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摘要：液压双轮铣槽机因其具备成槽效率高、无需组合配套设备、孔型规则、对周边地层及建构筑物振动小、受场地活动限制小等优点被发达国家广泛推广使用。本文通过对铣槽机在广州某项目深基坑围护地下连续墙工程实践，阐述采用铣槽机在中微风化地层中提高使用效率的方法，供大家参考。
关键词：液压双轮铣槽机；中微风化地层；施工效率
一、前言
随着我国城市规模化的发展，合理、充分的开发地下空间进行商场或停车场的运营，已成为市场主流开发商所越来越关注的焦点。目前国内地下工程围护结构施工设备已由简单的钻机、抓斗机组合配套施工发展到今天的电液一体化现代铣槽设备。这种铣槽设备具备适用范围广、受场地条件限制小、对周边建（构）筑物振动小等优点，越来越广泛的应用在地铁、铁路高架桥、濒危建筑物等重要工程周边以及地质条件复杂的项目上。目前市场上铣槽机的主流设备仍为进口，如德国宝峨、意大利卡沙等品牌，但随着国内制造厂商的技术发展，国产的金泰等设备也逐步打开了国内市场，其成槽原理均基本相同。
二、工作原理
双轮铣槽机的工作原理是通过液压系统利用两个刀盘切削破碎岩层，同步在双铣轮之间安装有疏浆导管，利用气举反循环，将铣槽过程中铣削下来的岩屑、沉渣和泥浆一起吸走，通过除砂机将碎石、泥砂过滤掉，泥浆从新流回到槽段，反复排渣将槽内的沉渣清除干净为止，从而达到成槽的目的。铣槽机的铣槽深度高，适用于多种地层，设备自身带有孔深记录仪及测斜仪，可以保证成槽的垂直度，是较为先进的地下连续墙成槽设备。
三、工程概况
广州某深基坑项目，围护结构采用800mm厚地下连续墙，最大槽深24.5米，连续墙采用工字钢接头。工程地质条件复杂，从上至下主要为杂填土、海陆交互沉积淤泥、粉质粘土层以及泥质粉砂岩。其中泥质粉砂岩埋藏深度较浅，平均入岩深度为7.5米，岩层局部夹杂软弱地层，泥质粉砂岩岩石组织结构基本未变化，有少量裂隙，为灰白色方解石细脉填充；泥质、钙质胶结，部分铁质胶结，岩芯完整，以长柱状为主，局部短柱状；岩质较硬，锤击声响。天然单轴极限抗压强度fc=14.6~25.6MPa，平均20.16MPa；饱和抗压强度11.3~15.3 MPa，平均13.16MPa，属软岩；软化系数为0.29，浸水易软化，风干易开裂。
四、提高效率的措施
在进行地连墙铣槽施工过程中，发现因项目岩层中夹杂着软弱地层，且泥质粉砂岩红层岩石遇水易软化，破碎后易被铣槽机的铣轮运转产生的热量软化，导致发生泥饼包裹铣轮的现象，从而造成设备故障。同时进口设备存在着易损零配件货运周期过长，国产设备存在着铣轮刀具刚度不足、液压设备及载具可靠性较差等问题，均会导致铣槽机的综合施工费效比变低，影响地连墙的成槽效率。
为提高铣槽机的使用效率，尽可能的减少单纯采用铣槽机成槽的体积，本项目采用了以下措施配合提高铣槽机的使用效率：
1、改变每个连续墙槽段的铣槽断面划分。常规的铣槽机施工采用的是铣槽机与液压抓斗的组合，先采用抓斗将强风化以上的土层抓出，然后将连续墙的每个槽段划分为2-3个铣槽断面，具体如下图一所示。为提高铣槽机的综合利用效率，采取了旋挖钻机+铣槽机+液压抓斗机的设备组合。即先采用抓斗将强风化层以上的土层挖出，然后根据地连墙的槽段布置5-6个钻孔，形成“六主五副一铣”及“六主五副一抓”法，旋挖钻机配合铣槽机、旋挖钻机配合液压成槽机同步成槽，具体如下图二所示，以便减少需铣槽的岩体，并利于铣刀的切削。因旋挖钻机具备成本低、施工工艺成熟、机械设备国产化高、简单易修，使用效率高，且便于施工控制，对周边地层的影响小等优点，故综合能够较大限度的提高铣槽机使用效率。
2、对液压抓斗及旋挖机钻头进行改造。常规液压抓斗机受限于抓斗咬合力，只能抓起软弱土层，可以在液压抓斗锯齿处安装铣槽机铣轮上面的刀齿，并增加抓斗机的马力来提升咬合力，经改造后的抓斗机现场试验可以抓起70%左右的强风化岩层；采用旋挖机进行引孔后，尽管会减少铣槽的体积，但是增加了铣槽机的铣槽断面。现通过加长旋挖机的钻头，在钻头底部安装铣轮刀齿，将能大大提升钻头的钻进能力，减少钻进过程中偏钻的几率。经试验，改进后的钻头能够在两个旋挖钻主孔中间的铣槽断面上成孔，这样，就更进一步的减少了铣槽机的铣槽体积，铣槽机只作为修边和扩槽使用，从而提高了机械效率。
3、改进铣槽机设备本身。针对铣槽机在使用过程中存在的铣轮上的摆动体不动，中间阻力大、子弹头刀盘糊钻、空压机风量小以及辅助作业时间长等问题。联系铣槽机厂家，采取由摆动体上的齿由子弹头形式的改为两边切削头形式的板齿刀盘；在桅杆上增加了一只供油绞盘，使中间摆动体驱动油缸供油由铣头改为主机自带的齿轮泵供油型式；排渣管由插接式改为法兰盘式，以利于封闭，同时便于排渣，减少辅助时间；在铣轮刀盘上方增加刮泥装置，以解决铣头刀盘糊钻问题；加大吸渣孔尺寸，使得较大岩块不用重复破碎即可被气举返渣。
经过改进后的铣槽机对比刚进场时的铣槽机平均进尺效率提高了30%左右。
五、总结
通过广州市某项目基坑围护地下连续墙工程实践证明，经过改进工法以及铣槽设备改进等措施对于提高铣槽机在岩层中的效率取得了较好的效果，对于铣槽机在连续墙施工中的推广和应用起到了示范性作用。
参考文献：
[1]朱思闻.液压双轮铣槽机地下连续墙施工技术[J].上海隧道，2005（1）：18-21.
论文作者:张冬林
论文发表刊物:《基层建设》2016年7期
论文发表时间:2016/7/4
标签：抓斗论文; 设备论文; 双轮论文; 液压论文; 地层论文; 效率论文; 岩层论文; 《基层建设》2016年7期论文;