XQK80多功能智能清槽机

孙 余，闫志刚，苏 伟，王选卓，刘 威，张宗阳

(徐州徐工基础工程机械有限公司，江苏 徐州 221004)

地下连续墙在护壁泥浆保护下，采用机械成槽，在槽内下放钢筋笼、水下浇筑混凝土，形成集承重、挡土、抗渗于一体的连续墙体，在深大基坑开挖工程中被广泛应用。成槽施工后，需要将槽孔中的不合格泥浆和残留在孔底、孔壁上的淤泥物清除掉，换成合格的泥浆，同时地下连续墙接头部位极易夹泥，时常发生刮削不净的现象，对地下连续墙的墙体防水功能和承载力均影响较大，甚至导致墙体下沉、墙脚破坏。及时处理槽底沉渣是地下连续墙施工的重点之一[1]。

目前，行业内清理槽孔主要有两种方法：一是采用双轮铣槽机清槽、换浆；二是采用气举反循环工艺换浆[2]。但双轮铣槽机使用成本高，且长期在槽孔旁清渣、换浆存在安全隐患；气举反循环工艺需履带起重机辅助，劳动强度大，换浆时间长，且气流对孔壁冲击，引发塌孔风险。此外，上述两种方法不易实现刷壁功能。

针对槽孔清渣、换浆和刷壁等工况的实际需求，我公司专门研发出了集清渣、换浆和刷壁功能于一体的XQK80 清槽机，具有实用性好，作业效率高等特点。

XQK80 清槽机结构如图1 所示。

图1 XQK80清槽机结构图

1 工作原理

XQK80 清槽机主要分为上车排渣作业和下车移动行驶两部分。作业时下车锁定，电动机驱动液压泵供油，调整臂架变幅液压缸，工作装置对准槽口，卷扬及卷盘装置同时动作，实现工作装置动作，同时刷壁滚轮及排渣泵工作，下放至槽底进行清渣、换浆作业。作业完成后将工作装置提升至槽口进行下一槽段施工。

运输时，拆下工作装置、卷盘装置、上臂架、发电机组等，旋转变幅机构、臂架至运输高度范围内，其外形尺寸如图2 所示。

图2 整机工作状态外形图

2 主要技术参数

XQK80 清槽机可实现驾驶室内部操控和远程遥控操控，主要技术参数如表1 所示。

表1 XQK80清槽机主要技术参数

3 技术创新点

3.1 双动力系统

XQK80 清槽机动力驱动原理（图3）为插电式与柴油机发电的双动力系统。可采用发电机组与主机电动机组成双动力系统，发电机组集成安装在主机尾部，集成化程度高，可通过自带发电机组发电供整机工作，设备适应性强；也可直接外接交流380V 市电进行工作，使用成本更低，实现绿色节能施工。

图3 动力驱动原理

强电系统配有实时监测系统（图4）和安全保护装置，对关键数据实时监控显示，过流保护、欠压保护等确保了整机施工安全性。

图4 实时监测系统

3.2 吸刷一体工作装置

吸刷一体工作装置（图5)为多功能模块化结构，包括滑移式重心调节装置、电驱排渣泵及排渣管路、刷壁装置等，其中滑移式重心调节装置可对工作装置偏移量进行调节，保证了刷壁及施工精度。大功率电驱排渣泵，扬程高，配置大通径耐磨排渣管路，作业效率高，排渣彻底。两组滚轮式刷壁装置，兼具集土功能，清渣更彻底，刷壁装置可调整伸出距离，保证刷壁接触力度，避免卡滞现象；下部刷壁装置内设喷浆装置，辅助稀释沉渣，同时有效清洁残留泥浆泥皮等，模块化滚刷，可根据施工槽厚快速更换滚刷规格，施工适应性更强。

图5 吸刷一体工作装置

3.3 多排卷管技术

卷盘装置（图6）为多管路卷盘结构，主要包括电气卷盘总成、泥浆卷盘总成、排渣卷盘总成和卷盘支架总成，其中电气卷盘总成、泥浆卷盘总成、排渣卷盘总成可拆卸式连接在卷盘支架总成上，卷盘支架总成铰接在回转平台主体后方。卷盘装置可实现模块化拆装，一体式或单独部件运输不超高，销轴连接拆装更便捷。

图6 卷盘装置

同时，卷盘装置采用卷盘智能同步及恒扭矩收放控制技术，多卷盘动作同步性好，卷盘扭矩自动调节。多管路胶管可以实现同步收放，卷盘恒扭矩收放系统保证多根电缆、胶管收放的同步性，避免了电缆、胶管的收放与工作装置的提升、下放不同步对其造成的损坏，提升了电缆、泥浆管及排浆管等使用寿命长；两侧卷盘的排污槽固定在泥浆卷盘和电气卷盘正下方，收集排放的泥浆和污水，保证设备清洁性，排污槽固定在防脱架上，防脱架绳挡可防止泥浆胶管脱离卷盘，避免了胶管的损伤，提高了胶管使用寿命，降低维护保养成本。

卷盘收放一体式泥浆软管，实用性更强，避免了泥浆管现场接管，降低了人工劳动强度，提高了施工效率。

4 施工案例

XQK80 清槽机突破传统排渣换浆及刷壁方式的弊端，已在上海某重点地连墙工程成功应用（图7），代替传统清槽工艺，实现了槽厚1.2m，深度60m 的清渣换浆作业，施工效率2h/幅槽，比传统工艺施工效率提升4～5 倍，避免了作业时间过长导致二次沉渣的发生，清槽效率和清槽效果好；发电机作业时油耗25L/h，使用成本更低；一体式卷管设计，智能化控制水平高，杜绝人工接管作业，施工安全性高，人员配备由原来的4～5 人缩减为2～3 人，劳动强度低；刷壁装置可实现快速刷壁作业，通过滚刷伸缩油缸可调节作业时对槽壁压力，刷壁效果及效率更高。

图7 上海某工地应用

XQK80 清槽机以其优越的性能和高效的作业效率创造了施工记录，革新了清渣换浆和刷壁的施工工法。

5 结语

XQK80 清槽机是行业首款集成式、智能化清槽设备，其最大清槽深度80m，施工槽厚0.8～1.5m，满足绝大部分工程施工需求。在地下连续墙槽孔清渣换浆及刷壁作业中可完全替代气举反循环的清渣工艺和液压抓斗的刷壁作业，实现了清渣换浆施工工法的革新，具有作业效率高、人工劳动强度小、智能化水平高、安全性高、移位灵活便捷及节能环保等优势，为地下基础工程建设提供了更加高效、绿色环保的施工方案与设备。O