孫 余，閆志剛，蘇 偉，王選卓，劉 威，張宗陽

(徐州徐工基礎工程機械有限公司，江蘇 徐州 221004)

地下連續(xù)墻在護壁泥漿保護下，采用機械成槽，在槽內(nèi)下放鋼筋籠、水下澆筑混凝土，形成集承重、擋土、抗?jié)B于一體的連續(xù)墻體，在深大基坑開挖工程中被廣泛應用。成槽施工后，需要將槽孔中的不合格泥漿和殘留在孔底、孔壁上的淤泥物清除掉，換成合格的泥漿，同時地下連續(xù)墻接頭部位極易夾泥，時常發(fā)生刮削不凈的現(xiàn)象，對地下連續(xù)墻的墻體防水功能和承載力均影響較大，甚至導致墻體下沉、墻腳破壞。及時處理槽底沉渣是地下連續(xù)墻施工的重點之一[1]。

目前，行業(yè)內(nèi)清理槽孔主要有兩種方法：一是采用雙輪銑槽機清槽、換漿；二是采用氣舉反循環(huán)工藝換漿[2]。但雙輪銑槽機使用成本高，且長期在槽孔旁清渣、換漿存在安全隱患；氣舉反循環(huán)工藝需履帶起重機輔助，勞動強度大，換漿時間長，且氣流對孔壁沖擊，引發(fā)塌孔風險。此外，上述兩種方法不易實現(xiàn)刷壁功能。

針對槽孔清渣、換漿和刷壁等工況的實際需求，我公司專門研發(fā)出了集清渣、換漿和刷壁功能于一體的XQK80 清槽機，具有實用性好，作業(yè)效率高等特點。

XQK80 清槽機結構如圖1 所示。

圖1 XQK80清槽機結構圖

1 工作原理

XQK80 清槽機主要分為上車排渣作業(yè)和下車移動行駛兩部分。作業(yè)時下車鎖定，電動機驅動液壓泵供油，調(diào)整臂架變幅液壓缸，工作裝置對準槽口，卷揚及卷盤裝置同時動作，實現(xiàn)工作裝置動作，同時刷壁滾輪及排渣泵工作，下放至槽底進行清渣、換漿作業(yè)。作業(yè)完成后將工作裝置提升至槽口進行下一槽段施工。

運輸時，拆下工作裝置、卷盤裝置、上臂架、發(fā)電機組等，旋轉變幅機構、臂架至運輸高度范圍內(nèi)，其外形尺寸如圖2 所示。

圖2 整機工作狀態(tài)外形圖

2 主要技術參數(shù)

XQK80 清槽機可實現(xiàn)駕駛室內(nèi)部操控和遠程遙控操控，主要技術參數(shù)如表1 所示。

表1 XQK80清槽機主要技術參數(shù)

3 技術創(chuàng)新點

3.1 雙動力系統(tǒng)

XQK80 清槽機動力驅動原理（圖3）為插電式與柴油機發(fā)電的雙動力系統(tǒng)?？刹捎冒l(fā)電機組與主機電動機組成雙動力系統(tǒng)，發(fā)電機組集成安裝在主機尾部，集成化程度高，可通過自帶發(fā)電機組發(fā)電供整機工作，設備適應性強；也可直接外接交流380V 市電進行工作，使用成本更低，實現(xiàn)綠色節(jié)能施工。

圖3 動力驅動原理

強電系統(tǒng)配有實時監(jiān)測系統(tǒng)（圖4）和安全保護裝置，對關鍵數(shù)據(jù)實時監(jiān)控顯示，過流保護、欠壓保護等確保了整機施工安全性。

圖4 實時監(jiān)測系統(tǒng)

3.2 吸刷一體工作裝置

吸刷一體工作裝置（圖5)為多功能模塊化結構，包括滑移式重心調(diào)節(jié)裝置、電驅排渣泵及排渣管路、刷壁裝置等，其中滑移式重心調(diào)節(jié)裝置可對工作裝置偏移量進行調(diào)節(jié)，保證了刷壁及施工精度。大功率電驅排渣泵，揚程高，配置大通徑耐磨排渣管路，作業(yè)效率高，排渣徹底。兩組滾輪式刷壁裝置，兼具集土功能，清渣更徹底，刷壁裝置可調(diào)整伸出距離，保證刷壁接觸力度，避免卡滯現(xiàn)象；下部刷壁裝置內(nèi)設噴漿裝置，輔助稀釋沉渣，同時有效清潔殘留泥漿泥皮等，模塊化滾刷，可根據(jù)施工槽厚快速更換滾刷規(guī)格，施工適應性更強。

圖5 吸刷一體工作裝置

3.3 多排卷管技術

卷盤裝置（圖6）為多管路卷盤結構，主要包括電氣卷盤總成、泥漿卷盤總成、排渣卷盤總成和卷盤支架總成，其中電氣卷盤總成、泥漿卷盤總成、排渣卷盤總成可拆卸式連接在卷盤支架總成上，卷盤支架總成鉸接在回轉平臺主體后方。卷盤裝置可實現(xiàn)模塊化拆裝，一體式或單獨部件運輸不超高，銷軸連接拆裝更便捷。

圖6 卷盤裝置

同時，卷盤裝置采用卷盤智能同步及恒扭矩收放控制技術，多卷盤動作同步性好，卷盤扭矩自動調(diào)節(jié)。多管路膠管可以實現(xiàn)同步收放，卷盤恒扭矩收放系統(tǒng)保證多根電纜、膠管收放的同步性，避免了電纜、膠管的收放與工作裝置的提升、下放不同步對其造成的損壞，提升了電纜、泥漿管及排漿管等使用壽命長；兩側卷盤的排污槽固定在泥漿卷盤和電氣卷盤正下方，收集排放的泥漿和污水，保證設備清潔性，排污槽固定在防脫架上，防脫架繩擋可防止泥漿膠管脫離卷盤，避免了膠管的損傷，提高了膠管使用壽命，降低維護保養(yǎng)成本。

卷盤收放一體式泥漿軟管，實用性更強，避免了泥漿管現(xiàn)場接管，降低了人工勞動強度，提高了施工效率。

4 施工案例

XQK80 清槽機突破傳統(tǒng)排渣換漿及刷壁方式的弊端，已在上海某重點地連墻工程成功應用（圖7），代替?zhèn)鹘y(tǒng)清槽工藝，實現(xiàn)了槽厚1.2m，深度60m 的清渣換漿作業(yè)，施工效率2h/幅槽，比傳統(tǒng)工藝施工效率提升4～5 倍，避免了作業(yè)時間過長導致二次沉渣的發(fā)生，清槽效率和清槽效果好；發(fā)電機作業(yè)時油耗25L/h，使用成本更低；一體式卷管設計，智能化控制水平高，杜絕人工接管作業(yè)，施工安全性高，人員配備由原來的4～5 人縮減為2～3 人，勞動強度低；刷壁裝置可實現(xiàn)快速刷壁作業(yè)，通過滾刷伸縮油缸可調(diào)節(jié)作業(yè)時對槽壁壓力，刷壁效果及效率更高。

圖7 上海某工地應用

XQK80 清槽機以其優(yōu)越的性能和高效的作業(yè)效率創(chuàng)造了施工記錄，革新了清渣換漿和刷壁的施工工法。

5 結語

XQK80 清槽機是行業(yè)首款集成式、智能化清槽設備，其最大清槽深度80m，施工槽厚0.8～1.5m，滿足絕大部分工程施工需求。在地下連續(xù)墻槽孔清渣換漿及刷壁作業(yè)中可完全替代氣舉反循環(huán)的清渣工藝和液壓抓斗的刷壁作業(yè)，實現(xiàn)了清渣換漿施工工法的革新，具有作業(yè)效率高、人工勞動強度小、智能化水平高、安全性高、移位靈活便捷及節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢，為地下基礎工程建設提供了更加高效、綠色環(huán)保的施工方案與設備。O