借鉴“互联网＋”模式在国民经济其他行业中的实施经验，结合我国工程施工企业的现状，充分挖掘盾构法隧道施工先进的技术和管理经验，通过“互联网＋”模式，集成大量的施工数据，为施工管理提供决策基础。实现施工的远程管理及动态分析，实时进行风险报警，形成一套管控系统及其配套的实施细则和管理制度，用于实际工程，以提高施工企业的管理水平和效率，扩大管控规模，降低企业管理成本。

（一）系统平台介绍

以传统盾构法隧道施工经验为基础，结合移动互联时代各种先进技术（互联网技术、移动技术、云计算技术、大数据技术），优化施工管理各项内容，提高管理及施工效率（见图3-65）。

图3-65　智能化隧道施工管控平台

为了全方位提高对项目的管控能力，通过开发手机app软件、大屏监控软件、智能网站、大数据等系统，实现移动化、集中化、智能化的管理理念。

1．移动化管理

通过APP的方式将盾构施工参数、设备运转等所有信息实时推送到管理者的手机或是平板电脑上，使管理者可以随时随地关注工程的实时动态，摆脱区域的束缚。《盾构施工》手机app软件可有效展示和及时推送工程施工的主要信息，具备交流沟通功能，实现移动化管理。《盾构设备维保》手机app软件可展示和推送盾构机运行状况、维保信息和故障问题等信息（见图3-66）。

图3-66　手机APP软件

2．集中化管理

通过网络技术，将各项目的盾构施工信息自动采集并上传至管控中心的大屏监控系统上，并完整保存，施工参数、设备运转情况得以集中管理。大屏监控系统实现了总部、各分基地和管控中心的集中监控，强化了工程项目的动态过程管理，具备数据曲线分析、历史数据查询等功能。管理者可以随时调取数据、实时监控数据、对数据进行归类统计，分析盾构施工参数是否合理，对盾构机设备故障进行统计分析，辅助管理者作出合理决策（见图3-67）。

图3-67　管控中心大屏系统

3．智能化管理

架设完成的大数据系统，采用关联规则、聚类分析、神经网络等方法对盾构施工海量数据进行分析，为智能化控制提供数据挖掘和深度学习基础。通过大数据分析，根据以往施工经验并结合一定的算法做出模型，对数据进行导入，模型可以辅助判断并作出更好的预判，辅助指导盾构施工。管理者通过设定施工参数，在施工过程中，智能化系统能对超出范围的数据进行预警，加强施工风险管控。

（二）核心技术

盾构法施工管控中心通过标准化的数据采集、专业化的数据分析、可视化的数据展示、系统化的数据推送，以及规范化的指令管控，实现对项目技术、进度、质量、风险的管控。

1．标准化的数据采集

对盾构施工中所需采集的数据进行整理与汇总，为后续管控及大数据分析提供数据基础与依据。针对盾构机自动数据开发了专业采集软件Shield DA，可适应不同类型盾构的数据采集要求。(www.daowen.com)

2．可视化的数据展示

所有的数据在各个系统软件上尽可能地采用图表形式展现，便于管理者第一时间发现问题。

3．系统化的数据推送

结合施工经验制定进度、质量、风险三大类26项指标并对指标进行合理分级，并根据数据分级情况详细制定了数据推送流程，协助管理人员掌控各项工程施工情况。

4．专业化的数据分析

以多年盾构法施工经验为基础，由管控中心系统平台、专业技术人员、专家组，对施工数据进行系统分析，并为工程施工提供各类专业化报告。报告类型有实时参数、隧道轴线、环境变形、历史曲线、趋势分析、项目报告、汇总报告、专项报告、意见建议等（见图3-68）。

图3-68　各类报告与施工建议

5．管理实效

通过采集在建项目的地质数据，风险点等基础信息，来实现基础数据库的建立。经由互联网实时传输，把采集到的数据汇总至管控中心，实现对施工参数、测量监测参数以及隧道质量参数等数据的综合管控功能。利用平台软件形成实时预警报送功能，结合具备丰富盾构施工经验和技术专业人士进行分析和咨询，形成专业的预报警及处置体系。通过后台分析过后的数据，会形成图表等形式，能更好的协助管理人员对数据和问题进行解读和处置，从而大量减少了管理人员在数据分析方面的工作量，提高盾构施工管理业务的工作效率，促进盾构施工有效管控，进一步深入信息化和精细化管理。通过基础数据、动态管控、预报警及处置体系和信息处理可视化展示，能逐步减少现有工程现场粗放式管理与信息系统精细化要求之间的差距，从而降低施工风险和提高施工进度质量控制。

目前，管控中心已接入项目近60个，盾构机近200台次，包括隧道股份所有在建盾构项目及部分上海申通地铁项目，涵盖地铁隧道、能源隧道、大直径泥水隧道、异型隧道等领域。

到目前为止，管控中心系统平台各项功能运行正常，有效监管了盾构工程施工建设，累积采集数据量已经达到6．89TB。

6．结语

盾构法是以机械化作业为主的一种隧道施工方法，盾构机设计制造、电气控制等技术具备一定的自动化和控制化基础。随着技术的发展和深入研究，盾构机可以在掘进、排渣、管片拼装、注浆等方面进一步提升自动控制技术水平，盾构装备和施工控制将高度自动化和智能化，乃至实现远程控制自动掘进，必将促进隧道工程建设发展、城市经济和社会的发展。

目前，管控中心也在积极与相关研究院合作，希望能在人工智能盾构施工技术方面取得突破性发展，争取早日实现全自动化、智能化盾构法施工。

（本节执笔：罗毅、顾沛荣、杨瑞华）