图说：国产盾构机“骥跃号”将使用“推拼同步”创新技术 采访对象供图
图说：为了实现“推拼同步”，研究团队在前期做了大量研究和试验工作
讯（记者 裘颖琼）用于上海机场联络线隧道掘进的国产盾构机“骥跃号”，目前已在工厂完成拼装，正在调试。记者从今天召开的2021年中国（上海）国际隧道工程研讨会获悉，“骥跃号”还是一台智能盾构机，可以创新性地实现“推拼同步”。
盾构机主要用于铁路、公路、地铁和水利等基建工程的隧道环节，有“地下蛟龙”的美誉。工作时，盾构机用前面的切削刀盘，把地下的泥沙、石头“吞”进”嘴“里，通过螺旋传送机输送到皮带传送机，再用渣土车运往后方。
18世纪，工程师布鲁诺尔发明了盾构机用于伦敦泰晤士河隧道的修建，并于1843年顺利完工。泰晤士河隧道是世界上第一条采用盾构技术挖掘的隧道，在隧道工程史上是一个具有重大意义的里程碑。而这台盾构机，是人类隧道施工史上的一次重大技术突破。
然而，自机械化盾构问世以来，盾构施工工序始终保持“推进、停止、拼装”的循环往复，即盾构机向前掘进一环，原地停下，完成一环管片拼装，再继续掘进。如此“走走停停”，施工效率难以提升。
对此，隧道股份上海隧道自主研发的“推拼同步”技术，则是将掘进与拼装两者同步进行。盾构机往前掘进的同时，拼装机同步进行管片拼装。听起来简单，但实际操作并不容易。盾构机与拼装机如何保持“步调一致”？会不会影响盾构机的姿态控制？
隧道股份上海隧道机械制造分公司总经理龚卫介绍，“我们将盾构机的顶进油缸进行编组，通过数字化模块进行控制，实现不同组别分时顶进，在保证盾构机掘进姿态稳定的情况下，让拼装工作可以自动跟随。”为了实现“推拼同步”，研究团队在前期做了大量研究和试验工作，形成了推拼同步组态控制理论，并建立推拼同步模式下盾构推进系统力矩矢量控制算法，自主研发并形成了18项专利技术。同时，首创了超大直径盾构推拼同步技术模型试验平台，在验证关键技术的同时，深入挖掘工程施工过程中可能存在的风险点。模拟试验数据表明，推拼同步技术可提高施工效率30%至50%。龚卫透露，“推拼同步”这项创新技术，将运用于上海市域铁路机场线和沪通铁路的盾构掘进任务中。
智能盾构通过自我学习，还会变得越来越“聪明”。为实现盾构施工数字智能化，隧道股份上海隧道早在2015年就开发成立了盾构管控中心，用于监测、分析盾构施工过程中的各项数据。目前，盾构管控中心已累计接入了16座城市、90个项目、356台次盾构、400公里隧道建设的施工数据。在此基础上，研发团队将大数据、5G网络和人工智能等新兴技术加入，目前已有盾构机实现“自主巡航”，并在杭州至绍兴的城际铁路工程区间、上海地铁14号线昌邑路站应用。
“与传统的盾构机相比，智能盾构也有司机，但这位司机其实是人工智能，可以自行感知、分析、决策、控制，完成掘进任务。”上海隧道盾构分公司总经理刘喜东介绍，“AI司机”可以精准捕捉掘进中地质特性、施工参数、盾构姿态、环境影响等近千组数据，通过分析做出行动命令。而盾构管控中心，是让盾构机拥有人工智能的核心，堪称智能盾构的“超级大脑”。
隧道股份上海隧道总经理裴烈烽表示，当前城市地下空间环境越来越复杂，城市管理者和建设者面临着风险、效率、环境等诸多难题，数字智能将成为解决问题的关键。“目前，我们正积极组建数字盾构工程技术研究中心，该中心将致力于数字隧道建造标准、数字隧道建造技术、数字盾构装备技术、数字隧道配套技术等四个方面的深化研究，减少施工过程中人为因素造成的各类隐患，并通过数据的深度挖掘以及快速交换共享，实现工程质量、施工风险、建设进度、盾构设备的全方位智能管控。”