2016年5月，濟(jì)南生產(chǎn)制造的山東省首臺(tái)大直徑地鐵隧道盾構(gòu)機(jī)“開(kāi)拓一號(hào)”正式下線(xiàn)，“濟(jì)南造”盾構(gòu)機(jī)異軍突起，下線(xiàn)數(shù)量目前已超百臺(tái)，服務(wù)于北京、鄭州、廣州、深圳、濟(jì)南等十余個(gè)城市的軌道交通項(xiàng)目。

2022年5月20日，濟(jì)南軌道交通集團(tuán)有限公司、山東大學(xué)、山東軌道交通研究院有限公司共同組織召開(kāi)了盾構(gòu)系列智能化裝備搭載專(zhuān)家論證會(huì)，該項(xiàng)目獲得了山東省重大科技創(chuàng)新工程“超大斷面隧道智能一體化盾構(gòu)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)與裝備產(chǎn)業(yè)化”等科技計(jì)劃支持。

會(huì)議邀請(qǐng)了中國(guó)工程院院士李術(shù)才、國(guó)際知名盾構(gòu)專(zhuān)家小泉淳、全國(guó)勘察設(shè)計(jì)大師楊秀仁、史海鷗等國(guó)內(nèi)外9位專(zhuān)家組成專(zhuān)家組。

濟(jì)南軌道交通集團(tuán)有限公司總經(jīng)理王伯芝參加會(huì)議并致辭，山東大學(xué)齊魯交通學(xué)院常務(wù)副院長(zhǎng)、濟(jì)南軌道交通集團(tuán)副總工程師李利平介紹了盾構(gòu)系列智能化裝備及搭載方案。

盾構(gòu)系列智能化裝備主要包括盾構(gòu)搭載地質(zhì)預(yù)報(bào)（眼睛）、盾構(gòu)搭載地層特征感知（耳朵）、盾構(gòu)搭載氣體環(huán)境監(jiān)測(cè)（鼻子）、盾構(gòu)搭載滾刀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)（神經(jīng)）、盾構(gòu)搭載同步注漿檢測(cè)（體檢器）與盾構(gòu)搭載輔助決策支撐系統(tǒng)（大腦）等六套智能系統(tǒng)。

1、盾構(gòu)搭載地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)就像給盾構(gòu)機(jī)安裝上一雙“透視眼”，能夠“透視地層”，發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)前方隱伏的溶洞、斷層破碎帶以及水體等不良地質(zhì)情況，為盾構(gòu)施工提供有效的地質(zhì)依據(jù)。

2、盾構(gòu)搭載地層特征感知系統(tǒng)如同給盾構(gòu)機(jī)安裝上一雙“耳朵”，能夠“聽(tīng)聲辨位”，確定盾構(gòu)開(kāi)挖面復(fù)合地層軟硬界面分布范圍與復(fù)合強(qiáng)度，為盾構(gòu)施工掘進(jìn)參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整提供指導(dǎo)。

3、盾構(gòu)搭載氣體環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為盾構(gòu)機(jī)的“鼻子”，能夠“嗅氣聞險(xiǎn)”，高精監(jiān)測(cè)16種有毒有害氣體及環(huán)境參數(shù)，通過(guò)聯(lián)動(dòng)氣體-地質(zhì)響應(yīng)機(jī)制，有效預(yù)報(bào)前方賦存有毒氣體地層，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)掘進(jìn)高危氣體地層爆燃中毒災(zāi)害的主動(dòng)超前防控。

4、盾構(gòu)搭載滾刀磨損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就像給盾構(gòu)機(jī)鋪設(shè)了“神經(jīng)”，能夠?qū)崟r(shí)“靈敏感知”滾刀磨損狀態(tài)，避免盾構(gòu)機(jī)盲目開(kāi)倉(cāng)，為換刀決策提供了可靠依據(jù)。

5、盾構(gòu)搭載同步注漿檢測(cè)系統(tǒng)作為盾構(gòu)機(jī)的“體檢器”，能夠“精準(zhǔn)號(hào)脈”，準(zhǔn)確識(shí)別同步注漿效果，發(fā)現(xiàn)脫空、不密實(shí)等缺陷，為盾構(gòu)掘進(jìn)與注漿協(xié)同控制提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

6、盾構(gòu)搭載輔助決策支撐系統(tǒng)是盾構(gòu)機(jī)的“智慧中樞”，可有效融合上述五類(lèi)裝備獲取的地質(zhì)-盾構(gòu)-結(jié)構(gòu)等多源異構(gòu)感知數(shù)據(jù)，通過(guò)動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，輔助支撐盾構(gòu)掘進(jìn)主動(dòng)決策，為盾構(gòu)施工災(zāi)害主動(dòng)防控提供重要技術(shù)支撐。與會(huì)專(zhuān)家給予項(xiàng)目成果高度評(píng)價(jià)，一致認(rèn)為項(xiàng)目組研發(fā)的盾構(gòu)系列智能化搭載裝備對(duì)于盾構(gòu)施工至關(guān)重要，它具有多源地質(zhì)感知、刀具磨損實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、同步注漿自動(dòng)檢測(cè)及大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集與分析等特點(diǎn)，為預(yù)報(bào)和解決盾構(gòu)施工中的突水涌砂、地面塌陷、氣體災(zāi)害、刀具刀盤(pán)損害等重要難題提供了一種途徑。整體實(shí)施方案合理可行，具備搭載條件。

下一步，項(xiàng)目組繼續(xù)優(yōu)化實(shí)施方案，積極推動(dòng)完成系列智能化裝備搭載。以濟(jì)南軌道交通精準(zhǔn)識(shí)泉與科學(xué)保泉為導(dǎo)向，率先在二期工程4號(hào)線(xiàn)和6號(hào)線(xiàn)保泉區(qū)間開(kāi)展搭載試驗(yàn)，不斷提升裝備的可靠性與適用性。力爭(zhēng)打造服務(wù)濟(jì)南地鐵科學(xué)保泉的智能建造利器，為守護(hù)泉城與建設(shè)綠色地鐵“保駕護(hù)航”。同時(shí)，進(jìn)一步推動(dòng)盾構(gòu)裝備信息化感知、智能化決策、智慧化掘進(jìn)，實(shí)現(xiàn)智能盾構(gòu)高端裝備產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。