科学研究
科技成果

大直径盾构隧道施工安全智能控制关键技术及应用

来源:   作者:  发布时间:2025年02月05日  点击量:

大直径盾构施工是高风险的复杂系统工程,存在掌子面失稳、盾尾渗漏和地表塌陷等突出风险,安全控制难度大。由华中科技大学国家数字建造技术创新中心牵头,联合上海隧道工程有限公司、中铁十一局集团有限公司、北京构力科技有限公司、中建三局第一建设工程有限责任公司等单位,共同研发了复杂地质条件下超大直径盾构隧道施工的智能安全控制核心技术装备体系。该技术体系在沪通铁路吴淞口长江隧道完成了系统性工程应用示范,实现了直径10米以上盾构单月安全进尺868米,此外,技术还在上海、成都、武汉等一系列隧道工程中成功应用,有力地提升了隧道工程施工效率与安全风险协同控制水平。


主要成果包括:

1. 创建了多场耦合作用下的不确定地质空间解析与三维信息建模方法,揭示了地质空间不确定性条件下超大直径盾构掘进稳定性作用机理。


2. 研发了基于可解释人工智能的盾构掘进稳定性控制与安全风险预警技术,开发了系列快速拼装接头预制管片与智能拼装装备,并成功研制了盾构自主巡航驾驶控制系统与“掘进-拼装”协同控制样机。


3. 研制了自主可控的盾构隧道信息模型数据引擎平台,研发了云边协同的超大直径盾构隧道施工安全智能控制技术,构建了盾构施工作业数字孪生系统。