[发明专利]电动铣削开槽成墙机

说明书

技术领域

本发明属于一种建设工程领域的施工机械，並涉及使用这种机械完成的防渗止水墙及多种新型支护结构的建造方法。具体说是一种电机直接驱动的兼具成槽、搅拌成墙功能的电动铣削开槽成墙机。

背景技术

防渗止水墙技术一直是江河湖泊堤防工程、垃圾填埋场工程、深基坑围护工程等不可或缺的重要技术，为了有效保证止水防渗效果、截断建设工程场地内外的地下水力联系、以便更好地保护环境，需要有一种理想的防渗止水墙型式及其建造技术。目前业界常用的水泥土搅拌桩、高压喷射注浆桩、混凝土咬合桩、混凝土地下连续墙等防渗止水墙型式及其建造技术，由于受施工设备能力及自身技术缺点所限，均不理想。水泥土搅拌桩只能施工到20M深度范围，当桩长较大时易因搭接不好而渗漏，当地层坚硬或密实时不仅难以钻进、而且会使深部开叉加剧影响效果；高压喷射注浆桩存在成桩直径不易保证、止水防渗可靠度差的严重缺点；混凝咬合桩防渗止水墙存在接头太多漏水风险大、成本高的突出缺点；混凝土地下连续墙各种防渗墙中成本最高。建墙技术是与设备直接相关的。为了建造可靠的地下连续防渗止水墙，国内多个企业经过引进和创新，研制了一系列三轴搅拌地连墙钻机。但三轴搅拌本身也一直存在着桩间咬合接头多漏水风险大、遇坚硬地层钻进能力不强、遇岩层无法钻进、施工效率不高、经济性不够好等缺点；有公司从国外购进TRD工法钻机、TCM工法钻机、液压双轮铣铣削搅拌钻机，花费上仟万元甚至几仟万元的巨资。即使是上海某工程机械厂与日本企业合资生产的TRD工法钻机，其售价高达1300万元。上海研制的液压双轮铣铣削搅拌钻机，其售价也超过1000万元.单台售价过千万就不是小数，直接影响到使用成本。使用成本太高就难以全面推广，影响有关止水支护技术本身的应用。因此可以说，目前建设工程领域还没有一种可靠性、经济性同时都较好的理想的防渗止水墙施工设备与建造技术。

基坑开挖和支护是现代城市建设工程中常见的施工方式。随着城市建设用地日渐紧缺，新开挖的基坑往往紧贴临近的现有建筑。这使基坑支护时通常采用的土钉、锚杆施工十分困难甚至无法进行：或因临近建筑和原有管线影响无法再打锚杆；或因邻居不允许锚杆打进其所有的地下土层。在这种情况下迫不得已采用的内支撑法或逆作法施工，成本高工期长。为此我们需要找出一种安全可靠、尽量不减少建筑面积和施工作业面积、建造成本又低的新支护方法，满足新施工条件下的深基坑支护要求。显然，重力挡土墙的占地面积小，不需要另作支撑，是一种合理的选择。但是至今鲜见在施工中采用，其原因在于采用目前的设备与方法建造重力挡土墙的建造成本太高。例如目前墙体基本上都是采用小直径(D500mm、D600mm)水泥土搅拌桩建造的，由于每次只能施工一根很小直径的桩，桩数很多，相比其它支护结构型式其造价往往很高。因此我们需要有一种价格适中、效率高(至少是普通设备工效的几十倍)的施工设备替代传统的水泥搅拌桩机，才能真正发挥水泥土重力式挡墙的技术优势。研制这种设备是当务之急。

发明内容

我们要解决的技术问题是：设计一种结构简单、制造成本低的防渗止水墙、水泥土重力式挡墙施工设备，要求它用电机直接驱动，可以迅速将深基坑开挖现场的土层搅拌成封水帷幕或水泥土墙，并在此基础上结合后插的竹筋、钢材等建造更经济可靠的复合式水泥土重力挡土墙或其它类型的支护结构。

我们解决上述技术问题的方法是：设计一种电动铣削开槽成墙机，其由铣削头、钻杆、加压装置、导向装置和装有立柱的行走底盘构成，其特征在于：置于循环水水箱中的水冷电机通过联轴器或变速箱，带动环面蜗杆蜗轮或多级齿轮，再通过链条、链轮带动铣轮轴驱动铣轮转动，水泥浆输浆管和高压气管从钻杆内穿出，穿过循环水箱、联轴器箱或变速箱后，再穿过机械减速箱直通安装在机械减速箱箱外的喷口，一个可升降的柔性平衡油箱的油管绕过立柱顶部的滑轮后由钻杆穿出，並穿过循环水箱、联轴器箱或变速箱，再穿过蜗杆上端的轴承盖将油管末端埋入机械减速箱内的润滑油液面之下。铣削头箱体外装有防埋喷水口。行走底盘的立柱上装有竹竿或型钢夹持插入夹头。

下面通过附图介绍电动铣削开槽成墙机的结构和竹筋水泥土重力挡土墙的建造方法。

附图说明

图1.电动铣削开槽成墙机的双轮铣削头结构图。

图2.电动铣削开槽成墙机铣削头的机械变速箱机构示意图。

图3.竹竿夹持插入装置(改换夹头型号可作型钢夹持插入装置)。

图4.电动铣削开槽成墙机整机图。

图5.安装在现有桩架上的电动铣削开槽成墙机。