我国自主研制超大直径盾构机创造隧道智能化建造新纪录

张晔

在城市深邃的地下，重达数千吨、长达百余米的盾构机正在奋力前行。与过去不同，工程师无须手动操作只要坐在驾驶室里关注监控屏幕，盾构机就能沿着既定的路线自主“巡航”掘进……

近日，在上海机场联络线工程11标项目召开的盾构隧道智能化建造现场会上，包括中国工程院何华武、朱合华、丁烈云等多名院士及相关专家均表示，上海机场联络线工程11标项目首次实现盾构机掘进由“人工为主、智能为辅”到“智能为主、人工为辅”的产品迭代和技术升级，标志着我国盾构隧道智能建造技术已达到世界领先水平。

上海机场联络线工程11标项目所使用超大直径气压泥水平衡盾构机“虹浦号”，由中交天和自主设计研发，刀盘直径14.04米，总长114米，总重约3174吨，不仅应用了刀具光纤磨损检测及中交天和独有超长距离掘进不换刀（高承压水粉砂地层不换刀可实现连续掘进7000米以上）等先进技术，还配置了智慧监控、自动导向等智能系统，创造了国内外同类隧道建造装备新高度，国产化率达98%以上，大幅提高了盾构机的适应性、可靠性和安全性，为实现高效和智能化掘进奠定了坚实基础。

智慧化远程安全监控管理系统可实时记录盾构机掘进数据，实现对风险边界的自主管理，及时发出警讯并提供解决措施预案，保证对盾构机的全生命周期管理。自动导向系统为盾构机装上了灵动智慧的“双眼”，可以更加准确地判断盾构机的掘进走向和作业姿态，将盾构机走向精度控制在±2mm以内，既确保了掘进施工质量，也大幅提高了掘进作业的智能化水平。

上海機场联络线工程全长68.6千米，从虹桥枢纽站出发，经过浦东机场，终到上海东站，设计时速160千米/小时，是国内首条与国铁网络互通互联的市域铁路示范工程。预计于2024年底建成通车，将实现虹桥国际机场与浦东国际机场快速联系，行程由原来的2小时缩短为40分钟。

截至目前，“虹浦号”已掘进隧道3000多米，创造了超大直径盾构机月度掘进650米的全国最高纪录以及单日掘进16环、32米的世界新纪录。

此前，中交天和管片智能化拼装技术已在南京和燕路过江通道工程项目的“振兴号”盾构机上试验成功。中交天和还在天津地铁11号线工程项目开展了盾构机的“自主巡航”系统测试工作。中交天和负责无人化掘进盾构机研究的吴志洋博士介绍，中交天和盾构机无人化掘进的核心技术已日趋成熟，未来将进一步优化和融合现有技术，实现自主掘进、自主拼装一体化的超大直径盾构机将研制，加快进入到盾构机掘进无人化的新时代。