青年报·青春上海记者 刘晶晶

180年前，依靠人力手工劳作，人类在泰晤士河底挖出了世界第一条盾构法隧道；180年后，隧道建设已经可以实现智能巡航、AI司机驾驶。在4月18日举行的“越极限·越无限”2021中国（上海）国际隧道工程研讨会上，众多科研机构、企业及高校相继发表各类前沿课题。其中，隧道股份上海隧道推出的“推拼同步”和“智能盾构”两大课题，显示了数字智能化的最新科技含量。

  ▎“智能大脑” ▎ 融合自主巡航、AI司机  

不久前，世界首台智能盾构“智驭号”由隧道股份上海隧道自主研制成功，并在杭州至绍兴的城际铁路工程区间隧道实现“自主巡航”，圆满完成施工任务。而在上海地铁14号线昌邑路区间隧道，同样也应用了这样的智能盾构。

什么是盾构机的自主巡航？即盾构机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。

如何才能让这位“AI司机”“视野清楚、思路清晰、执行准确”呢？融合了大数据、5G网络和人工智能等新兴技术的盾构管控中心，是让盾构机拥有人工智能的核心，堪称智能盾构的“超级大脑”。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。

“最早是实现现场管控，接着到智能盾构自行完成从识别、分析、决策到控制的自动巡航过程，最后希望实现自动驾驶，我们的‘智慧大脑’和人脑一样，也在不断成长，变得越来越聪明。”刘喜东说。

  ▎告别 ▎ “走走停停”掘进效率提高3-5成  

在上海市域铁路机场线和沪通铁路的盾构掘进任务中，也沿用了一项新的科技工艺——推拼同步创新技术。

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。“我们将盾构机的顶进油缸进行编组，通过数字化模块进行控制，实现不同组别分时顶进，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。”上海隧道机械制造分公司总经理龚卫介绍。

说起来容易，但实现起来绝非易事。为此，研究团队在前期做了大量研究和试验工作，自主研发并形成了18项专利技术。模拟试验数据表明，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%。

隧道股份上海隧道总经理裴烈烽表示，当前城市地下空间环境越来越复杂，城市管理者和建设者面临着风险、效率、环境等诸多难题。“数字智能”将成为解决问题的关键，目前也正在积极组建数字盾构工程技术研究中心，可以减少施工过程中人为因素造成的各类隐患，并通过数据的深度挖掘以及快速交换共享，实现工程质量、施工风险、建设进度、盾构设备的全方位智能管控。

青年报·青春上海记者 刘晶晶

编辑:张红叶

来源:青春上海News—24小时青年报