隧道施工中,湿喷混凝土因具有改善施工作业环境、便于混凝土集中生产及质量控制等优越性而被广泛应用,但是如果湿喷设备使用不当,会造成湿喷混凝土一次喷射厚度小、回弹率高、速凝剂掺量不稳定等问题;湿喷与钻爆等隧道施工机械是否配套合理直接影响着施工进度和成本,合理化的机械化配套施工方案,需要综合考虑工程进度、工程成本、设备种类和能力等诸多条件。本文以甘肃路桥集团承建工程小川隧道和成州隧道实体工程为依托,以Spraymec7110WPC湿喷台车为研究对象,进行了以下几个主要方面的研究:通过研究Spraymec7110WPC湿喷台车混凝土湿喷机理,泵送过程和喷射过程,得到了最佳喷射速度模型和泵送充满度标定方法,为精确控制速凝剂掺量和提高喷射质量提供了理论依据。提供了一种混凝土回弹量的测定方法,并运用该方法得到了湿喷台车喷射的距离、风压和混凝土回弹量之间的关系。建立了湿喷混凝土一次喷射厚度模型,并通过实验分析对模型进行修正,为预估混凝土喷射厚度提供数据支持。通过建立隧道施工设备匹配理论,确定了发挥单机最佳作业性能的设备优化组合模式,实现了施工质量、工作效率和作业成本的协调与平衡;基于Spraymec7110WPC湿喷台车进行了隧道施工设备作业配套,并对其进行经济性研究。通过实体工程应用,验证了隧道施工与设备配套技术的可行性、适用性及技术经济性。成果应用提高了施工质量和工作效率,降低了施工成本,增加了施工安全性和环保性。