这通常指的是由隧道股份上海隧道工程有限公司研发的一系列应用于隧道工程领域的智能机器人,这些机器人是“隧道智能建造”和“智慧工地”理念的核心体现,旨在解决传统隧道施工中面临的高风险、低效率、高污染、质量不稳定等痛点问题。

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一隧智能机器人就是用“机器换人”的方式,让隧道施工变得更安全、更智能、更高效、更环保。
核心背景与驱动力
- 行业痛点:传统隧道施工(如地铁、公路隧道、管廊等)大量依赖人力,工人需要在狭窄、昏暗、潮湿、充满粉尘和噪音的环境中作业,劳动强度大,安全风险极高(如坍塌、高空坠落、机械伤害等)。
- 政策导向:国家大力推动“中国制造2025”和“新基建”,要求建筑行业向工业化、数字化、智能化转型。
- 技术发展:随着5G、物联网、人工智能、大数据、机器人技术、BIM(建筑信息模型)等技术的成熟,为解决隧道施工难题提供了可行的技术路径。
主要产品系列与应用场景
“一隧智能机器人”并非指某一个机器人,而是一个机器人矩阵,覆盖了隧道施工的多个关键环节,以下是一些典型的代表:
智能巡检机器人
- 应用场景:隧道施工过程中的日常巡检。
- 核心功能:
- 自主导航:在隧道内自主规划路径,进行24小时不间断巡检。
- 环境监测:实时监测隧道内的有毒有害气体(如CH₄、CO)、粉尘浓度、温湿度等,一旦超标立即报警。
- 安全监控:通过高清摄像头和红外热成像仪,识别人员闯入、设备异常、火灾隐患等。
- 数据采集:自动拍摄施工照片和视频,生成巡检报告,为项目管理提供数据支持。
- 价值:替代人工进入危险区域巡检,保障人员安全,实现“无人化”监控。
智能拱架安装机器人
- 应用场景:隧道初期支护环节,安装钢拱架。
- 核心功能:
- 精准定位:结合BIM模型和激光/视觉引导,自动将重达数吨的钢拱架移动到设计位置。
- 自动抓取与安装:通过机械臂完成对钢拱架的抓取、扶正、对位和初步固定。
- 质量检测:安装完成后,自动检测拱架的间距、角度、垂直度等参数是否符合设计要求。
- 价值:将工人从繁重、危险的体力劳动中解放出来,大幅提高安装精度和效率,确保支护结构的安全。
智能喷射混凝土机器人
- 应用场景:隧道初期支护的另一关键环节——喷射混凝土(湿喷)。
- 核心功能:
- 自动喷涂:机械臂根据预设的BIM模型路径,自动完成混凝土的喷射作业,覆盖均匀。
- 厚度控制:通过传感器实时反馈,精确控制喷射层的厚度,避免回弹浪费和厚度不足。
- 远程操控:操作人员可在安全的驾驶室内或远程控制室进行监控和操作。
- 价值:极大改善工人作业环境(远离粉尘和回弹),提高混凝土喷射质量和效率,降低材料消耗。
智能布料机器人 / 二衬台车机器人
- 应用场景:隧道二次衬砌环节,即浇筑混凝土。
- 核心功能:
- 智能布料:在巨大的二衬台车上集成机器人手臂,代替传统的人工手持振捣棒进行混凝土摊铺和振捣。
- 路径规划:根据浇筑需求,自动规划最优的布料和振捣路径,确保混凝土密实、表面平整。
- 数据记录:记录浇筑过程中的各项数据,形成可追溯的质量档案。
- 价值:解决二衬施工中劳动强度大、质量不易控制的问题,实现混凝土浇筑的标准化和智能化。
智能养护机器人
- 应用场景:隧道二衬混凝土浇筑完成后的养护阶段。
- 核心功能:
- 自动喷淋:根据混凝土的温度和湿度数据,自动控制喷淋系统进行养护,确保混凝土强度稳定增长。
- 节水环保:相比传统人工养护,可以更精准地控制用水量,更加环保。
- 价值:确保混凝土养护质量,避免因养护不当导致的裂缝等质量问题。
核心技术支撑
这些智能机器人的实现,离不开一系列前沿技术的融合:
- BIM + GIS技术:构建隧道的数字孪生模型,为机器人提供精准的“施工图纸”和导航依据。
- 5G通信:提供高带宽、低延迟的网络连接,实现机器人的远程精准控制和数据实时回传。
- 物联网:将传感器、设备、人员连接起来,实现全面的数据感知和互联互通。
- 人工智能与机器视觉:赋予机器人环境感知、自主决策、智能识别(如识别钢筋、人员)的能力。
- 高精度定位与导航:结合激光雷达、惯导、视觉等多传感器融合技术,确保机器人在黑暗、无GPS信号的隧道内也能精准作业。
总结与意义
“一隧智能机器人”不仅仅是一台台冰冷的机器,更是隧道工程领域一场深刻的革命。

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- 安全层面:将工人从最危险、最艰苦的岗位替换出来,从根本上保障了施工人员的生命安全。
- 效率层面:机器人可以24小时不间断工作,且作业精度和效率远超人工,大幅缩短了项目周期。
- 质量层面:基于数字化和自动化,施工质量更加稳定可控,减少了人为误差,提升了隧道结构的耐久性和安全性。
- 环保层面:精准控制材料(如混凝土、喷浆)的使用,减少了浪费;智能喷淋养护也更为节水。
- 产业升级:推动了传统建筑业向“智能制造”和“智慧建造”转型升级,提升了我国在全球隧道工程领域的技术竞争力。
“一隧智能机器人”是隧道股份上海隧道在智能化浪潮中的一次成功实践,它代表了中国隧道施工的未来方向,是“科技改变工程”的生动体现。

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