隧道施工邁向數字化？全智能混凝土噴射機了解一下

如今，隧道施工的工作中也出現了黑科技。據《科技日報》報道，全球首台全智能型混凝土噴射機在長沙驗收下線，它可實現對隧道噴射區域3D掃描建模，具備自動定位、路徑規劃、智能噴射、自動修正、數據交互等功能。那麼，為什麼要研發這台全智能混凝土噴射機？這台機器到底有何特殊之處？

全球首台全智能型混凝土噴射機（圖片來源：紅網）

為什麼要研發全智能混凝土噴射機呢？據紅網報道，傳統的地下空間噴射支護技術主要依靠人工操作濕噴機施工，噴射一定厚度混凝土達到支護作用。人為操作不僅勞動強度大，也存在噴射計量不均、噴射速度不快、噴射成形不穩等問題，影響地下空間支護的施工速度和質量。並且施工作業環境伴有大量粉塵顆粒和噪聲污染，還存在地下坍塌的危險，直接影響作業人員身體健康甚至威脅生命安全。為了解決這些問題、保護作業人員安全，全智能型混凝土噴射機應運而生。

那麼，這台機器是如何工作的呢？據《湖南日報》報道，工作時，這台全智能型混凝土噴射裝備能夠在隧道內自動定位，通過3D掃描儀對隧道輪廓尺寸、超欠挖數據等進行自動識別，然后規劃噴射路徑，完成自動噴射作業。作業過程中，影響噴射回彈率的數據不斷導入數據庫，在不同噴射狀態下實現參數的自動匹配，並且通過自學習功能不斷優化回彈率，確保施工質量﹔設備的數據交互系統可全程採集施工參數形成日志，自動上傳至雲端服務器，由專業軟件進行數據分析生成報表和圖例。

該裝備項目負責人、鐵建重工中央研究總院液壓應用研究所所長張廷壽在接受中國新聞網採訪時表示，“該裝備解決了人工作業環境差、勞動強度大、安全風險高的難題，在提高施工效率、確保施工質量的同時，通過自學習功能不斷優化回彈率，真正實現隧道噴護提質增效。”下一步，該裝備將通過海量的施工經驗數據庫、友好的數據交互系統和智能化的操作控制系統，實現單機無人化噴射作業，為傳統隧道施工邁向數字化建造走出堅實的一步。（董子一）

本文由中科院物理所副研究員羅會仟進行科學性把關，目前其主要研究領域為超導、電子、電磁、半導體、自動化、中子散射等。