0　引言

混凝土湿喷机施工效率高，喷射质量好，产生粉尘少，自进入国内以来便成为隧道施工的利器^[1]。2013年9月国家交通运输部出台《关于进一步加强隧道工程质量和安全监管工作的若干意见》后，湿喷成功取代干喷成为隧道锚喷支护的必要设备。

同时，得益于国家在十二五和十三五期间对铁路、水利、隧道等基建项目的集中批复，国内的湿喷行业于近几年得到了井喷式的发展。目前，国内的湿喷产品百花齐放，集泵送单元、臂架、自行走底盘于一体的大型湿喷机已经成为行业主流。

本文对国内外的湿喷行业新产品和新动态进行了介绍，总结得到了湿喷机行业发展的新趋势，对我国湿喷机行业的发展具有一定的指导意义。

1　绿色化

作为机械手湿喷机发明者的意大利CIFA，继1986年率先推出机械手湿喷机之后，又于2018年在业内率先推出了电动力湿喷机CSSE。CSSE整机的所有功能都可以通过电动力完成，因此从源头避免了燃油的消耗和废气的产生，绿色环保。同时考虑到隧道施工的特殊工况，整机还配备了一个柴油发电机用来保证电力故障情况下的应急工作。

继CSSE之后，在2019年德国宝马展由Normet和Sika分别展出的新款湿喷机SmartDrive和Aliva-520同样采用了全新的电动力设计，标志着电动新能源在隧道施工行业中正得到逐步的推广和应用。

在国内，虽然新能源在客车、汽车等领域已经得到长足的发展，但是在湿喷领域，由于成本高和供应链不完善，目前还鲜有电动湿喷机的出现。

图1　CIFA的电动力湿喷机CSSE

图2　Sika的电动力湿喷机Aliva-520

2　智能化

湿喷机自诞生后，一直在向着智能化的方向发展，并且已经在行业形成多项成熟技术，如智能化的添加剂计量系统，故障自诊断系统等均提高了作业的便捷性，提升了工作效率。但是在臂架的智能化方面，由于技术难度大，进展相对缓慢。

2014年中联CIFA在国内率先突破了关节运动空间重构和插值技术，研发出了行业内首个多关节机械手智能实时运动控制系统，通过一个摇杆即可实现臂架7个自由度的关节同时联动，达到控制臂架末端任意轨迹移动的功能，实现喷头与受喷面的动态移动误差＜25cm，满足实际喷射精度要求，并且大大降低了机手操控的复杂性^[2]。同时，还可以通过在臂架末端安装一个3D扫描仪实现对隧道轮廓的三维扫描，最终实现全自动喷射施工，彻底摆脱对人工的依赖。

继中联CIFA之后，国内诸多公司如铁建重工、中铁装备等均开始发力智能化臂架的研究，并且都成功试制了原型机，但是受制于隧道多变和恶劣的施工环境，目前智能臂架技术尚未进行大规模推广应用，其可靠性还需要进一步论证。

3　多功能化

为了最大化利用设备，减少客户购机成本，湿喷机不再局限于单一的喷射功能，能够满足一机多用的多功能型湿喷机越来越受到市场的青睐。

图3　中联CIFA开发的智能化臂架

图4　中联CIFA开发的湿喷机智能遥控器

意大利CIFA开发的泵车湿喷机同时集成了泵车和湿喷机的功能，采用同一套臂架设计，根据需要可以快速切换臂架末端的工作装置形式，既可以作为传统的泵车使用，又可以作为长臂架湿喷机使用，特别适用于山体护坡等传统湿喷机无法作业的工况。

图6是Sika专门为挖掘机设计的快换喷头Aliva-101，其可以将挖掘机臂架快速转换为湿喷机臂架使用，从而做到对施工设备的有效利用，特别适用于小型工地的灵活作业。

图5　意大利CIFA的泵车湿喷机

图6　快换喷头Aliva-101

图7　拱喷台车LGP340-A

在国内，蓝海智装研发的拱喷台车LGP340-A在一个底盘上同时集成了湿喷机和拱架台车两套臂架，可以根据工序的需要用于拱架安装或者喷浆作业，能够在一定程度上提升工序衔接的速度，提升作业效率。

4　标准化

长期以来，国内缺乏湿喷机有关的规范和标准，湿喷机的设计多是参考国外设备进行仿制。随着国内各式湿喷机产品的需求量不断提高，设备技术争议、质量纠纷等问题日益突出，行业亟需规范。

为推动行业有序发展和提高喷射施工安全性，湿喷机相关的规范和标准在近年相继制定。其中，由中联重科主导的国家标准《建筑施工机械与设备混凝土喷射机械术语和商业规格》对喷射机械的术语和商业说明文件进行统一和规范，有利于技术发展和交流^[3]；由中联重科和徐工施维英机械有限公司分别主导的设计标准《建筑施工机械与设备 混凝土喷射台车》和《混凝土喷浆车》，从技术指标、检验方法、安全规范等多个方面对湿喷机提出了要求，为国内行业厂家研制、生产和检验湿喷机提供了一个规范性指导作用，有助于提高产品通用化、标准化的程度，提升社会效益。

5　专用化

传统的湿喷机在一些特殊工况无法满足施工需求，因此在国内外生产的湿喷机中，有的机型具有特殊功能，以便从事特定工况的喷射作业。

5.1　高原型湿喷机

针对川藏线的高原高寒环境，国内多个行业厂家开发了高原型湿喷机，能够满足4000m海拔工况下的施工作业，代表机型有中联CIFA生产的CSS3-Z1（G）和铁建重工生产的HPS3016G。

5.2　双臂湿喷机

为了提升施工效率而开发的双臂湿喷机，在一个底盘上同时集成了两套泵送单元和两套臂架，理论施工效率可以提升一倍，主要用于对施工效率有特别要求的工况，代表机型有铁建重工研发的HPS5016^[4]，耿力机械研发的GHP6015G-Ⅱ。

图8　双臂湿喷机HPS5016

5.3　矿用湿喷机

为了适应矿洞狭小空间而开发的矿用湿喷机一般喷射高度不超过10m，泵送方量不超过20方，底盘也因此更加小巧，下图是意大利CIFA开发的矿用湿喷机DINGO。

图9　矿用湿喷机DINGO

6　结论

本文对国内外厂家生产的各具特色的湿喷机进行了分析总结，并梳理了国内相关标准的制定情况，从侧面反映了当今湿喷行业的发展趋势，即绿色化、智能化、多功能化和标准化，同时由于施工工况的多样性，针对特殊工况而研发各具特色的专用化湿喷机也正在成为一个趋势。

参考文献：

[1]刘鹏.试析湿式混凝土喷射机的发展及应用[J].江西煤炭科技，2015（4）：87-88.

[2]陶泽安，梁聪慧等，混凝土喷射机臂架运动控制系统的研究与开发[J].建设机械技术与管理，2012（11）：125-128.

[3]GB/T 36255-2018，建筑施工机械与设备 混凝土喷射机械术语和商业规格[S].

[4]胡清.铁建重工研制的全球首台双臂混凝土湿喷机问世[N].中国铁道建筑报，2019-10-29.

作者简介：王航，男，硕士研究生，主要从事混凝土湿喷机的研发工作。