央廣網上海4月18日消息（記者吳善陽）通過幾代人的努力，中國隧道建設率先邁入了智造新時代�！霸綐O限·越無限”2021中國（上海）國際隧道工程研討會今天舉行。大會以“城市復雜環境下隧道工程的挑戰與創新”為主題，中科院院士孫鈞，工程院院士錢七虎、梁文灝、丁烈云、陳湘生、李術才，以及Tarcisio B.Celestino（巴西）、Giuseppe Lunardi(意大利)、Alois Eisendle（奧地利）、金井城（日本）等國內外地下工程行業頂尖專家學者匯聚一堂，通過“超大直徑盾構隧道、地鐵設計施工與運營、施工技術多樣化、掘進裝備創新、精細化隧道建設、隧道全生命周期的運營與管理”等高峰論壇對話交流，分享前沿學術成果，探討產業融合下設計、施工和裝備的創新應用，共話智慧城市建設發展新機遇、新挑戰。

2021年中國（上海）國際隧道工程研討會現場 （央廣網發 隧道股份提供）

　　“隨著城市化進程的發展，隧道施工面臨著地質條件多樣化、跨江越海常態化、結構斷面多元化、建設環境復雜化等諸多難題。尤其是超大斷面盾構法隧道逐漸拓展至中心城區，可以說是對建設者提出的極限挑戰。”隧道股份上海隧道總經理裴烈烽表示，大會以“城市復雜環境下隧道工程的挑戰與創新”，便是希望打造國內一流的跨界合作交流平臺，為城市地下空間開發面臨的共同挑戰提供解決方案。

　　高峰論壇上，眾多科研機構、企業及高校相繼發表各類前沿課題。其中，隧道股份上海隧道推出的“推拼同步”和“智能盾構”兩大課題，引起大會熱議。

　　盾構掘進告別“走走停停”

　　自機械化盾構問世以來，盾構施工工序是“推進、停止、拼裝”，即盾構機向前掘進一環，原地停下，完成一環管片拼裝，再繼續掘進。為保證盾構掘進時的姿態穩定，盾構掘進與管片拼裝，便一直以這樣“串聯”的形式組合進行隧道建設。但如此“走走停停”，施工效率難以提升。

　　隧道股份上海隧道自主研發的“推拼同步”技術，則是將掘進與拼裝“并聯”，讓兩者同步進行。盾構機往前掘進的同時，拼裝機同步進行管片拼裝。“我們將盾構機的頂進油缸進行編組，通過數字化模塊進行控制，實現不同組別分時頂進，在保證盾構機掘進姿態穩定的情況下，讓拼裝工作可以同步進行�！鄙虾Ｋ淼罊C械制造分公司總經理龔衛介紹。

　　說起來容易，但實現起來絕非易事。為此，研究團隊在前期做了大量研究和試驗工作，形成了推拼同步組態控制理論，并建立推拼同步模式下盾構推進系統力矩矢量控制算法，自主研發并形成了18項專利技術。為進一步有效驗證，研究團隊首創了超大直徑盾構推拼同步技術模型試驗平臺，結合盾構推拼同步矢量推進人機交互程序，驗證關鍵技術的同時繼續深入挖掘工程施工過程中可能存在的風險點。

　　模擬試驗數據表明，推拼同步技術可使盾構法隧道建設效率較傳統方式效率提升30~50%。

　　隨著地面地下的空間利用日益飽和，今后的盾構法隧道開發將向著埋深更深、直徑更大、單次頂進距離更長的方向發展，推拼同步技術將大展拳腳。

　　據悉，此項推拼同步創新技術即將運用于上海市域鐵路機場線和滬通鐵路的盾構掘進任務中。

　　“自主巡航”的智能盾構

　　不久前，世界首臺智能盾構“智馭號”由隧道股份上海隧道自主研制成功，并在杭州至紹興的城際鐵路工程區間隧道實現“自主巡航”，圓滿完成施工任務。

　　什么是盾構機的自主巡航？即盾構機在精準感知施工信息的基礎上，快速判斷自身狀態并認知周邊環境特征，通過科學決策與智能控制，按照既定軸線實現自主掘進，過程中不需要人工介入。

　　“與傳統的盾構機相比，智能盾構也有司機，但這位司機其實是人工智能，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理劉喜東介紹，“AI司機”可以精準捕捉掘進中地質特性、施工參數、盾構姿態、環境影響等近千組數據，通過分析作出行動命令。

　　如何才能讓這位“AI司機”“視野清楚、思路清晰、執行準確”呢？融合了大數據、5G網絡和人工智能等新興技術的盾構管控中心，是讓盾構機擁有人工智能的核心，堪稱智能盾構的“超級大腦”。

　　為實現盾構施工數字智能化，隧道股份上海隧道早在2015年就開發成立了盾構管控中心，用于監測、分析盾構施工過程中的各項數據，具備“網絡化、移動化、集中化”三大特征，擁有“標準化數據采集、可視化數據顯示、系統化數據推送、專業化數據分析、規范化數據管控”等五大核心技術，實現對工程施工、盾構裝備的動態管理與風險管控。目前，盾構管控中心已累計接入了16座城市、90個項目、356臺次盾構、400公里隧道建設的施工數據。

　　在此基礎上，研發團隊結合感知技術構建了適應智能盾構的大數據感知識別模型，使盾構機在面對復雜地下環境時能夠“看得見、摸得著”；將隧道股份上海隧道50多年的海量盾構掘進數據匯集成信息庫，實現盾構掘進趨勢和風險隱患的預測；最終，依托AI智能學習技術的智能決策模型和多級遞階智能控制體系，智能盾構便能自行完成從識別、分析、決策到控制的自動巡航過程。此外，基于神經網絡技術的的智能決策模型，智能盾構通過自我學習將變得越來越“聰明”。

　　在建設過程中，施工現場的智能盾構和管控中心建立了遠程實時反饋體系，根據對施工環境的判斷，管控中心工作人員可以讓智能盾構在自動巡航和遠程控制兩種模式間切換，確保掘進的可靠性和穩定性。

　　無論是告別盾構掘進的“走走停�！�，還是實現盾構機“自主巡航”，切中的都是目前盾構法隧道建設中的痛點和難點，也是行業未來數字智能化的發展方向。

　　隧道股份上海隧道總經理裴烈烽表示，當前城市地下空間環境越來越復雜，城市管理者和建設者面臨著風險、效率、環境等諸多難題。“數字智能”將成為解決問題的關鍵。“目前，我們正積極組建數字盾構工程技術研究中心，該中心將致力于數字隧道建造標準、數字隧道建造技術、數字盾構裝備技術、數字隧道配套技術等四個方面的深化研究，減少施工過程中人為因素造成的各類隱患，并通過數據的深度挖掘以及快速交換共享，實現工程質量、施工風險、建設進度、盾構設備的全方位智能管控，希望在國家交通強國建設中貢獻屬于上海隧道的力量�！�