无人驾驶新突破!铁建重工TBM自动巡航系统率先成功实现工程应用

2025/04/10 20:07铁建重工

近日,由铁建重工自主研发的岩石隧道掘进机(TBM)自动巡航系统,在北山实验室工程“北山1号”成功应用。“北山1号”在无人驾驶的情况下,实现了在10%坡度隧道下坡掘进,完成在均一地质条件下硬岩隧道的自动掘进和255米半径水平转弯。经业内专家见证和评审,一致认为该技术填补了全球TBM无人驾驶技术空白,是隧道施工迈向自动化、智能化的重要里程碑。

TBM自动巡航系统界面

TBM无人驾驶掘进中

TBM自动换步中

铁建重工自主研发的TBM自动巡航系统具备一键启动、围岩预测、自动掘进、自动纠偏、自动换步、参数自调节及手自一体等功能。该系统突破了TBM自动纠偏调向及手动自动无缝切换等技术难题,实现了均一地质条件下TBM全自动无人驾驶掘进,降低了操作司机的技能要求和劳动强度,减少了刀盘刀具等损坏的风险,TBM姿态偏差控制在±50毫米以内。

据了解,北山实验室工程为全球首座螺旋斜坡道施工工程,隧道开挖直径7.03米,长度7.1千米,坡度-10%,水平转弯半径255米,竖向转弯半径430米。隧道施工面临长距离极硬岩、大坡度向下、螺旋连续小转弯等施工挑战,采用TBM自动巡航系统,减少了人工操作过度调节带来的施工风险,隧道洞壁光滑平整。

北山实验室成型隧道

供稿、编辑:电气与智能研究设计院、党委工作部


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中国铁建重工集团有限公司

铁建重工成立于2007年,隶属于央企中国铁建股份有限公司(2014年世界五百强名列第80位),是集高端地下装备和轨道装备研究、设计、制造、服务于一体的专业化企业,在湖南长沙、株洲、四川隆昌和甘肃兰州等地建立了多个制造基地,在长沙、北京、兰州等地建立了11个研究院,是国家认定的重点高新技术企业和国家级两化融合示范企业。  集团下设“四总部、两中心”(掘进机事业总部、特种装备事业总部、轨道设备事业总部、海外事业总部、技术中心、制造供应中心)以及两个全资控股子公司中铁隆昌铁路器材有限公司和株洲中铁电气物资有限公司。  铁建重工始终瞄准“世界一流、国内领先”的目标,坚持“科技创新时空,服务引领未来”的理念,走创新型、哑铃型和服务型道路,积极发挥建筑施工行业优势,充分利用中国铁建长期积累的施工技术与施工经验,通过“原始创新、集成创新、协同创新和持续创新”的自主创新模式,加强“产、学、研、用”的结合,掌握了多项具有世界领先水平和自主知识产权的核心技术,打造了掘进机装备、特种施工装备、轨道设备三大专业板块产品格局。近年来,中国铁建重工集团先后承担和参与国家、省部级重大科技计划40余项,研制出地下工程装备和轨道设备新产品300余项。组建了国家级企业技术中心、地下掘进装备工程技术研究中心、水下隧道工程实验室、博士后工作站、院士工作站等多个高端科技创新平台。  自主研制的具有完全自主知识产权的隧道盾构/TBM,广泛使用在长沙、北京、西安、武汉、广州、苏州、南京等城市地铁工程和铁路、煤矿工程,目前国内市场占有率排名前列;自主研制出国内首台大直径硬岩隧道掘进机(TBM)和矿山法隧道机械,填补国内地下工程装备空白;创新开拓了盾构在煤矿领域的应用,研制出煤矿斜井TBM,填补世界空白;研发出预切槽隧道施工成套装备,全面提升传统隧道矿山法施工技术;研制出具备自主知识产权的链刀式连续墙设备,较好满足了深基坑支护的水泥土搅拌桩墙“深、快、强”的需要;研制出掘锚同步的护盾式连续掘锚机,实现煤巷快速掘锚;建设了国际先进的轨道系列设备生产线,道岔系列产品占据国内市场份额的三分之一,创造了国内高铁最高运营时速的最好舒适度水平;闸瓦和弹条扣件产品不仅在国内市场优势明显还远销海外。  近年来,集团公司被中央确定为“制造业向制造服务业成功转型”的先进典型企业,先后荣获“国家重大技术装备首台(套)示范单位”、“全国建筑施工机械和掘进机械行业标准起草单位”、“国家863计划成果产业化基地”、“中国工程机械制造商50强企业”、“中国轨道交通创新力TOP50企业”、“中国工程机械最具成长力企业”、“全国企业文化建设百佳单位”、“中央企业思想政治工作先进单位”等称号,快速打造了中国地下工程和轨道交通行业最具影响力的自主创新品牌,正在向全球最好的轨道交通及隧道装备制造企业集团目标迈进。
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