孫 余，閆志剛，蘇 偉，王選卓，劉 威，張宗陽(yáng)

(徐州徐工基礎(chǔ)工程機(jī)械有限公司，江蘇 徐州 221004)

地下連續(xù)墻在護(hù)壁泥漿保護(hù)下，采用機(jī)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(kāi)挖工程中被廣泛應(yīng)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(shí)地下連續(xù)墻接頭部位極易夾泥，時(shí)常發(fā)生刮削不凈的現(xiàn)象，對(duì)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(dǎo)致墻體下沉、墻腳破壞。及時(shí)處理槽底沉渣是地下連續(xù)墻施工的重點(diǎn)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(jī)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(jī)使用成本高，且長(zhǎng)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(jī)輔助，勞動(dòng)強(qiáng)度大，換漿時(shí)間長(zhǎng)，且氣流對(duì)孔壁沖擊，引發(fā)塌孔風(fēng)險(xiǎn)。此外，上述兩種方法不易實(shí)現(xiàn)刷壁功能。

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

XQK80 清槽機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 XQK80清槽機(jī)結(jié)構(gòu)圖

1 工作原理

XQK80 清槽機(jī)主要分為上車(chē)排渣作業(yè)和下車(chē)移動(dòng)行駛兩部分。作業(yè)時(shí)下車(chē)鎖定，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵供油，調(diào)整臂架變幅液壓缸，工作裝置對(duì)準(zhǔn)槽口，卷?yè)P(yáng)及卷盤(pán)裝置同時(shí)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)工作裝置動(dòng)作，同時(shí)刷壁滾輪及排渣泵工作，下放至槽底進(jìn)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(jìn)行下一槽段施工。

運(yùn)輸時(shí)，拆下工作裝置、卷盤(pán)裝置、上臂架、發(fā)電機(jī)組等，旋轉(zhuǎn)變幅機(jī)構(gòu)、臂架至運(yùn)輸高度范圍內(nèi)，其外形尺寸如圖2 所示。

圖2 整機(jī)工作狀態(tài)外形圖

2 主要技術(shù)參數(shù)

XQK80 清槽機(jī)可實(shí)現(xiàn)駕駛室內(nèi)部操控和遠(yuǎn)程遙控操控，主要技術(shù)參數(shù)如表1 所示。

表1 XQK80清槽機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

3 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

3.1 雙動(dòng)力系統(tǒng)

XQK80 清槽機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)原理（圖3）為插電式與柴油機(jī)發(fā)電的雙動(dòng)力系統(tǒng)?？刹捎冒l(fā)電機(jī)組與主機(jī)電動(dòng)機(jī)組成雙動(dòng)力系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)組集成安裝在主機(jī)尾部，集成化程度高，可通過(guò)自帶發(fā)電機(jī)組發(fā)電供整機(jī)工作，設(shè)備適應(yīng)性強(qiáng)；也可直接外接交流380V 市電進(jìn)行工作，使用成本更低，實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能施工。

圖3 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)原理

強(qiáng)電系統(tǒng)配有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（圖4）和安全保護(hù)裝置，對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控顯示，過(guò)流保護(hù)、欠壓保護(hù)等確保了整機(jī)施工安全性。

圖4 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(jié)構(gòu)，包括滑移式重心調(diào)節(jié)裝置、電驅(qū)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(duì)工作裝置偏移量進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證了刷壁及施工精度。大功率電驅(qū)排渣泵，揚(yáng)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(shè)噴漿裝置，輔助稀釋沉渣，同時(shí)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(yīng)性更強(qiáng)。

圖5 吸刷一體工作裝置

3.3 多排卷管技術(shù)

卷盤(pán)裝置（圖6）為多管路卷盤(pán)結(jié)構(gòu)，主要包括電氣卷盤(pán)總成、泥漿卷盤(pán)總成、排渣卷盤(pán)總成和卷盤(pán)支架總成，其中電氣卷盤(pán)總成、泥漿卷盤(pán)總成、排渣卷盤(pán)總成可拆卸式連接在卷盤(pán)支架總成上，卷盤(pán)支架總成鉸接在回轉(zhuǎn)平臺(tái)主體后方。卷盤(pán)裝置可實(shí)現(xiàn)模塊化拆裝，一體式或單獨(dú)部件運(yùn)輸不超高，銷(xiāo)軸連接拆裝更便捷。

圖6 卷盤(pán)裝置

同時(shí)，卷盤(pán)裝置采用卷盤(pán)智能同步及恒扭矩收放控制技術(shù)，多卷盤(pán)動(dòng)作同步性好，卷盤(pán)扭矩自動(dòng)調(diào)節(jié)。多管路膠管可以實(shí)現(xiàn)同步收放，卷盤(pán)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(duì)其造成的損壞，提升了電纜、泥漿管及排漿管等使用壽命長(zhǎng)；兩側(cè)卷盤(pán)的排污槽固定在泥漿卷盤(pán)和電氣卷盤(pán)正下方，收集排放的泥漿和污水，保證設(shè)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(pán)，避免了膠管的損傷，提高了膠管使用壽命，降低維護(hù)保養(yǎng)成本。

卷盤(pán)收放一體式泥漿軟管，實(shí)用性更強(qiáng)，避免了泥漿管現(xiàn)場(chǎng)接管，降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了施工效率。

4 施工案例

XQK80 清槽機(jī)突破傳統(tǒng)排渣換漿及刷壁方式的弊端，已在上海某重點(diǎn)地連墻工程成功應(yīng)用（圖7），代替?zhèn)鹘y(tǒng)清槽工藝，實(shí)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(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致二次沉渣的發(fā)生，清槽效率和清槽效果好；發(fā)電機(jī)作業(yè)時(shí)油耗25L/h，使用成本更低；一體式卷管設(shè)計(jì)，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(lái)的4～5 人縮減為2～3 人，勞動(dòng)強(qiáng)度低；刷壁裝置可實(shí)現(xiàn)快速刷壁作業(yè)，通過(guò)滾刷伸縮油缸可調(diào)節(jié)作業(yè)時(shí)對(duì)槽壁壓力，刷壁效果及效率更高。

圖7 上海某工地應(yīng)用

XQK80 清槽機(jī)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(jié)語(yǔ)

XQK80 清槽機(jī)是行業(yè)首款集成式、智能化清槽設(shè)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(shí)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(dòng)強(qiáng)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(shì)，為地下基礎(chǔ)工程建設(shè)提供了更加高效、綠色環(huán)保的施工方案與設(shè)備。O