發布日期：2022-07-14 點擊率：40
盾構機是一種使用盾構法的隧道掘進機，從前歐美公司一直掌握著核心技術，但隨著我國自主研制的全斷面雙護盾巖石隧道掘進機(TBM) 的推出，逐漸打破了國外技術的壟斷。現代盾構掘進機自帶雙護盾，集開挖、支護、出渣于一體，能夠實現隧道的一次成型，可以說是真正的大國重器。
目前，盾構機已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政管網、過江隧道、水電等隧道工程。
工藝和工況介紹
泥漿儲罐的液位測量對于盾構機的正常運行起到非常重要的作用。盾構機泥漿儲罐位于盾構機的頭部，用于儲存掘進過程中產生的泥漿，當液位到達一定高度，需要及時將泥漿排出，否則就會影響掘進的進程。
由于泥漿儲罐安裝空間受限，并且泥漿具有很大的粘附性，給測量帶來了一定的難度。經過VEGA技術工程師與盾構機設計人員的研究，最終決定采用VEGA 80GHz的高頻雷達VEGAPULS 64以彎管測量的方式進行測量，克服了測量難點。
測量難點
盾構機的挖掘機頭部分，也是一個帶壓的泥漿儲罐，用來儲存挖掘過來的泥漿。罐體呈臥罐狀，根據盾構機的大小，其直徑在3-10m不等。泥漿罐壓力取決于地層壓力，掘進深度越大，壓力越高，最高甚至可以達到10bar。
盾構機機頭部分(泥漿儲罐)現場圖
由上圖可見，挖掘機頭的泥漿儲罐其測量難點首先在于沒有合適的儀表安裝位置。如果安裝在容器內部，會給調試和維護帶來很大問題;如果安裝在容器外部，那就只能選擇安裝在容器的側邊。此外，泥漿會有很大的粘附性，也會對測量造成影響。
原測量方式弊端
客戶在該泥漿儲罐的原測量方式為電容導納式儀表，安裝于容器內部。根據客戶反映，測量誤差很大，并且經常會出現誤報和死機的現象。此外，儀表內裝的方式，以及帶壓的環境，使得調試和維護起來非常麻煩，因此客戶一直在尋求一個更好的測量方式。
VEGA解決方案
由于泥漿儲罐安裝位置受限，我們將80GHz高頻雷達VEGAPULS 64安裝在側邊，并通過彎管進行測量，如下圖所示：
VEGAPULS 64和彎管測量示意圖
VEGAPULS 64現場安裝圖
如上圖所示，儀表下方安裝球閥，方便儀表帶壓拆裝。同時儀表下方還帶了清洗接口，因為長期運行泥漿會在彎管內形成嚴重粘附，需要用水定期沖洗。
VEGAPULS 64彎管測量的優勢
得益于VEGAPULS 64的高聚焦、強信號，讓一切變得簡單起來。
01 雷達波即使在彎管內傳播也不會產生很強的虛假信號。
02 彎管測量的方式使儀表可以直接安裝在容器外面，方便了安裝、調試和維護。
03 雷達波可以輕松穿透球閥，也不受清洗口的干擾。
04 液位信號非常強勁，即使管道內有泥漿粘附，產生一些虛假信號，也很難對測量產生影響，因此清洗管道的維護量可以降到最低。
VEGAPULS 64實現可靠的測量
如下圖所示，彎管測量方式、以及彎管上加裝的球閥、清洗口會導致噪聲線上升，管壁上泥漿粘附也會導致一些虛假信號產生，但由于VEGAPULS 64的高聚焦、強信號，泥漿的液位信號要明顯高于虛假信號，因此仍可以實現可靠、精準的測量。
VEGAPULS 64彎管測量的回波曲線圖
中國是一個幅員遼闊的國家，工程地質水文條件復雜，盾構施工技術在各種復雜地層中的使用技術需要提高并達到成熟。如今，國產盾構機已經取得一定的成功，累積了豐富的經驗，獲得了市場的認可。盾構機技術的發展也正在邁入下一個階段，實現更加自動化的控制。VEGA始終致力于開發出滿足不同客戶需求的解決方案，我們很榮幸能夠參與到其中，助力中國的隧道建設!
