鹿岛建设在模拟隧道中对混凝土自动喷射系统进行了全面试验,并向媒体公开了验证成果。通过使用混凝土自动喷射机建立了恒定厚度喷涂技术,目标是实现全自动化。
模拟隧道断面面积为76 m2,模拟围岩为采用新奥法爆破挖掘的硬质岩石。通过预先在混凝土自动喷射机上设定喷嘴的位置、姿态、路线,机械臂自动运作,进行喷射作业。除了控制喷嘴操作方面,今后也将在混凝土喷射厚度扫描测量技术以及匹配地质条件自动喷射作业方面不断积累技术知识。
在实际施工现场,不同地区的地质情况存在差异,这就需要根据爆破作业后内壁的凹凸状态及漏水等具体情况进行适当的混凝土喷射作业。因此,在开发混凝土自动喷射系统时,必须结合喷嘴与壁面的距离、喷射量、摆动角度等组合各种不同的模式,通过对比分析模拟试验和实际应用的结果,使其相一致,不断推进其实用化进程。
除了混凝土自动喷射系统,鹿岛建设还在推动隧道其他施工方面的自动化进程,包括钻孔作业、渣土搬运、爆破后残留土体的去除、锚杆支护等,今后将利用模拟隧道依次进行验证。目标是在2020年之前,实现单人开挖作业。
山岭隧道施工伴随着很多危险性作业,今后的努力方向是实现以机械为施工主体、不依赖人工经验的开挖作业,还将通过自动化促进工作方式的改革,力争在施工中节省劳动力并改善工人的工作环境。