據媒體報道,湖南大學地下空間開發先進技術與智能裝備團隊聯合中國鐵建重工集團,成功自主研發出盾構掘進運維與風險防控智能體。

這一系統已搭載于超大直徑盾構裝備,并應用于國家重大工程,為盾構機裝上了能夠精準防控風險的“智慧大腦”。

盾構機是地下隧道建設的核心裝備,其掘進過程需與周圍地層密切接觸,受地質條件影響顯著。在復雜地層中,傳統人工操作難以精準調控盾構參數,容易引發開挖面失穩、地表沉降、姿態失控等工程風險。

湖南自主研制盾構掘進裝備“智慧大腦” 精準預測地面塌陷風險

為解決這一難題,在湖南省工程研究中心及長沙市相關專項的支持下,湖南大學土木工程學院陳仁朋教授團隊與鐵建重工科研團隊協同攻關,致力于讓盾構機具備自主感知地質、預測風險并智能決策的能力。

這一產學研用融合的重要成果,系統構建了“性態感知—風險預警—智能決策”的技術鏈路,推動隧道掘進從“經驗驅動”邁向“數據驅動”。

團隊成員、湖南大學張超教授表示,“智慧大腦”可精準預測地表沉降與盾構姿態,提前規避塌陷風險,實時預警設備被埋隱患,并智能調整掘進參數,顯著提升復雜地質條件下的施工安全與效率。

該智能體已在上海地鐵崇明線工程中成功應用,系統輔助決策準確度超過90%,將掘進姿態偏差控制在30毫米以內,有效克服了人工操作的滯后與不合理問題。

在廣花城際工程中,智能故障診斷與運維效率較傳統方式提升20%,設備利用率提高12%,典型工況下月進尺增長5%。

目前,相關技術已被列入中國公路學會隧道與地下空間“四新技術”重點推廣成果,顯著降低了施工事故率與人為誤判風險,提升了運維響應速度。

陳仁朋表示,團隊將繼續深耕隧道智能建造領域,推動該技術在更多超大直徑盾構、跨江越海隧道等復雜工程中應用,支撐我國地下工程高質量發展。

湖南自主研制盾構掘進裝備“智慧大腦” 精準預測地面塌陷風險