盾构机凭借其安全、高效等显著优势，逐步成为微型隧道市政项目施工不可或缺的大国重器。未来几十年，随着电力隧道、污水处理隧道等项目不断开工，国内应用于微型隧道市政工程盾构机市场必将引来一个新的爆发期。立项之初，我国该类型设备核心技术被国外垄断，产品长期依赖进口。因此，亟需自主创新研制施工安全性好、效率高的微型泥水平衡盾构机。

　　本项目历经多年的“产、学、研、用”联合攻关，研发了微型盾构机多系统协同智能控制技术，提出了连续小曲线隧道（管片）成型技术，发明了狭窄空间下整机高密度集成技术，解决了该类隧道盾构机施工存在的“控制难、成型难、集成难”三大国际行业难题,实现了2m微小直径泥水盾构机的产业化。主要创新成果如下所示：

　　1、发明了微型泥水盾构机多系统协同智能控制技术，解决了位姿和压力高精度“控制难”的难题。构建了双球形铰接算法与试验平台，发明了串联双铰接机构及智能控制技术，实现了主机姿态灵活操作，满足复杂工况施工需求；搭建了室内泥浆循环试验平台，发明了“泥水平衡+气垫辅助平衡”的双仓双模式增流携渣技术，调整泥水仓压力精度，实现精确控制地表沉降。

　　2、发明了连续小曲线隧道（管片）成型技术，解决了隧道及管片“成型难”的难题。发明了一种新原理、高精度、多补偿激光靶，构建了一种激光靶+双目视觉识别测量融合算法，实现了超小转弯工况下实时、稳定、精准测量，保障了线路成型质量；提出了一种基于改进体素与种子填充的盾构管片位置识别算法，开发了一种基于低阶模型的含压力补偿比例阀控系统平稳控制方法，实现了狭小空间内管片的自动精准抓取、智能高效运送和辅助拼装的目的。

　　3、发明了狭窄空间下整机高密度集成技术，解决了微型盾构各系统“集成难”的难题。提出了高承压元器件选型标准，设计了一种高密度集成式舱体，开发了一种带压进仓方法，实现了微型盾构高效、安全带压进仓作业；提出了多级浮动补偿防卡管技术，开发了内外套管高承压密封技术，研制了一种兼具零排放收浆功能的微型泥浆管延伸装置，实现了极端工况高效环保作业。

　　本项目获授权发明专利15项，实用新型7项，软件著作权1项，发表学术论文5篇，2024年度中国交通运输协会科学技术进步奖一等奖。中国中铁股份有限公司组织专家鉴定：“整体技术达到国际先进水平，其中微型管片自动辅助拼装技术达到了国际领先水平”。自主研制的国产首台2m级最小直径泥水盾构机，成功应用于徐州污水管网，获得行业高度关注及肯定。研究成果已孵化30余台微型盾构机，应用于汝阳/信阳供水工程、韩国富川电缆隧道、德国汉堡热能隧道、加拿大西旺污水隧道等21个国内外重大工程。近三年实现新增经济收入约16.57亿元，新增利润1.47亿元。微型泥水盾构技术的开发，填补了城市地下管网盾构法施工领域的技术空白，提高了我国重大装备在国际市场上的竞争力。

　　完成单位：中铁工程装备集团有限公司，中建三局基础设施建设投资有限公司，中铁工程装备集团技术服务有限公司，河南省水利第二工程局集团有限公司
　　获奖等级：二等奖