央廣網(wǎng)上海4月18日消息（記者吳善陽(yáng)）通過(guò)幾代人的努力，中國(guó)隧道建設(shè)率先邁入了智造新時(shí)代�！霸綐O限·越無(wú)限”2021中國(guó)（上海）國(guó)際隧道工程研討會(huì)今天舉行。大會(huì)以“城市復(fù)雜環(huán)境下隧道工程的挑戰(zhàn)與創(chuàng)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(shù)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(guó)內(nèi)外地下工程行業(yè)頂尖專家學(xué)者匯聚一堂，通過(guò)“超大直徑盾構(gòu)隧道、地鐵設(shè)計(jì)施工與運(yùn)營(yíng)、施工技術(shù)多樣化、掘進(jìn)裝備創(chuàng)新、精細(xì)化隧道建設(shè)、隧道全生命周期的運(yùn)營(yíng)與管理”等高峰論壇對(duì)話交流，分享前沿學(xué)術(shù)成果，探討產(chǎn)業(yè)融合下設(shè)計(jì)、施工和裝備的創(chuàng)新應(yīng)用，共話智慧城市建設(shè)發(fā)展新機(jī)遇、新挑戰(zhàn)。

2021年中國(guó)（上海）國(guó)際隧道工程研討會(huì)現(xiàn)場(chǎng) （央廣網(wǎng)發(fā) 隧道股份提供）

　　“隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，隧道施工面臨著地質(zhì)條件多樣化、跨江越海常態(tài)化、結(jié)構(gòu)斷面多元化、建設(shè)環(huán)境復(fù)雜化等諸多難題。尤其是超大斷面盾構(gòu)法隧道逐漸拓展至中心城區(qū)，可以說(shuō)是對(duì)建設(shè)者提出的極限挑戰(zhàn)。”隧道股份上海隧道總經(jīng)理裴烈烽表示，大會(huì)以“城市復(fù)雜環(huán)境下隧道工程的挑戰(zhàn)與創(chuàng)新”，便是希望打造國(guó)內(nèi)一流的跨界合作交流平臺(tái)，為城市地下空間開(kāi)發(fā)面臨的共同挑戰(zhàn)提供解決方案。

　　高峰論壇上，眾多科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)及高校相繼發(fā)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(gòu)”兩大課題，引起大會(huì)熱議。

　　盾構(gòu)掘進(jìn)告別“走走停�！�

　　自機(jī)械化盾構(gòu)問(wèn)世以來(lái)，盾構(gòu)施工工序是“推進(jìn)、停止、拼裝”，即盾構(gòu)機(jī)向前掘進(jìn)一環(huán)，原地停下，完成一環(huán)管片拼裝，再繼續(xù)掘進(jìn)。為保證盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)的姿態(tài)穩(wěn)定，盾構(gòu)掘進(jìn)與管片拼裝，便一直以這樣“串聯(lián)”的形式組合進(jìn)行隧道建設(shè)。但如此“走走停�！保�施工效率難以提升。

　　隧道股份上海隧道自主研發(fā)的“推拼同步”技術(shù)，則是將掘進(jìn)與拼裝“并聯(lián)”，讓兩者同步進(jìn)行。盾構(gòu)機(jī)往前掘進(jìn)的同時(shí)，拼裝機(jī)同步進(jìn)行管片拼裝�！拔覀儗⒍軜�(gòu)機(jī)的頂進(jìn)油缸進(jìn)行編組，通過(guò)數(shù)字化模塊進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)不同組別分時(shí)頂進(jìn)，在保證盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)穩(wěn)定的情況下，讓拼裝工作可以同步進(jìn)行�！鄙虾Ｋ淼罊C(jī)械制造分公司總經(jīng)理龔衛(wèi)介紹。

　　說(shuō)起來(lái)容易，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)絕非易事。為此，研究團(tuán)隊(duì)在前期做了大量研究和試驗(yàn)工作，形成了推拼同步組態(tài)控制理論，并建立推拼同步模式下盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)力矩矢量控制算法，自主研發(fā)并形成了18項(xiàng)專利技術(shù)。為進(jìn)一步有效驗(yàn)證，研究團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)了超大直徑盾構(gòu)推拼同步技術(shù)模型試驗(yàn)平臺(tái)，結(jié)合盾構(gòu)推拼同步矢量推進(jìn)人機(jī)交互程序，驗(yàn)證關(guān)鍵技術(shù)的同時(shí)繼續(xù)深入挖掘工程施工過(guò)程中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

　　模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，推拼同步技術(shù)可使盾構(gòu)法隧道建設(shè)效率較傳統(tǒng)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(gòu)法隧道開(kāi)發(fā)將向著埋深更深、直徑更大、單次頂進(jìn)距離更長(zhǎng)的方向發(fā)展，推拼同步技術(shù)將大展拳腳。

　　據(jù)悉，此項(xiàng)推拼同步創(chuàng)新技術(shù)即將運(yùn)用于上海市域鐵路機(jī)場(chǎng)線和滬通鐵路的盾構(gòu)掘進(jìn)任務(wù)中。

　　“自主巡航”的智能盾構(gòu)

　　不久前，世界首臺(tái)智能盾構(gòu)“智馭號(hào)”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(qū)間隧道實(shí)現(xiàn)“自主巡航”，圓滿完成施工任務(wù)。

　　什么是盾構(gòu)機(jī)的自主巡航？即盾構(gòu)機(jī)在精準(zhǔn)感知施工信息的基礎(chǔ)上，快速判斷自身狀態(tài)并認(rèn)知周邊環(huán)境特征，通過(guò)科學(xué)決策與智能控制，按照既定軸線實(shí)現(xiàn)自主掘進(jìn)，過(guò)程中不需要人工介入。

　　“與傳統(tǒng)的盾構(gòu)機(jī)相比，智能盾構(gòu)也有司機(jī)，但這位司機(jī)其實(shí)是人工智能，可以自行感知、分析、決策、控制，完成掘進(jìn)任務(wù)�！鄙虾Ｋ淼蓝軜�(gòu)分公司總經(jīng)理劉喜東介紹，“AI司機(jī)”可以精準(zhǔn)捕捉掘進(jìn)中地質(zhì)特性、施工參數(shù)、盾構(gòu)姿態(tài)、環(huán)境影響等近千組數(shù)據(jù)，通過(guò)分析作出行動(dòng)命令。

　　如何才能讓這位“AI司機(jī)”“視野清楚、思路清晰、執(zhí)行準(zhǔn)確”呢？融合了大數(shù)據(jù)、5G網(wǎng)絡(luò)和人工智能等新興技術(shù)的盾構(gòu)管控中心，是讓盾構(gòu)機(jī)擁有人工智能的核心，堪稱智能盾構(gòu)的“超級(jí)大腦”。

　　為實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)施工數(shù)字智能化，隧道股份上海隧道早在2015年就開(kāi)發(fā)成立了盾構(gòu)管控中心，用于監(jiān)測(cè)、分析盾構(gòu)施工過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，具備“網(wǎng)絡(luò)化、移動(dòng)化、集中化”三大特征，擁有“標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)采集、可視化數(shù)據(jù)顯示、系統(tǒng)化數(shù)據(jù)推送、專業(yè)化數(shù)據(jù)分析、規(guī)范化數(shù)據(jù)管控”等五大核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程施工、盾構(gòu)裝備的動(dòng)態(tài)管理與風(fēng)險(xiǎn)管控。目前，盾構(gòu)管控中心已累計(jì)接入了16座城市、90個(gè)項(xiàng)目、356臺(tái)次盾構(gòu)、400公里隧道建設(shè)的施工數(shù)據(jù)。

　　在此基礎(chǔ)上，研發(fā)團(tuán)隊(duì)結(jié)合感知技術(shù)構(gòu)建了適應(yīng)智能盾構(gòu)的大數(shù)據(jù)感知識(shí)別模型，使盾構(gòu)機(jī)在面對(duì)復(fù)雜地下環(huán)境時(shí)能夠“看得見(jiàn)、摸得著”；將隧道股份上海隧道50多年的海量盾構(gòu)掘進(jìn)數(shù)據(jù)匯集成信息庫(kù)，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)掘進(jìn)趨勢(shì)和風(fēng)險(xiǎn)隱患的預(yù)測(cè)；最終，依托AI智能學(xué)習(xí)技術(shù)的智能決策模型和多級(jí)遞階智能控制體系，智能盾構(gòu)便能自行完成從識(shí)別、分析、決策到控制的自動(dòng)巡航過(guò)程。此外，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的的智能決策模型，智能盾構(gòu)通過(guò)自我學(xué)習(xí)將變得越來(lái)越“聰明”。

　　在建設(shè)過(guò)程中，施工現(xiàn)場(chǎng)的智能盾構(gòu)和管控中心建立了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)反饋體系，根據(jù)對(duì)施工環(huán)境的判斷，管控中心工作人員可以讓智能盾構(gòu)在自動(dòng)巡航和遠(yuǎn)程控制兩種模式間切換，確保掘進(jìn)的可靠性和穩(wěn)定性。

　　無(wú)論是告別盾構(gòu)掘進(jìn)的“走走停�！保�還是實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)“自主巡航”，切中的都是目前盾構(gòu)法隧道建設(shè)中的痛點(diǎn)和難點(diǎn)，也是行業(yè)未來(lái)數(shù)字智能化的發(fā)展方向。

　　隧道股份上海隧道總經(jīng)理裴烈烽表示，當(dāng)前城市地下空間環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，城市管理者和建設(shè)者面臨著風(fēng)險(xiǎn)、效率、環(huán)境等諸多難題�！皵�(shù)字智能”將成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵�！澳壳�，我們正積極組建數(shù)字盾構(gòu)工程技術(shù)研究中心，該中心將致力于數(shù)字隧道建造標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字隧道建造技術(shù)、數(shù)字盾構(gòu)裝備技術(shù)、數(shù)字隧道配套技術(shù)等四個(gè)方面的深化研究，減少施工過(guò)程中人為因素造成的各類隱患，并通過(guò)數(shù)據(jù)的深度挖掘以及快速交換共享，實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量、施工風(fēng)險(xiǎn)、建設(shè)進(jìn)度、盾構(gòu)設(shè)備的全方位智能管控，希望在國(guó)家交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)中貢獻(xiàn)屬于上海隧道的力量�！�