一種地下連續牆施工設備的製作方法
2023-10-10 18:04:34
本實用新型涉及建築施工技術領域，尤其涉及一種地下連續牆施工設備。
背景技術：
隨著我國基礎建設越來越多，地下連續牆技術的應用範圍越來越廣，如地鐵站施工，大橋錨定施工，高層建築的基坑施工、水壩加固等。
目前，在地下連續牆施工設備技術領域中，主要有衝擊鑽、連續牆抓斗以及雙輪銑槽機。其中，衝擊鑽和連續牆抓斗應用最多，而雙輪銑槽機最近也越來越多的被應用。
其中，衝擊鑽利用懸掛的衝錘反覆衝砸槽孔進行成槽，這種成槽方式，雖然成本低，但是存在施工效率非常低，施工精度差，超方嚴重等問題。
連續牆抓斗在軟土層施工效率較高，施工成本低，但是在硬巖層則無法施工，使用範圍較局限。
雙輪銑槽機雖然是目前地下連續牆施工效率最高的設備，但是整機價格、施工成本和維護成本都非常高，一般企業無法承受，也阻礙了雙輪銑槽機的進一步推廣。
此外，在地連續牆施工過程中經常出現槽孔偏斜超差的問題，針對這一問題，衝擊鑽由於沒有防偏斜裝置，施工過程中最容易出現槽孔偏斜，其常用的糾偏措施是回填大石塊，重新成孔，效率低且不易控制，因此，對於精度要求較高的槽孔無法得到使用；而雙輪銑槽機是最佳的選擇，由於存在上述的問題，雖具有一定的糾偏能力，但裝機功率非常大，通常的功率在500KW以上，且用於修槽時只能一側的銑削輪起作用，而另一側的銑削輪處於閒置狀態，造成大量燃油不必要的損耗，進而造成成本高，推廣力度小。
技術實現要素：
本實用新型的目的是提供一種地下連續牆施工設備，能夠在滿足連續牆施工效率高、施工精度高的基礎上，還可以降低裝機功率，提高銑削輪的使用效率，有效地降低生產成本。
本實用新型提供的技術方案如下：
一種地下連續牆施工設備，包括：
導向架，設置於所述導向架上方用於迴轉所述導向架的支撐軸，以及至少一個設置於所述導向架下方用於銑削巖土的銑削裝置；
所述銑削裝置包括支撐架，以及分設於所述支撐架兩側的銑削輪和可進行調節的活動支腿。
本技術方案中，突破常規的設置，銑削裝置中包括的支撐架，在支撐架的一側設置用於銑槽的銑削輪，而另一側設置可伸縮調節的活動支腿，通過活動支腿的調節可以使得銑削輪的下壓力與活動支腿的支撐力相等，保證銑銷裝置的兩側力達到平衡，使其整個施工設備達到平穩，同時，通過支撐軸實現導向架的迴轉，能夠滿足在連續牆施工效率高、施工精度高的基礎上，還可以降低裝機功率，提高銑削輪的使用效率，有效地降低生產成本。
優選地，所述銑削裝置還包括一支撐件，所述支撐件位於背向所述銑削輪一側的所述支撐架上，且與所述支撐架之間設有一彈性元件，用於抵消所述銑削輪銑削過程中沿所述銑削輪軸線方向產生的力；
當所述彈性元件處於壓縮狀態下，所述支撐件與所述支撐架之間的距離變小；
當所述彈性元件處於自由狀態下，所述所述支撐件與所述支撐架之間的距離變大。
本技術方案中，在銑削裝置上還設置一支撐件，通過設置的支撐件可以將銑削輪銑削過程中沿銑削輪軸線方向產生的力抵消，保證施工過程中施工設備的平穩性，提高施工精度，避免出現槽孔偏斜超差的問題發生。
優選地，所述銑削裝置的寬度大於待銑削的槽孔寬度；
和/或；
所述銑削輪的寬度大於待銑削的槽孔1/2寬度。
本技術方案中，將銑削裝置的寬度設置的大於待銑削的槽孔寬度，或將銑削輪的寬度大於待銑削的槽孔1/2寬度，此設置目的是在銑削的過程中，可以通過彈性元件的壓縮，使得支撐件與支撐架之間的距離變小，滿足銑槽時整個銑削裝置兩側支撐在槽孔的兩側孔壁上，這樣保證整個施工設備工作時的平穩性，還可以進一步有效抵消銑削過程中銑削輪產生的軸向力，防止槽孔偏向一邊。
優選地，所述銑削裝置還包括一用於驅動所述銑削輪轉動的驅動裝置，所述驅動裝置設置於所述支撐架上；
和/或；
所述的活動支腿由油缸驅動。
本技術方案中，通過設置的驅動裝置實現對銑削輪的轉動，方便操作人員對銑削輪的控制，提高其工作效率。同時通過油缸驅動活動支腿，使其銑削裝置的兩側力達到平衡，保證施工設備的穩定性。
在上述結構的基礎上進一步優選地，所述銑削裝置的數量為兩個，兩個所述銑削裝置並排設置在所述導向架下方，使兩個所述銑削裝置中的所述銑削輪位於同一側，且兩個所述銑削輪反向旋轉。
本技術方案中，將銑削裝置的數量設置為兩個，且兩個銑削裝置並排設置，使得兩個銑削裝置中的銑削輪位於同一側，這樣可以提高銑削效率，節省銑槽時間。同時將兩個銑削輪的轉向設置成方向旋轉，即一個是順時針轉動，另一個逆時針轉動，目的是將銑削掉的巖土向兩銑削裝置的中間聚集，方便泥漿的排出和排淨。
優選地，所述導向架上還設置一泥漿泵，所述泥漿泵位於兩個所述銑削裝置上方，且兩個所述銑削裝置分設在所述泥漿泵的進漿口兩側。
本技術方案中，通過設置的泥漿泵實現對銑削掉的巖土進行排出，提高排泥效率。且將兩個銑削裝置分設在泥漿泵的進漿口的兩側，滿足對兩個銑削輪銑削掉的巖土全部從泥漿泵的進漿口排出，提高排淨度，避免銑削掉的巖土再次掉落槽孔內，影響開槽效果。
優選地，所述導向架上還設置多個糾偏裝置，多個所述糾偏裝置分設在所述導向架的四側壁上，用於多個方向調節所述導向架使其在垂直方向上平衡。
本技術方案中，通過設置的糾偏裝置解決地下連續牆施工過程中經常出現槽孔偏斜超差的問題，提高施工精度。而糾偏裝置的數量為多個，目的是通過多個糾偏裝置對導向架多個方向和角度上的調節，保證在銑槽時導向架在垂直方向上始終處於平衡狀態，進一步的增強糾偏精度。
優選地，所述導向架的迴轉角度為180°。
本技術方案中，將導向架的迴轉角度設置為180°，目的是使得支撐架一側的銑削輪對待銑削的槽孔兩側都能進行銑槽，保證施工設備在達到現有雙輪銑槽機連續牆施工效率高、施工精度高的基礎上，還能減輕整個施工設備的重量，降低整個施工設備的功率，更優的是降低生產成本，適用性強。
本實用新型的一種地下連續牆施工設備與現有技術相比，本實用新型能夠帶來以下至少一項有益效果：
1、本實用新型只在導向架的單側設置銑削輪，導向架重量可以更輕，整機裝機功率可以更小，其整機重量和整機功率可以與一般連續牆抓斗相仿，但是可以完成連續牆抓斗無法完成的硬巖施工以及套銑施工。相對於雙輪銑槽機，本實用新型的銑削輪不需要設置雙輪銑槽機銑削輪上，必須要設置的用於銑削支撐板下方巖土層的擺齒機構，由於該擺齒機構容易磨損需要經常維修，對施工效率有較大影響，因此，本實用新型的施工效率與雙輪銑槽機的四輪同時作業效率較接近，且整機成本和施工成本都會有大幅的降低，同時，本實用新型可以以更低的油耗進行修槽作業，降低資源使用成本。
2、本實用新型中通過設置的支撐軸實現導向架的迴轉，進而使得銑削裝置一側的銑削輪對待銑削的槽孔從兩側分別進行銑削，直到達到設定的槽孔深度後停止，結構設計簡單、巧妙，且操作方便。
3、本實用新型中通過設置的支撐件，以及銑削裝置的寬度和銑削輪的寬度限定，進而有效地抵消銑削過程中銑削輪產生的軸向力，防止槽孔偏向一邊。
4、本實用新型中通過設置的泥漿泵，實現將兩個銑削裝置銑削掉的巖土進行排出，且排淨，避免銑削的巖土再次掉落槽孔內，影響開槽效果。
5、本實用新型中通過在導向架上設置的多個糾偏裝置，能夠解決地下連續牆施工過程中經常出現槽孔偏斜超差的問題，提高施工精度，能夠從多個方向和多個角度上去調節。
6、本實用新型能夠在滿足連續牆施工效率高、施工精度高的基礎上，還可以降低裝機功率，提高銑削輪的使用效率，有效地降低生產成本，推廣性強。
附圖說明
下面將以明確易懂的方式，結合附圖說明優選實施方式，對一種地下連續牆施工設備的上述特性、技術特徵、優點及其實現方式予以進一步說明。
圖1是本實用新型一種地下連續牆施工設備的一個實施例的主視圖；
圖2是圖1中銑削裝置的放大視圖；
圖3是圖2中A-A方向的剖面視圖；
圖4是本實用新型一種地下連續牆施工設備斷續性銑削作業的結構示意圖；
圖5是本實用新型一種地下連續牆施工設備斷續性銑削作業的側視圖。
附圖標號說明：
1-導向架；2、2』-銑削裝置；21、21』-支撐架；22、22』-銑削輪；23、23』-活動支腿；24、24』-支撐件；25、25』-驅動裝置；26-減震環；3-泥漿泵；4-支撐軸；5-糾偏裝置；6-待銑削的巖土層；61-已銑削斷面；62-待銑削斷面；
P1-第一次銑削；P2-第二次銑削；P3-第三次銑削；P4-第四次銑削。
具體實施方式
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對照附圖說明本實用新型的具體實施方式。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖，並獲得其他的實施方式。
為使圖面簡潔，各圖中只示意性地表示出了與本實用新型相關的部分，它們並不代表其作為產品的實際結構。另外，以使圖面簡潔便於理解，在有些圖中具有相同結構或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個，或僅標出了其中的一個。在本文中，「一個」不僅表示「僅此一個」，也可以表示「多於一個」的情形。
在本實用新型地下連續牆施工設備的實施例一中，參看圖1-5所示，該施工設備包括導向架1，設置於導向架1上方用於迴轉導向架1的支撐軸4，以及至少一個設置於導向架1下方用於銑削巖土的銑削裝置。其中，設置的銑削裝置具體的包括支撐架，以及分設於支撐架兩側的銑削輪和可進行調節的活動支腿，即活動支腿可以上下伸縮，具體的活動支腿是通過液壓油缸驅動，通過對液壓油缸設定不同的油壓，來調節活動支腿在巖層或土層上的支撐力，當然也可以左右(即沿銑削輪的轉動方向)移動，前後(即沿銑削輪軸線方向，通過增減墊塊)移動，目的是通過對活動支腿的調節，使得銑削輪對銑削巖土的壓力和活動支腿在銑削巖土上的支撐力相等，保證整個施工設備的平穩性，避免最終開設的槽孔偏向一邊。
在本實施例一中，不難理解的是銑削過程中，槽孔側壁對銑削輪會產生一個沿輪轂軸線的反力，為了抵消這一反力，防止槽孔偏向一邊，進一步的在設置的銑削裝置上還設置一支撐件，具體的將支撐件設置在位於背向銑削輪一側的支撐架上，即靠近活動支腿一側的支撐架上，這樣可以通過相對設置的支撐件可以抵消銑削輪銑削過程中沿銑削輪軸線方向產生的力。
具體的，支撐件與支撐架之間還設置一彈性元件，支撐件在自由狀態時，即未開始銑槽前，彈性元件處於自由狀態下，銑削裝置的整體寬度稍大於待銑削的槽孔寬度(即支撐件與支撐架之間的距離變大，相對壓縮狀態)，這樣在銑削過程中，通過彈性元件的彈力使得支撐件始終處於壓縮狀態，使得支撐件與支撐架之間的距離變小，可以有效抵消銑削過程中銑削輪產生的軸向力，進一步防止槽孔偏向一邊。
當然在其他實施例中，為了更好的實現連續性銑槽工作，銑削輪的寬度(即銑削論軸線方向上的長度)最好大於待銑削的槽孔寬1/2寬度，與現有技術相比，無需在銑削輪上設置像雙輪銑槽機銑削輪上，必須要設置的用於銑削支撐板下方巖土層的擺齒機構，即可實現全斷面銑削，簡化了銑削輪的結構，降低了出問題的風險，同時提高了銑削效率。
應說明的是，為了適應不同的待銑削的槽孔寬要求，銑削裝置的寬度可做調證，具體是僅需通過更換不同寬度的銑削輪即可實現，操作方便，適用範圍較廣。此時為了保證平衡，活動支腿和支撐件的安裝位置也需要進行相應的調整，具體的根據實際需求做調整，進行保證支撐架兩側的支撐力和下壓力基本相當，僅需滿足銑削裝置兩側的力達到平衡即可。
具體的，活動支腿由油缸驅動，可通過設置不同的油壓，來調節活動支腿的支撐力，由於對於不同地層，銑削輪需要的下壓力不同，因此，就需要活動支腿設置不同的支撐力，該支撐力保證銑削裝置兩側的力達到平衡。
本實用新型地下連續牆施工設備作為一個具體實施例，設置的銑削輪的轉動需通過驅動裝置來控制，因此，本申請中的銑削裝置中還包括一用於驅動銑削輪進行轉動的驅動裝置，具體的將驅動裝置設置在支撐架上，且與銑削輪的轉軸連接。當然在其他實施例中，為了減小銑削過程中銑削衝擊力對於驅動裝置的衝擊，在銑削輪與驅動裝置之間進一步的通過減震環26進行過渡連接，這樣當銑削輪在驅動裝置的驅動下轉動，並進行銑削巖土時有效地減小震動，提高銑槽精度。
在本實用新型地下連續牆施工設備的實施例二中，參看圖1-5所示，相對上述實施例的改進之處在於，在導向架1的下部設置兩個銑削裝置，且兩個銑削裝置2、2』並排設置在導向架1的下方，見圖1、2所示。其中，兩個銑削裝置2、2』中的銑削輪22、22』位於導向架1的同一側，見3所示。實際運用時，兩個銑削裝置2、2』的銑削輪22、22』反向轉動(即示例性的，以圖1為準，左側的銑削輪22、22』逆時針轉動，右側的銑削輪22、22』順時針轉動)，並將銑削掉的巖土聚集至中間。
在本實施例二中，優選地，見圖1所示，在設置的導向架1上設置一泥漿泵3，且泥漿泵3位於兩個銑削裝置2、2』的上方，使得兩個銑削裝置2、2』中的銑削輪22、22』分設在泥漿泵3的進漿口兩側，目的是使得方向轉動的銑削輪22、22』，將銑削掉的巖土向中間聚集，再由泥漿泵3的進漿口將其排出，避免銑削掉的巖土掉落槽孔內，影響銑槽效果。
在本實用新型地下連續牆施工設備的實施例三中，再次參看圖1所示，相對上述實施例的改進之處在於，在導向架1上還設置多個糾偏裝置5，且將多個糾偏裝置5分設在導向架1的四側壁(即導向架1的前後左右的四個面)上，這樣在導向架1工作時，可以通過多個糾偏裝置5調整導向架1的角度和方向位移，使的導向架1在垂直方向上始終處於平衡狀態，提高施工設備的穩定性，避免影響成槽質量，保證成槽垂直度。同時糾偏裝置5也保證整個施工設備在銑槽時將銑削輪22、22』推向需要修整的槽壁。
圖1所示的地下連續牆施工設備的結構是本實用新型的優選方案，能夠使結構更輕巧，使用功率更小。其中，銑削裝置2、2』中的銑削輪22、22』位置可以相應的調整，目的是通過改變銑削輪22、22』的銑削方向，使其對待銑削的槽孔分兩部分進行銑削，避免只能一側的銑削輪22、22』起作用，而另一側的銑削輪22、22』處於閒置狀態，造成大量燃油不必要的損耗，進而造成成本高等問題。
具體的運用時，銑削輪22、22』的方向改變，主要是通過導向架1的迴轉角度帶動銑削裝置2、2』的轉動，而導向架1的迴轉是由支撐軸4的轉動實現。本實用新型中，優選地將導向架1的迴轉角度設置為180°，這樣在銑槽時，將對待銑削的槽孔分兩部分進行，一側的槽壁銑削完，轉動支撐軸4，使其導向架1做180°的迴轉，利用銑削輪22、22』對另一側的槽壁進行銑削，直到達到設定的槽孔深度後停止。
本實用新型中還提供了一種施工方法，該施工方法應用前述的地下連續牆施工設備進行施工，包括以下步驟：
a)、將地下連續牆施工設備入槽銑削，銑削輪22、22』轉動對待銑削的槽孔一側進行第一次銑削，直到支撐架21、21』頂到下巖層或土層；
b)、將地下連續牆施工設備提出槽孔，旋轉支撐軸4，使得活動支腿23、23』位於第一次銑削處，銑削輪22、22』位於待銑削的槽孔另一側進行第二次銑削，待銑削的槽孔另一側為步驟a)中待銑削的槽孔一側的相對一側；
c)、重複步驟b)，直到達到設定的槽孔深度後停止。
步驟c)連續性銑削施工過程可參照圖4、圖5，圖中4所示，待銑削的巖土層6，圖5中P1表示已經完成的第一次銑削，P2表示導向架1旋轉180°之後將要進行的第二次銑削，此時活動支腿23、23』支撐在P1的底部斷面61上，銑削輪22、22』開始銑削P2部分，直到支撐架21、21』中的任何一個頂到已銑削斷面61上，此時無法進一步向下銑削，P2部分銑削完成，需要將導向架11提出槽孔旋轉180°之後，對待銑削斷面62進行第三次銑銷P3、第四次銑銷P4，如此重複，直到達到槽孔深度為止。
具體操作時，在步驟a)至c)中，設置的活動支腿23、23』的位置根據待銑削的槽孔寬度進行的調節，具體的調節是包括活動支腿的伸縮調節，也可以是沿銑削輪的轉動方向移動或沿銑削輪軸線方向移動，最終的目的使得支撐架21、21』兩側的支撐力相互平衡即可。
應當說明的是，上述實施例均可根據需要自由組合。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。