
万里长江入海口,海太长江隧道左线施工现场,一台开挖直径达16.66米的“巨无霸”盾构机,在距江面超过65米的深处刚刚完成一次精准的“自我纠偏”。做出这个决策的,并非经验丰富的老师傅,而是一个名为“蓝翼·潜龙”的盾构AI大脑。海太长江隧道这座超级工程,正借由“水下AI驾驶舱”,跑出智慧建设的加速度。
走进“沧渊号”盾构机的机长室,控制大屏上,AI系统不仅实时给出推进速度、刀盘转速、盾尾注浆量、刀盘扭矩等预测值,还附带一条姿态偏差预测曲线(见上图)。海太长江隧道A4标总工程师李永波示意机长调出前一日“蓝翼·潜龙”预测的掘进参数。“说实话,一开始我还不放心,现在我已经习惯了先看AI的建议,再微调确认。”机长介绍,系统建议的推进速度比人工设定提高了8%,姿态偏差预测被控制在正负3毫米内。
这套被称为“AI副驾”的系统,每日吞吐海量数据——从刀盘扭矩到泥水环流,从管片拼装间隙到千斤顶行程差,无所不包。从“不敢用”到“离不开”,转变的背后是一场数据“破壁”行动。过去,盾构机的设计参数、地质勘探报告、掘进日志和运维记录分属五套独立系统,彼此不通,决策只能依赖经验。如今,项目团队以“盾构智能建造研用图谱”为骨架,将“设计—制造—掘进—构筑—管控—运维”全流程数据集成到一个数字底座上。该图谱相当于为盾构机建立“全生命履历”,任何环节的异常均可追溯源头。
李永波介绍,在7.5巴高水压环境下,“蓝翼·潜龙”构建了土—岩—机三维耦合专业模型,融合刀盘扭矩、贯入度、渣样图像、地质监测等实时数据,能实时监测盾构机姿态,秒级生成推荐最优掘进参数,实现自动纠偏,推动盾构掘进从“经验驱动”向“智能自适应”转变。
记者了解到,一旦触发预警信号,系统会同步推送最优处置方案给维保班组——从高压仓作业步骤到备件更换清单,全部一键生成。这种“先知先觉”的能力显著降低了设备故障率。开工至今,日均掘进量稳稳达到20米目标线。“系统说哪个刀具该换了,哪个密封圈压力偏弱,清清楚楚。开工到现在,高水压条件下设备运行‘零预警’——这以前想都不敢想。日均20米,我们不仅完成,还是‘正偏差’!”维保工程师刘磊表示,现在维保有了“AI预判”,再也不用疲劳作战。
掘进提速的同时,管片拼装与螺栓锁付的精度亦同步升级。现场配备的全自动复紧机器人,可自主执行管片螺栓二次复紧作业。大负载机械臂借助3D视觉引导系统,提前完成螺栓位姿识别和路径规划,精准探向螺栓孔洞,全自动复紧的同时实时采集扭矩、角度、圈数等关键参数。“过去复紧螺栓全靠拎着十几斤重的气动扳手,既费力又依赖手感,拧紧质量参差不齐。”技术员廖超介绍说,“现在全靠机器人和算法。系统会自动诊断扭矩值,每环复紧作业不到10分钟,扭矩、角度、圈数等全流程数据可追溯。从指令下达到自动复紧完成,响应时间比人工缩短近一半,不仅节省了人力,螺栓复紧的合格率也大幅提升。”



