一种隧道全断面炮孔定位装置及其定位方法

文档序号:39650876发布日期:2024-10-15 12:45阅读:120来源:国知局

本发明涉及地下洞室爆破开挖,尤其涉及一种隧道全断面炮孔定位装置及其定位方法。


背景技术:

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。

2、隧道工程作为穿越崇山峻岭的必要建筑结构,近年来随着基础设施建设规模的扩大,其建设数量也在不断增多。由于传统的钻爆法作业灵活、操作简单、占用空间小、施工便携性高,其仍然是岩质隧道工程应用最为广泛的开挖方法。但受限于炮孔钻设无可靠的技术支撑,实际钻孔位置和钻孔长度为人为主观确定,导致隧道全断面炮孔分布难以管控,严重影响隧道爆破开挖效果。

3、当前存在利用激光束将炮孔定位至掌子面上的方法,但是该种方法不能实现对掌子面上所有炮孔的同时定位,使得定位效率较低;此外,当前方法不能在炮孔钻进过程中,根据炮孔的空间信息、炮孔的实际孔长和倾角信息,为炮孔的钻进过程进行指导,不能保证炮孔钻设的精度。


技术实现思路

1、本发明为了解决上述问题,提出了一种隧道全断面炮孔定位装置及其定位方法,能够同时将掌子面上所有炮孔定位至掌子面上,提高作业效率,且在炮孔钻进过程中,能够调取炮孔的空间信息,及炮孔的实际孔长和倾角,从而能够指导实际钻孔过程,实现隧道全断面炮孔的精准、高质量钻设与成孔。

2、为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

3、第一方面,提出了一种隧道全断面炮孔定位装置,包括控制主机1、支撑架和激光精准定位器4;控制主机1与支撑架连接;激光精准定位器4与控制主机1通信连接;

4、控制主机1,用于存储掌子面中所有炮孔的位置信息和空间信息;根据掌子面中所有炮孔的位置信息,以激光束的形式将所有炮孔点位放样至掌子面上;为炮孔设置单独的炮孔编号,并将炮孔编号发送至激光精准定位器;

5、激光精准定位器4,用于根据炮孔编号,从控制主机1中调用炮孔的空间信息进行显示,并获取和显示炮孔的实际孔长和倾角信息。

6、进一步的,控制主机1,还用于存储控制点的位置信息,并根据控制点的位置信息,以激光束的形式将控制点点位放样至掌子面上;

7、控制主机1中存储的炮孔的位置信息,指炮孔相对于控制点的位置信息。

8、进一步的,控制主机1包括处理主机1-1、控制激光器1-2和激光器组件1-3;

9、处理主机1-1,用于存储掌子面中控制点的位置信息及所有炮孔的位置信息和空间信息;并为炮孔设置单独的炮孔编号;

10、控制激光器1-2,用于以激光束的形式将控制点放样至掌子面上;

11、激光器组件1-3,用于以激光束的形式将所有炮孔点位放样至掌子面上。

12、进一步的,支撑架包括可伸缩套筒2与三脚架3,控制主机1通过可伸缩套筒2与三脚架3连接。

13、进一步的,可伸缩套筒2包括底盘2-1和可伸缩杆2-2;

14、底盘2-1与三脚架3连接,控制主机1通过可伸缩杆2-2与底盘2-1连接。

15、进一步的,底盘2-1通过调平螺旋2-4与三脚架3连接,底盘2-1上设置水准气泡2-5。

16、进一步的,激光精准定位器4与控制主机1采用无线通信连接。

17、进一步的,激光精准定位器4包括定位主机3-1、数字键3-2、激光发射器3-5和显示屏3-3;

18、数字键3-2,用于设定炮孔编号;

19、激光发射器3-5,用于获取炮孔的实际孔长和倾角信息;

20、定位主机3-1,用于根据数字键3-2设定的炮孔编号,从控制主机1中调用该炮孔的空间信息;并存储激光发射器3-5获取的炮孔的实际孔长和倾角信息;

21、显示屏3-3,用于显示数字键3-2设定的炮孔编号,该炮孔的空间信息及激光发射器3-5获取的炮孔的实际孔长和倾角信息。

22、进一步的,激光精准定位器4还包括信号接收器3-4;

23、定位主机3-1通过信号接收器3-4从控制主机1中调用该炮孔的空间信息。

24、第二方面,提出了第一方面提出的一种隧道全断面炮孔定位装置的定位方法,包括:

25、在控制主机1中存储掌子面中所有炮孔的位置信息和空间信息;并为炮孔设置单独的炮孔编号,将炮孔编号发送至激光精准定位器;

26、通过支撑架将控制主机1放置于掌子面正前方的设定位置处;

27、控制主机1根据掌子面中所有炮孔的位置信息,以激光束的形式将所有炮孔点位放样至掌子面上;

28、将激光精准定位器4安装在钻孔设备上;根据炮孔编号,从控制主机1中调用炮孔的空间信息;

29、在钻孔设备钻孔过程中,获取和显示炮孔的实际孔长和倾角信息。

30、与现有技术相比,本发明的有益效果为:

31、本发明提出的一种隧道全断面炮孔定位装置及其定位方法,所述装置通过控制主机1存储掌子面中所有炮孔的位置信息和空间信息,根据掌子面中所有炮孔的位置信息,以激光束的形式将所有炮孔点位放样至掌子面上;实现对所有炮孔的同时定位,提高定位的精度和效率;控制主机1还为炮孔设置炮孔编号,并将炮孔编号发送给激光精准定位器,使得激光精准定位器能够根据炮孔编号调取炮孔的空间信息,在炮孔钻进过程中,实时获取炮孔的实际孔长和倾角信息;从而通过对比实际孔长和倾角信息及调取的炮孔的空间信息,来指导实际的炮孔钻进过程,实现隧道全断面炮孔的精准、高质量钻设与成孔。

32、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。



技术特征:

1.一种隧道全断面炮孔定位装置,其特征在于,包括控制主机、支撑架和激光精准定位器;控制主机与支撑架连接;激光精准定位器与控制主机通信连接;

2.如权利要求1所述的一种隧道全断面炮孔定位装置,其特征在于,控制主机,还用于存储控制点的位置信息,并根据控制点的位置信息,以激光束的形式将控制点点位放样至掌子面上;

3.如权利要求1所述的一种隧道全断面炮孔定位装置,其特征在于,控制主机包括处理主机、控制激光器和激光器组件;

4.如权利要求1所述的一种隧道全断面炮孔定位装置,其特征在于,支撑架包括可伸缩套筒与三脚架,控制主机通过可伸缩套筒与三脚架连接。

5.如权利要求4所述的一种隧道全断面炮孔定位装置,其特征在于,可伸缩套筒包括底盘和可伸缩杆;

6.如权利要求5所述的一种隧道全断面炮孔定位装置,其特征在于,底盘通过调平螺旋与三脚架连接,底盘上设置水准气泡。

7.如权利要求1所述的一种隧道全断面炮孔定位装置,其特征在于,激光精准定位器与控制主机采用无线通信连接。

8.如权利要求1所述的一种隧道全断面炮孔定位装置,其特征在于,激光精准定位器包括定位主机、数字键、激光发射器和显示屏;

9.如权利要求8所述的一种隧道全断面炮孔定位装置,其特征在于,激光精准定位器还包括信号接收器;

10.如权利要求1-9任一项所述的一种隧道全断面炮孔定位装置的定位方法,包括:


技术总结
本发明公开的一种隧道全断面炮孔定位装置及其定位方法,包括控制主机1、支撑架和激光精准定位器4;控制主机1与支撑架连接;激光精准定位器4与控制主机1通信连接;控制主机1,用于存储掌子面中所有炮孔的位置信息和空间信息;根据掌子面中所有炮孔的位置信息,以激光束的形式将所有炮孔点位放样至掌子面上;为炮孔设置单独的炮孔编号,并将炮孔编号发送至激光精准定位器;激光精准定位器4,用于根据炮孔编号,从控制主机1中调用炮孔的空间信息进行显示,并获取和显示炮孔的实际孔长和倾角信息。能够实现隧道全断面炮孔的精准、高质量钻设与成孔。

技术研发人员:梅洁,何川,汪波,张万志,刘成龙,靖一峰
受保护的技术使用者:西南交通大学
技术研发日:
技术公布日:2024/10/14
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