地下轨道交通建设，盾构施工的效率、安全、质量，直接关系工程推进。面对盾构作业效率受限、刀具损耗难以预判、隧道质量检测风险高等现实难题，有一位建设者坚持把科研放到施工现场，围绕装备、刀具、检测开展多项技术攻关，产出多项落地应用的创新成果。

他就是中建三局城乡建设发展有限公司负责人杜永奎。从业19年来，他扎根城乡基建生产一线，深耕基础设施、科技创新、企业经营多个领域；来到大湾区工作后，他带领企业开展技术攻关，推动多项技术成果在这里落地实践。

杜永奎深入一线巡查，筑牢安全质量防线。

优化盾构工艺

攻克掘拼同步技术

传统盾构施工采用串行作业模式，掘进一段就必须停机拼装管片。刀盘反复启停，既制约施工进度，还容易扰动地层。

针对这一行业痛点，杜永奎牵头组建科研团队，反复开展方案论证与结构推演，研发铰接滑筒式连续掘进同步拼装盾构机，实现掘进与管片拼装同步开展，成功填补常规直径盾构掘拼同步技术空白。

经现场实测，新工艺可将盾构施工效率提升约30%。团队采用模块化改造思路，在现有盾构设备基础上加装组件完成升级，无需整机重新制造，盘活存量盾构装备，降低设备投入，契合绿色建造理念。配套姿态控制辅助决策系统，可以结合地层条件动态调整掘进参数，稳定盾构作业姿态，减少地层扰动。

杜永奎实地会审施工图，精准把控建设节点。

研发智能滚刀

实现刀具状态可监测

滚刀是盾构掘进的核心易耗部件。行业内，刀具成本约占工程总成本15%，换刀、检刀工时最高占到施工总时长30%。过去滚刀磨损情况无法实时掌握，只能依靠操作人员经验判断换刀时机，换早造成资源浪费，换晚则会埋下安全隐患。

杜永奎带领团队历时一年攻关，研发搭载“声—速—力—温”多参数感知的智感知滚刀。产品保留原有刀具主体结构，不占用排渣空间，能够实时采集刀具磨损、温度、转速、受力数据，配套线上监测与寿命预测平台。

这套智能感知滚刀已在2个在建地铁项目连续稳定运行98天，磨损监测精度达1毫米，寿命预测准确率不低于90%。依托该成果，项目避免5次无效开仓换刀，节约成本1200余万元。相关软硬件产品覆盖18、19、20寸标准盘形滚刀，已上架采购平台。按照规划，2026年将完成不少于4台盾构机示范搭载，逐步向内外市场推广。

研制检测机器人

守住隧道质量关口

盾构隧道管片难免出现错台、裂缝、渗漏、壁后注浆不密实等问题。传统检测依靠工人搭设脚手架登高作业，检测成本约122元每米，作业存在高处坠落等安全风险，检测结果反馈滞后；市面上现有检测装备，也存在适用场景受限等短板。

杜永奎牵头研发隧道施工管片质量检测机器人，带队辗转广州、济南、沈阳、无锡及重庆多地地铁工地开展现场试验，攻克行走机构、无损检测集成等技术难点。机器人适配隧道弧形管片，可跨越15毫米管片缝隙与螺栓手孔，有效负载12公斤以上；支持0～2米深度壁后注浆检测，缺陷识别精度±1厘米，表观缺陷误判率控制在5%以内，综合检测精度95%，做到施工阶段随掘随检。

目前机器人已在4个地铁项目开展示范应用，壁后注浆缺失检测提醒及时率提升30%，规避二十余次返工补浆，取得授权发明专利。团队正持续优化产品，推进产业化落地。在他看来，技术研发不能只追求样机成果，最终目的是解决施工现场实实在在的问题。

从业多年，杜永奎潜心钻研，带领团队突破技术瓶颈，推动8项地铁施工技术达到世界领先水平，深度参与《智慧城市基础设施——综合管廊运维总体要求》国际标准编制，向世界分享中国建造智慧。杜永奎着眼长远培育人才，创新推行“三带”工作法，打造劳模创新工作室。截至2026年，他培养出高级工程师、专业技术骨干60余名，为广东基建事业积蓄后备力量。

信息时报记者：崔小远

通讯员供图

信息时报编辑：骆福珍