湖南自主研制盾构掘进装备“智慧大脑” 精准预测地面塌陷风险

麦享科技1月22日消息，据媒体报道，湖南大学地下空间开发先进技术与智能装备团队联合中国铁建重工集团，成功自主研发出盾构掘进运维与风险防控智能体。

这一系统已搭载于超大直径盾构装备，并应用于国家重大工程，为盾构机装上了能够精准防控风险的“智慧大脑”。

盾构机是地下隧道建设的核心装备，其掘进过程需与周围地层密切接触，受地质条件影响显著。在复杂地层中，传统人工操作难以精准调控盾构参数，容易引发开挖面失稳、地表沉降、姿态失控等工程风险。

为解决这一难题，在湖南省工程研究中心及长沙市相关专项的支持下，湖南大学土木工程学院陈仁朋教授团队与铁建重工科研团队协同攻关，致力于让盾构机具备自主感知地质、预测风险并智能决策的能力。

这一产学研用融合的重要成果，系统构建了“性态感知—风险预警—智能决策”的技术链路，推动隧道掘进从“经验驱动”迈向“数据驱动”。

团队成员、湖南大学张超教授表示，“智慧大脑”可精准预测地表沉降与盾构姿态，提前规避塌陷风险，实时预警设备被埋隐患，并智能调整掘进参数，显著提升复杂地质条件下的施工安全与效率。

该智能体已在上海地铁崇明线工程中成功应用，系统辅助决策准确度超过90%，将掘进姿态偏差控制在30毫米以内，有效克服了人工操作的滞后与不合理问题。

在广花城际工程中，智能故障诊断与运维效率较传统方式提升20%，设备利用率提高12%，典型工况下月进尺增长5%。

目前，相关技术已被列入中国公路学会隧道与地下空间“四新技术”重点推广成果，显著降低了施工事故率与人为误判风险，提升了运维响应速度。

陈仁朋表示，团队将继续深耕隧道智能建造领域，推动该技术在更多超大直径盾构、跨江越海隧道等复杂工程中应用，支撑我国地下工程高质量发展。

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