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，下线数量目前已超百台，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。

2022年5月20日，济南轨道交通集团有限公司、山东大学、山东轨道交通研究院有限公司共同组织召开了盾构系列智能化装备搭载专家论证会，该项目获得了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”等科技计划支持。

会议邀请了中国工程院院士李术才、国际知名盾构专家小泉淳、全国勘察设计大师杨秀仁、史海鸥等国内外9位专家组成专家组。

济南轨道交通集团有限公司总经理王伯芝参加会议并致辞，山东大学齐鲁交通学院常务副院长、济南轨道交通集团副总工程师李利平介绍了盾构系列智能化装备及搭载方案。

盾构系列智能化装备主要包括盾构搭载地质预报（眼睛）、盾构搭载地层特征感知（耳朵）、盾构搭载气体环境监测（鼻子）、盾构搭载滚刀实时监测（神经）、盾构搭载同步注浆检测（体检器）与盾构搭载辅助决策支撑系统（大脑）等六套智能系统。

1、盾构搭载地质预报系统就像给盾构机安装上一双“透视眼”，能够“透视地层”，发现盾构前方隐伏的溶洞、断层破碎带以及水体等不良地质情况，为盾构施工提供有效的地质依据。

2、盾构搭载地层特征感知系统如同给盾构机安装上一双“耳朵”，能够“听声辨位”，确定盾构开挖面复合地层软硬界面分布范围与复合强度，为盾构施工掘进参数的优化调整提供指导。

3、盾构搭载气体环境监测系统作为盾构机的“鼻子”，能够“嗅气闻险”，高精监测16种有毒有害气体及环境参数，通过联动气体-地质响应机制，有效预报前方赋存有毒气体地层，实现盾构掘进高危气体地层爆燃中毒灾害的主动超前防控。

4、盾构搭载滚刀磨损监测系统就像给盾构机铺设了“神经”，能够实时“灵敏感知”滚刀磨损状态，避免盾构机盲目开仓，为换刀决策提供了可靠依据。

5、盾构搭载同步注浆检测系统作为盾构机的“体检器”，能够“精准号脉”，准确识别同步注浆效果，发现脱空、不密实等缺陷，为盾构掘进与注浆协同控制提供有效的数据支撑。

6、盾构搭载辅助决策支撑系统是盾构机的“智慧中枢”，可有效融合上述五类装备获取的地质-盾构-结构等多源异构感知数据，通过动态风险评价，辅助支撑盾构掘进主动决策，为盾构施工灾害主动防控提供重要技术支撑。与会专家给予项目成果高度评价，一致认为项目组研发的盾构系列智能化搭载装备对于盾构施工至关重要，它具有多源地质感知、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一种途径。整体实施方案合理可行，具备搭载条件。

下一步，项目组继续优化实施方案，积极推动完成系列智能化装备搭载。以济南轨道交通精准识泉与科学保泉为导向，率先在二期工程4号线和6号线保泉区间开展搭载试验，不断提升装备的可靠性与适用性。力争打造服务济南地铁科学保泉的智能建造利器，为守护泉城与建设绿色地铁“保驾护航”。同时，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。