转自：大众新闻

日前，随着直径17.5米的超大直径盾构机“山河号”刀盘顺利下井，济南市黄岗路穿黄隧道盾构机组装工作基本完成，即将进入调试阶段，世界******直径水下盾构隧道盾构始发进入“倒计时”。据悉，“山河号”盾构机搭载了山东大学与济南轨道交通集团联合研发的“五官一脑”智能装备系统。

 “五官一脑”是什么？盾构机为何要装载？8月2日，大众新闻记者在“达开眼界·大国重器”首期直播“盾构机，山东造”中连线了山东大学齐鲁交通学院院长李利平教授。

“山河号”为何搭载“五官一脑”？

大众新闻：“五官一脑”智能装备系统可谓是“山河号”盾构机的一大亮点。请您介绍一下“五官一脑”。

李利平教授：“五官一脑”智能装备系统，包括：超前地质预报系统—“火眼金睛”、地层界面识别系统—“听波聪耳”、气体环境监测系统—“超级巧鼻”、刀具磨损监测系统—“钢牙神经”、同步注浆检测系统—“号脉灵手”和辅助决策支撑系统—“人工智脑”。

大众新闻：“山河号”盾构机为何要搭载“五官一脑”？穿黄隧道工程建设难度如何？

李利平教授：济南市黄岗路穿黄隧道工程南起蓝翔中路，终点与在建G309互通立交相衔接。隧道建成后，将助力济南主城区与新旧动能转换起步区互联互通，助推济南市从“大明湖时代”向“黄河时代”阔步迈进。工程全长约5755米，其中隧道长约4762米，盾构段长3290米。盾构长距离穿越全断面粉质黏土、钙质结核、胶结砂层等复杂地质，最深覆土厚度达49.2米，******水土压力6.3巴，极易发生开挖面失稳、刀具异常磨损和盾构掘进难控制等问题。

为解决上述关键难题，“山河号”泥水平衡盾构机整体搭载了“五官一脑”智能装备系统，将有效控制盾构开挖面失稳、刀具刀盘损坏等灾害的发生，为济南市黄岗路穿黄隧道安全高效建造提供保障。

实现济南地铁建设和泉水和谐共生

大众新闻：目前济南轨道交通建设正在加速推进，从今年开始，每年将开通一条新线路。其中搭载了智能装备系统的盾构机起到至关重要的作用。请您介绍一下，针对济南地铁建设的盾构机智能装备研发情况。

李利平教授：在地下工程施工中，盾构机其实是掘进机法的一个典型的方式。实际上，在整个济南地铁施工过程中，我们面临着保泉的问题。盾构机在向前施工的过程中，之所以会出现各种各样的工程事故，是因为盾构机本身对周围环境、地质、地下水等的感知能力并不强，这就需要我们在主体开挖施工装备上搭载一系列的智能化装备，让盾构机“知道”前方地下水、溶洞等情况。就像人们在晚上开车一样，超前地质预报系统的“火眼金睛”就相当于给盾构机装上了车灯，而这只是盾构机的“五官”之一。

第二个器官是“听波聪耳”，能够像耳朵一样能够听声辨位；第三叫“钢牙神经”，能够了解刀盘什么时候会坏掉，还能用多长时间；还有“超级巧鼻”，通过1个超级传感器就可以实现集约化一次性全部获取8种气体参数；最后一个“五官”是“号脉灵手”，可以检测同步注浆施工效果，这也是最重要的一套系统。

在济南保泉核心区域，我们会进行全部搭载或选择性搭载“五官一脑”智慧装备系统。这样一来，盾构机在济南地铁建设中可以有效规避突水涌沙、爆燃中毒、地表沉降、到盘磨损等问题。特别是对地下水的保护，可以真正达到济南地铁建设和泉水和谐共生的目的。

大众新闻：据了解，“五官一脑”的首创是应用在了济南地铁，目前智能装备系统的“走出去”应用情况如何？

李利平教授：2022年9月，“五官一脑”智能装备系统首次整体搭载到“智慧一号”盾构机在济南地铁6号线徐凤区间下线始发。为徐凤区间安全保驾护航218天，成功掘进490环，助力其顺利贯通，期间未发生一起重大安全事故。

虽然首创应用是在济南地铁，实际上这项技术应用一经面试，引起了行业里面的广泛的关注。从城市地铁盾构到跨海穿河超大直径盾构，从服务山东到拓展全国，“五官一脑”智能装备系统已成功应用到济南地铁、贵阳地铁、徐州地铁、胶州湾第二海底隧道、广花城际铁路等重大工程，彰显了山大力量与山东担当。未来“五官一脑”将走出国门，站上世界舞台。

终极目标是实现盾构机无人驾驶

大众新闻：下一步在盾构机研发制造方面，山东应在哪些方面发力？请分享一下您的科研计划。

李利平教授：“五官一脑”之后，实际上我们的终极目标就是实现盾构机的无人驾驶。盾构机在地下施工过程中无人驾驶，操纵系统软件平台在地面以上完成，让盾构机像机器人一样在地下自行施工，真正达到地下工程无人化的智能建造。

（大众新闻记者 王雅洁 吕乐 风信子工作室出品）