混凝土喷射机国内外喷射混凝土技术现状喷射混凝土技术在世界上已有近百年的历史。
它始于奥地利，瑞士、德国、法国、瑞典、美国、英国、加拿大及日本等国也相继采用了喷射混凝土技术，我国是从20世纪60年代末在铁路隧道施工中推广新奥法施工时开始采用的。
喷射混凝土技术是新奥法施工的3大支柱之一，它以简便的工艺、及时的支护及较低的成本而在地下工程中得到广泛应用，目前，主要有干喷和湿喷两种喷射方式。
近10年来，湿喷技术的发展日趋完善，已成为世界各国喷射技术的发展主流，与干喷相比，湿喷的明显优势是生产率高、粉尘浓度小。
特别是包括混凝土泵、活塞式速凝剂计量泵和喷射臂在内的稠流湿喷法技术的出现，使湿喷法的应用领域大大拓宽。
目前，意大利、挪威、瑞典、日本及加拿大等很多国家的湿喷应用已占主导地位，我国的湿喷混凝土施工也越来越被人们重视。
另外，近年来国内外新型外加剂、外掺料及钢纤维喷射混凝土的研究和应用也得到迅速的发展，例如，我国冶金部建筑总院研制出了8604型速凝剂，美国和瑞士Aliva公司研制出了新型的非碱性速凝剂，德国研制成功了SiliponSPR6型增粘剂。
目前国内外喷射混凝土施工机械及其配套情况喷射混凝土机械化施工主要有施工机械和配套作业线2个内容，施工机械主要有搅拌设备、运输设备、上料设备、喷射机及喷射机械手等。
从国内外的发展趋势来看，除了对各类机械的单机研制外，更注重对机械的配套研制和使用，其目的在于实现机械化配套，加快支护速度，提高经济效益。
1.喷射混凝土主要施工机械(1)混凝土搅拌设备。
混凝土搅拌设备主要有混凝土搅拌站和混凝土搅拌楼。
目前国内常见的搅拌站(楼)见表1。
型号名称生产能力／(m3／h) 生产厂家HZS系列模块式混凝土拌合站(楼) 50～200福建泉州南方路面机械有限公司HZS系列混凝土搅拌站30、50、60、90、100、120辽宁海诺建设机械集团有限公司HZSP0-120型混凝土搅拌站120 无锡市华东建筑机械厂HL系列搅拌楼HZ系列搅拌站50～12020～90常熟市三星机械设备有限公司混凝土搅拌站55、90、120 徐州利勃海尔混凝土机械有限公司HZM、HZS系列混凝土搅拌站HL系列混凝土搅拌楼郑州市华中建筑机械厂HZS系列混凝土搅拌站25、30、50、60、75、90、120阜新市建筑工程机械厂混凝土搅拌站(楼) 25～240 韶关新宇建设机械有限公司HZS系列模块式混凝土拌合站(楼)搅拌楼是大型的设备，一般用于大的隧道工程，而搅拌站一般用于中小隧道工程。
搅拌站(楼)除了用于喷射混凝土，还用于衬砌作业。
目前，一种新型的混凝土组合式搅拌站应运而生，它具有安装简单、搅拌迅速、计量准确、性能可靠、适应强及价格适中等特点，已被广泛应用于铁路和各种混凝土施工现场。
混凝土组合式搅拌站一般在生产厂配套生产，例如双卧轴强制式搅拌机有500、750及1000等规格，而相应配套的电子计量配料机构有800、1200及1600等规格，施工单位可根据每小时需用混凝土施工用量来确定组合搅拌站设备的大小和设备的多少。
双轴卧式搅拌机(2)混凝土输送设备。
混凝土输送设备主要有混凝土泵和混凝土搅拌运输车。
在国内，混凝土泵一般用于衬砌作业;在国外，常用泵送混凝土喷射机进行湿喷作业;混凝土搅拌运输车则既可用于混凝土喷射作业，也可用于衬砌作业。
混凝土搅拌运输车有轮胎式和轨道式两种，轮胎式的运输车用得较多，常用的有辽宁海诺建设机械集团有限公司生产的HNJ5240型和HCJ5260型、华东建筑机械厂生产的MR45-1S型(7m3)和MRl0型(10m3)、徐州利勃海尔混凝土机械有限公司生产的系列混凝土搅拌运输车等。
轨道式混凝土搅拌运输车以JCGY-6型为代表，一般为罐式，有多家厂家在生产。
(3)混凝土上料设备。
喷射混凝土是隧道及地下洞室施工初期支护的主要手段之一，但却是地下工程中作业条件最恶劣的施工工序。
若为干喷，喷射机旁的粉尘浓度很大，操持喷嘴的工人处在粉尘的包围之中，劳动环境极为恶劣，严重危害工人的身体健康。
喷射射机人工上料是一项繁重的体力劳动，特别是在喷射时，输料管内充满了待喷料，喷射时的反弹力较大，这样，施喷人员很难按照喷射混凝土规程进行喷射，也难以保证高质量的喷层。
在国外，瑞士阿利瓦公司生产的31O型移动式胶带机安装在轮胎上给喷射机上料，其受料口可以调节;瑞士迈纳迪尔(Meynadier)公司生产的MeYco Robojet喷混凝土机械手的喷射机上料也采用胶带运输机;法国诺梅特(Normet)公司生产的机械手，它所用的喷射机也是用输送机来上料;美国艾姆科公司的干式或湿式喷射机则用陡角度的Cambelt闭式输送机来上料。
国内的上料机械主要是胶带输送机，大瑶山隧道采用SP45型胶带机给PH30型喷射机上料(胶带机接料端靠近地面，人工上料);南昆线米花岭隧道进出口采用广东韶关煤机厂生产的P5(长4.5m)胶带机给阿利瓦公司的285型喷射机上料;郑州康达支护技术公司生产的HPJ—II型喷混凝土机组，上料机构配用螺旋输送机。
目前我国大多数喷射机上料作业仍以人工为主，为减轻工人劳动强度、改善劳动作业环境，采用机械给喷射机上料是非常必要的。
(4)混凝土喷射机。
混凝土喷射机是将混凝土输送给喷嘴的机械，根据喷射工艺不同大致可分为干式(潮式)喷射机和湿式喷射机两大类型，从目前国内外情况来看，前者使用得较为广泛，但后者是发展趋势。
现简要介绍目前国内外混凝土喷射机的情况。
对于干喷机，国外的代表机型有瑞士阿里瓦(Aliva)公司的转子式和美国里得(Reed)公司的转盘式两种，我国有江西煤矿机械厂生产的ZP-V型喷射机和河南郑州康达支护技术有限公司研制生产PZ-5喷射机。
干式混凝土喷射机潮式混凝土喷射机对于湿喷机，国外主要有挤压泵(PC08-60M)型湿喷机、英国Compernass-208(科姆佩纳斯)型湿喷机和Aliva-285型干湿两用混凝土喷射机及德国古马恩型湿喷机和BSM-903型湿喷机等。
挤压泵其中，挤压泵(PC08-60M型)湿喷机是国外应用较广的一种湿喷机，在更换泵送软管和输料管并采用适宜粒径的骨料后，也可作混凝土泵用。
日本极东PC08-60M型和美国Challenge型湿喷机均属此类湿喷机。
我国的湿喷机则以中铁西南科学研究院研制生产的TK-96型混凝土湿喷机为代表。
TK500湿喷机根据湿喷机输送混凝土的动力不同可分为:泵送型和气送型两大类：⑴泵送型混凝土湿喷机工作时,主要是以液压泵为动力执行机构,将混凝土拌合料输送至喷嘴处,再借助于压风的动力作用将混凝土高速喷射至受喷面。
泵送型湿喷机按其结构的不同可分为以下几种:活塞泵式湿喷机、螺杆泵式湿喷机、软管挤压泵式湿喷机等。
①活塞泵式湿喷机工作原理为:利用液压缸的回程将已搅拌好的混凝土拌合料吸入缸体;利用另一液压缸的冲程将已吸入缸体内的混凝土拌合料推送至喷嘴处,然后在喷嘴处通高压风将混凝土喷射至受喷面,完成整个喷射过程。
液压缸的回程缸,冲程缸交替工作以保证混凝土的连续输送。
其工作原理如下图1-1所示:②螺杆泵式湿喷机工作原理:液压泵通过变速箱带动转动轴转动,固定在转动轴上的螺旋片将混凝土料斗中的拌合料输送到螺杆泵中,靠螺杆相对于定子套的啮合空间容积的变化将混凝土输送至喷嘴,在喷嘴处添加液体速凝剂并借助此处所通压风的作用下将物料喷射至受喷面,完成喷射作业。
工作原理如下图1-2所示,图中动力装置及变速箱没画出。
其特点:结构简单,上料高度低;输送压力大、距离长、工作可靠;螺杆形状复杂,需专门制造;定子套磨损严重,对材料使用性能要求较高。
③软管挤压泵式湿喷机工作原理:泵通过传动机构将带动泵体内行星传动机构中的滚轮转动,连续的挤压软管,使之产生真空,不断地从料斗中吸取己拌好的物料,在滚轮的连续挤压下,将软管中的混凝土拌合料压送至喷嘴,在喷嘴处借助压风将混凝土喷射至受喷面,完成喷射作业。
其工作原理如图1-3所示:其特点:生产力大,体积大,功率大;由于靠滚轮连续挤压混凝土将其输送出去,对混凝土的水灰比较大,混凝土的强度受到一定限制;挤压管的寿命较低。
⑵气送型混凝土湿喷机是以压缩空气作为动力,将混凝土拌合料在输料管中以"稀薄流"的形式经喷嘴输送至受喷面。
根据其结构的不同主要有以下三类:①气动耀式湿喷机工作原理:罐内巳拌好的混凝土拌合料通过喂料机构送至入料口,在入料口处通过压缩空气,在压缩空气的作用下,将混凝土经输料管压送至受喷面,完成喷射过程。
其工作原理如图1-4所示:其特点:双罐喂料,可交替工作,喂料均匀且连续;所通压风由分配闽定量自动分配,操作方便;输送时,只能把一团一团的混凝土料吹进送料管,形成料柱,料柱在压气作用下,被分散成小点的料团,但大部分料团因重力大,无悬浮能力,因此整个输送过程为停滞、聚积、吹散、带走;易出现输送脉动现象。
②气送转子式湿喷机工作原理:工作时,动力执行机构通过变速箱带动主轴转动,料斗中的混凝土在固定在主轴上拌料装置的作用下搅拌、旋转并漏向旋转体的集料腔中,待集料腔中的混凝土集满时,旋转体在主轴的转动下将旋转到进风嘴的同侧,经进风嘴处所通压风的作用下,将混凝土拌合料经输送料管压送至受喷面,完成喷射工作。
其工作原理如图1-5所示:其特点:体积小,重量轻;结构简单,维修方便;可靠性高,生产力高;工作时有一定的周期性脉冲,但脉冲幅度较小;耗风量较大,输送距离有限;旋转体下所用密封胶板磨损较快。
③螺旋式湿喷机工作原理:工作时,料斗中混凝土拌合料在送料螺旋的动力作用下,被连续的输送至料柱密封腔,在送料螺旋的推力与料柱密封腔前端所通压风的共同作用下,混凝土在料柱密封腔中被压实,以防止反向漏风。
从料柱密封腔中出来的混凝土在机械装置切料刀、拨料叉的作用下,在料气混合室中被打散、切碎并与旋流风环处所通的压风进行充分、均匀的混合。
悬浮状态的混凝土料粒在经中心喷嘴处所通压风及旋流加速器的作用下,在输料管中以高速、旋转、空间螺旋线的形式被输送至喷嘴,完成整个喷射过程。
其工作原理如图1-6所示：其特点是:可获得"稀薄流浮游式"输送、喂料定量均匀连续;解决了给料不均匀、料柱大小不一、气料不能充分混合、混凝土料群与输送料管间的摩擦严重及离析等问题;混凝土料群与压缩空气进行充分均匀的混合后再经旋流加速器的旋流加速作用,增大了混凝土的悬浮能力,改善了混凝土的输送性能,提高了混凝土的喷射质量。
此种湿喷机结构简单、上料高度低、输送距离远;然而喂料螺旋绞刀所受的挤压应力大、磨损严重。
另外，还有一种新型的泵送、湿喷两用机，如由济南山川机器人工程公司研制生产的PBT20型两用机，它既可以作湿喷机，又可以作混凝土泵，现已在生产中得到实际的应用。