[发明专利]一种穿越岩溶通道的隧道结构及隧道穿越岩溶通道系统

权利要求书

1.一种隧道穿越岩溶通道系统，其特征在于，所述隧道穿越岩溶通道系统包括：

岩溶边界判定模块，与中央控制模块连接，用于通过SWG多波地震探测仪搭载检波器进行待挖掘停车带岩溶边界的判定；

中央控制模块，与岩溶边界判定模块、隧道断面挖掘模块、钻孔探测模块、断面数据分析模块连接，用于通过单片机和/或中央处理器协调控制所述隧道穿越岩溶通道的系统各个模块的正常运行；

隧道断面挖掘模块，与中央控制模块连接，用于通过隧道挖掘装置按照停车带的内轮廓扩挖隧道断面；

钻孔探测模块，与中央控制模块连接，用于通过钻孔探测装置进行隧道断面的钻孔探测，并利用钻进的注浆孔观察获取钻孔穿越区域的岩性、地质结构构造以及地下水情况信息；

断面数据分析模块，与中央控制模块连接，用于通过数据分析程序对获取的钻孔穿越区域的数据信息进行分析，获得地层、地性以及节理裂隙特征，包括以下步骤：

a.获取钻孔穿越区域的彩色图像作为输入图像；

b.利用归一化公式对输入的钻孔穿越区域的彩色图像进行归一化处理；

其中，所述归一化公式为：

其中，V₂表示归一化的向量，表示开平方根操作，N表示未归一化向量V₁的列数，∑表示累加操作，e_i表示未归一化向量V₁中的第i列元素，V₁表示未归一化的向量；

c.采用卷积神经网络特征提取算法获取归一化处理后的孔穿越区域图像的关于地层、地性以及节理裂隙的特征。

2.如权利要求1所述的隧道穿越岩溶通道系统，其特征在于，所述隧道穿越岩溶通道系统，还包括：

数据采集模块，与中央控制模块连接，用于通过数据采集设备获取待挖掘停车带的周边环境以及内外轮廓的数据信息；

中央控制模块，与数据采集模块、整平层铺设模块、岩溶通道穿越模块、数据存储模块、更新显示模块连接，用于通过单片机和/或中央处理器协调控制所述隧道穿越岩溶通道的系统各个模块的正常运行；

整平层铺设模块，与中央控制模块连接，用于在隧道衬砌顶部铺设整平层；

岩溶通道穿越模块，与中央控制模块连接，用于通过挖掘装置进行岩溶通道的穿越，并在岩溶通道的高水位口设置拦水坝；

数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过存储器存储待挖掘停车带的周边环境以及内外轮廓数据信息、岩溶边界判定信息、隧道断面挖掘信息、钻孔探测信息、断面数据分析结果、整平层铺设信息以及岩溶通道穿越信息；

更新显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器对获取的挖掘停车带的周边环境以及内外轮廓数据信息、岩溶边界判定信息、隧道断面挖掘信息、钻孔探测信息、断面数据分析结果、整平层铺设信息以及岩溶通道穿越信息的实时数据进行更新显示。

3.如权利要求2所述的隧道穿越岩溶通道系统，其特征在于，所述岩溶通道穿越模块利用挖掘装置进行岩溶通道的穿越，在岩溶通道的高水位口设置拦水坝，具体过程为：

当岩溶通道狭长时，利用挖掘装置从边墙基础通过；当隧道底部有较大溶洞流水时，在岩溶通道的高水位口设置拦水坝，并进行引流；或者在隧道底部以下砌筑圬工承重墙，作为支撑墙体，跨越而过。

4.如权利要求2所述的隧道穿越岩溶通道系统，其特征在于，所述整平层铺设模块在隧道衬砌顶部铺设整平层，具体过程为：

在隧道中安装供圈，隧道左右两侧安装边墙，隧道上下侧安装仰拱模板；安装完成后，整体结构对隧道起到支撑稳固作用；

在隧道顶部凿除浮碴、清洗找平层，精确放样；支立模板和安设传力杆、胀缝板；在上侧摊铺混凝土，振捣混凝土，提浆、刮平；

刮平完成后，进行木抹制毛、机械锯缝，拆模填缝。