双轮铣槽机在地下连续墙的应用及其市场前景分析

潘前

（中交四航局第二工程有限公司）

作为建筑工程施工中的基础型机械设备，桩工机械在连续墙施工和基础加固施工中得到了广泛的应用。在建筑施工中，双轮铣槽机经常用于辅助灌注桩施工，这类设备具有操作简便、设备紧凑、效率较高，故障率较低的特点。本文针对大型设备、电气设备、设备吊装等方面，展开了技术型探讨，并且论述了双轮铣设备的应用前景，希望可以为该设备的后期应用提供参考和借鉴。

1 工程概况

本文工程为某车站，该车站结构为钢筋混凝土矩形框架结构，基坑的长、宽、高分别为477.7m、23.6m、30.09m。基坑施工中，应用明挖配合暗挖施工法进行施工，明挖段支护结构为地下连续墙+内支撑支护形式，主体地连墙厚度为1.0m，竖向需要设置五道支撑，包含两道砼和三道钢支撑。车站的主要结构为：出入口4 个、安全出口1 个以及组风亭2 组。

2 双轮铣槽机设备工作原理

双轮铣槽机是地下连续墙施工中的常用设备，由于施工孔规则、凹槽结构效率高，环保和安全，因此在较多的发达国家已经被广泛采用，在我国三峡工程中也应到双轮铣槽机。两轮槽铣床在工作单元底部装有两个铣轮，铣轮会以旋转的姿态进行下沉，直接进入到另外一个槽。铣轮下沉和提升的同时，注入混凝土，凹槽形成后，就可以形成具有一定连续性的墙壁。应用该设备时，如果两轮槽铣床实施铣削操作，为了防止槽体发生塌陷，需要布置泥浆旨在保护好槽体[1]。在两轮槽铣床中，底盘主要由液压系统、动力单元等结构组成，墙体防护泥浆放置系统主要由两部分组成：泥浆运输装置和泥浆放置装置。设备的控制系统通过对底盘进行控制，实现对整个铣削操作的控制。双轮铣槽机设备的主要结构为铣刀架，在铣槽操作中，两个铣轮会按照相反的方向进行低速旋转。铣齿首先压碎岩石，然后启动泥浆泵。悬挂式双轮铣槽机结构如图1 所示。

图1 悬挂式双轮铣槽机结构

3 双轮铣槽机施工技术及系统控制

3.1 施工技术

铣槽机的主要构成部分有：绞车回缩系统、工作装置、悬挂系统以及底盘系统。其中，悬挂系统为设备提供支撑，垂直移动绞车带动工作装置向前进行移动，液压泵驱动液压马达，驱动旋转切割实现操作。被切碎的泥浆通过泥浆泵完成输送，地面泥浆会不断被注入并存储在储罐中。处理岩墙时，左右铣轮以旋转的姿态进行切割，然后将碎屑和泥浆全部排到外部。处理岩石所形成的石墙需要应用第二台铣刀进行处理，在这个过程中，需要安装辅助工具，如果应用链传动，那么连接部件为链条，同时辅助切割齿安装于链齿之上，故不会形成岩壁[2]。

3.2 系统控制

铣槽装置液压驱动器容量较大，液压马达较电动马达尺寸和重量更小，但是提供的动力却较大。即相同尺寸和重量的电动马达和液压马达，液压马达具有更高的工作效率。

⑴在砂轮减速器驱动模式下：通过砂轮上以水平方向放置的电机驱动减速可以实现铣轮驱动。设速齿轮的减速比的设置需要综合考虑电动机的输出速度与实际所需速度的比率。将电机驱动减速器设置在铣削轮内部，实现工作装置和动力传输系统的有效结合，通过适当调整铣削头的角度可以完成切割和挖掘方向的调整。该结构整体较为紧凑，传输速度较高，结构和部件容易制造。但是因为涉及到铣轮支架的应用，所以在对铣轮进行设计的过程中，必须考虑切割岩壁。

⑵通过链轮减速器实现驱动的动力传递路径：电动机驱动的减速齿轮箱在链轮的作用下，会将动力传递至铣刨轮实施铣削（如图2）。设备启动后，链条因为长时间的工作，链条可能发生松动、变形或者磨损问题。为了保证链条可以正常运作，可以增加设施张力调节器，或者可以通过适当的应用弹性张紧轮，保持稳定的链条张力[3]。链条主要由两部分构成：滚子链和齿链，传动效率更高、抗冲击能力更强、效率较低，传动过程更为稳定安全，所以比较适合重工业应用。传统装置上的切齿，在轴支撑的作用下，完成支架主体和铣轮的连接。应用砂轮外侧水平定位电机实现驱动，具有以下特点，铣削砂轮和预驱动方向相同，在应用该设备的过程中，需要重点关注传动系统是否及时完成了冷却。

图2 轮外水平放置马达-链轮

⑶垂直电动机减速器齿轮减速器具有以下特点，液压马达以垂直的方向放置在设备的外部，在长传动杆的作用下，液压马达的动力会传递到铣削轮内部的减速器。与其他两种驱动方法有所不同，这种驱动方法的驱动力的方向和铣轮的旋转方向相互垂直，经过锥齿轮后，传动方向也变为水平方向。同一组铣轮主体的结构主要由两个独立的部分构成，驱动方向变为水平方向后，同一侧铣轮的驱动方向也是一致的。为了更好的处理岩壁，可以将第一种和第三种驱动方法结合起来应用。

4 双轮铣设备的市场前景分析和预测

随着施工技术的不断进步，地下连续墙施工工艺也在不断的进行改进和完善，愈发向着超硬、超厚和超深的方向发展，目前，地下连续墙被普遍的应用到城市轨道交通、大型水库、城市大型建筑物等结构的建设施工中。另外，在江河湖泊堤坝防渗施工，高层建筑物的地下室基坑施工中也有所涉及，总的来说，双轮铣槽机具有非常广阔的应用前景。

⑴围堰防渗工程市场。围岩防渗施工中，会涉及到一些质地坚硬的地层的施工，在对这部分地层结构进行施工时，铣槽机是最好的施工设备，地下连续墙具有良好的防渗性能，所以，在围岩防渗工程施工中，应用前景较为广泛。

⑵民建基础工程市场。基坑支护施工中，安全性和稳定性是最为重要的内容，因为地下连续墙结构具有更好的可靠性和安全性，目前，国内越来越多的工民建基础工程在开挖基坑时，应用采用地下连续墙当做防渗结构或者支护结构，特别是城市高层建筑的基坑支护，地下连续墙应用更为频繁，因此，在民建基础工程市场也具有较为广阔的应用前景。

⑶水库除险加固工程市场。目前，在我国范围内，有很多水库属于病险水库，一旦发生紧急情况就会对周围居民的生命财产安全产生巨大的影响，急需要进行加固，在对这些水库进行加固施工时，绝大多数的施工企业选择应用地下连续墙进行防渗处理，所以，地下连续墙工程在水库除险加固工程市场中应用范围较为广阔。

⑷地铁建设工程市场。在我国范围内，大多数城市正在修建地铁和轨道交通，在建设这些结构设施的过程中，也会涉及到地下连续墙施工，特别是维护结构施工，应用频率更大。另外，地铁项目施工，因为涉及到的车站、换乘车站的建设数量较多，而且大多在闹市地区开始建设，工期要求较为紧张，岩层施工深度较大，冲击钻的应用受到施工条件和环境的限制，铣槽机的应用可以有效的解决以上问题，证明其在地铁施工领域也具有广阔的应用前景。

⑸引水工程市场。水资源调配工程的建设涉及到泵站、明渠以及盾构等结构的施工，施工内容多，施工成本较高，明渠和盾构工作井施工中，需要应用地下连续墙结构作为支护结构，工作量巨大，将铣槽机引入进来，不仅可以提高项目施工稳定性和安全性，还可以明显提高项目施工质量和效率。

5 结束语

综上所述，双轮铣槽机设备属于地下连续墙沟槽成型设备，和其他同类型的设备相比，该设备较为先进，可以适应更加坚固结实的结构施工，另外施工效率较高、精度较更高、市场应用前景较为广阔。