的流程示意图。

在本实施例中，智能打孔位置判断方法包括以下步骤：

步骤S10：通过钢筋检测装置检测隧道初砌内的钢筋位置。

需要说明的是，本实施例的钢筋检测装置是具有能检测到墙体内的钢筋位置的设备，在本发明技术方案中，钢筋检测装置可以是电磁检测器，或者超声波检测器，由于电磁检测器和超声波检测器均为市场上的成熟产品，在此不做过多描述。

应理解的是，隧道初砌内的钢筋位置是指，在前期隧道盾构过程中，在隧道周侧的环片中预置的钢筋的排布位置。

进一步地，钢环设置有多个，多个钢环沿隧道延伸方向布置，每个钢环包括多个沿其周向依次布置的钢环片；将钢环沿隧道延伸方向依次编号为第一组、第二组、第三组、...；将每一组钢环的钢环片按固定顺序依次编号为a、b、c、...；步骤S10包括：

步骤S11、对隧道初砌对应安装钢环片的位置进行编号；

步骤S12、按照编号递增的顺序，通过钢筋检测装置依次检测对应区域的钢筋位置。

需要说明的是，在使用钢环对隧道进行加固时，一般采用多个钢环沿隧道的延伸方向依次布置，多个钢环可以连续布置以保证最大限度的保护，可以起到支撑或者防水等保护作用；也可以按固定间隔均匀地间隔设置，同样可以起到加固支撑的作用。为了便于生产、搬运和安装，钢环一般由多个沿其周向依次布置的钢环片组成，在生产并运输到现场后再进行拼接安装形成钢环。而由于隧道初砌的钢筋位置一般没有规律可循，因此可以按每个钢环片对应的区域对隧道初砌进行分区。将每个钢环沿隧道延伸方向依次编号为第一组、第二组、第三组、...；将每个钢环的每个钢环片按照固定的排列顺序依次编号为a、b、c、...。同时，此编号也可以理解为检测顺序，按照编号递增的顺序，依次进行检测，对此顺序进行举例说明如下：可以将每个钢环片以及其在隧道初砌上对应区域分为第一组a区、第一组b区、第一组c区、...、第二组a区、第二组b区、第二组c区、...、第三组a区、第三组b区、第三组c区、...，以此类推，并按照此顺序进行检测。

可以理解的是，具体编号数量根据实际情况确定，并不局限于一、二、三，以及a、b、c，英文字母达到上限可以叠加如aa、ab等；编号的形式在此也不做限制，可以用罗马数字，阿拉伯数字均可；顺序依次编号的目的是为了便于记录、检测以及后期的调用，在实际操作过程中可以考虑根据现场情况进行调整，例如有多台设备可以分段进行检测，或者从两端向中间检测。此类方法都是本领域技术人员容易想到的，在此不做过多举例。

步骤S20：根据钢筋位置确定钢环上的打孔位置，以使得钢环上的打孔位置与钢筋位置错位设置。

需要说明的是，钢环上的打孔位置就是对应在隧道初砌上的打孔位置，因此在确定钢环上的打孔位置时，需要避开钢筋的位置，以避免在隧道初砌上打孔时打到钢筋，一方面对钢筋造成损伤，另一方面对钻头同样有损伤。

在本发明一实施例中，在步骤S20之前，还包括以下步骤：

步骤S13、通过图像成型装置对钢筋位置进行模拟；

步骤S14、获取钢筋位置的模拟结果，根据钢筋位置的模拟结果按对应区域进行分区。

需要说明的是，图像成型装置可以将钢筋位置检测装置所检测到的钢筋位置模拟为可视化数据模型，便于观察和比对。

需要说明的是，在钢筋检测装置进行检测时，虽然是按照顺序检测，但检测结果在隧道的周向必然是连续的钢筋网络，因此在图像成型装置进行模拟时，会沿隧道的周向将整个钢环对应区域的钢筋位置一体化模拟出来，然后将模拟结果，根据分区编号将每个钢环片所对应的区域进行分区，以便于后续与对应钢环片进行比对。

可以理解的是，在打孔时，一般是沿隧道的径向打孔，因此图像成型装置的模拟主要以钢筋沿径向投影在隧道初砌的内壁上的投影为主，以避免在隧道初砌上打孔时打到钢筋，至于钢筋的在隧道初砌内的深度仅为次要考虑或者不考虑钢筋的深度。在输出模拟结果时，可以输出为立体数据图形，也可以将立体数据图形展开为平面，便于指导后续的打孔施工，在展开时考虑钢材的弯曲变形量为本领域技术人员容易想到的，在此不做过多描述。

进一步地，每个钢环片上设有多个预留孔位置，多个预留孔位置沿钢环片周向均匀分布；

步骤S20包括：

步骤S21、根据对应区域的钢筋位置与钢环片上的预留孔位置进行比对；

步骤S22、获取比对结果，根据比对结果标记与对应区域的钢筋位置重叠的预留孔位置；

步骤S23、将未被标记的预留孔位置确定为最终打孔位置。

需要说明的是，在现有技术的实施过程中，一般是在钢环片上根据能够确保安装稳定的情况下，预先设置好多个预留孔位置并打孔，多个预留孔位置沿钢环片的周向均匀分布以使其受力均匀，在对应打孔时发现打到钢筋后则放弃此孔位，换一个孔位重新打孔，在此过程中就出现了费工费力的情况。在本实施例中，对钢环片进行打孔之前，先根据每个钢环片对应区域的钢筋位置与钢环片上的预留孔位置进行比对，并判断预留孔位置是否与钢筋位置发生了重叠，如果已经重叠了再打孔也会与钢筋产生干涉，因此对与钢筋位置重叠的预留孔位置在数据图形上进行标记，对于有标记的预留孔位置则放弃对其打孔，将未被标记的预留孔位置确定为最终打孔位置。在钢环片生产的过程中，减少了打孔数量避免资源浪费的同时提升了加工效率，在将钢环片安装到隧道初砌的施工步骤中，避免了打到钢筋而重新打孔的人力浪费，提高了安装效率。

进一步地，在步骤S21中，每个钢环的多个钢环片的尺寸不同，预留孔位置的数量和位置根据钢环片的尺寸确定；其中，相邻两个钢环的钢环片并排设置。

需要说明的是，虽然钢环是由多个钢环片首尾相连环绕而成，但是每个钢环的各个钢环片的尺寸不同，在具体实施中，一般情况下，各个钢环片的宽度相同，但是弧长各不相同，因此，弧长较大的钢环片则预留孔位置的数量较多，弧长较小的钢环片则预留孔位置的数量较少，在本实施例中，为保证安装强度，各个预留孔位置沿钢环片宽度方向上的间距不超过50cm，沿钢环片周向的间距不超过60cm。每两个相邻钢环的钢环片并排设置是指，沿隧道长度方向并排设置的钢环片的弧长均相同，以便于制作和连接。

进一步地，步骤S21包括：

步骤S211、通过图像成型装置对钢环片的预留孔位置进行模拟；

步骤S212、获取预留孔位置的模拟结果，将预留孔位置的模拟结果与对应区域的钢筋位置的模拟结果进行智能比对。

需要说明的是，为了便于钢环片上的预留孔位置与对应隧道初砌内的钢筋位置进行比对，图像成型装置还可以模拟每个钢环片的加工数据，包括尺寸、形状以及对应的预留孔位置数据，并将模拟结果与钢筋位置进行智能比对，在智能比对的过程中，图像成型装置先将隧道初砌以及隧道初砌内的钢筋位置模拟为图形，然后根据钢环片的设计参数，将其图形模拟在隧道初砌图形的内侧，其中，钢环片的图形参数包括预留孔位置的信息，将对应预留孔位置投影在隧道初砌上，使预留孔位置的投影与钢筋位置处于同一成型面，并判断预留孔位置的投影与钢筋位置是否重合，以实现智能比对。

可以理解的是，图像成型装置还具有智能图像识别的功能，如果钢环片的预留孔位置投影在隧道初砌内壁上的图形，落在钢筋投影在隧道初砌内壁上的图形之外，则说明预留孔位置与钢筋位置没有产生干涉；反之，则对相应的预留孔位置做出标记，在加工时将对应做出标记的预留孔位置的孔位删掉，在钻孔加工时则不对发生干涉的预留孔位置打孔，节省了工序。

在本发明一实施例中，钢环片上的预留孔位置的最大数量为Nm，实际最终打孔数量为N，被标记的预留孔位置的数量为S，Nm-S＝N。

步骤S23包括：

步骤S231、判断N/Nm是否大于或等于预设比例值；

步骤S232、若是，直接将未标记的预留孔位置确定为最终打孔位置；

步骤S233、若否，调整被标记的预留孔位置，使其与钢筋位置错位设置，并消除标记，直至N/Nm大于或等于预设比例值，再将未标记的预留孔位置确定为最终打孔位置。

需要说明的是，钢环片上的预留孔位置的最大数量是指钢环片上的预留孔位置的总数量，此总数量并非是指最终安装时要对全部预留孔位置打孔安装，而是为避免在对隧道初砌打孔时遇到钢筋，便于重新打孔更换孔位，并保证最终钢环片安装在隧道初砌上的安装强度。其中，实际最终打孔的数量N与预留孔位置的总数量Nm的比值要大于或等于预设比例值，才可保证最终钢环片安装的稳固性。在本发明技术方案中，预设比例值根据实际生产中的需求进行计算而确定，在本实施例中预设比例值为0.6，在其他实施例中，预设比例值还可以是0.65、0.7、0.75或者0.8等等。因此在具体打孔时，要先判断未标记的预留孔位置是否足够，如果被标记的预留孔位置过多，则无法保证钢环片的安装强度，本实施例中，若实际最终打孔的数量N与预留孔位置的总数量Nm的比值小于0.6，则需要调整已被标记的预留孔位置，使其与钢筋的位置错开，并消除其标记，直至未标记的预留孔位置的数量足够，再进行打孔。

可以理解的是，在调整已被标记的预留孔位置时，可需根据整体预留孔位置智能调整，保证实际打孔时的孔位在钢环片上均匀分布，避免孔位集中设置，导致钢环片受力不均。

步骤S30：根据钢环上的打孔位置获取隧道初砌上的打孔位置。

可以理解的是，在确定好钢环上的打孔位置后，即可确定隧道初砌上的打孔位置，不必担心会打到钢筋。

进一步地，步骤S30包括：

步骤S31、获取钢环片上未标记的预留孔位置；

步骤S32、根据钢环片上未标记的预留孔位置在隧道初砌上的投影确定隧道初砌上的打孔位置。

需要说明的是，未标记的预留孔位置是指最终钢环片上的打孔位置，在获取未标记的预留孔位置后，通过图像成型装置对应模拟并投影在隧道初砌上，用以指导打孔设备对隧道初砌进行打孔。

本发明还提供一种智能打孔位置判断系统。

在本发明提供的智能打孔位置判断系统的一实施例中，智能打孔位置判断系统包括：

钢筋检测装置，用以检测隧道初砌中的钢筋位置；

图像成型装置，与钢筋检测装置通讯连接，用以根据钢筋位置进行可视化模拟，以及对钢环上的预设打孔位置和隧道初砌上的打孔位置进行可视化模拟，图像成型装置还用于对钢环上与钢筋位置重叠的预设打孔位置进行标记；

打孔设备，用于在隧道初砌上的打孔位置打孔；以及，

控制装置，分别与图像成型装置、钢筋检测装置和打孔设备通讯连接，控制装置用于将钢环上的预设打孔位置与钢筋位置进行比对，输出比对结果筛选可以打孔的预设打孔位置，并根据比对结果对预设打孔位置进行调整，控制装置还用于根据未标记的预设打孔位置确定隧道初砌上的打孔位置，并控制打孔设备在对应打孔位置打孔。

本实施例通过钢筋检测装置检测隧道初砌内的钢筋位置；通过图像成型装置接收钢筋检测装置检测到的位置信息模拟钢筋位置；控制装置根据钢筋位置确定钢环上的打孔位置；控制装置控制打孔设备根据钢环上的打孔位置在隧道初砌上打孔。先通过钢筋检测装置检测钢筋位置并配合以图像成型装置对检测结果进行模拟，控制装置根据隧道初砌内的钢筋位置再确定钢环以及隧道初砌内的打孔位置，以使得打孔位置与钢筋位置错位设置，一方面防止直接对隧道初砌打孔容易打到钢筋，损坏钢筋和钻头，另一方面钢环片上无需额外打孔，来避让，导致费时费工。

进一步地，控制装置还用于对隧道初砌对应安装钢环片的位置进行编号；钢环设置有多个，多个钢环沿隧道延伸方向布置，每个钢环包括多个沿其周向依次布置的钢环片；将钢环沿隧道延伸方向依次编号为第一组、第二组、第三组、...；将每一组钢环的钢环片按固定顺序依次编号为a、b、c、...。对隧道初砌对应安装钢环片的位置进行编号；按照编号递增的顺序，通过钢筋检测装置依次检测对应区域的钢筋位置。

进一步地，图像成型装置还用于对钢筋检测装置的检测结果进行模拟后，将模拟结果按对应区域进行分区，在钢筋检测装置进行检测时，虽然是按照顺序检测，但检测结果在隧道的周向必然是连续的钢筋网络，因此在图像成型装置进行模拟时，会沿隧道的周向将整个钢环对应区域的钢筋位置一体化模拟出来，然后将模拟结果，根据分区编号将每个钢环片所对应的区域进行分区，以便于后续与对应钢环片进行比对。

可以理解的是，在打孔时，一般是沿隧道的径向打孔，因此图像成型装置的模拟主要以钢筋沿径向投影在隧道初砌的内壁上的投影为主，以避免在隧道初砌上打孔时打到钢筋，至于钢筋的在隧道初砌内的深度仅为次要考虑或者不考虑钢筋的深度。在输出模拟结果时，可以输出为立体数据图形，也可以将立体数据图形展开为平面，便于指导后续的打孔施工，在展开时考虑钢材的弯曲变形量为本领域技术人员容易想到的，在此不做过多描述。

进一步地，每个钢环片上设有多个预留孔位置，多个预留孔位置沿钢环片周向均匀分布，控制装置根据对应区域的钢筋位置与钢环片上的预留孔位置进行比对；控制装置根据比对结果判断预留孔位置是否与对应区域的钢筋位置重叠；通过图像成型装置标记与对应区域的钢筋位置重叠的预留孔位置，控制装置控制数控机床在钢环片上未被标记的预留孔位置打孔。

需要说明的是，钢环上的打孔位置就是对应在隧道初砌上的打孔位置，因此在确定钢环上的打孔位置时，需要避开钢筋的位置，以避免在隧道初砌上打孔时打到钢筋，一方面对钢筋造成损伤，另一方面对钻头同样有损伤。

需要进一步说明的是，在现有技术的实施过程中，一般是在钢环片上根据能够确保安装稳定的情况下，预先设置好多个预留孔位置并打孔，多个预留孔位置沿钢环片的周向均匀分布以使其受力均匀，在对应打孔时发现打到钢筋后则放弃此孔位，换一个孔位重新打孔，在此过程中就出现了费工费力的情况。在本实施例中，对钢环片进行打孔之前，先根据每个钢环片对应区域的钢筋位置与钢环片上的预留孔位置进行比对，并判断预留孔位置是否与钢筋位置发生了重叠，如果已经重叠了再打孔也会与钢筋产生干涉，因此对与钢筋位置重叠的预留孔位置在数据图形上进行标记，对于有标记的预留孔位置则放弃对其打孔，在未被标记的预留孔位置打孔。在钢环片生产的过程中，减少了打孔数量避免资源浪费的同时提升了加工效率，在将钢环片安装到隧道初砌的施工步骤中，避免了打到钢筋而重新打孔的人力浪费，提高了安装效率。

进一步地，每个钢环的多个钢环片的尺寸不同，预留孔位置的数量和位置根据钢环片的尺寸确定。虽然钢环是由多个钢环片首尾相连环绕而成，但是每个钢环的各个钢环片的尺寸不同，在具体实施中，一般情况下，各个钢环片的宽度相同，但是弧长各不相同，控制装置在设置预留孔位置时，弧长较大的钢环片则预留孔位置的数量较多，弧长较小的钢环片则预留孔位置的数量较少，在本实施例中，为保证安装强度，各个预留孔位置沿钢环片宽度方向上的间距不超过50cm，沿钢环片周向的间距不超过60cm。

进一步地，图像成型装置可模拟每个钢环片的预留孔位置；控制装置将每个钢环片的预留孔位置与对应区域的钢筋位置进行智能比对。

需要说明的是，为了便于钢环片上的预留孔位置与对应隧道初砌内的钢筋位置进行比对，图像成型装置还可以模拟每个钢环片的加工数据，包括尺寸、形状以及对应的预留孔位置数据，通过控制装置将模拟结果与钢筋位置进行智能比对。

进一步地，控制装置还用于判断每个钢环片的预留孔位置是否足够，并指导打孔设备进行打孔。钢环片上的预留孔位置的最大数量为Nm，实际最终打孔数量为N，被标记的预留孔位置的数量为S，Nm-S＝N；图形成像装置20还用于判断N/Nm是否大于或等于0.6；若是，则控制打孔设备在未标记的预留孔位置打孔；若否，调整被标记的预留孔位置，使其与钢筋位置错位设置，并消除标记，直至N/Nm≥0.6，再控制打孔设备在未标记的预留孔位置打孔。

需要说明的是，钢环片上的预留孔位置的最大数量是指钢环片上的预留孔位置的总数量，此总数量并非是指最终安装时要对全部预留孔位置打孔安装，而是为避免在对隧道初砌打孔时遇到钢筋，便于重新打孔更换孔位，并保证最终钢环片安装在隧道初砌上的安装强度。其中，实际最终打孔的数量N与预留孔位置的总数量Nm的比值要大于或等于0.6，才可保证最终钢环片安装的稳固性。因此在具体打孔时，要先判断未标记的预留孔位置是否足够，如果被标记的预留孔位置过多，则无法保证钢环片的安装强度，因此，若实际最终打孔的数量N与预留孔位置的总数量Nm的比值小于0.6，则需要调整已被标记的预留孔位置，使其与钢筋的位置错开，并消除其标记，直至未标记的预留孔位置的数量足够，再进行打孔。

可以理解的是，在调整已被标记的预留孔位置时，可需根据整体预留孔位置智能调整，保证实际打孔时的孔位在钢环片上均匀分布，避免孔位集中设置，导致钢环片受力不均。

进一步地，打孔设备为自动化打孔设备，控制装置获取钢环片上未标记的预留孔位置；根据钢环片上未标记的预留孔位置在隧道初砌上的投影确定隧道初砌上的打孔位置；控制装置通过控制打孔设备在隧道初砌上的打孔位置自动打孔。

需要说明的是，未标记的预留孔位置是指最终钢环片上的打孔位置，在获取未标记的预留孔位置后，通过图像成型装置对应模拟并投影在隧道初砌上，用以指导打孔设备对隧道初砌进行打孔。

可以理解的是，打孔设备也可以是人工操作的打孔设备，根据控制装置的位置指示进行打孔。

应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。

需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。

另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的智能打孔位置判断方法，此处不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能打孔位置判断方法，用于隧道加固，其特征在于，所述智能打孔位置判断方法包括以下步骤：

通过钢筋检测装置检测隧道初砌内的钢筋位置；

根据所述钢筋位置确定所述钢环上的打孔位置，以使得所述钢环上的打孔位置与所述钢筋位置错位设置；

根据所述钢环上的打孔位置获取所述隧道初砌上的打孔位置。

2.如权利要求1所述的智能打孔位置判断方法，其特征在于，所述钢环包括多个沿其周向依次布置的钢环片；

将所述钢环的所述钢环片按固定顺序依次编号为a、b、c、...；

所述通过钢筋检测装置检测隧道初砌内的钢筋位置的步骤具体包括：

对所述隧道初砌对应安装所述钢环片的区域进行编号；

按照所述编号递增的顺序，通过所述钢筋检测装置依次检测对应区域的钢筋位置。

3.如权利要求2所述的智能打孔位置判断方法，其特征在于，所述根据所述钢筋位置确定所述钢环上的打孔位置的步骤之前，还包括以下步骤：

通过图像成型装置对所述钢筋位置进行模拟；

获取所述钢筋位置的模拟结果，根据所述钢筋位置的模拟结果按所述对应区域进行分区。

4.如权利要求3所述的智能打孔位置判断方法，其特征在于，每个所述钢环片上设有多个预留孔位置，多个所述预留孔位置沿所述钢环片周向均匀分布；

所述根据所述钢筋位置确定所述钢环上的打孔位置，以使得所述钢环上的打孔位置与所述钢筋位置错位设置的步骤具体包括：

根据所述对应区域的钢筋位置与所述钢环片上的所述预留孔位置进行比对；

获取比对结果，根据所述比对结果标记与所述对应区域的钢筋位置重叠的所述预留孔位置；

将未被标记的所述预留孔位置确定为最终打孔位置。

5.如权利要求4所述的智能打孔位置判断方法，其特征在于，在所述根据所述对应区域的钢筋位置与所述钢环片上的所述预留孔位置进行比对的步骤中，所述钢环的每个所述钢环片的尺寸不同，所述预留孔位置的数量和位置根据所述钢环片的尺寸确定。

6.如权利要求4所述的智能打孔位置判断方法，其特征在于，所述根据对应区域的钢筋位置与所述钢环片上的所述预留孔位置进行比对的步骤包括：

通过图像成型装置对所述钢环片的所述预留孔位置进行模拟；

获取所述预留孔位置的模拟结果，将所述预留孔位置的模拟结果与所述对应区域的钢筋位置的模拟结果进行智能比对。

7.如权利要求4所述的智能打孔位置判断方法，其特征在于，所述钢环片上的所述预留孔位置的最大数量为Nm，实际最终打孔数量为N，被标记的所述预留孔位置的数量为S，Nm-S＝N；

所述将未被标记的所述预留孔位置确定为最终打孔位置的步骤具体包括：

判断N/Nm是否大于或等于预设比例值；

若是，直接将未标记的所述预留孔位置确定为所述最终打孔位置；

若否，调整被标记的所述预留孔位置，使其与所述钢筋位置错位设置，并消除标记，直至N/Nm大于或等于所述预设比例值，再将未标记的所述预留孔位置确定为所述最终打孔位置。

8.如权利要求7所述的智能打孔位置判断方法，其特征在于，所述根据所述钢环上的打孔位置获取所述隧道初砌上的打孔位置的步骤，包括：

获取所述钢环片上未标记的所述预留孔位置；

根据所述钢环片上未标记的所述预留孔位置在所述隧道初砌上的投影确定所述隧道初砌上的打孔位置。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的智能打孔位置判断方法，其特征在于，所述钢筋检测装置为电磁检测器或者超声波检测器。

10.一种智能打孔位置判断系统，其特征在于，所述智能打孔位置判断系统包括：

钢筋检测装置，用以检测隧道初砌中的钢筋位置；

图像成型装置，与所述钢筋检测装置通讯连接，用以根据所述钢筋位置进行可视化模拟，以及对所述钢环上的预设打孔位置和所述隧道初砌上的打孔位置进行可视化模拟，所述图像成型装置还用于对所述钢环上与所述钢筋位置重叠的所述预设打孔位置进行标记；以及，

控制装置，分别与所述图像成型装置和所述钢筋检测装置通讯连接，所述控制装置用于将钢环上的预设打孔位置与所述钢筋位置进行比对，输出比对结果筛选可以打孔的预设打孔位置，并根据所述比对结果对预设打孔位置进行调整，所述控制装置还用于根据未标记的所述预设打孔位置确定所述隧道初砌上的打孔位置。

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