2025IFUS精选报告丨中铁十四局大盾构与地下空间研究院刘四进
阅读：次 发布人：地下空间开发大会
2025年9月25日-26日，第十二届国际地下空间开发大会（IFUS 2025）在上海成功召开，汇聚了国内外顶尖专家，围绕主题“创新 韧性 智慧”展开深入探讨，涌现出一批具有前瞻性和实践价值的研究成果。组委会特别推出IFUS报告系列精选，分享专家精彩观点与深度洞见，持续赋能行业发展。
刘四进在报告中指出，随着“一带一路”、交通强国、能源安全及城市地下空间开发等国家战略的深入实施，越江、跨海、穿山、遁城等地下通道和管廊工程不断涌现，盾构法因其安全、高效、绿色、智能等集成化优势，已成为地下通道建设的主流工法。特别是近年来，我国在大盾构、超大型盾构的设计、施工及装备技术方面取得迅猛发展。
他回顾了盾构法自1818年诞生至今200余年的发展历程，并特别指出，中国大盾构自1965年上海打浦路隧道起步，历经引进学习、广泛实践、创新突破和产业引领四个阶段，至2025年已走过60年发展道路，目前已成为全球大盾构工程的主战场。当前，国内在建的大直径（≥10米）盾构项目达173个，其中包括已建成的香港屯门隧道和在建的济南黄岗路隧道等世界级工程。在直径14米以上的超大型盾构中，国内项目占比超过70%，“世界大盾构看中国”已成为不争的事实。
报告分析了当前大盾构技术发展的几大趋势。在环境适应方面，行业正从简单地质条件向长距离、高水压、城市核心区等极限条件挑战，已掌握超高水压、超长距离、超大埋深及超浅埋或零覆土等条件下的核心技术。在行业应用上，铁路、公路、市政等领域实践丰富，其中公路隧道占比53%，铁路占23%。随着大型引水工程、城市管廊、深部地下空间及城市更新项目的推进，大盾构的应用前景广阔。在工艺层面，盾构施工正从机械化向智能化迈进，实现了定时预报、智能掘进、智能辅助及信息化管理，未来将朝着安全、高效、精准的少人化乃至无人化方向演进。在地质条件应对上，从软土地层向长江上游及西部地区的复合地层拓展，通过改进刀盘、设备配置、压力控制及绿色低碳技术，攻克了复杂地质难题。在盾构直径方面，隧道断面呈现巨型化发展态势，超大直径和特大直径成为未来重点方向，目前在建的济南黄岗路隧道及国产最大直径盾构“海泰”号（16.6米）等均代表了行业标杆。
作为大盾构领域的领军企业之一，中铁十四局自2004年从南京长江隧道起步，率先实现了穿越江、海、城等复杂地质条件的全覆盖，形成了涵盖科技研发、盾构制造、装备再制造及智慧管养的全产业链服务能力。该局累计大盾构掘进里程超过150公里，居国内首位，并通过数字化、智能化手段保存了国内最宝贵的大盾构施工掘进数据。
刘四进重点介绍了中铁十四局在大盾构智能建造方面的创新实践成果。围绕装备智能、工艺智能、管理智能及垂直大模型等领域，该局已初步实现大盾构数据库与主营业务的智能互配。具体成果包括：开发了基于机器学习和深度学习的盾构参数预测与评估模型，实现施工决策参数总体可控；研发了多元感知深度AI智能监测与分级预警模型，有效避免非计划停机；在刀具监测与预测换刀方面，构建了融合机理与数据的成套技术体系，提升了换刀时机准确性和掘进效率；针对黏土地层刀盘泥饼问题，开发了基于大数据模型的早期预警与识别技术；对盾构施工中出现的排浆系统堵塞等“心梗”“脑梗”类问题，构建了故障诊断算法，实现过程管理与精准诊断。
在工艺创新方面，中铁十四局将盾构管片预制生产技术发展至第五代，并正研发第六代技术，结合柔性机械臂与大模型实现智能拼装。同时，开发了刀盘智能焊接技术，在直缝焊接领域可完全替代人工，提升焊接质量与效率。在管理层面，自2016年起，该局研发了基于“互联网+大数据”的远程管控平台，涵盖数字盾构、视频监控、智能预警、综合分析及专家诊断等功能，已累计对150余台次盾构实现远程管控，显著提升了隐患排查效率和成本控制能力。
此外，该局还在积极探索垂直大模型的构建与应用，针对多模态施工数据开展对齐与融合研究，支撑智能掘进无人化作业全流程实践，并开发盾构安全风险智能体，探索碳基生命与硅基生命结合的“黑灯工厂”管理模式。
最后，刘四进提出了几点思考与展望。一是推动盾构装备的自动化革新，聚焦核心工序的少人化攻关，解决当前无人化程度低、核心工序不稳定的问题。二是建立多模态盾构垂直大模型与智能体，突破传统施工依赖人工经验、复杂地质及设备故障频发等痛点。三是搭建盾构“黑灯工厂”，实现井下作业全面无人化，构建“安全为本、效率为核、智能驱动”的建造新范式。四是突破地下空间与大盾构结合的新应用模式，向超大断面、断面多样化及盾构与管幕、矩形盾构、螺旋盾构等复合模式发展，助力大盾构拓展更广阔的应用场景。
刘四进表示，中铁十四局将持续以创新引领、数智赋能为方向，推动大盾构智能建造技术高质量发展，为国家地下空间开发和交通强国建设贡献更多力量。
本期聚焦中铁十四局集团有限公司大盾构与地下空间研究院副院长刘四进的大会报告《创新引领数智赋能 地下空间大盾构智能建造技术探索与应用》，报告全面介绍了中铁十四局在大盾构领域的技术积累、创新实践与未来展望，引发与会专家和行业代表的高度关注。一起来看↓↓↓
▲刘四进在IFUS2025大会现场做报告
文/大会秘书处整理
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