1.本发明涉及一种隧道混凝土喷射回弹率的控制方法及湿喷系统，属于隧道施工技术领域。
背景技术：2.隧道或巷道等地下工程掘进施工中，少不了喷射混凝土支护，目前，混凝土喷射技术主要有干喷和湿喷。干喷是将水泥、砂石骨料以及速凝剂按照一定的比例混合，放入湿喷机内，然后由压缩空气将混合料高速喷射到工作面上；湿喷是预先按照一定水灰比将水泥、砂石骨料以及外加剂进行搅拌，再用压缩空气输送到喷嘴与速凝剂混合。相对于干式喷射技术，湿式喷射混凝土施工时大大降低了混凝土喷射过程中的回弹率和粉尘污染，能获得较好的施工质量，改善施工环境。但湿喷设备及工艺较为复杂，需要专用设备。国外喷射混凝土基本采用湿喷技术，国内也逐渐采用湿喷技术取代干喷技术。
3.湿喷技术优势明显，但在喷射施工中不可避免的会产生混凝土回弹，由此产生三个问题：一是由于回弹料很难重复利用，回弹物料的损失和清理将会大幅度增加施工成本；二是回弹料还会提高空气中的粉尘浓度，不利于施工人员的身体健康；三是回弹的物料中主要为粗骨料，粗骨料的损失近似于提高了喷射混凝土中的胶凝材料用量和砂率，增大了喷射混凝土的收缩开裂风险，不利于其耐久性。混凝土喷射回弹率与湿喷机喷嘴与隧道壁面的距离及角度、混凝土喷射速率、混凝土配合比、速凝剂添加量有关，在湿喷机施工过程中灵活调整施工工艺，避免盲目施工可以减少混凝土回弹。
4.现有的隧道混凝土喷射回弹率的检测方法主要使用人工检测方式，比如中国专利号201510079858.6提出一种隧道施工中初衬混凝土湿喷回弹率的测定方法，具体包括如下步骤：步骤1：取样；进行湿喷混凝土试验；对喷射混凝土进行随机取样；取样种类为喷出物、回弹物以及实粘物三类样品；每一类样品不少于3个；步骤2：冲洗筛分，筛去混凝土中的全部细料；步骤3：称重；称量每个样品的质量；求取样本质量平均值作为对应样品的质量，从而得到喷出物、回弹物及实粘物的质量；步骤4：计算回弹率。该方法工作量大，耗费大量人力，操作复杂，检测时间较长，安全系数低，降低施工效率。
5.中国专利号202010717591.x提出一种混凝土喷射系统及其控制方法，当回弹率检测系统反馈给信息控制系统的回弹率数据不达标时，信息控制系统向控制装置发出外加剂调节指令，重复该过程直至数据达标。该回弹率检测系统可通过扫描得到落在地面上的混凝土体积(机回弹材料的体积)，并根据已知的混凝土的密度参数，在信息控制系统中可计算得到回弹量，进而计算混凝土的回弹率。但该控制系统只通过调节外加剂的掺量达到降低回弹率的效果，实际上混凝土回弹率还跟喷嘴与隧道壁面的距离及角度、喷射混凝土速率等有关，该方法调节次数较多，回弹率的降低效果不明显。
技术实现要素：6.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种隧道混凝土喷射回弹率的控
制方法及湿喷系统，能够计算最小回弹率及优化湿喷方案，将湿喷方案一并发送给现场混凝土搅拌站及智能湿喷机进行调整。
7.为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
8.第一方面，本发明提供了一种隧道混凝土喷射回弹率的控制方法，包括bim平台、智能湿喷机及混凝土搅拌站，所述控制方法应用于bim平台，包括：
9.接收预先获取的隧道开挖后内轮廓及湿喷后内轮廓数据，建立隧道开挖模型和隧道湿喷模型，结合预先建立的隧道信息化模型，计算混凝土喷射附着量；
10.接收预先通过智能湿喷机主油缸压力传感器回传的数据及混凝土泵容积计算混凝土实际喷射量；
11.通过混凝土实际喷射量及混凝土喷射附着量计算混凝土回弹率；
12.接收智能湿喷机传感器采集的喷嘴与隧道壁面的角度及距离、混凝土喷射速率、絮凝剂添加量，与预先通过混凝土搅拌站回传的混凝土配合比形成湿喷方案；
13.通过不断对比历史回弹率数据及优化湿喷方案，优先选择达到预先设定的回弹率控制标准的最小回弹率数值及与最小回弹率数值对应的湿喷方案；
14.将优化的湿喷方案及混凝土预测用量发送给现场的智能湿喷机及混凝土搅拌站，进行调整。
15.进一步的，所述接收预先获取的隧道开挖后内轮廓及湿喷后内轮廓数据，建立隧道开挖模型和隧道湿喷模型，结合预先建立的隧道信息化模型，计算混凝土喷射附着量，包括：
16.建立带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轮廓边界、隧道内轮廓边界；
17.接收预先通过3d激光扫描仪扫描返回的隧道开挖后内轮廓及湿喷后内轮廓数据，建立隧道开挖模型和隧道湿喷模型，并根据地理位置相同放置隧道信息化模型、隧道开挖模型及隧道湿喷模型；
18.将隧道开挖模型和隧道湿喷模型对比，自动计算混凝土喷射附着量。
19.进一步的，所述接收预先通过智能湿喷机主油缸压力传感器回传的数据及混凝土泵容积计算混凝土实际喷射量，包括：
20.接收并处理预先通过智能湿喷机主油缸压力传感器回传的压力数据，形成压力曲线图，通过压力曲线图提取混凝土泵每次泵送有效时间、每次泵送总时间，计算每次泵送效率，并根据已知的混凝土泵容积计算每次混凝土泵送量，最后将所有计算的混凝土泵送量相加得到该循环混凝土实际喷射量。
21.进一步的，所述根据混凝土喷射附着量、混凝土实际总用量计算混凝土喷射回弹率，计算公式如下：
22.回弹率＝1-混凝土附着量/混凝土实际总用量。
23.进一步的，所述通过不断对比历史回弹率数据及优化湿喷方案，优先选择达到预先设定的回弹率控制标准的最小回弹率数值及与最小回弹率数值对应的湿喷方案，包括：
24.通过对比当前循环混凝土喷射回弹率及历史回弹率数据，并选取最小回弹率，当最小回弹率数值达到回弹率控制标准时，使用最小回弹率数值预测下一循环混凝土用量，使用对应湿喷方案分别作为下一循环智能湿喷机作业方案；当最小回弹率数值大于回弹率
控制标准时，优化最小回弹率对应的湿喷方案，智能湿喷机使用优化的湿喷方案进行下一循环湿喷作业。
25.进一步的，所述将优化的湿喷方案及混凝土预测用量发送给现场的智能湿喷机及混凝土搅拌站，进行调整，包括：
26.将混凝土预测用量及混凝土配合比发送给混凝土搅拌站，混凝土搅拌站根据混凝土预测用量及混凝土配合比准备混凝土料；
27.将喷嘴与隧道壁面的距离及角度、混凝土喷射速率、絮凝剂添加量发送给现场等待施工的智能湿喷机，智能湿喷机根据这些数据进行臂架、混凝土喷射速率及絮凝剂添加量的调整。
28.进一步的，所述混凝土用量预测方法为：将隧道开挖轮廓模型与隧道信息化模型的内轮廓边界进行对比，自动计算混凝土理论用量，并根据混凝土理论用量和最小回弹率数值计算当前循环混凝土用量。
29.第二方面，本发明提供一种隧道混凝土喷射回弹率的控制装置，包括：
30.第一处理单元，用于接收预先获取的隧道开挖后内轮廓及湿喷后内轮廓数据，建立隧道开挖模型和隧道湿喷模型，结合预先建立的隧道信息化模型，计算混凝土喷射附着量；
31.第二处理单元，用于接收预先通过智能湿喷机主油缸压力传感器回传的数据及混凝土泵容积计算混凝土实际喷射量；
32.第三处理单元，用于通过混凝土实际喷射量及混凝土喷射附着量计算混凝土回弹率；
33.湿喷方案获取单元，用于接收智能湿喷机传感器采集的喷嘴与隧道壁面的角度及距离、混凝土喷射速率、絮凝剂添加量，与预先通过混凝土搅拌站回传的混凝土配合比形成湿喷方案；
34.湿喷方案优化单元，用于通过不断对比历史回弹率数据及优化湿喷方案，优先选择达到预先设定的回弹率控制标准的最小回弹率数值及与最小回弹率数值对应的湿喷方案；
35.调整单元，用于将优化的湿喷方案及混凝土预测用量发送给现场的智能湿喷机及混凝土搅拌站，进行调整。
36.第三方面，本发明提供一种湿喷系统，包括bim平台、智能湿喷机及混凝土搅拌站，所述系统应用于bim平台，包括：
37.第一处理单元，用于接收预先获取的隧道开挖后内轮廓及湿喷后内轮廓数据，建立隧道开挖模型和隧道湿喷模型，结合预先建立的隧道信息化模型，计算混凝土喷射附着量；
38.第二处理单元，用于接收预先通过智能湿喷机主油缸压力传感器回传的数据及混凝土泵容积计算混凝土实际喷射量；
39.第三处理单元，用于通过混凝土实际喷射量及混凝土喷射附着量计算混凝土回弹率；
40.湿喷方案获取单元，用于接收智能湿喷机传感器采集的喷嘴与隧道壁面的角度及距离、混凝土喷射速率、絮凝剂添加量，与预先通过混凝土搅拌站回传的混凝土配合比形成
湿喷方案；
41.湿喷方案优化单元，用于通过不断对比历史回弹率数据及优化湿喷方案，优先选择达到预先设定的回弹率控制标准的最小回弹率数值及与最小回弹率数值对应的湿喷方案；
42.调整单元，用于将优化的湿喷方案及混凝土预测用量发送给现场的智能湿喷机及混凝土搅拌站，进行调整。
43.进一步的，所述智能湿喷机传感器包括激光雷达、旋转编码器、流量计，其中激光雷达和旋转编码器分别用于记录喷嘴与隧道壁面的距离及角度，流量计用于记录混凝土喷射速率及絮凝剂添加量，智能湿喷机上的传感器与车载电脑连接，车载电脑通过通讯系统采集传感器数据并上传至bim平台。
44.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
45.(1)本专利提出一种bim平台，该bim平台可以实现带有地理位置的隧道信息化模型的建立、处理3d激光扫描仪扫描的隧道内轮廓数据，并实现隧道混凝土附着量及混凝土理论用量的自动计算。
46.(2)本专利提出一种bim平台，该bim平台实现智能湿喷机主油缸压力传感器回传的压力数据的处理，并自动计算泵送效率及混凝土实际用量，最终实现混凝土喷射回弹率的自动计算。
47.(3)本专利提出一种混凝土喷射回弹率的控制方法，通过对比当前循环混凝土喷射回弹率及历史回弹率数据，选择最小回弹率及对应的湿喷方案，当最小回弹率达到回弹率控制标准时，最小回弹率用作下一循环混凝土用量的预测，对应的湿喷方案作为下一循环智能湿喷机的作业方案；当最小回弹率大于回弹率控制标准时，优化最小回弹率对应的湿喷方案，最小回弹率用作下一循环混凝土用量的预测，优化后的湿喷方案作为下一循环智能湿喷机的作业方案。
48.(4)本专利提出一种智能湿喷作业系统，bim平台将混凝土预测用量及混凝土配合比以指令形式发送给混凝土搅拌站，混凝土搅拌站根据指令准备混凝土料；bim平台将喷嘴与隧道壁面的距离及角度、混凝土喷射速率、絮凝剂添加量发送给现场等待施工的智能湿喷机，同时bim平台收集智能湿喷机施工参数计算最小回弹率及优化湿喷方案，最小回弹率用作计算下一循环混凝土用量的预测，并同湿喷方案一并发送给现场混凝土搅拌站及智能湿喷机。
附图说明
49.图1是本发明实施例提供的隧道信息化模型示意图；
50.图2是本发明实施例提供的隧道湿喷模型示意图；
51.图3是本发明实施例提供的混凝土喷射回弹率计算流程图；
52.图4是本发明实施例提供的回弹率控制及湿喷方案优化方法流程图；
53.图5是本发明实施例提供的混凝土实际用量预测流程图；
54.图6是本发明实施例提供的智能湿喷作业系统示意图。
具体实施方式
55.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
56.实施例1
57.本实施例介绍一种隧道混凝土喷射回弹率的控制方法，包括bim平台、智能湿喷机及混凝土搅拌站，所述控制方法应用于bim平台，包括：
58.接收预先获取的隧道开挖后内轮廓及湿喷后内轮廓数据，建立隧道开挖模型和隧道湿喷模型，结合预先建立的隧道信息化模型，计算混凝土喷射附着量；
59.接收预先通过智能湿喷机主油缸压力传感器回传的数据及混凝土泵容积计算混凝土实际喷射量；
60.通过混凝土实际喷射量及混凝土喷射附着量计算混凝土回弹率；
61.接收智能湿喷机传感器采集的喷嘴与隧道壁面的角度及距离、混凝土喷射速率、絮凝剂添加量，与预先通过混凝土搅拌站回传的混凝土配合比形成湿喷方案；
62.通过不断对比历史回弹率数据及优化湿喷方案，优先选择达到预先设定的回弹率控制标准的最小回弹率数值及与最小回弹率数值对应的湿喷方案；
63.将优化的湿喷方案及混凝土预测用量发送给现场的智能湿喷机及混凝土搅拌站，进行调整。
64.如图1至图5所示，本实施例提供的隧道混凝土喷射回弹率的控制方法，其应用过程具体涉及如下步骤：
65.步骤1：在bim平台建立带有地理位置的隧道信息化模型1，隧道信息化模型包括隧道外轮廓边界2、隧道内轮廓边界3。
66.步骤2：3d激光扫描仪扫描的隧道开挖后内轮廓及湿喷后内轮廓数据上传到bim平台，建立隧道开挖模型4和隧道湿喷模型5，并根据地理位置相同放置隧道信息化模型1、隧道开挖模型2及隧道湿喷模型5。
67.步骤3：bim平台通过隧道开挖模型4和隧道湿喷模型5对比，自动计算混凝土喷射附着量。
68.步骤4：bim平台分析并处理智能湿喷机主油缸压力传感器回传的压力数据，形成压力曲线图，通过压力曲线图提取混凝土泵每次泵送有效时间、每次泵送总时间，计算每次泵送效率，并根据已知的混凝土泵容积计算每次混凝土泵送量，最后将所有计算的混凝土泵送量相加得到该循环混凝土实际总用量。
69.步骤5：bim平台根据混凝土喷射附着量、混凝土实际总用量计算混凝土喷射回弹率，计算公式如下：
70.回弹率＝1-混凝土附着量/混凝土实际总用量
71.步骤6：bim平台根据智能湿喷机传感器回传的喷嘴与隧道壁面的距离及角度、混凝土喷射速率、絮凝剂添加量及混凝土搅拌站回传的混凝土配合比数据形成湿喷方案；bim平台通过对比当前循环混凝土喷射回弹率及历史回弹率数据，并选取最小回弹率，当最小回弹率数值达到回弹率控制标准时，使用最小回弹率数值预测下一循环混凝土用量，使用对应湿喷方案分别作为下一循环智能湿喷机作业方案；当最小回弹率数值大于回弹率控制标准时，优化最小回弹率对应的湿喷方案，智能湿喷机使用优化的湿喷方案进行下一循环
湿喷作业。
72.所述传感器包括激光雷达、旋转编码器、流量计，其中激光雷达和旋转编码器分别用于记录喷嘴与隧道壁面的距离及角度，流量计用于记录混凝土喷射速率及絮凝剂添加量，智能湿喷机上的传感器与车载电脑连接，车载电脑通过通讯系统采集传感器数据并上传至bim平台。
73.所述混凝土用量预测方法为：bim平台将隧道开挖轮廓模型4与隧道信息化模型1的内轮廓边界3进行对比，自动计算混凝土理论用量，并根据混凝土理论用量和最小回弹率数值计算当前循环混凝土用量。
74.步骤7：bim平台将优化的湿喷方案及混凝土预测用量发送给现场的智能湿喷机及混凝土搅拌站，具体表现为将混凝土预测用量及混凝土配合比发送给混凝土搅拌站，混凝土搅拌站根据混凝土预测用量及混凝土配合比准备混凝土料，将喷嘴与隧道壁面的距离及角度、混凝土喷射速率、絮凝剂添加量发送给现场等待施工的智能湿喷机，智能湿喷机根据这些数据进行臂架、混凝土喷射速率及絮凝剂添加量的调整。
75.实施例2
76.本实施例提供一种隧道混凝土喷射回弹率的控制装置，包括：
77.第一处理单元，用于接收预先获取的隧道开挖后内轮廓及湿喷后内轮廓数据，建立隧道开挖模型和隧道湿喷模型，结合预先建立的隧道信息化模型，计算混凝土喷射附着量；
78.第二处理单元，用于接收预先通过智能湿喷机主油缸压力传感器回传的数据及混凝土泵容积计算混凝土实际喷射量；
79.第三处理单元，用于通过混凝土实际喷射量及混凝土喷射附着量计算混凝土回弹率；
80.湿喷方案获取单元，用于接收智能湿喷机传感器采集的喷嘴与隧道壁面的角度及距离、混凝土喷射速率、絮凝剂添加量，与预先通过混凝土搅拌站回传的混凝土配合比形成湿喷方案；
81.湿喷方案优化单元，用于通过不断对比历史回弹率数据及优化湿喷方案，优先选择达到预先设定的回弹率控制标准的最小回弹率数值及与最小回弹率数值对应的湿喷方案；
82.调整单元，用于将优化的湿喷方案及混凝土预测用量发送给现场的智能湿喷机及混凝土搅拌站，进行调整。
83.实施例3
84.本实施例提供一种湿喷系统，包括bim平台、智能湿喷机及混凝土搅拌站，所述系统应用于bim平台，包括：
85.第一处理单元，用于接收预先获取的隧道开挖后内轮廓及湿喷后内轮廓数据，建立隧道开挖模型和隧道湿喷模型，结合预先建立的隧道信息化模型，计算混凝土喷射附着量；
86.第二处理单元，用于接收预先通过智能湿喷机主油缸压力传感器回传的数据及混凝土泵容积计算混凝土实际喷射量；
87.第三处理单元，用于通过混凝土实际喷射量及混凝土喷射附着量计算混凝土回弹
率；
88.湿喷方案获取单元，用于接收智能湿喷机传感器采集的喷嘴与隧道壁面的角度及距离、混凝土喷射速率、絮凝剂添加量，与预先通过混凝土搅拌站回传的混凝土配合比形成湿喷方案；
89.湿喷方案优化单元，用于通过不断对比历史回弹率数据及优化湿喷方案，优先选择达到预先设定的回弹率控制标准的最小回弹率数值及与最小回弹率数值对应的湿喷方案；
90.调整单元，用于将优化的湿喷方案及混凝土预测用量发送给现场的智能湿喷机及混凝土搅拌站，进行调整。
91.所述智能湿喷机传感器包括激光雷达、旋转编码器、流量计，其中激光雷达和旋转编码器分别用于记录喷嘴与隧道壁面的距离及角度，流量计用于记录混凝土喷射速率及絮凝剂添加量，智能湿喷机上的传感器与车载电脑连接，车载电脑通过通讯系统采集传感器数据并上传至bim平台。
92.本发明技术方案带来的有益效果
93.(1)本专利提出一种bim平台，该bim平台可以实现带有地理位置的隧道信息化模型的建立、处理3d激光扫描仪扫描的隧道内轮廓数据，并实现隧道混凝土附着量及混凝土理论用量的自动计算。
94.(2)本专利提出一种bim平台，该bim平台实现智能湿喷机主油缸压力传感器回传的压力数据的处理，并自动计算泵送效率及混凝土实际用量，最终实现混凝土喷射回弹率的自动计算。
95.(3)本专利提出一种混凝土喷射回弹率的控制方法，通过对比当前循环混凝土喷射回弹率及历史回弹率数据，选择最小回弹率及对应的湿喷方案，当最小回弹率达到回弹率控制标准时，最小回弹率用作下一循环混凝土用量的预测，对应的湿喷方案作为下一循环智能湿喷机的作业方案；当最小回弹率大于回弹率控制标准时，优化最小回弹率对应的湿喷方案，最小回弹率用作下一循环混凝土用量的预测，优化后的湿喷方案作为下一循环智能湿喷机的作业方案。
96.(4)本专利提出一种智能湿喷作业系统，bim平台将混凝土预测用量及混凝土配合比以指令形式发送给混凝土搅拌站，混凝土搅拌站根据指令准备混凝土料；bim平台将喷嘴与隧道壁面的距离及角度、混凝土喷射速率、絮凝剂添加量发送给现场等待施工的智能湿喷机，同时bim平台收集智能湿喷机施工参数计算最小回弹率及优化湿喷方案，最小回弹率用作计算下一循环混凝土用量的预测，并同湿喷方案一并发送给现场混凝土搅拌站及智能湿喷机。
97.以上内容是结合优选技术方案对本发明所作的详细说明，对本发明所属技术领域的科技人员来说，在不脱离本发明理念的前提下，还可以做出多种类似的变型及替换，比如，混凝土附着量及混凝土理论用量计算方法除了采用bim平台的三维计算方法外，也可以采用如revit、catia等bim软件，根据现有的设计bim信息模型及现场传回的3d激光扫描仪数据及智能湿喷机传感器数据，完成以上计算过程。
98.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形
也应视为本发明的保护范围。
技术特征：1.一种隧道混凝土喷射回弹率的控制方法，其特征在于，包括bim平台、智能湿喷机及混凝土搅拌站，所述控制方法应用于bim平台，包括：接收预先获取的隧道开挖后内轮廓及湿喷后内轮廓数据，建立隧道开挖模型和隧道湿喷模型，结合预先建立的隧道信息化模型，计算混凝土喷射附着量；接收预先通过智能湿喷机主油缸压力传感器回传的数据及混凝土泵容积计算混凝土实际喷射量；通过混凝土实际喷射量及混凝土喷射附着量计算混凝土回弹率；接收智能湿喷机传感器采集的喷嘴与隧道壁面的角度及距离、混凝土喷射速率、絮凝剂添加量，与预先通过混凝土搅拌站回传的混凝土配合比形成湿喷方案；通过不断对比历史回弹率数据及优化湿喷方案，优先选择达到预先设定的回弹率控制标准的最小回弹率数值及与最小回弹率数值对应的湿喷方案；将优化的湿喷方案及混凝土预测用量发送给现场的智能湿喷机及混凝土搅拌站，进行调整。2.根据权利要求1所述的隧道混凝土喷射回弹率的控制方法，其特征在于，所述接收预先获取的隧道开挖后内轮廓及湿喷后内轮廓数据，建立隧道开挖模型和隧道湿喷模型，结合预先建立的隧道信息化模型，计算混凝土喷射附着量，包括：建立带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轮廓边界、隧道内轮廓边界；接收预先通过3d激光扫描仪扫描返回的隧道开挖后内轮廓及湿喷后内轮廓数据，建立隧道开挖模型和隧道湿喷模型，并根据地理位置相同放置隧道信息化模型、隧道开挖模型及隧道湿喷模型；将隧道开挖模型和隧道湿喷模型对比，自动计算混凝土喷射附着量。3.根据权利要求1所述的隧道混凝土喷射回弹率的控制方法，其特征在于，所述接收预先通过智能湿喷机主油缸压力传感器回传的数据及混凝土泵容积计算混凝土实际喷射量，包括：接收并处理预先通过智能湿喷机主油缸压力传感器回传的压力数据，形成压力曲线图，通过压力曲线图提取混凝土泵每次泵送有效时间、每次泵送总时间，计算每次泵送效率，并根据已知的混凝土泵容积计算每次混凝土泵送量，最后将所有计算的混凝土泵送量相加得到该循环混凝土实际喷射量。4.根据权利要求1所述的隧道混凝土喷射回弹率的控制方法，其特征在于，所述根据混凝土喷射附着量、混凝土实际总用量计算混凝土喷射回弹率，计算公式如下：回弹率＝1-混凝土附着量/混凝土实际总用量。5.根据权利要求1所述的隧道混凝土喷射回弹率的控制方法，其特征在于，所述通过不断对比历史回弹率数据及优化湿喷方案，优先选择达到预先设定的回弹率控制标准的最小回弹率数值及与最小回弹率数值对应的湿喷方案，包括：通过对比当前循环混凝土喷射回弹率及历史回弹率数据，并选取最小回弹率，当最小回弹率数值达到回弹率控制标准时，使用最小回弹率数值预测下一循环混凝土用量，使用对应湿喷方案分别作为下一循环智能湿喷机作业方案；当最小回弹率数值大于回弹率控制标准时，优化最小回弹率对应的湿喷方案，智能湿喷机使用优化的湿喷方案进行下一循环
湿喷作业。6.根据权利要求1所述的隧道混凝土喷射回弹率的控制方法，其特征在于，所述将优化的湿喷方案及混凝土预测用量发送给现场的智能湿喷机及混凝土搅拌站，进行调整，包括：将混凝土预测用量及混凝土配合比发送给混凝土搅拌站，混凝土搅拌站根据混凝土预测用量及混凝土配合比准备混凝土料；将喷嘴与隧道壁面的距离及角度、混凝土喷射速率、絮凝剂添加量发送给现场等待施工的智能湿喷机，智能湿喷机根据这些数据进行臂架、混凝土喷射速率及絮凝剂添加量的调整。7.根据权利要求1所述的隧道混凝土喷射回弹率的控制方法，其特征在于，所述混凝土用量预测方法为：将隧道开挖轮廓模型与隧道信息化模型的内轮廓边界进行对比，自动计算混凝土理论用量，并根据混凝土理论用量和最小回弹率数值计算当前循环混凝土用量。8.一种隧道混凝土喷射回弹率的控制装置，其特征在于，包括：第一处理单元，用于接收预先获取的隧道开挖后内轮廓及湿喷后内轮廓数据，建立隧道开挖模型和隧道湿喷模型，结合预先建立的隧道信息化模型，计算混凝土喷射附着量；第二处理单元，用于接收预先通过智能湿喷机主油缸压力传感器回传的数据及混凝土泵容积计算混凝土实际喷射量；第三处理单元，用于通过混凝土实际喷射量及混凝土喷射附着量计算混凝土回弹率；湿喷方案获取单元，用于接收智能湿喷机传感器采集的喷嘴与隧道壁面的角度及距离、混凝土喷射速率、絮凝剂添加量，与预先通过混凝土搅拌站回传的混凝土配合比形成湿喷方案；湿喷方案优化单元，用于通过不断对比历史回弹率数据及优化湿喷方案，优先选择达到预先设定的回弹率控制标准的最小回弹率数值及与最小回弹率数值对应的湿喷方案；调整单元，用于将优化的湿喷方案及混凝土预测用量发送给现场的智能湿喷机及混凝土搅拌站，进行调整。9.一种湿喷系统，其特征在于，包括bim平台、智能湿喷机及混凝土搅拌站，所述系统应用于bim平台，包括：第一处理单元，用于接收预先获取的隧道开挖后内轮廓及湿喷后内轮廓数据，建立隧道开挖模型和隧道湿喷模型，结合预先建立的隧道信息化模型，计算混凝土喷射附着量；第二处理单元，用于接收预先通过智能湿喷机主油缸压力传感器回传的数据及混凝土泵容积计算混凝土实际喷射量；第三处理单元，用于通过混凝土实际喷射量及混凝土喷射附着量计算混凝土回弹率；湿喷方案获取单元，用于接收智能湿喷机传感器采集的喷嘴与隧道壁面的角度及距离、混凝土喷射速率、絮凝剂添加量，与预先通过混凝土搅拌站回传的混凝土配合比形成湿喷方案；湿喷方案优化单元，用于通过不断对比历史回弹率数据及优化湿喷方案，优先选择达到预先设定的回弹率控制标准的最小回弹率数值及与最小回弹率数值对应的湿喷方案；调整单元，用于将优化的湿喷方案及混凝土预测用量发送给现场的智能湿喷机及混凝土搅拌站，进行调整。10.根据权利要求9所述的湿喷系统，其特征在于，所述智能湿喷机传感器包括激光雷
达、旋转编码器、流量计，其中激光雷达和旋转编码器分别用于记录喷嘴与隧道壁面的距离及角度，流量计用于记录混凝土喷射速率及絮凝剂添加量，智能湿喷机上的传感器与车载电脑连接，车载电脑通过通讯系统采集传感器数据并上传至bim平台。
技术总结本发明公开了一种隧道混凝土喷射回弹率的控制方法及湿喷系统，所述控制方法，包括接收预先获取的隧道开挖后内轮廓及湿喷后内轮廓数据，计算混凝土喷射附着量；接收预先通过智能湿喷机主油缸压力传感器回传的数据及混凝土泵容积计算混凝土实际喷射量；通过混凝土实际喷射量及混凝土喷射附着量计算混凝土回弹率，与预先通过混凝土搅拌站回传的混凝土配合比形成湿喷方案；优化所述湿喷方案；将优化的湿喷方案及混凝土预测用量发送给现场的智能湿喷机及混凝土搅拌站，进行调整，本发明能够计算最小回弹率及优化湿喷方案，将湿喷方案一并发送给现场混凝土搅拌站及智能湿喷机进行调整。行调整。行调整。
技术研发人员：许剑臣 韩冰冰 郭英训
受保护的技术使用者：江苏徐工工程机械研究院有限公司
技术研发日：2022.07.26
技术公布日：2022/11/1
