【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种隧道施工用控制及统计方法，特别是一种tbm喷砼平整度控制及砼消耗统计方法。
技术介绍
1、目前，敞开式tbm施工的隧道内初支喷混作业一般由搭载于tbm喷混桥上的湿喷机沿环向轨道爬行喷射完成。因湿喷机由湿喷操作手遥控控制，操作手对于初喷厚度及初支后的轮廓无法得到清晰认识，混凝土喷混厚度控制难度大，导致其表面平整度差；此外，tbm洞内初支喷射混凝土自身回弹产生的材料消耗数量无法统计，影响项目对于现场的成本管控。
2、在cn110186396a中公开了名称为“一种获取tbm隧洞形貌三维点云数据的装置及方法”的专利技术专利，该专利包括如下步骤：步骤一：tbm始发前，定位主梁上所有的扫描装置；步骤二：停机后，启动扫描装置获取三维点云数据，将各个扫描装置获取的三维点云数据拼接成完整的隧道形貌；步骤三：将获取的三维点云数据截取成两次停机所在的隧道截面之间的长度；步骤四：将基于云台转轴坐标系下的三维点云数据转换成基于大地坐标系下的三维点云数据；步骤五：将处理后的三维点云数据保存到工控机中，并拼接到已完成掘进的隧道形貌三维点云数据中；步骤六：扫描装置复位，等待下一次扫描开始。该装置及方法只是对隧洞的形貌进行三维建模，但是对于得到高精度、高密度的隧洞形貌三维模型后的具体运用却没有说。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是提供能有效对混凝土喷混厚度进行控制和材料消耗数量进行统计的tbm喷砼平整度控制及砼消耗统计方法。
2、本专利技术的目的是通过这样的技术方案实
3、1)在tbm喷混桥洞口端安装激光光栅读取装置和信号警示灯；
4、2)在tbm喷混桥掌子面端安装激光光栅发射装置；
5、3)在tbm喷混桥洞口端环向安装点云扫描装置；
6、4)启动点云扫描装置获取开挖轮廓三维点云数据，将各个扫描装置获取的三维点云数据进行拼接处理，获得完整的隧道开挖形貌点云模型；
7、5)完成扫描段落初支施工；
8、6)tbm掘进前移，启动点云扫描装置获取步骤4)相同里程段初支轮廓三维点云数据，将各个扫描装置获取的三维点云数据进行拼接处理，获得完整的隧道初支形貌点云模型；
9、7)将步骤4)和步骤6)处理完成的点云模型数据导入初支厚度分析模块，计算隧道初支厚度及实际有效的初支喷射混凝土量，并与预设完成的初支设计数据进行对比分析，生成初支平整度评价；
10、其中，在所述步骤6)中，通过将同一里程段同一端面不同法线上的挖点云模型数据a1(ax1,ay1,az1)…am(axm,aym,azm)和初支混喷后的点云模型数据b1(bx1,by1,bz1)…bm(bxm,bym,bzm)进行计算，其中，
11、
12、对同一断面不同法线上的初支厚度计算得到选取点位的初支厚度后，求取平均值，
13、
14、q—初支喷混厚度平均值，精确到小数点后3位；
15、n—选取的代表性点数；
16、ax1,ay1,az1—开挖点云模型中a1点的坐标值；
17、bx1,by1,bz1—初支喷混后点云模型中b1点的坐标值；
18、其中，开挖点云模型中a1…am与初支喷混后点云模型中b1…bm的点位一一对应，即a1与b1在同一断面法线上，以此类推；
19、
20、l-初支厚度中轴线弧长；
21、r-设计初支后的半径r与初支厚度设计值d的一半之和，即r＝r+0.5d；
22、θ-初支喷混范围对应的圆心角。
23、其中，在所述步骤7)中，喷射混凝土用量和混凝土施工时的回弹量通过如下公式计算：
24、k＝q*l*h
25、t＝w-k-c
26、k-喷射混凝土用量；
27、t-混凝土施工时的回弹量；
28、h-隧道初喷的纵向长度；
29、w-拌和站生产的混凝土总量；
30、c-现场初喷余量。
31、由于采用了上述技术方案，本专利技术具有操作方便、成本低廉的优点，采用它能够使得操作手对初喷厚度和初支后的轮廓得到清晰认识，有效控制混凝土喷混厚度，提高其表面平整度；同时，能有效计算混凝土自身回弹产生的材料消耗，强化成本管控。
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1.一种TBM喷砼平整度控制及砼消耗统计方法，其特征是，所述方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的TBM喷砼平整度控制及砼消耗统计方法，其特征是：在所述步骤6)中，通过将同一里程段同一端面不同法线上的挖点云模型数据A1(Ax1,Ay1,Az1)…Am(Axm,Aym,Azm)和初支混喷后的点云模型数据B1(Bx1,By1,Bz1)…Bm(Bxm,Bym,Bzm)进行计算，其中，
3.如权利要求2所述的TBM喷砼平整度控制及砼消耗统计方法，其特征是，在所述步骤7)中，喷射混凝土用量和混凝土施工时的回弹量通过如下公式计算：
【技术特征摘要】
1.一种tbm喷砼平整度控制及砼消耗统计方法，其特征是，所述方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的tbm喷砼平整度控制及砼消耗统计方法，其特征是：在所述步骤6)中，通过将同一里程段同一端面不同法线上的挖点云模型数据a1(ax1,ay1,az1)…am(axm,...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷万云，张萝丹，苗斌，齐梦学，黄江帆，李铁锋，杨国清，徐智磊，白继军，胡道祥，李超，
申请(专利权)人：中铁十八局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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