行业动态

• 日本盾构隧道数字平台和自动化技术

      日本自2000年颁布IT基本法以来，技术革新的浪潮席卷了社会的各个角落，隧道工程技术领域也受到深刻的影响。数字技术的整合显著促进了现有技术的优化升级和新技术的研发。近期，由日本盾构领域专家组成的“盾构隧道数字技术应用”连载讲座委员会，围绕盾构隧道数字化技术展开了一系列深入研讨，全方位展示了日本数字盾构技术的应用现状、自动化施工技术、设计与施工计划、施工可视化等多个维度。

  AI赋能，盾构掘进更智能

      日本各大建筑公司积极探索人工智能技术在盾构施工中的应用，开发了一系列AI盾构系统，实现了掘进计划的自动制定、掘进参数的智能控制、掘进方向的精准预测等功能，极大地提升了盾构施工的智能化水平。

      1）清水盾构AI系统。该系统（见图1）通过AI模型，根据设计轴线和盾构状态，自动生成掘进计划，并实时提供最优掘进参数，实现盾构自动驾驶。

   

  图1 清水盾构AI系统

      2）大林智慧盾构OGENTS。该系统涵盖了盾构掘进6大核心作业工序的自动化，包括盾构自动测量、自动驾驶、自动出渣、自动壁后注浆等，实现了盾构施工全流程的智能化管理。

      3）奥村组AI盾构方向预测系统。该系统利用AI技术预测盾构的位置和方向，实现对隧道轴线控制的高度智能化，并可根据预测结果自动调整掘进参数，确保盾构按设计路线精准掘进。整体系统如图2所示。

   

  图2 整体系统图

      4）东急建设盾构AI掘进系统。该系统通过AI技术预测开挖面压力调整和盾构方向控制的最优参数，并提供可视化操作界面，辅助盾构司机操作，也可实现自动控制，提高掘进效率和安全性。

  多系统协同，实现全面智能化管理

      除了AI盾构系统，日本还开发了多种现场信息分析评估系统，实现对盾构施工过程的全面监控和管理，及时发现潜在风险，并采取应对措施，确保施工安全顺利进行。

      1）西松建设NS-BRAINs系统。该系统通过图表管理、统计分析、关键要因图、数据挖掘等功能，对掘进管理数据进行综合分析，评估潜在风险，并实时显示异常情况，辅助技术人员做出及时准确的判断。

      2）鹿岛建设KSJS系统。该系统通过对掘进数据的统计处理和分析，评估潜在故障风险，并通过预警机制实时提示异常征兆，帮助技术人员提前采取应对措施，避免重大故障的发生。

  CIM技术，实现可视化管理和行为预测

      日本还积极将建筑信息模型（CIM）技术应用于盾构施工，实现了盾构轨迹、管片成型、盾构掘进及管片拼装等关键施工过程的可视化管理，并通过行为预测，优化施工计划，提升施工效率和质量。

  鹿岛建设KaCIM’S系统基于CIM技术，对盾构掘进及管片拼装过程进行三维模拟，并生成数字化掘进和拼装指导书，实现后续掘进和拼装计划的可视化，提升施工管理的响应速度和精度。

  （摘自 隧道网微信公众平台 2025-04-18）

  发布日期： 2025-05-06  浏览： 108