近日，隧道股份上海隧道“超大直径盾构推拼同步”和“智能盾构”两项技术在2021年中国（上海）国际隧道工程研讨会发布。

告别“走走停停”的推拼同步技术

自机械化盾构问世以来，盾构施工工序是“推进、停止、拼装”，即盾构机向前掘进一环，原地停下，完成一环管片拼装，再继续掘进。为保证盾构掘进时的姿态稳定，盾构掘进与管片拼装，便一直以这样“串联”的形式组合进行隧道建设。但如此“走走停停”，施工效率难以提升。

隧道股份上海隧道自主研发的“推拼同步”技术，则是将掘进与拼装“并联”，让两者同步进行。盾构机往前掘进的同时，拼装机同步进行管片拼装。根据有关数据表明，推拼同步技术可使盾构法隧道建设效率较传统方式效率提升30%~50%。通过数字化模块进行控制，实现顶进油缸分组分时顶进，在保证盾构机掘进姿态稳定的情况下，让拼装工作可以同步进行。

为此，形成了推拼同步组态控制理论，建立推拼同步模式下盾构推进系统力矩矢量控制算法，形成了18项专利技术。为进一步有效验证，研究团队首创了超大直径盾构推拼同步技术模型试验平台，结合盾构推拼同步矢量推进人机交互程序，验证关键技术的同时继续深入挖掘工程施工过程中可能存在的风险点。

智能盾构：实现盾构机“自主巡航”

不久前，世界首台智能盾构“智驭号”由隧道股份上海隧道研发成功，并在杭州至绍兴的城际铁路工程区间隧道实现“自主巡航”。

盾构机通过智能管控系统，在精准感知施工信息的基础上，快速判断自身状态并认知周边环境特征，通过科学决策与智能控制，按照既定轴线实现自主掘进，过程中不需要人工介入。

“与传统的盾构机相比，智能盾构也有司机，但这位司机其实是人工智能，可以自行感知、分析、决策、控制，完成掘进任务。”上海隧道盾构分公司总经理刘喜东介绍，“AI司机”可以精准捕捉掘进中的地质特性、施工参数、盾构姿态、环境影响等近千组数据，通过分析作出行动命令。

搭载了大数据、5G网络和人工智能等新兴技术的盾构管控中心，让盾构机拥有人工智能的核心，堪称智能盾构的“超级大脑”。

刘喜东还介绍说：“为实现盾构施工数字智能化，隧道股份上海隧道早在2015年就开发成立了盾构管控中心，用于监测、分析盾构施工过程中的各项数据。目前，盾构管控中心已累计接入了16座城市、90个项目、356台次盾构、400公里隧道建设的施工数据。”

据悉，上海地铁14号线昌邑路区间隧道，机场线、南京地铁等地都运用了这项技术，它的“学习能力”“决策能力”随着运用而变强，结合各个地层的不同，能把我们人脑反映不出来的数据通过自己的模式和“学习”更多地在地下空间应用。

无论是告别盾构掘进的“走走停停”，还是实现盾构机“自主巡航”，盾构法隧道建设中的痛点和难点随着智能智造的发展正一一被破解。隧道股份上海隧道总经理裴烈烽表示，“随着城市化进程的发展，隧道施工面临着地质条件多样化、跨江越海常态化、结构断面多元化、建设环境复杂化等诸多难题。尤其是超大断面盾构法隧道逐渐拓展至中心城区，可以说是对建设者提出的极限挑战。”

上海隧道正期望通过信息化、智能化的方式，减少人为形成的安全、质量上的因素，把地下施工的效率提升得更高，让城市建设的速度更快。目前上海隧道还在组建数字盾构工程技术研究中心，为城市建设数字化转型提供有力支撑。

据悉，会议围绕“城市复杂环境下隧道工程的挑战与创新”的主题，国内外地下工程行业顶尖专家学者齐聚一堂，通过“超大直径盾构隧道、地铁设计施工与运营、施工技术多样化、掘进装备创新、精细化隧道建设、隧道全生命周期的运营与管理”等高峰论坛对话交流，探讨学术成果，共话智慧城市建设发展新机遇、新挑战。 （陈一苇）