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滬杭客專公司建設、中國中鐵隧道局施工的崇太長江隧道是滬渝蓉高鐵的關鍵工程，起于江蘇省太倉市，穿越長江后止于上海市崇明區，正線長15.36 千米，工程主要包括隧道 14.25 千米、路基 1.11 千米、PC構件中心（管片 6999 環）、無砟軌道 30.72 千米。

盾構施工現場航拍

“長大高深”是該工程的顯著特征，具體體現在哪？

崇太長江隧道是滬渝蓉高鐵滬寧段全線唯一一座超10千米以上、工期最長的隧道。其能否盡快完工，關乎后續工程的進場施工問題。

崇太長江隧道需獨頭掘進11.3255千米，是全球獨頭掘進距離最長的隧道。“獨頭掘進”即單方向長距離作業，對設備性能、工程風險控制和高效施工組織要求更高。

“大”即鐵路隧道盾構直徑最大。該隧道開挖直徑15.4米，管片外徑14.8米，是全球最大直徑的高鐵盾構隧道，這對泥水壓力的精準控制、管片的拼裝質量、隧道不滲不漏等要求更高。

盾構隧道

要保持高時速在長江底通行，對整個隧道的設計施工都有極高要求。崇太長江隧道設計最高時速350公里，為世界行車速度最高的水下隧道，真正實現高鐵穿江不減速。與此同時，該隧道地處長江水下最深89米，最大水壓0.9MPa，是長江最深的江底隧道。

針對多項世界級工程首創，中鐵隧道局要面對多重困難與挑戰。

盾構開始掘進作業后，由北向南將依次穿越萬安村、長江刀鱭保護區、主航道等環境敏感區，盾構在長江水下掘進過程中，穿越粉細砂地層，面臨盾構直徑超大、承受水壓超高、掘進距離超長、地質條件復雜、環境敏感等技術重難點。

據了解，崇太長江隧道修通后，將結束崇明島不通高鐵的歷史。屆時，崇明經太倉到上海寶山站預計只要17分鐘，還將串聯起長三角城市群，對推進長江經濟帶發展具有重大意義。

項目概況圖

面對如此復雜、困難的施工環境，中鐵隧道局科研團隊深入鉆研，建成了“7+N”盾構隧道智能建造 V2.0 技術體系，九大智能成果在崇太長江隧道工程常態化應用。

在智能感知方面，通過多元感知與實時解譯技術，實現了工程地質即時探測、設備狀態在線監測、有害氣體實時預警、隧道結構健康感知，為決策執行奠定了智能化基礎。與以往相比，實現了全要素感知。

在智能設計、智能預制方面，實現了盾構隧道結構，參數化、數字化設計，工程數量智能提取統計和一鍵成圖。更為突出的是，在工程建設所需的構件上實現了智能化設計與預制。

崇太長江隧道引入了智能化生產線并結合信息化技術，搭建了國內首套全數智化管片生產線，實現鋼筋加工、自動收面、管片蒸養等全過程自動化與智能化。人員減少了 35%，生產效率提升 20%。其中無人化工序8道，占比高達67%.

崇太長江隧道預制構件管片廠

作為“重頭戲”的智能掘進，中鐵隧道局研發了盾構智能掘進 I-TBM 系統，突破了盾構倉內壓力自適應、云端預測數據自決策、掘進姿態自巡航、環流出渣自調整等核心技術，掘進、環流、姿態參數較人工操作更平穩，創造了單月掘進718米的最高紀錄，平均月進度達到 600米，成功實現全系統算法控制的無人化掘進的常態應用。

“領航號”盾構機始發

好馬配好鞍。為高效掘進崇太長江隧道，中鐵隧道局量身定制了世界最大直徑高鐵盾構機——“領航號”盾構機，在耐用性、密封性、安全性、可視化等技術方面攻克了多項問題。

在智能安裝方面，研制了弧形件智能拼裝機器人，控制精度為0.5毫米，人員減少 50%；研制的管片輔助拼裝系統成功實現管片自動吊運、自動輔助拼裝，拼裝效率提高15%以上。

箱涵拼裝機器人

在智能運輸方面，研發了長距離智能運輸系統，具備人機實時定位、聲音影像實時傳輸、障礙物自動避讓功能，實現了車輛無人駕駛、智能調度，顯著提升了物料運輸效率，保障了運輸安全。

箱涵移動小車

除此之外，崇太長江隧道還在智能構筑、智能環控、智能管控方面加大研發力度和集成應用。

與此同時，“領航號”盾構機開啟穿越萬米江底之旅過程中，將先后穿越長江刀鱭水產種質資源保護區、主航道等環境敏感區，在生態環保方面采用了先進的分離設備讓“漿不落地、渣不落地”。

據悉，目前“領航號”盾構機已經突破2600米掘進任務，正在下穿長江刀鱭種質資源保護區，以“有人值守、無人操作”的安全平穩姿態自主掘進。

盾構隧道

地下的施工熱火朝天，地上的研討成果頻出。

11月18日至19日，土木工程技術創新與智能建造學術研討會在滬召開。

會上發布的《中國盾構/TBM隧道智能建造藍皮書》（下稱“藍皮書”）指出，中國目前已經成為盾構/TBM全球最大的生產國和最大的市場，2023年生產數量達661臺。中國盾構/TBM裝備已經出口海外約40個國家和地區，設備多項性能在海外客戶評價中名列前茅。

這樣的成果并非一蹴而就。藍皮書顯示，1965年中國制造出第一臺盾構/TBM。1985年，中國首次引進美國制造的開敞式盾構/TBM，開啟了中國全斷面隧道掘進機裝備引進。2007年，中國與法國開展裝備聯合研制，初步掌握了大直徑泥水盾構制造技術。中鐵隧道局自2002年12月承擔國家“863”計劃，首次立項開展盾構機關鍵技術研究，直至2008年4月成功研發出我國首臺復合盾構“中國中鐵1號”，才拉開國產盾構的序幕。而后，中國盾構/TBM裝備走上快速發展之路。

我國首臺復合盾構“中國中鐵1號”

藍皮書指出，“十三五”時期我國基礎設施建設需求大幅增加，盾構/TBM年生產數量呈突破式增長，2022年全年生產數量突破700臺，年市場銷售金額約243億元。

目前，我國城市軌道交通建設盾構法施工占比達90%以上，水下隧道盾構法施工使用比例超過70%。中鐵隧道局崇太長江隧道項目總工程師李斌表示，“智能感知、智能設計、智能預制、智能掘進”等9項智能建造技術，將智能化理念和技術深度嵌入崇太長江隧道建造全流程，引領隧道智能建造進入新階段。

“藍皮書對于智能建設和智能制造相結合的闡釋，寫出了我國盾構/TBM技術發展的特色，講出了我國盾構技術發展的關鍵和本質。”中國工程院院士謝禮立表示，未來，我國將加快推進傳統隧道建造方式與新質生產力技術深度融合，實現地下空間資源開發更加安全、高效、綠色、經濟。