在工業(yè)革命的浪潮中,人類(lèi)開(kāi)始尋求更高效的方式來(lái)改造自然,滿足日益增長(zhǎng)的生產(chǎn)需求。19世紀(jì)中葉,隨著蒸汽機(jī)的發(fā)明和廣泛應(yīng)用,人類(lèi)開(kāi)始嘗試用機(jī)械力代替人力進(jìn)行挖掘工作。
隨后幾十年,隨著工業(yè)革命的推進(jìn),蒸汽動(dòng)力在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,推動(dòng)了挖掘機(jī)械的發(fā)展。這些早期的機(jī)器雖然效率低下,但已經(jīng)奠定了機(jī)械化挖掘的基礎(chǔ)。
進(jìn)入20世紀(jì),電力的廣泛應(yīng)用為挖掘機(jī)械的發(fā)展帶來(lái)了新的動(dòng)力。電動(dòng)掘進(jìn)機(jī)的出現(xiàn),使得挖掘工作不再受限于蒸汽動(dòng)力的局限,工作效率得到了顯著提升。
1914年,美國(guó)發(fā)明家赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)提出了一種新型的隧道挖掘方法——隧道盾構(gòu)法,這種方法使用了電動(dòng)盾構(gòu)機(jī),極大地提高了隧道建設(shè)的速度和安全性。
二戰(zhàn)后,隨著全球基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的加速,對(duì)掘進(jìn)機(jī)的需求急劇增加。這一時(shí)期,出現(xiàn)了更加專(zhuān)業(yè)和高效的掘進(jìn)機(jī)類(lèi)型,如盾構(gòu)機(jī)和硬巖掘進(jìn)機(jī)等。這些機(jī)器能夠應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的地質(zhì)條件,滿足不同工程的需求。
1957年,德國(guó)首次成功地使用盾構(gòu)機(jī)完成了一條長(zhǎng)距離隧道的建設(shè),這標(biāo)志著盾構(gòu)機(jī)技術(shù)在隧道建設(shè)中的成熟應(yīng)用。
隨著信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展,20世紀(jì)末開(kāi)始,掘進(jìn)機(jī)開(kāi)始向自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展。現(xiàn)代的掘進(jìn)機(jī)不僅具備高度的自動(dòng)化功能,還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)工作狀態(tài),預(yù)測(cè)故障,大大提高了施工效率和安全性。
2000年代,無(wú)人駕駛的盾構(gòu)機(jī)在歐洲和北美的一些隧道項(xiàng)目中得到了應(yīng)用,這標(biāo)志著掘進(jìn)機(jī)技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。
進(jìn)入21世紀(jì),隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的日益重視,綠色建筑和綠色施工成為了行業(yè)的新趨勢(shì)。因此,現(xiàn)代的掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)更加注重節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù),例如使用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)、優(yōu)化能源管理等。

同時(shí),為了適應(yīng)復(fù)雜多變的地質(zhì)條件和提高施工效率,現(xiàn)代的掘進(jìn)機(jī)還配備了先進(jìn)的地質(zhì)探測(cè)和導(dǎo)航系統(tǒng),能夠?qū)崟r(shí)獲取地下信息,指導(dǎo)施工過(guò)程。
隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的不斷發(fā)展,未來(lái)的掘進(jìn)機(jī)有望實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的智能化和自主化。例如,通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法優(yōu)化施工路徑,通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài),從而進(jìn)一步提高施工效率和安全性。