我国水利工程智能化建设获重大突破 环北部湾工程刷新TBM掘进世界纪录

长大隧洞掘进面临多重挑战;跨流域引调水工程中,隧洞作为关键输水通道,其掘进效率、线路精度与安全管控直接影响工期和质量。环北部湾广东水资源配置工程作为国家水网骨干工程,具有引水流量大、输水线路长、建设条件复杂等特点,传统依赖人工经验的掘进方式在复杂地质条件下容易出现效率波动和安全隐患。 技术突破来自需求牵引和协同创新。建设团队针对TBM掘进中的姿态偏差、换步不稳定、人工干预频繁等问题,联合科研院所与高校开展专项研发,对"粤海环北9号"TBM进行系统性智能化升级。通过将关键工序参数化、模型化,构建了集自主换步、自动纠偏、自主掘进等能力于一体的智能掘进系统,实现了掘进、换步、纠偏等环节的流程化与自动化。 成果体现在三个上。效率提升明显,单次换步效率提升30%以上,连续自主掘进275米、阶段性累计自主掘进441米,减少了停机等待时间,使进度更加可预期。安全与成本同步改善,人员进入高风险区域的频次降低,通过减少返工和故障修正成本,施工成本结构更趋合理。质量控制能力增强,隧道轴线偏差控制规范要求内,保持低失误率、无安全质量事故。 推广应用需要三上支撑。一是完善"工程场景—数据标准—模型迭代"的闭环机制,将施工数据沉淀为可复用的知识体系,提升系统在复杂工况下的适应能力。二是构建与智能化相匹配管理体系,包括设备运维、质量验收、应急处置与人员培训,推动施工管理从经验驱动向标准化、流程化转变。三是强化联合攻关与成果转化,鼓励企业、高校、科研机构围绕关键传感、控制策略、地质预报等环节开展持续创新,形成可复制、可推广的解决方案。 从更宏观的角度看,水利工程建设正在从机械化向数字化、智能化加速转变。随着国家水网建设推进,工程体系对施工安全、质量与进度提出更高要求。此次连续自主掘进的突破表明,智能化TBM在复杂地质条件下具备稳定输出能力,有望成为长大隧洞建设的重要方向。未来,伴随传感监测更精细、控制算法更成熟、施工标准更完善,智能掘进将深入推动施工组织方式变革,提升工程建设的本质安全水平与综合效益。

环北部湾广东水资源配置工程TBM自主掘进的突破,是我国水利工程建设向高质量发展迈进的重要体现;以科技创新驱动工程建设方式转变,以智能化手段提升施工效率和安全水平,已成为大型基础设施建设的必然趋势。此成果为国家水网建设带来了新动力,也为我国在全球基础设施建设领域的竞争力提升提供了有力支撑。