隧道行業(yè)的數(shù)字智能化新方向

180年前，依靠人力手工勞作，人類在泰晤士河底挖出了世界第一條盾構法隧道。今天，依靠人工智能技術，中國隧道建設在精度和效率方面不斷破題。

4月18日，從“越極限?越無限”2021中國（上海）國際隧道工程研討會獲悉，上海市域鐵路機場線和滬通鐵路將啟用盾構掘進新技術，隧道掘進施工效率可提高30至50%。

盾構機有“地下蛟龍”之稱，是挖掘隧道的神器。傳統(tǒng)的盾構施工工序是串聯(lián)模式——“推進、停止、拼裝”，即盾構機向前掘進一環(huán)，原地停下，完成一環(huán)管片拼裝，再繼續(xù)掘進，從而保證盾構掘進時的狀態(tài)穩(wěn)定。但如此“走走停?！?，施工效率難以提升。由隧道股份上海隧道自主研發(fā)的“推拼同步”技術，將掘進與拼裝兩個環(huán)節(jié)“并聯(lián)”，同步進行。

“我們將盾構機的頂進油缸進行編組，通過數(shù)字化模塊進行控制，實現(xiàn)不同組別分時頂進，在保證盾構機掘進姿態(tài)穩(wěn)定的情況下，讓拼裝工作可以同步進行?！鄙虾Ｋ淼罊C械制造分公司總經(jīng)理龔衛(wèi)介紹，模擬試驗數(shù)據(jù)表明，“推拼同步”技術較傳統(tǒng)方式效率提升30至50%。

隨著地面地下的空間利用日益飽和，未來隧道的地下深度和直徑更大，一次性挖掘頂進的距離也更長，“推拼同步”技術將迎來巨大的應用空間。

智能盾構通過自我學習，還會變得越來越“聰明”。目前已有盾構機實現(xiàn)“自主巡航”，并在杭州至紹興的城際鐵路工程區(qū)間、上海軌交14號線昌邑路站應用。

“與傳統(tǒng)的盾構機相比，智能盾構有一位人工智能‘司機’，可以自行感知、分析、決策、控制，完成掘進任務。”上海隧道盾構分公司總經(jīng)理劉喜東介紹，“AI司機”可以精準捕捉掘進中地質(zhì)特性、施工參數(shù)、盾構姿態(tài)、環(huán)境影響等近千組數(shù)據(jù)，通過分析做出行動命令，可以說是“視野清楚、思路清晰、執(zhí)行準確”。

當前城市地下空間環(huán)境越來越復雜，城市管理者和建設者面臨著風險、效率、環(huán)境等諸多難題，數(shù)字智能將成為解決問題的關鍵。隧道股份上海隧道總經(jīng)理裴烈烽表示，目前正積極組建數(shù)字盾構工程技術研究中心，聚焦數(shù)字隧道建造標準、數(shù)字隧道建造技術、數(shù)字盾構裝備技術、數(shù)字隧道配套技術等四個方面，減少施工過程中人為因素造成的各類隱患。同時，通過數(shù)據(jù)深度挖掘以及快速交換共享，實現(xiàn)工程質(zhì)量、施工風險、建設進度、盾構設備的全方位智能管控。