解码“61020” | 探秘会“思考”的盾构机

盾构机，重达数千吨，由上千万个零件组成，被誉为“工程机械之王”，是衡量一个国家装备制造业水平的重要标志。传统的盾构施工技术需要“走走停停”，如今，一项来自湖北的创新技术，让它首次实现了“边挖掘、边拼装、不停机”的智能建造。这究竟是如何实现的？一起来看记者的探寻。

隧道深处，机器轰鸣。在绝大多数建设工程中，盾构机每向前掘进约两米，就必须停机，回缩推进油缸，为拼接一环新的隧道管片腾出空间。这种频繁的启停，不仅效率受限，也对周围地层造成反复扰动。

华中科技大学土木与水利工程学院副教授 王帆：盾构机的前方有这样的一个刀盘，上面有很多刀具，切削前方的土体，管片拼装空间腾出来之后，多块预制管片拼成一环，所有的油缸就像是千斤顶一样，都是顶在这个管片的边缘上面，往前推进，像这个乐高搭积木一样，一环一环的这个管片连起来，就形成了一条连绵几十公里的隧道。

改变，源于对“不停歇”的执着。华中科技大学国家数字建造技术创新中心的团队就挑战了这项世界级难题。他们的目标，是让盾构机在推进中就能同步拼装管片，实现连续掘进。关键的核心，在于如何让“大脑”和“神经”完美协同。

华中科技大学土木与水利工程学院副教授 王帆：研发的一套智能盾构自适应控制系统，相当于是这个大脑，油缸的推力分配就靠它去进行控制，传统的推进方式一天推进的上限大概是在10环左右，采用这样一套系统之后，一天最大可以达到17环。

把想法变成现实，并不容易。去年暑期，在武汉新港线隧道工地，团队与中铁十一局开展联合实验。现场高温、高湿、高噪音，为了调试算法，他们一驻就是一个月。一次调试中，系统控制油缸压力变化过快，存在挤坏昂贵管片的巨大风险，团队连续三天三夜守在闷热的现场控制室里，反复迭代算法。最终，他们创新性地研发出“分段泄压”技术，让油缸压力平缓下降，成功化解风险，保障了工程连续22天无故障运行。正是这份将论文写在工地上的坚守，换来了效率的飞跃。

华中科技大学土木与水利工程学院副教授 王帆：日本鹿岛建设，创造了10米级盾构工程单月进尺708米的纪录，我们联合上海隧道，在上海吴淞口长江隧道，达到了月进尺868米的纪录，现在依旧是这个世界纪录的保持者。未来我们就是想实现盾构施工的智能化、少人化甚至是无人化。

这项全球首创的智能盾构自适应控制技术，已入选国资委首批中央企业人工智能战略性高价值场景，成功服务于武汉新港线、沪通铁路、中俄天然气管道等国家重大工程。

中国工程院院士、华中科技大学教授 丁烈云：我们国家是个工程大国，实践性非常强，为我们创造了这么多的机会。我们要成为智能建造的强国，通过人工智能赋能，我认为我们国家是能够走在前面去的。

（长江云新闻记者 汪佳睿 卞勇）