
根据市场调研发现,随着全球基础设施建设的持续推进,地下工程的规模和难度不断加大,对双轮铣槽机的需求也日益增加,这促使各国的设备制造商加大了对双轮铣槽机技术研发的投入,推动了双轮铣槽机技术的不断创新和完善。
一、主要技术参数与性能指标
双轮铣槽机的技术参数和性能指标是衡量其工作能力和适用范围的关键依据,直接影响着地下连续墙施工的效率和质量。不同型号和品牌的双轮铣槽机在技术参数和性能表现上虽存在一定差异,但主要涵盖成槽深度、成槽宽度、铣轮扭矩、泥浆泵排量、设备功率以及垂直度控制精度等核心指标,这些指标相互关联,共同决定了设备在不同施工工况下的作业能力。成槽深度是双轮铣槽机的重要技术参数之一,它决定了设备能够施工的地下连续墙的最大深度。目前,市场上主流的双轮铣槽机成槽深度一般在 60 - 120 米之间,部分高端产品的最大成槽深度可达 150 米。例如,某知名品牌的双轮铣槽机型号,其标准配置下的成槽深度为 80 米,通过选配特殊的加长臂架和卷扬系统,可将成槽深度提升至 120 米,满足了一些超深地下连续墙工程的施工需求。成槽深度的提升不仅对设备的结构强度、动力系统和控制系统提出了更高的要求,还需要配备相应的辅助设备,如高性能的泥浆处理系统,以确保在深槽施工过程中泥浆的有效循环和槽壁的稳定。
成槽宽度决定了一次成槽作业能够形成的地下连续墙的厚度。常见的双轮铣槽机成槽宽度范围在 0.6 - 2.8 米之间,可根据不同的工程设计要求进行调整。在一些普通的建筑基础工程中,成槽宽度通常选择 0.8 - 1.2 米;而在大型水利水电工程或跨海大桥的基础施工中,由于对墙体的承载能力和防渗性能要求较高,可能会选用成槽宽度为 1.5 - 2.8 米的双轮铣槽机。不同的成槽宽度对铣轮的结构设计和刀具配置有不同的要求,较宽的成槽需要更大扭矩的铣轮和更坚固的刀具,以保证切削效率和施工质量。
铣轮扭矩是衡量双轮铣槽机切削能力的关键指标,它直接影响设备在不同地层中的破岩和切削效率。铣轮扭矩越大,设备能够克服的地层阻力就越大,在坚硬岩石地层中的施工能力就越强。一般来说,双轮铣槽机的铣轮扭矩在 50 - 200kN・m 之间,大型高端设备的铣轮扭矩可超过 200kN・m。例如,一款针对硬岩地层施工设计的双轮铣槽机,其铣轮扭矩高达 180kN・m,在花岗岩等坚硬岩石地层中能够实现高效的铣削作业,大大提高了施工效率。铣轮扭矩的大小与液压系统的压力、液压马达的性能以及铣轮减速箱的传动比等因素密切相关,先进的液压技术和高效的传动系统能够为铣轮提供强大而稳定的扭矩输出。
泥浆泵排量决定了设备排渣的能力,对于保证施工的连续性和效率至关重要。泥浆泵将铣削过程中产生的岩渣和泥浆混合物排出槽外,排量越大,排渣速度就越快,能够减少岩渣在槽内的堆积,提高施工效率。目前,双轮铣槽机的泥浆泵排量一般在 300 - 600m³/h 之间,部分高性能设备的泥浆泵排量可达到 800m³/h 以上。在一些地质条件复杂、岩渣产生量大的施工项目中,大排量的泥浆泵能够更好地满足排渣需求,确保施工的顺利进行。泥浆泵的排量还与泥浆的性质、管道的阻力等因素有关,合理的泥浆配比和管道布置能够充分发挥泥浆泵的排渣能力。
设备功率是双轮铣槽机正常运行的动力保障,它反映了设备的整体能耗和工作能力。双轮铣槽机的功率通常在 300 - 800kW 之间,不同型号和配置的设备功率有所差异。大功率的设备能够为铣轮、泥浆泵等关键部件提供充足的动力,保证设备在各种复杂工况下稳定运行。例如,一台功率为 500kW 的双轮铣槽机,在硬岩地层施工时,能够为铣轮提供足够的扭矩,同时驱动泥浆泵高效排渣,确保施工的连续性和效率。设备功率的选择需要综合考虑设备的工作负荷、施工环境以及能源供应等因素,以实现最佳的性能和能耗平衡。
垂直度控制精度是衡量双轮铣槽机施工质量的重要指标,直接影响地下连续墙的结构稳定性和防水性能。先进的双轮铣槽机通过高精度的传感器和自动化控制系统,能够将槽壁的垂直度控制在极小的偏差范围内,一般可达到 3‰以下。例如,某品牌的双轮铣槽机采用了先进的激光导向系统和自动纠偏装置,能够实时监测铣头的偏直状况,并根据监测数据自动调整铣头的姿态,确保槽壁垂直度始终控制在 2‰以内,满足了对垂直度要求极高的工程施工标准。高精度的垂直度控制不仅依赖于先进的硬件设备,还需要配备完善的软件控制系统和精确的算法,以实现对铣头姿态的精准控制。
二、国内外主要品牌与产品特点
在全球双轮铣槽机市场中,众多品牌凭借各自独特的技术优势和产品特点,在不同的细分市场和应用领域中占据一席之地。国外品牌如德国宝峨、意大利土力、法国索莱唐日等,凭借其长期积累的技术研发实力和丰富的工程应用经验,在高端市场中占据主导地位;国内品牌如徐工、中联重科、上海金泰等,近年来通过不断的技术创新和产品升级,逐渐缩小与国外品牌的差距,在国内市场中崭露头角,并逐步拓展国际市场份额。
德国宝峨作为全球基础工程设备领域的领军企业,其生产的双轮铣槽机以卓越的品质、先进的技术和广泛的适用性而闻名于世。宝峨双轮铣槽机具有深厚的技术底蕴,在全球拥有 30 多年的应用经验,市场占有率达到 75% 以上 。其产品系列丰富,涵盖了不同成槽深度、宽度和扭矩需求的型号,能够满足各种复杂地质条件和工程规模的施工要求。以 BCS 40 铣槽机系统为例,该系统由 BC 32 铣槽机、MT 120 多功能主机、HSS 同步卷管系统三部分组成,具有独特的技术优势。BC 32 铣槽机采用齿轮箱结构,能够稳定地输出大扭矩驱动铣轮,齿轮箱还配置有减震器,有效减少了铣削过程中的振动和冲击,特别适合在坚硬的地层中施工;MT 120 主机具有出色的通用性,不仅可以与铣槽机系统配套使用,还能方便地配置 CSM 双轮铣深搅、大扭矩旋挖钻机、FDP 挤土桩等设备,实现一机多用,大大提高了设备的利用率和投资回报率;HSS 同步卷管系统安装简便,能够使泥浆管、液压油管与铣头悬挂钢丝绳通过滑架实现机械式同步运动,有效减少了管道的磨损和缠绕风险,同时使得整体设备占地面积小,非常适合在狭窄的城市施工现场进行作业。在深圳地铁牛湖站的施工中,BCS 40 铣槽机展现出了强大的性能优势,能够高效地嵌入最大强度达 50MPa 的岩石,相比原来采用的冲击钻施工,施工效率大幅提升,原来需要半个多月才能完成一幅槽,采用 BCS 40 铣槽机后,不到 2 天即可完成一幅槽,大大缩短了施工周期。
意大利土力也是国际知名的双轮铣槽机品牌,其产品以高效、可靠著称。土力双轮铣槽机采用了先进的设计理念和制造工艺,在地下连续墙施工领域具有较高的声誉。例如,土力的 SH - 50 双轮铣槽机,主机重量为 50t,具有强大的铣削能力,能够快速、准确地完成地下连续墙的开挖工作。该设备适用于多种土壤类型和地质条件,包括软土、硬土、岩层等,具有很强的适应性。在技术设计上,土力双轮铣槽机的铣削模块采用了沉重的钢架结构,安装有两个反向旋转的独立铣削滚筒,能够实现高效的切削作业;为了纠正铣槽机在施工过程中的垂直度偏差,在模块表面设置了独立移动襟翼,通过精确控制襟翼的位置和角度,能够实时调整铣头的姿态,确保槽壁的垂直度符合施工要求。此外,土力还开发了一种实现旋转模块系统 t - panel,针对小工地钻机定位困难的问题,该系统能够有效减少钻机定位的时间和成本,提高施工效率。
国内品牌徐工作为中国工程机械行业的领军企业,近年来在双轮铣槽机领域取得了显著的技术突破和市场进展。徐工双轮铣槽机在继承徐工旋挖钻、连续墙抓斗等产品技术传承的基础上,充分考虑国情和市场需求,研发出了一系列具有高性价比和适应性的产品。以徐工 XTC80/55 双轮铣槽机为例,其最大铣槽深度可达 55m,铣槽厚度为 1.2m,铣轮最大扭矩为 2×76kN・m,整机重量 135000kg,主卷扬最大提升力 600 千牛,发动机功率 298kW。该设备具有高效耐用的特点,双轮设计增大了铣削面积,提高了工作效率;同时采用高强度材料制造,确保了设备在复杂工况下的可靠性和耐久性。徐工双轮铣槽机还配备了智能纠偏系统,通过高精度传感器实时监测铣槽偏差,并利用先进的算法自动调整铣头的位置和角度,保证成槽精度。在徐州地铁地下连续墙施工等项目中,徐工双轮铣槽机凭借其稳定的性能和高效的施工表现,赢得了客户的高度认可,为项目的顺利推进提供了有力保障。
中联重科作为中国工程机械行业的另一巨头,其双轮铣槽机产品也具有独特的技术优势和市场竞争力。中联重科的双轮铣槽机产品如 ZC40 液压双轮铣槽机,是高度集成的机、电、液一体化产品,具有卓越的操作性能、强大的铣削能力和高可靠性。该产品适用于地质坚硬、防渗性能和效率要求高的连续墙成槽作业,在地铁连续墙、桥梁锚定等工程中得到了广泛应用。ZC40 液压双轮铣槽机采用了高扭矩铣轮设计,能够在坚硬的岩石地层中实现高效铣削;配备大流量泵吸反循环排渣系统,能够快速、有效地排出铣削过程中产生的岩渣,保证施工的连续性;重型铣刀架结构设计增强了设备的稳定性和刚性,使其能够在复杂的施工环境中可靠运行。同时,中联重科注重产品的智能化发展,通过引入先进的自动化控制技术和物联网技术,实现了设备的远程监控、故障诊断和智能管理,提高了设备的运维效率和管理水平。
三、技术创新与突破
近年来,随着地下工程建设规模和难度的不断增加,对双轮铣槽机的技术性能提出了更高的要求。为了满足市场需求,行业内企业加大了技术研发投入,在多个关键技术领域取得了显著的创新与突破,这些技术创新不仅提升了双轮铣槽机的施工效率和质量,还拓展了其应用范围,推动了地下连续墙施工技术的进步。
在自动化与智能化控制技术方面,双轮铣槽机正朝着更加智能、高效的方向发展。传统的双轮铣槽机操作主要依赖于操作人员的经验和技能,施工过程中的参数调整和设备控制较为繁琐,且容易受到人为因素的影响。如今,随着传感器技术、计算机技术和自动化控制技术的飞速发展,双轮铣槽机逐渐实现了自动化和智能化控制。通过在设备上安装大量的高精度传感器,如压力传感器、位移传感器、角度传感器等,能够实时采集设备的运行状态、工作参数以及地层信息等数据,并将这些数据传输至控制系统进行分析和处理。控制系统根据预设的算法和模型,自动调整铣轮的转速、进给速度、泥浆泵的排量等参数,实现设备的自动控制和优化运行。例如,当传感器检测到铣轮在切削过程中遇到较大的地层阻力时,控制系统会自动降低铣轮的进给速度,同时增大铣轮的扭矩,以保证切削的顺利进行;当检测到槽壁出现垂直度偏差时,控制系统会立即启动自动纠偏装置,调整铣头的姿态,确保槽壁的垂直度符合要求。智能化控制技术还实现了设备的远程监控和管理,操作人员可以通过互联网在远程终端实时查看设备的运行状态、工作参数和施工进度等信息,并对设备进行远程操作和控制,提高了设备的管理效率和安全性。
刀具材料与切削技术的创新也是双轮铣槽机技术发展的重要方向。刀具作为双轮铣槽机直接与地层接触的部件,其性能和寿命直接影响着设备的施工效率和成本。传统的刀具材料在面对复杂的地质条件时,容易出现磨损快、寿命短等问题,限制了设备的施工能力。为了解决这些问题,科研人员不断研发新型的刀具材料,提高刀具的耐磨性、抗冲击性和切削性能。例如,采用新型的硬质合金材料和陶瓷材料制造刀具,这些材料具有硬度高、耐磨性好、耐高温等优点,能够显著提高刀具的使用寿命和切削效率。在切削技术方面,通过优化刀具的结构设计和切削参数,提高刀具的切削性能和破岩能力。例如,采用新型的刀具齿形设计和排列方式,能够增加刀具与地层的接触面积,提高切削效率;通过合理调整刀具的切削角度和切削速度,能够减少刀具的磨损和能量消耗,提高施工效率和经济性。
此外,节能环保技术在双轮铣槽机领域也得到了越来越多的关注和应用。随着全球对环境保护和可持续发展的要求日益提高,降低双轮铣槽机的能耗和排放成为行业发展的必然趋势。在能耗方面,通过优化设备的液压系统、动力系统和传动系统,提高设备的能量转换效率,降低能耗。例如,采用新型的液压泵和马达,提高液压系统的效率;采用节能型的发动机和电气控制系统,降低设备的整体能耗。在排放方面,采用先进的尾气净化技术和降噪技术,减少设备对环境的污染。例如,安装尾气净化装置,对发动机排放的尾气进行净化处理,降低有害气体的排放;采用隔音材料和降噪结构,降低设备在运行过程中的噪音污染,减少对周边环境和居民的影响。
这些技术创新与突破不仅提升了双轮铣槽机的性能和竞争力,还为地下工程建设带来了更高的效率、质量和环保效益。随着技术的不断发展,双轮铣槽机将在地下空间开发利用中发挥更加重要的作用。