科技日報記者 俞慧友

1月22日，記者從湖南大學獲悉，該校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團隊自主研發出盾構掘進運維與風險防控智能體。該智能體已搭載于超大直徑盾構裝備，為國家重大工程提供了技術支撐，讓盾構機有了可精準防控風險的“智慧大腦”。

盾構機是地下工程建設的重大核心裝備。與地面裝備施工場景不同的是，盾構機在地下掘進過程中，需與周圍地層“親密接觸”。盾構機的掘進工作受二者間相互作用的影響，導致在復雜地質條件下人工難以調控合適的盾構機操作參數，從而易誘發開挖面失穩、地表沉降超限、盾構姿態失調等風險。為解決這一行業難題，在地下空間開發先進技術與智能裝備湖南省工程研究中心，以及長沙市重大專項“復雜地層盾構智能掘進關鍵技術”的支持下，湖南大學土木工程學院教授陳仁朋帶領團隊，聯合鐵建重工科研團隊協同攻關，著力于讓盾構機學會自主“辨識”地質、“預判”風險，最終實現“精準”決策。

這一校企產學研用合作的重要成果，系統性打通了盾構機“性態感知—風險預警—智能決策”的完整鏈路，推動了復雜地質條件下的隧道掘進從“經驗驅動”到“數據驅動”的跨越。“有了‘智慧大腦’，就能精準預測地表沉降與盾構姿態，提前規避地面塌陷風險。同時，它還可以實時預警盾構機的被埋隱患，智能決策掘進參數，讓復雜地質下的掘進作業更平穩高效?！眻F隊成員、湖南大學土木學院教授張超說。

該智能體成功搭載到超大直徑盾構裝備中，應用于上海地鐵崇明線20標工程后，系統參數輔助決策準確度高于90%，控制掘進姿態偏差不超30毫米，有效解決了傳統人工操控滯后及不合理問題。在廣花城際二工區工程中，智能體在設備故障診斷與智能運維環節，相比傳統通過文檔搜索故障排查的方式效率提升了20%，助力提升設備利用率12%，促進典型工況月進尺增加5%。

目前，該成果的相關技術已被列為中國公路學會隧道與地下空間“四新技術”重點推廣成果。其推廣應用，顯著降低了施工安全事故率與人為誤判風險，大幅提升了運維響應效率。陳仁朋透露，下一步團隊將持續深耕隧道智能建造領域，著力推動相關技術在更多超大直徑盾構、跨江越海隧道等復雜工程場景的拓展和應用，支撐我國地下工程建設高質量發展。

（受訪者供圖）