地下深处，盾构机正自主掘进，而驾驶舱内空无一人；
管片拼装区域，机械臂精准抓取对位，全程无需人工干预。
日前，记者从隧道股份上海隧道获悉，在正在推进建设的上海轨道交通15号线南延伸、13号线西延伸等隧道工程中，已实现盾构隧道“推-拼-运”全流程自主控制。由隧道股份自主研发的盾构隧道数智建造技术体系，将盾构姿态严格控制在±25毫米以内，管片拼装精度≤2毫米，隧道全线零渗漏，单日最高掘进达15环，标志着我国在超大城市复杂环境下的隧道智能建造领域取得重大突破，为隧道建设本质安全与品质提升注入强劲动力。
“无人化”破局高风险工程
近年来，随着交通、水利、能源等国家重大基础设施网络化纵深推进，隧道工程更普遍面临“超长、超大、超深”的极端挑战，传统施工模式已难以适应。此次在13号线、15号线等工程应用的数智盾构技术，正是破解这一行业痛点的关键。
“隧道股份自主研发了以无人化为核心的盾构隧道数智建造技术体系，在盾构掘进、拼装、运输、管理等关键环节，将‘人’这一不确定因素从高风险环境中解放出来，替代以智能传感设备和AI算法。”隧道股份上海隧道数字盾构创新中心副总工程师黄凯表示，传统盾构施工就像是操纵一台卡车，在路面极窄、路况极差的大雾道路上行驶，一不留神就可能导致盾构姿态易失控、地面沉降塌陷等风险。因此，在盾构施工作业中，即便是有十几年盾构“驾龄”的老师傅也要如履薄冰。
但在数智盾构技术应用后，这些行业痛点得到了一一破解。“AI算法能够以毫秒精度对盾构进行调节，精度也能达到毫米级。”黄凯表示，通过首创的力学机理与数据融合驱动控制系统，盾构机实现了毫秒级姿态调节与地表变形精准控制，同时融合等矢量多点推力重分布高速迭代算法，实现盾构掘进与管片拼同步作业；“全程自主决策，多维自适应控制”的管片拼装机器人适配于螺栓式与承插式管片接缝连接型式，即使在强噪声环境下仍能保持2毫米以内的末端定位精度，并实现了掘进与拼装同步作业。
“这一系列无人化自主掘进施工，将施工效率提升25%以上，控制水平较人工提升30%，真正做到了以算法保安全、以智能提质量。”黄凯表示。
构建隧道建造“智慧大脑”
如果说单点技术的突破解决了“怎么干”的问题，那么统筹协调海量工序则是解决“干得好”的关键。传统隧道施工中，掘进、拼装、运输等系统间数据不通、协同不力，易造成“前方掘进快、后方供给慢”的脱节现象，导致风险难控、质量波动。
在正在建设的上海轨道交通15号线南延伸工程土建1标西闸公路站（预留）～紫光路站区间，隧道股份上海隧道项目团队基于工业互联网架构，开发了盾构法隧道建造数智管控平台。“就像给整个工地装上了智慧指挥中心，从盾构掘进、管片拼装到物料运输，以往需要多名工程师协力完成的操作，现在自动实现了毫秒级的指令协同。 ”黄凯表示，该平台创新采用“数据驱动+知识驱动”双引擎分析模式，不再是被动记录数据，而是主动“思考”决策，能自动完成对风险、质量、进度及设备状态的实时评估与预警，彻底改变了隧道施工的传统模式，为重大基础设施建设提供了可复制、可推广的数智化范本。
此外，随着掘进数据的积累，在15号线南延伸工程中，数智盾构的施工水平也在逐步提升。“我们将13号线等项目施工中，在盾构轴线控制、沉降控制等方面积累的数据反哺到15号线的施工中，让数智管控系统能够像人一样学习提升。”黄凯说，盾构隧道数智建造技术体系能够随着施工量的增长持续优化算法，进而能够让盾构隧道推进更加高效、安全、高质量。“数智盾构这个老师傅，能越用越老道、越用越高效。”
根据长期监测数据显示，在上海轨道交通建设实践中，这套数智盾构技术将盾构姿态严格控制在±25毫米以内，管片拼装精度≤2毫米，隧道全线实现零渗漏，单日最高掘进达15环，充分验证了技术的先进性与可靠性。此外，数智盾构“上海技术”也已在江苏、浙江、河南、广东、澳门、新加坡等多地成功应用，场景覆盖轨道交通、城际铁路、公路隧道等不同领域。盾构自主驾驶系统搭载超80台次盾构，累计掘进超50公里，为长三角乃至全球隧道安全高效建造提供工成套自主可控的“上海方案”。
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