近日,上海轨道交通15号线南延伸工程西闸公路站(预留)~兰香湖南路站(原紫光路站)区间双线顺利贯通。本项目是上海轨道交通国产数智盾构2.0技术首次实施江底穿越任务。面对黄浦江两岸大堤之间516米的越江段,盾构施工面临上软下硬、紧贴承压水复杂地层,28‰大坡度、大堤短期内二次扰动等高难度工况,盾构依托自主推进、自动拼装、物料自运输三大一体化数智核心功能,颠覆传统人工操控盾构施工模式,攻克过江隧道精度、安全、效率多重难题,交出高质量贯通答卷。
三大功能一体化协同,打造国内越江盾构数智建造标杆
自主推进:从“人工凭手感”到“AI数据自主控制江底姿态”
搭载ACTT自主轴线智能控制系统,集成姿态自主控制,同步注浆、盾尾油脂压注全自动协同控制,依托实时采集地层水压、土仓压力、地表监测数据,AI毫秒级动态调整掘进参数,全程无需人工持续干预,实现江底隧道自主巡航掘进 。
(1)穿越黄浦江上软下硬、承压水复杂地层和大堤敏感区域时,盾构姿态全程稳定控制在±25毫米以内,大堤沉降控制远低于预警值,规避传统人工操作参数滞后带来的环境保护风险;
(2)工序并联提速:打破传统“推进——停机——拼装”串行模式,推进与拼装同步并行作业,整体掘进效率提升25%以上;
(3)降低人员经验门槛:系统自主适配复杂的江底地层,参数调控标准化,杜绝人工操作波动带来的隧道质量问题。
自动拼装:毫米级全自动成型,筑牢越江隧道防水根基
拼装机搭载i-SEE视觉智能模块,依靠机器视觉自主识别管片型号、位置,全自动完成抓取、转运、对位、拼装全流程,视觉识别、末端动作控制精度≤1毫米,全程无需拼装工近距离遥控操作。
成型隧道质量大幅提升:过江段上下行线共688环管片拼装定位误差控制在2毫米以内,管片错台、椭圆度大幅降低,区间零渗漏。
物料自运输:全链路无人转运,保障越江连续不间断掘进
整合无人驾驶电机车、自动单梁起重机、全自动喂片机三大设备,雷达+视觉融合定位,管片、同步浆、渣土从地面井口到盾构机内实现全流程无人转运。
四个维度收获实践成效,为国内同类智能化施工提供参考方案
(1)安全升级:过江复杂地层少人化、远程化管控,人为安全、质量风险双重降低,全线穿越大堤、黄浦江全程无安全预警事件;
(2)质量可控:全程轴线自主控制、管片自动拼装,消除人工操作差异化,过江隧道成型质量统一,防水、线形指标全面优于常规盾构施工标准;
(3)效率提升:串行工序改为并联协同,减少停机损耗,大坡度、复杂地层掘进速度稳定可控;
(4)技术示范:本次双线贯通是数智盾构2.0成套技术成功通过越江重大风险工程实战检验,为国内跨江、跨湖、海底等高风险隧道智能化施工提供可复制成套方案。