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隧道建设(中英文) ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (11): 2107-2118.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2024.11.001
吴惠明1, 2, 周文波2, 王伊1, *
WU Huiming1, 2, ZHOU Wenbo2, WANG Yi1, *
(1. Shanghai Tunnel Engineering Co., Ltd., Shanghai 200032, China; 2. Shanghai Tunnel Engineering Co., Ltd., Shanghai 200032, China)
摘要: 盾构掘进机自动化程度高,但不具备对施工环境的自适应性,其高质量掘进依赖经验丰富的技术人员操控。为降低施工决策的人为因素影响,从盾构施工掘进自动化控制着手,基于互联网、大数据以及人工智能等新一代信息技术,提出施工环境自适应的盾构自主驾驶控制体系,从目标规划、施工决策到控制执行、感知反馈实现盾构的高度自主驾驶。基于控制体系设计并开发盾构自主驾驶系统,系统采用姿态、沉降和掘进3个智能控制单元和施工异常诊断单元实现盾构驾驶层级化控制,通过协同调节盾构姿态、同步注浆和推进速度等关键参数,最终实现盾构沿隧道设计轴线的微扰动自动掘进与长距离精准前行。上海机场联络线工程应用表明: 1)盾构自主驾驶系统累计自主驾驶里程达4 km以上,其中超88%的自主掘进环在水平和高程的姿态偏差控制在±30 mm内,隧道施工质量相比人工控制提升30%; 2)搭载盾构自主驾驶系统的盾构最大单月掘进距离达829.8 m,有效提升了盾构法隧道的施工产能。