雙輪銑槽機在地下連續墻的應用及其市場前景分析

潘前

（中交四航局第二工程有限公司）

作為建筑工程施工中的基礎型機械設備，樁工機械在連續墻施工和基礎加固施工中得到了廣泛的應用。在建筑施工中，雙輪銑槽機經常用于輔助灌注樁施工，這類設備具有操作簡便、設備緊湊、效率較高，故障率較低的特點。本文針對大型設備、電氣設備、設備吊裝等方面，展開了技術型探討，并且論述了雙輪銑設備的應用前景，希望可以為該設備的后期應用提供參考和借鑒。

1 工程概況

本文工程為某車站，該車站結構為鋼筋混凝土矩形框架結構，基坑的長、寬、高分別為477.7m、23.6m、30.09m。基坑施工中，應用明挖配合暗挖施工法進行施工，明挖段支護結構為地下連續墻+內支撐支護形式，主體地連墻厚度為1.0m，豎向需要設置五道支撐，包含兩道砼和三道鋼支撐。車站的主要結構為：出入口4 個、安全出口1 個以及組風亭2 組。

2 雙輪銑槽機設備工作原理

雙輪銑槽機是地下連續墻施工中的常用設備，由于施工孔規則、凹槽結構效率高，環保和安全，因此在較多的發達國家已經被廣泛采用，在我國三峽工程中也應到雙輪銑槽機。兩輪槽銑床在工作單元底部裝有兩個銑輪，銑輪會以旋轉的姿態進行下沉，直接進入到另外一個槽。銑輪下沉和提升的同時，注入混凝土，凹槽形成后，就可以形成具有一定連續性的墻壁。應用該設備時，如果兩輪槽銑床實施銑削操作，為了防止槽體發生塌陷，需要布置泥漿旨在保護好槽體[1]。在兩輪槽銑床中，底盤主要由液壓系統、動力單元等結構組成，墻體防護泥漿放置系統主要由兩部分組成：泥漿運輸裝置和泥漿放置裝置。設備的控制系統通過對底盤進行控制，實現對整個銑削操作的控制。雙輪銑槽機設備的主要結構為銑刀架，在銑槽操作中，兩個銑輪會按照相反的方向進行低速旋轉。銑齒首先壓碎巖石，然后啟動泥漿泵。懸掛式雙輪銑槽機結構如圖1 所示。

圖1 懸掛式雙輪銑槽機結構

3 雙輪銑槽機施工技術及系統控制

3.1 施工技術

銑槽機的主要構成部分有：絞車回縮系統、工作裝置、懸掛系統以及底盤系統。其中，懸掛系統為設備提供支撐，垂直移動絞車帶動工作裝置向前進行移動，液壓泵驅動液壓馬達，驅動旋轉切割實現操作。被切碎的泥漿通過泥漿泵完成輸送，地面泥漿會不斷被注入并存儲在儲罐中。處理巖墻時，左右銑輪以旋轉的姿態進行切割，然后將碎屑和泥漿全部排到外部。處理巖石所形成的石墻需要應用第二臺銑刀進行處理，在這個過程中，需要安裝輔助工具，如果應用鏈傳動，那么連接部件為鏈條，同時輔助切割齒安裝于鏈齒之上，故不會形成巖壁[2]。

3.2 系統控制

銑槽裝置液壓驅動器容量較大，液壓馬達較電動馬達尺寸和重量更小，但是提供的動力卻較大。即相同尺寸和重量的電動馬達和液壓馬達，液壓馬達具有更高的工作效率。

⑴在砂輪減速器驅動模式下：通過砂輪上以水平方向放置的電機驅動減速可以實現銑輪驅動。設速齒輪的減速比的設置需要綜合考慮電動機的輸出速度與實際所需速度的比率。將電機驅動減速器設置在銑削輪內部，實現工作裝置和動力傳輸系統的有效結合，通過適當調整銑削頭的角度可以完成切割和挖掘方向的調整。該結構整體較為緊湊，傳輸速度較高，結構和部件容易制造。但是因為涉及到銑輪支架的應用，所以在對銑輪進行設計的過程中，必須考慮切割巖壁。

⑵通過鏈輪減速器實現驅動的動力傳遞路徑：電動機驅動的減速齒輪箱在鏈輪的作用下，會將動力傳遞至銑刨輪實施銑削（如圖2）。設備啟動后，鏈條因為長時間的工作，鏈條可能發生松動、變形或者磨損問題。為了保證鏈條可以正常運作，可以增加設施張力調節器，或者可以通過適當的應用彈性張緊輪，保持穩定的鏈條張力[3]。鏈條主要由兩部分構成：滾子鏈和齒鏈，傳動效率更高、抗沖擊能力更強、效率較低，傳動過程更為穩定安全，所以比較適合重工業應用。傳統裝置上的切齒，在軸支撐的作用下，完成支架主體和銑輪的連接。應用砂輪外側水平定位電機實現驅動，具有以下特點，銑削砂輪和預驅動方向相同，在應用該設備的過程中，需要重點關注傳動系統是否及時完成了冷卻。

圖2 輪外水平放置馬達-鏈輪

⑶垂直電動機減速器齒輪減速器具有以下特點，液壓馬達以垂直的方向放置在設備的外部，在長傳動桿的作用下，液壓馬達的動力會傳遞到銑削輪內部的減速器。與其他兩種驅動方法有所不同，這種驅動方法的驅動力的方向和銑輪的旋轉方向相互垂直，經過錐齒輪后，傳動方向也變為水平方向。同一組銑輪主體的結構主要由兩個獨立的部分構成，驅動方向變為水平方向后，同一側銑輪的驅動方向也是一致的。為了更好的處理巖壁，可以將第一種和第三種驅動方法結合起來應用。

4 雙輪銑設備的市場前景分析和預測

隨著施工技術的不斷進步，地下連續墻施工工藝也在不斷的進行改進和完善，愈發向著超硬、超厚和超深的方向發展，目前，地下連續墻被普遍的應用到城市軌道交通、大型水庫、城市大型建筑物等結構的建設施工中。另外，在江河湖泊堤壩防滲施工，高層建筑物的地下室基坑施工中也有所涉及，總的來說，雙輪銑槽機具有非常廣闊的應用前景。

⑴圍堰防滲工程市場。圍巖防滲施工中，會涉及到一些質地堅硬的地層的施工，在對這部分地層結構進行施工時，銑槽機是最好的施工設備，地下連續墻具有良好的防滲性能，所以，在圍巖防滲工程施工中，應用前景較為廣泛。

⑵民建基礎工程市場。基坑支護施工中，安全性和穩定性是最為重要的內容，因為地下連續墻結構具有更好的可靠性和安全性，目前，國內越來越多的工民建基礎工程在開挖基坑時，應用采用地下連續墻當做防滲結構或者支護結構，特別是城市高層建筑的基坑支護，地下連續墻應用更為頻繁，因此，在民建基礎工程市場也具有較為廣闊的應用前景。

⑶水庫除險加固工程市場。目前，在我國范圍內，有很多水庫屬于病險水庫，一旦發生緊急情況就會對周圍居民的生命財產安全產生巨大的影響，急需要進行加固，在對這些水庫進行加固施工時，絕大多數的施工企業選擇應用地下連續墻進行防滲處理，所以，地下連續墻工程在水庫除險加固工程市場中應用范圍較為廣闊。

⑷地鐵建設工程市場。在我國范圍內，大多數城市正在修建地鐵和軌道交通，在建設這些結構設施的過程中，也會涉及到地下連續墻施工，特別是維護結構施工，應用頻率更大。另外，地鐵項目施工，因為涉及到的車站、換乘車站的建設數量較多，而且大多在鬧市地區開始建設，工期要求較為緊張，巖層施工深度較大，沖擊鉆的應用受到施工條件和環境的限制，銑槽機的應用可以有效的解決以上問題，證明其在地鐵施工領域也具有廣闊的應用前景。

⑸引水工程市場。水資源調配工程的建設涉及到泵站、明渠以及盾構等結構的施工，施工內容多，施工成本較高，明渠和盾構工作井施工中，需要應用地下連續墻結構作為支護結構，工作量巨大，將銑槽機引入進來，不僅可以提高項目施工穩定性和安全性，還可以明顯提高項目施工質量和效率。

5 結束語

綜上所述，雙輪銑槽機設備屬于地下連續墻溝槽成型設備，和其他同類型的設備相比，該設備較為先進，可以適應更加堅固結實的結構施工，另外施工效率較高、精度較更高、市場應用前景較為廣闊。