津滨网讯（记者 牛婧文）近期，在天津地铁工程建设当中，黑暗潮湿的地表之下，大型盾构机缓缓向前推进，一块又一块成吨重的隧道衬砌管片犹如立体拼图一般，快速地被盾构拼装机严丝合缝地拼装成了闭环。与以往人工拼装手拼装管片不同的是，这个项目中尝试使用了先进的“盾构拼装机光电融合感知自动拼装关键技术及应用”代替人工作业，进一步提高了隧道施工质量和效率。

在今年刚刚评选出的2023年度天津市科技奖名单当中，由天津大学和滨海新区企业天津求实飞博科技有限公司分别作为第一、第二完成单位的“盾构拼装机光电融合感知自动拼装关键技术及应用”项目获得科学技术进步二等奖。如今，该项目相关技术成果已在中交天和机械设备制造有限公司、中交（天津）轨道交通投资建设有限公司等10余家企业当中得到了应用，在地铁、铁路、公路、市政管网、过江隧道等国家重大重点工程领域的应用中实现了安全可靠、快速精准的施工，为促进盾构机全链条产业升级提供了新的有益实践。

技术创新解决行业难题

在盾构拼装领域，“失之毫厘谬以千里”这句成语并不只是一句戏言。由于盾构机施工的环境极为特殊，土、水、油、温度、角度、光亮、时间，这些细小的因素往往会给施工带来巨大影响。而在这种情况下，按照施工要求，两块隧道衬砌管片之间的拼装误差不能超过3毫米。

为了解决这大吨位盾构管片拼装的“3毫米难题”，来自天津大学精密仪器与光电子工程学院的创新团队从光电技术入手，先后攻克了基于视觉—激光多光电融合的盾构管片姿态检测技术，基于深度学习和结构光增强的盾构管片特征识别精定位技术，以及基于光纤微腔和分布式相位时域反射融合的拼装机状态监测和反馈控制技术，多维度地实现了测精准、拼齐整、无人化、质量可控等一系列行业突破。如今，该项目已授权中国发明专利9项，实用新型专利2项，软件著作权3项，发表论文12篇。

从“实验室”走向“工地”

在天津大学的光电技术与光纤传感实验室的一隅，简朴的展示柜里安静地摆满了光纤振动传感器、微型光纤压力传感器等新型设备。虽然体积仅为毫米级别，但这些仪器设备的真实应用场景却是数以吨重的盾构拼装施工现场。

天津大学精密仪器与光电子工程学院教师王双是此次获奖项目的第一完成人。在她的回忆里，“盾构拼装机光电融合感知自动拼装关键技术及应用”项目从实验室走向实地施工作业的过程，可以用“一波未平一波又起”来形容。

“科研与施工的本质并不相同，在实验室中得出的理想数据并不能在施工中‘照搬’。现实中，光的微小转角，就会造成非常大的干扰。因此，每次在现场出现数据反馈有偏差时，团队就需要第一时间找到问题、分析问题、解决问题，同时还要兼顾施工安全等因素。”王双说，“施工不等人，为了尽量压缩现场的调试时间，除了实时在施工一线紧盯进度，团队还在完成单位中交天和机械设备制造有限公司盾构机生产车间建设实验室，力求让可能出现的问题能够尽快得到解决。”

而为了让“盾构拼装机光电融合感知自动拼装关键技术及应用”项目真正意义上从科技创新成果实现产业化，滨海高新区企业天津求实飞博科技有限公司也深度参与其中，积极推动盾构管片自动拼装技术产业化，该项目延伸出的相关技术已广泛应用到北京、山东等多家企业当中。

现如今，“盾构拼装机光电融合感知自动拼装关键技术及应用”项目作为我市新质生产力提升的又一有力体现，正在积极推进国家重大工程的建设与发展，促使我国在盾构机自动拼装技术领域处于世界前沿。从科技创新到产业焕新，不难看出，该项目走向产业化过程中，通过集群效应有效拉动了周围产业发展，正在为地方经济的高质量发展贡献支撑引领力。（天津大学精密仪器与光电子工程学院供图）

记者手记：

在深邃的地表之下，集科技创新和产业焕新成果于一体的盾构机，向前掘进的是城市更新的璀璨未来。向“新”而行，以“质”致远。由高校牵头攻关技术课题，由企业支撑进行成果转化，“盾构拼装机光电融合感知自动拼装关键技术及应用”项目开展的目标和路径清晰明确。这种不局限于“论文”，而着眼于实际产业的新质生产力发展成果正逐步成为当之无愧的“主角”驱动着地区发展步稳蹄急。