刘在政， 秦念稳， 邹今检， 李建华

(中国铁建重工集团有限公司， 湖南 长沙 410100)

0 引言

目前国内大力开展铁路、公路等基础设施建设。根据规划，到2020年全国铁路运营里程将达到15万km，其中的重点是扩大中西部路网规模[1]。中西部地区的隧道建设里程占比较大，其他如公路隧道、矿山巷道等修建规模亦十分可观。结合《中国制造2025》[2]战略以及隧道智能建造趋势，随着隧道及地下工程施工机械化与智能化的要求不断提高，设备智能化开发的必要性和紧迫性不容忽视。可以预见，智能化隧道施工装备在未来的国内市场大有可为。

在混凝土喷射领域，喷射工艺经历了从干喷到湿喷、人工喷射到遥控机械手喷射的发展历程，基本实现了机械化施工。目前的施工方式自动化程度不高，喷射厚度的控制主要采用人工观察、事后检测等传统手段[3-4]，操作繁琐，无法精确数据化。国外主要厂家(如瑞典Aliva,瑞士Meyco,芬兰Normet)及国内厂家现有的湿喷机功能配置比较完善，但结构比较复杂，控制方式为手动控制，主要通过操作有线或无线遥控器来操控臂架实现喷射功能，自动化程度不高[5-7]。这种操作方式对操作工人的技能水平要求较高，喷射质量参差不齐，喷射质量无法完全保证。国内一些关于自动喷射控制技术的研究主要是针对规则的墙体，编制PLC程序让机械手遵循程序做固定的重复动作[8-9]，无法动态调节，忽略了待喷面的实际超欠挖情况，且不同的轮廓需要针对性地编制程序，实际应用价值不大。……