
根據(jù)市場調(diào)研發(fā)現(xiàn),隨著全球基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的持續(xù)推進(jìn),地下工程的規(guī)模和難度不斷加大,對(duì)雙輪銑槽機(jī)的需求也日益增加,這促使各國的設(shè)備制造商加大了對(duì)雙輪銑槽機(jī)技術(shù)研發(fā)的投入,推動(dòng)了雙輪銑槽機(jī)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和完善。?
一、主要技術(shù)參數(shù)與性能指標(biāo)?
雙輪銑槽機(jī)的技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)是衡量其工作能力和適用范圍的關(guān)鍵依據(jù),直接影響著地下連續(xù)墻施工的效率和質(zhì)量。不同型號(hào)和品牌的雙輪銑槽機(jī)在技術(shù)參數(shù)和性能表現(xiàn)上雖存在一定差異,但主要涵蓋成槽深度、成槽寬度、銑輪扭矩、泥漿泵排量、設(shè)備功率以及垂直度控制精度等核心指標(biāo),這些指標(biāo)相互關(guān)聯(lián),共同決定了設(shè)備在不同施工工況下的作業(yè)能力。成槽深度是雙輪銑槽機(jī)的重要技術(shù)參數(shù)之一,它決定了設(shè)備能夠施工的地下連續(xù)墻的最大深度。目前,市場上主流的雙輪銑槽機(jī)成槽深度一般在 60 - 120 米之間,部分高端產(chǎn)品的最大成槽深度可達(dá) 150 米。例如,某知名品牌的雙輪銑槽機(jī)型號(hào),其標(biāo)準(zhǔn)配置下的成槽深度為 80 米,通過選配特殊的加長臂架和卷揚(yáng)系統(tǒng),可將成槽深度提升至 120 米,滿足了一些超深地下連續(xù)墻工程的施工需求。成槽深度的提升不僅對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、動(dòng)力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)提出了更高的要求,還需要配備相應(yīng)的輔助設(shè)備,如高性能的泥漿處理系統(tǒng),以確保在深槽施工過程中泥漿的有效循環(huán)和槽壁的穩(wěn)定。?
成槽寬度決定了一次成槽作業(yè)能夠形成的地下連續(xù)墻的厚度。常見的雙輪銑槽機(jī)成槽寬度范圍在 0.6 - 2.8 米之間,可根據(jù)不同的工程設(shè)計(jì)要求進(jìn)行調(diào)整。在一些普通的建筑基礎(chǔ)工程中,成槽寬度通常選擇 0.8 - 1.2 米;而在大型水利水電工程或跨海大橋的基礎(chǔ)施工中,由于對(duì)墻體的承載能力和防滲性能要求較高,可能會(huì)選用成槽寬度為 1.5 - 2.8 米的雙輪銑槽機(jī)。不同的成槽寬度對(duì)銑輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和刀具配置有不同的要求,較寬的成槽需要更大扭矩的銑輪和更堅(jiān)固的刀具,以保證切削效率和施工質(zhì)量。?
銑輪扭矩是衡量雙輪銑槽機(jī)切削能力的關(guān)鍵指標(biāo),它直接影響設(shè)備在不同地層中的破巖和切削效率。銑輪扭矩越大,設(shè)備能夠克服的地層阻力就越大,在堅(jiān)硬巖石地層中的施工能力就越強(qiáng)。一般來說,雙輪銑槽機(jī)的銑輪扭矩在 50 - 200kN?m 之間,大型高端設(shè)備的銑輪扭矩可超過 200kN?m。例如,一款針對(duì)硬巖地層施工設(shè)計(jì)的雙輪銑槽機(jī),其銑輪扭矩高達(dá) 180kN?m,在花崗巖等堅(jiān)硬巖石地層中能夠?qū)崿F(xiàn)高效的銑削作業(yè),大大提高了施工效率。銑輪扭矩的大小與液壓系統(tǒng)的壓力、液壓馬達(dá)的性能以及銑輪減速箱的傳動(dòng)比等因素密切相關(guān),先進(jìn)的液壓技術(shù)和高效的傳動(dòng)系統(tǒng)能夠?yàn)殂娸喬峁?qiáng)大而穩(wěn)定的扭矩輸出。?
泥漿泵排量決定了設(shè)備排渣的能力,對(duì)于保證施工的連續(xù)性和效率至關(guān)重要。泥漿泵將銑削過程中產(chǎn)生的巖渣和泥漿混合物排出槽外,排量越大,排渣速度就越快,能夠減少巖渣在槽內(nèi)的堆積,提高施工效率。目前,雙輪銑槽機(jī)的泥漿泵排量一般在 300 - 600m³/h 之間,部分高性能設(shè)備的泥漿泵排量可達(dá)到 800m³/h 以上。在一些地質(zhì)條件復(fù)雜、巖渣產(chǎn)生量大的施工項(xiàng)目中,大排量的泥漿泵能夠更好地滿足排渣需求,確保施工的順利進(jìn)行。泥漿泵的排量還與泥漿的性質(zhì)、管道的阻力等因素有關(guān),合理的泥漿配比和管道布置能夠充分發(fā)揮泥漿泵的排渣能力。?
設(shè)備功率是雙輪銑槽機(jī)正常運(yùn)行的動(dòng)力保障,它反映了設(shè)備的整體能耗和工作能力。雙輪銑槽機(jī)的功率通常在 300 - 800kW 之間,不同型號(hào)和配置的設(shè)備功率有所差異。大功率的設(shè)備能夠?yàn)殂娸?、泥漿泵等關(guān)鍵部件提供充足的動(dòng)力,保證設(shè)備在各種復(fù)雜工況下穩(wěn)定運(yùn)行。例如,一臺(tái)功率為 500kW 的雙輪銑槽機(jī),在硬巖地層施工時(shí),能夠?yàn)殂娸喬峁┳銐虻呐ぞ?,同時(shí)驅(qū)動(dòng)泥漿泵高效排渣,確保施工的連續(xù)性和效率。設(shè)備功率的選擇需要綜合考慮設(shè)備的工作負(fù)荷、施工環(huán)境以及能源供應(yīng)等因素,以實(shí)現(xiàn)最佳的性能和能耗平衡。?
垂直度控制精度是衡量雙輪銑槽機(jī)施工質(zhì)量的重要指標(biāo),直接影響地下連續(xù)墻的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和防水性能。先進(jìn)的雙輪銑槽機(jī)通過高精度的傳感器和自動(dòng)化控制系統(tǒng),能夠?qū)⒉郾诘拇怪倍瓤刂圃跇O小的偏差范圍內(nèi),一般可達(dá)到 3‰以下。例如,某品牌的雙輪銑槽機(jī)采用了先進(jìn)的激光導(dǎo)向系統(tǒng)和自動(dòng)糾偏裝置,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測銑頭的偏直狀況,并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整銑頭的姿態(tài),確保槽壁垂直度始終控制在 2‰以內(nèi),滿足了對(duì)垂直度要求極高的工程施工標(biāo)準(zhǔn)。高精度的垂直度控制不僅依賴于先進(jìn)的硬件設(shè)備,還需要配備完善的軟件控制系統(tǒng)和精確的算法,以實(shí)現(xiàn)對(duì)銑頭姿態(tài)的精準(zhǔn)控制。?
二、國內(nèi)外主要品牌與產(chǎn)品特點(diǎn)?
在全球雙輪銑槽機(jī)市場中,眾多品牌憑借各自獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢和產(chǎn)品特點(diǎn),在不同的細(xì)分市場和應(yīng)用領(lǐng)域中占據(jù)一席之地。國外品牌如德國寶峨、意大利土力、法國索萊唐日等,憑借其長期積累的技術(shù)研發(fā)實(shí)力和豐富的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),在高端市場中占據(jù)主導(dǎo)地位;國內(nèi)品牌如徐工、中聯(lián)重科、上海金泰等,近年來通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級(jí),逐漸縮小與國外品牌的差距,在國內(nèi)市場中嶄露頭角,并逐步拓展國際市場份額。?
德國寶峨作為全球基礎(chǔ)工程設(shè)備領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),其生產(chǎn)的雙輪銑槽機(jī)以卓越的品質(zhì)、先進(jìn)的技術(shù)和廣泛的適用性而聞名于世。寶峨雙輪銑槽機(jī)具有深厚的技術(shù)底蘊(yùn),在全球擁有 30 多年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),市場占有率達(dá)到 75% 以上 。其產(chǎn)品系列豐富,涵蓋了不同成槽深度、寬度和扭矩需求的型號(hào),能夠滿足各種復(fù)雜地質(zhì)條件和工程規(guī)模的施工要求。以 BCS 40 銑槽機(jī)系統(tǒng)為例,該系統(tǒng)由 BC 32 銑槽機(jī)、MT 120 多功能主機(jī)、HSS 同步卷管系統(tǒng)三部分組成,具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢。BC 32 銑槽機(jī)采用齒輪箱結(jié)構(gòu),能夠穩(wěn)定地輸出大扭矩驅(qū)動(dòng)銑輪,齒輪箱還配置有減震器,有效減少了銑削過程中的振動(dòng)和沖擊,特別適合在堅(jiān)硬的地層中施工;MT 120 主機(jī)具有出色的通用性,不僅可以與銑槽機(jī)系統(tǒng)配套使用,還能方便地配置 CSM 雙輪銑深攪、大扭矩旋挖鉆機(jī)、FDP 擠土樁等設(shè)備,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用,大大提高了設(shè)備的利用率和投資回報(bào)率;HSS 同步卷管系統(tǒng)安裝簡便,能夠使泥漿管、液壓油管與銑頭懸掛鋼絲繩通過滑架實(shí)現(xiàn)機(jī)械式同步運(yùn)動(dòng),有效減少了管道的磨損和纏繞風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)使得整體設(shè)備占地面積小,非常適合在狹窄的城市施工現(xiàn)場進(jìn)行作業(yè)。在深圳地鐵牛湖站的施工中,BCS 40 銑槽機(jī)展現(xiàn)出了強(qiáng)大的性能優(yōu)勢,能夠高效地嵌入最大強(qiáng)度達(dá) 50MPa 的巖石,相比原來采用的沖擊鉆施工,施工效率大幅提升,原來需要半個(gè)多月才能完成一幅槽,采用 BCS 40 銑槽機(jī)后,不到 2 天即可完成一幅槽,大大縮短了施工周期。?
意大利土力也是國際知名的雙輪銑槽機(jī)品牌,其產(chǎn)品以高效、可靠著稱。土力雙輪銑槽機(jī)采用了先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和制造工藝,在地下連續(xù)墻施工領(lǐng)域具有較高的聲譽(yù)。例如,土力的 SH - 50 雙輪銑槽機(jī),主機(jī)重量為 50t,具有強(qiáng)大的銑削能力,能夠快速、準(zhǔn)確地完成地下連續(xù)墻的開挖工作。該設(shè)備適用于多種土壤類型和地質(zhì)條件,包括軟土、硬土、巖層等,具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。在技術(shù)設(shè)計(jì)上,土力雙輪銑槽機(jī)的銑削模塊采用了沉重的鋼架結(jié)構(gòu),安裝有兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的獨(dú)立銑削滾筒,能夠?qū)崿F(xiàn)高效的切削作業(yè);為了糾正銑槽機(jī)在施工過程中的垂直度偏差,在模塊表面設(shè)置了獨(dú)立移動(dòng)襟翼,通過精確控制襟翼的位置和角度,能夠?qū)崟r(shí)調(diào)整銑頭的姿態(tài),確保槽壁的垂直度符合施工要求。此外,土力還開發(fā)了一種實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)模塊系統(tǒng) t - panel,針對(duì)小工地鉆機(jī)定位困難的問題,該系統(tǒng)能夠有效減少鉆機(jī)定位的時(shí)間和成本,提高施工效率。?
國內(nèi)品牌徐工作為中國工程機(jī)械行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè),近年來在雙輪銑槽機(jī)領(lǐng)域取得了顯著的技術(shù)突破和市場進(jìn)展。徐工雙輪銑槽機(jī)在繼承徐工旋挖鉆、連續(xù)墻抓斗等產(chǎn)品技術(shù)傳承的基礎(chǔ)上,充分考慮國情和市場需求,研發(fā)出了一系列具有高性價(jià)比和適應(yīng)性的產(chǎn)品。以徐工 XTC80/55 雙輪銑槽機(jī)為例,其最大銑槽深度可達(dá) 55m,銑槽厚度為 1.2m,銑輪最大扭矩為 2×76kN?m,整機(jī)重量 135000kg,主卷揚(yáng)最大提升力 600 千牛,發(fā)動(dòng)機(jī)功率 298kW。該設(shè)備具有高效耐用的特點(diǎn),雙輪設(shè)計(jì)增大了銑削面積,提高了工作效率;同時(shí)采用高強(qiáng)度材料制造,確保了設(shè)備在復(fù)雜工況下的可靠性和耐久性。徐工雙輪銑槽機(jī)還配備了智能糾偏系統(tǒng),通過高精度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測銑槽偏差,并利用先進(jìn)的算法自動(dòng)調(diào)整銑頭的位置和角度,保證成槽精度。在徐州地鐵地下連續(xù)墻施工等項(xiàng)目中,徐工雙輪銑槽機(jī)憑借其穩(wěn)定的性能和高效的施工表現(xiàn),贏得了客戶的高度認(rèn)可,為項(xiàng)目的順利推進(jìn)提供了有力保障。?
中聯(lián)重科作為中國工程機(jī)械行業(yè)的另一巨頭,其雙輪銑槽機(jī)產(chǎn)品也具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢和市場競爭力。中聯(lián)重科的雙輪銑槽機(jī)產(chǎn)品如 ZC40 液壓雙輪銑槽機(jī),是高度集成的機(jī)、電、液一體化產(chǎn)品,具有卓越的操作性能、強(qiáng)大的銑削能力和高可靠性。該產(chǎn)品適用于地質(zhì)堅(jiān)硬、防滲性能和效率要求高的連續(xù)墻成槽作業(yè),在地鐵連續(xù)墻、橋梁錨定等工程中得到了廣泛應(yīng)用。ZC40 液壓雙輪銑槽機(jī)采用了高扭矩銑輪設(shè)計(jì),能夠在堅(jiān)硬的巖石地層中實(shí)現(xiàn)高效銑削;配備大流量泵吸反循環(huán)排渣系統(tǒng),能夠快速、有效地排出銑削過程中產(chǎn)生的巖渣,保證施工的連續(xù)性;重型銑刀架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增強(qiáng)了設(shè)備的穩(wěn)定性和剛性,使其能夠在復(fù)雜的施工環(huán)境中可靠運(yùn)行。同時(shí),中聯(lián)重科注重產(chǎn)品的智能化發(fā)展,通過引入先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷和智能管理,提高了設(shè)備的運(yùn)維效率和管理水平。
三、技術(shù)創(chuàng)新與突破?
近年來,隨著地下工程建設(shè)規(guī)模和難度的不斷增加,對(duì)雙輪銑槽機(jī)的技術(shù)性能提出了更高的要求。為了滿足市場需求,行業(yè)內(nèi)企業(yè)加大了技術(shù)研發(fā)投入,在多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得了顯著的創(chuàng)新與突破,這些技術(shù)創(chuàng)新不僅提升了雙輪銑槽機(jī)的施工效率和質(zhì)量,還拓展了其應(yīng)用范圍,推動(dòng)了地下連續(xù)墻施工技術(shù)的進(jìn)步。?
在自動(dòng)化與智能化控制技術(shù)方面,雙輪銑槽機(jī)正朝著更加智能、高效的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的雙輪銑槽機(jī)操作主要依賴于操作人員的經(jīng)驗(yàn)和技能,施工過程中的參數(shù)調(diào)整和設(shè)備控制較為繁瑣,且容易受到人為因素的影響。如今,隨著傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)的飛速發(fā)展,雙輪銑槽機(jī)逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和智能化控制。通過在設(shè)備上安裝大量的高精度傳感器,如壓力傳感器、位移傳感器、角度傳感器等,能夠?qū)崟r(shí)采集設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、工作參數(shù)以及地層信息等數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)傳輸至控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和處理??刂葡到y(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的算法和模型,自動(dòng)調(diào)整銑輪的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、泥漿泵的排量等參數(shù),實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)控制和優(yōu)化運(yùn)行。例如,當(dāng)傳感器檢測到銑輪在切削過程中遇到較大的地層阻力時(shí),控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)降低銑輪的進(jìn)給速度,同時(shí)增大銑輪的扭矩,以保證切削的順利進(jìn)行;當(dāng)檢測到槽壁出現(xiàn)垂直度偏差時(shí),控制系統(tǒng)會(huì)立即啟動(dòng)自動(dòng)糾偏裝置,調(diào)整銑頭的姿態(tài),確保槽壁的垂直度符合要求。智能化控制技術(shù)還實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理,操作人員可以通過互聯(lián)網(wǎng)在遠(yuǎn)程終端實(shí)時(shí)查看設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、工作參數(shù)和施工進(jìn)度等信息,并對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和控制,提高了設(shè)備的管理效率和安全性。?
刀具材料與切削技術(shù)的創(chuàng)新也是雙輪銑槽機(jī)技術(shù)發(fā)展的重要方向。刀具作為雙輪銑槽機(jī)直接與地層接觸的部件,其性能和壽命直接影響著設(shè)備的施工效率和成本。傳統(tǒng)的刀具材料在面對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件時(shí),容易出現(xiàn)磨損快、壽命短等問題,限制了設(shè)備的施工能力。為了解決這些問題,科研人員不斷研發(fā)新型的刀具材料,提高刀具的耐磨性、抗沖擊性和切削性能。例如,采用新型的硬質(zhì)合金材料和陶瓷材料制造刀具,這些材料具有硬度高、耐磨性好、耐高溫等優(yōu)點(diǎn),能夠顯著提高刀具的使用壽命和切削效率。在切削技術(shù)方面,通過優(yōu)化刀具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和切削參數(shù),提高刀具的切削性能和破巖能力。例如,采用新型的刀具齒形設(shè)計(jì)和排列方式,能夠增加刀具與地層的接觸面積,提高切削效率;通過合理調(diào)整刀具的切削角度和切削速度,能夠減少刀具的磨損和能量消耗,提高施工效率和經(jīng)濟(jì)性。?
此外,節(jié)能環(huán)保技術(shù)在雙輪銑槽機(jī)領(lǐng)域也得到了越來越多的關(guān)注和應(yīng)用。隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的要求日益提高,降低雙輪銑槽機(jī)的能耗和排放成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。在能耗方面,通過優(yōu)化設(shè)備的液壓系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng),提高設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換效率,降低能耗。例如,采用新型的液壓泵和馬達(dá),提高液壓系統(tǒng)的效率;采用節(jié)能型的發(fā)動(dòng)機(jī)和電氣控制系統(tǒng),降低設(shè)備的整體能耗。在排放方面,采用先進(jìn)的尾氣凈化技術(shù)和降噪技術(shù),減少設(shè)備對(duì)環(huán)境的污染。例如,安裝尾氣凈化裝置,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放的尾氣進(jìn)行凈化處理,降低有害氣體的排放;采用隔音材料和降噪結(jié)構(gòu),降低設(shè)備在運(yùn)行過程中的噪音污染,減少對(duì)周邊環(huán)境和居民的影響。?
這些技術(shù)創(chuàng)新與突破不僅提升了雙輪銑槽機(jī)的性能和競爭力,還為地下工程建設(shè)帶來了更高的效率、質(zhì)量和環(huán)保效益。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,雙輪銑槽機(jī)將在地下空間開發(fā)利用中發(fā)揮更加重要的作用。