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“智慧一号”盾构到底有多智慧?

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9月17日,“智慧一号”盾构在轨道交通6号线凤凰路站始发,开启了“济南造”盾构2.0时代。记者在采访中获悉,“智慧一号”搭载上“五官一脑”,可以实现更智能的操作。

此前的7月30日至31日,在2022黄河流域轨道交通高质量发展论坛上,由山东大学和济南轨道交通集团联合研发的高端智能盾2.0系统已经“惊艳亮相”,成为当时人们关注的焦点。据了解,高端智能盾构2.0系统具有多源地质感知、刀具磨损实时监测、同步注浆自动检测及大数据实时收集与分析等特点,为预报和解决盾构施工中的突水涌砂、地面塌陷、气体灾害、刀具刀盘损害等重要难题提供了途径。山东大学齐鲁交通学院常务副院长李利平告诉记者,“济南造”盾构已经迎来“2.0智能时代”,搭载上“五官一脑,让盾构之旅变得更加智能。“五官”即五个器官,包含“眼睛”(地质预报)、“耳朵”(地层特征感知)、“鼻子”(气体环境监测)、“神经”(滚刀实时监测)、“体检器”(同步注浆检测)。“一脑”即“大脑”(辅助决策支撑)。“五官一脑”共六套智能装备系统。

众所周知,济南地下有很多泉水和溶洞,地铁盾构机在运行过程中,能否提前预知泉水区和溶洞非常关键。这就像人晚上开车没有车灯,前面又坑坑洼洼,非常危险。给盾构机装上“眼睛”,就可以“看”清楚前面溶洞的大小和位置,包括地下水的情况。给盾构机装上“耳朵”,是为了解决地质多变问题。尤其是济南的岩石非常硬,甚至是上软下硬,盾构机经过时,就像人在软食物中突然咬到硬块,容易硌坏牙齿。“耳朵”可以听声辨位,帮助盾构机提前预知危险,并采取相应的智能对策。“鼻子”则可以“闻”出来地下的甲烷等危险气体,也能测出施工区域的粉尘浓度等。“神经”主要安装在盾构机刀盘上,可以实现滚刀实时监测,给人们提示盾构机的头刀是否需要更换。“体检器”主要实现同步注浆检测,保障地铁的建造质量。“五官”为“大脑”提供各种实时信息,助力“大脑”给出智能辅助决策建议,给地铁建设者提供参考。

背景资料:2016年5月,济南生产制造的山东省首台大直径地铁隧道盾构机“开拓一号”正式下线,“济南造”盾构机异军突起,目前下线数量已超百台,服务于北京、郑州、广州、深圳、济南等十余个城市的轨道交通项目。为进一步提升盾构机智能化水平,济南轨道交通集团依托山东省重大科技创新工程“超大断面隧道智能一体化盾构机关键技术与装备产业化”,主导了盾构机系列搭载装备研发。2022年5月20日,济南轨道交通集团邀请中国工程院院士李术才、日本早稻田大学教授小泉淳等国内外9位专家组织论证会。会议论证了由济南轨道交通集团、山东大学、山东轨道交通研究院等单位共同完成的盾构智能搭载装备及实施方案。搭载装备主要包含地质预报(眼睛)、地层特征感知(耳朵)、气体环境监测(鼻子)、滚刀实时监测(神经)、同步注浆检测(体检器)与辅助决策支撑(大脑)六套智能装备系统。专家组对项目成果给予高度评价,一致认为智能化搭载给盾构施工重大难题提供了解决方案,标志着盾构智能装备研发、智慧决策施工研究取得实质性进展,“济南造”盾构机进入“2.0智能时代”。

据了解,搭载了“五官一脑”的“济南造”智能盾构,将在轨道交通6号线、4号线等工程开展现场试验,不断提升装备的可靠性与适用性,为泉水保护与绿色地铁建设提供重要装备支撑。进一步推动盾构装备信息化感知、智能化决策、智慧化掘进,实现智能盾构高端装备产业高质量发展。

编辑:小鹿