日本建筑业正加速推进隧道工程的智能化转型。西松建设（Nishimatsu Construction）与Geo Machine Engineering公司合作，针对山岳隧道施工中常见的粉尘污染、混凝土回弹损耗及表面平整度依赖人工经验等痛点，联合开发了名为“PL-CAST"的隧道连续衬砌工法。该技术作为其“Tunnel RemOS”无人化施工系统的核心组成部分，旨在2023年度前实现全面落地。
传统山岳隧道施工中，喷射混凝土作业需依赖压缩空气将添加速凝剂的混凝土喷至岩壁，此过程不仅产生大量粉尘，还因回弹造成材料浪费。此外，要达到平滑的衬砌表面，往往需要高技能工人长时间操作，难以适应自动化趋势。PL-CAST工法通过创新组合，利用搭载在喷射机升降臂上的履带式专用模板，配合高流动性且具备急硬性的混凝土，实现了衬砌的连续自动化施工。
该系统的核心在于对喷射机械手的PLC控制改造及传感器集成。通过安装倾斜计、旋转计和距离计，系统能实时感知模板位置与姿态，确保其沿岩壁稳定、精准移动。所用混凝土采用高配合比设计（水灰比42%，水泥用量450kg/m³），添加专用外加剂后，既保证初期流动性以填充岩壁死角，又能在60至90秒内迅速凝结硬化，使模板可立即前移进行下一段作业。实测数据显示，该工法施工效率可达每小时6至11立方米，同时大幅降低了粉尘与回弹损耗。
日本作为多山国家，隧道建设面临复杂地质与环保高压，推动施工设备无人化与标准化是其行业发展的必然选择。PL-CAST工法通过“机械手+智能模板+特种材料”的闭环控制，有效解决了传统人工喷射的瓶颈，为隧道施工提供了可复制的高效解决方案。对于中国同行而言，在“新基建”与隧道智能化改造背景下，这种将材料特性与机械控制深度耦合的技术路径，值得在复杂地质隧道项目中重点关注与借鉴。
