钱七虎提出的智能盾构五大方向是什么?
中国工程院院士钱七虎为盾构隧道智能建造系统性地指明了五大技术方向,包括超前地质预报、掌子面识别、智能决策、智能支护与智能管理,这不仅是理论框架,更已在一系列超级工程中得到实践验证。
一、五大核心方向:从感知到决策的智能闭环
超前地质预报:通过搭载超前地质预报、地层界面识别等智能化装备系统,让盾构机提前“看清”前方复杂地层,有效应对断层破碎带、软硬不均地层等施工挑战,降低卡机风险。
掌子面识别:利用传感器实时采集刀盘前方岩土信息,精准判断开挖面状态,为后续掘进参数调整提供依据,提升施工本质安全。
智能决策:依托大数据与人工智能算法,盾构机具备“独立思考、智能分析、自主判断”能力,实现从“经验驱动”到“数据智能”跨越,如“领航号”已常态应用全系统算法控制的无人化智能掘进。
智能支护:创新承插式管片工艺,灵感源自“榫卯结构”,实现管片高精度自动化拼装;同步应用超大直径盾构同步双液注浆技术,确保隧道成型质量。
智能管理:构建全过程智能化管控平台,覆盖“设计—施工—管养”全周期,实现盾构施工远程驾驶、风险自动预警与隐患闭环销号,目前已管控设备140余台,处理数据超9亿条。

二、五大方向的工程落地与持续演进
装备端:国产超大直径盾构机“望海号”、“山河号”、“红船号”等均搭载了“五官一脑”智能化系统——超前地质预报、地层界面识别、气体环境监测、刀具磨损检测、同步注浆检测及辅助决策支撑系统。
数据端:国内首个获国家级权威认证的盾构垂域大模型“深远大模型”已成功应用,该模型参数规模超2000亿,融合20多年施工海量数据及超80万份学术论文,首创全球盾构施工通识知识图谱。
场景端:上海地铁15号线南延伸工程已进入数智盾构同步掘进阶段,其集自主驾驶、自主拼装、物料自运输三大核心于一体,管片拼装精度达毫米级。
三、从“能用”到“敢用”再到“好用”的自主创新路径
钱七虎院士强调,任何技术国产化都是一个探索过程,关键要敢于在重大工程中先试点应用国产技术。他以8米级盾构机主轴承为例,指出其疲劳强度、装配精度参数已超过国外产品,建议尽快选择合适工程“先敢用,再好用”。
盐宜铁路长江隧道作为国内首条全预制拼装高铁盾构隧道,正是这一理念的直接体现——创新采用承插式管片工艺,由钱七虎等院士“把脉”,推动我国超大直径水下盾构隧道迈入全智能建造时代。