盾構(gòu)的姿態(tài)控制與周圍環(huán)境息息相關(guān)，倘若盾構(gòu)姿態(tài)控制得好, 地面沉降和隆起就會小。日本大林組開發(fā)了一種盾構(gòu)AI自動方向控制系統(tǒng)，以此自動控制盾構(gòu)的前進方向。

控制系統(tǒng)簡介

通過操作人員綜合評估時使用的各種數(shù)據(jù)訓(xùn)練AI，開發(fā)出盾構(gòu)AI自動方向控制系統(tǒng)，可以自動判斷、修正盾構(gòu)方向所需的受力點，并自動選擇相應(yīng)的千斤頂。AI能夠精準(zhǔn)地確定修正盾構(gòu)方向時所需的重要受力點，因此可以自動沿著規(guī)劃的線路施工，而不會受到操作人員技能水平的影響。另外，施工時也避免了損傷管片，提高了隧道的質(zhì)量。

系統(tǒng)特點

1)準(zhǔn)確控制盾構(gòu)，不受操作人員技能水平的影響。操作人員調(diào)整受力點時，在確認大量復(fù)雜的掘進數(shù)據(jù)后，根據(jù)經(jīng)驗做出判斷。該系統(tǒng)將操作人員用于評估的幾十個項目的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本，使AI學(xué)會了自動確定受力點。在類似的情況下，AI能夠做出與操作人員相同的決策。因此，該系統(tǒng)可以無誤差地控制盾構(gòu)方向。

2)保障盾構(gòu)隧道質(zhì)量。該系統(tǒng)確定受力點時會考慮到盾尾間隙的問題，防止盾構(gòu)與管片因間隙不足而發(fā)生接觸、造成磨損，降低管片出現(xiàn)裂縫和漏水的風(fēng)險，保證隧道質(zhì)量。

3)可適用于所有盾構(gòu)工程。該系統(tǒng)可以安裝在所有的盾構(gòu)上，不受盾構(gòu)類型、尺寸、形狀、千斤頂數(shù)量和制造商的限制，也不受隧道長度和地層土質(zhì)的影響，可適用于任何盾構(gòu)施工。

目前，大林組將該系統(tǒng)應(yīng)用在了5臺盾構(gòu)上，結(jié)果表明該系統(tǒng)可以做出與操作人員相同的決策。據(jù)悉，該系統(tǒng)是大林組正在開發(fā)的盾構(gòu)自動化系統(tǒng)“大林智能盾構(gòu)”中的核心技術(shù)。其中，盾構(gòu)自動駕駛系統(tǒng)包括盾構(gòu)AI自動方向控制系統(tǒng)、盾構(gòu)自動測量系統(tǒng)和盾構(gòu)3D線性管理系統(tǒng)。