在地下深处，盾构机正自主掘进，而驾驶舱内空无一人；管片拼装区域，机械臂精准抓取对位，全程无需人工干预……这套盾构隧道“推-拼-运”全流程自主控制技术，已在建设中的上海轨道交通15号线南延伸、13号线西延伸等隧道工程中得到应用。
这套盾构隧道数智建造技术体系由隧道股份自主研发，在“实战”期间有着亮眼的成绩单：可以将盾构姿态严格控制在±25毫米以内，管片拼装精度≤2毫米，隧道全线零渗漏，单日最高掘进达15环。
如今的隧道工程有着“超长、超大、超深”的特点，传统高度依赖人工经验判断的施工模式已难以适应。为了破解这一行业痛点，新技术在盾构掘进、拼装、运输、管理等关键环节，将“人”这一不确定因素从高风险环境中解放出来，替代以智能传感设备和AI算法。
隧道股份上海隧道数字盾构创新中心副总工程师黄凯介绍，通过首创的力学机理与数据融合驱动控制系统，盾构机实现了毫秒级姿态调节与地表变形精准控制，同时融合等矢量多点推力重分布高速迭代算法，实现盾构掘进与管片拼装同步作业。“全程自主决策、多维自适应控制”的管片拼装机器人，即使在强噪声环境下仍能保持2毫米以内的末端定位精度。“这一系列无人化自主掘进施工，将施工效率提升25%以上，控制水平较人工提升30%，真正做到了以算法保安全、以智能提质量。”黄凯说。
单点技术的突破解决了“怎么干”的问题，那么统筹协调海量工序则是解决“干得好”的关键。传统隧道施工中，掘进、拼装、运输等系统间数据不通、协同不力，易造成“前方掘进快、后方供给慢”的脱节现象，导致风险难控、质量波动。
正在建设中的上海轨道交通15号线南延伸工程土建1标西闸公路站（预留）—紫光路站区间，隧道股份上海隧道项目团队开发了盾构法隧道建造数智管控平台，如同给整个工地装上了智慧指挥中心，从盾构掘进、管片拼装到物料运输，以往需要多名工程师协力完成的操作，现在自动实现了毫秒级的指令协同。
随着掘进数据的积累，数智盾构的施工水平也在逐步提升。“之前在轨交13号线上成功应用后，我们将盾构轴线控制、沉降控制等方面积累的数据反哺到15号线的施工中，让数智管控系统能够像人一样学习提升。”黄凯说，盾构隧道数智建造技术体系能够随着施工量的增长持续优化算法，进而能够让盾构隧道推进更加高效、安全、高质量。“数智盾构这个老师傅，能越用越老道、越用越高效。”
如今，数智盾构“上海技术”已在江苏、浙江、河南、广东等多地成功应用，场景覆盖轨道交通、城际铁路、公路隧道等不同领域。盾构自主驾驶系统搭载超80台次盾构机，累计掘进超50公里，为长三角乃至全球隧道安全高效建造提供“上海方案”。
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