CN220580079U - 一种自锁地连墙单边旋转钻挖成槽机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自锁地连墙单边旋转钻挖成槽机，包括一具有缆索的起吊组件以及缆索下端吊装的钻机，钻机包括自上而下依次连接的泥渣处理机构、水平旋转钻组件以及竖向钻装置；泥渣处理机构包括搅拌装置、吸渣系统、破碎装置、注浆系统以及排渣系统，搅拌装置的搅拌箱吸渣口经破碎装置与吸渣系统相连通，搅拌箱的进浆口与注浆系统相连通、排渣口与排渣系统相连通；水平旋转钻组件包括水平旋转钻装置、用于驱动水平旋转钻装置旋转的旋转动力组件以及用于安装水平旋转钻装置和旋转动力组件的水平旋转钻钢架。本实用新型的优点是：水平悬臂板结构和竖向墙身均可一次成槽，无需其他机械辅助，达到提高施工效率、节省施工和设备成本目的。

Description

一种自锁地连墙单边旋转钻挖成槽机

技术领域

本实用新型属于地连墙成槽机设备领域，具体涉及一种自锁地连墙单边旋转钻挖成槽机。

背景技术

地下连续墙是在基础工程施工时，以泥浆护壁为前提在地面上沿基础工程边缘向下开挖出狭长深槽并经清槽和吊放钢筋笼后，逐段用导管法灌筑水下混凝土筑成的一道连续的钢筋混凝土墙壁，地下连续墙主要用来作为截水、防渗、承重、挡水结构或作为建筑物的基础。

现有开槽技术主要包括挖斗式和铣削轮式，专利号CN 114687393A《一种连续墙施工设备及其施工方法》通过旋挖钻和抓斗联合循环钻挖地连墙槽。专利号CN 110258693A《一种液压抓斗及地下连续墙施工设备》通过活动卡扣和连接件实现液压抓斗和双轮铣的之间的切换，实现一机多用，钻挖地下连续墙槽。为实现在低净空进行地连墙的施工，专利号CN 114086618A《一种在地下进行地连墙施工的模块化铣槽装置》将地连墙成槽设备各功能部件模块化为铣切模块、抽浆模块、卷吊模块和配件卷盘模块，并由前至后依次相互连接铺设在轨道上；专利号CN115070953A《一种建筑工程地下连续墙施工用开槽设备》将同步铣削和水力切割设备通过行架吊装于两个承载车中间，防止承载车导致的槽孔受到横向压力塌孔，提高开槽质量和槽孔稳定性。专利号CN 216108696 U《一种桁架链铣搅地连墙机》和专利号CN 115897551 A《一种基于TRD工法钻机的连续墙施工设备及施工方法》均是在两端带有主动和被动驱动机构的桁架上套设均布多个铣搅头的链条，通过主动驱动机构驱动带铣搅头链条钻挖地连墙槽孔。

现有地连墙成槽机虽然解决了一些地连墙成槽问题。但还存在以下问题：(1)地连墙需要辅助设备排渣，例如挖斗式，需要不断在槽内往复升降以对槽部进行开挖和排土，施工效率较低；(2)无法实现岩土体内水平地连墙/板结构槽的开挖。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种自锁地连墙单边旋转钻挖成槽机，该成槽机通过起吊组件上的缆索来吊装钻机并利用钻机自重产生压力来向下钻进，钻机上设置有一个竖向钻装置和一个水平旋转钻装置以在土体下进行竖向墙槽和水平悬臂板槽的钻挖，即，竖向钻装置通过采用呈矩阵形式布设的圆柱钻组件来开挖竖向墙槽至水平悬臂板的设计深度后停止下挖；然后通过旋转电机驱动水平旋转钻装置向土体内水平旋转钻挖成1/4圆形水平悬臂板槽并在完成后旋回；随后再开启竖向钻装置继续下挖竖向墙槽至设计深度，循环往复钻挖形成带1/4圆形水平悬臂的自锁地连墙槽；最后通过水平旋转钻装置对1/4圆形水平悬臂板槽进行水平横向钻挖，实现土体内钻挖带矩形水平悬臂板的地连墙槽。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种自锁地连墙单边旋转钻挖成槽机，其特征在于所述成槽机包括一具有缆索的起吊组件以及所述缆索下端吊装的钻机，所述钻机包括自上而下依次连接的泥渣处理机构、水平旋转钻组件以及竖向钻装置；其中：

所述泥渣处理机构包括搅拌装置、吸渣系统、破碎装置、注浆系统以及排渣系统，所述搅拌装置的搅拌箱吸渣口经所述破碎装置与所述吸渣系统相连通，所述搅拌箱的进浆口与所述注浆系统相连通、排渣口与所述排渣系统相连通；

所述水平旋转钻组件包括水平旋转钻装置、用于驱动所述水平旋转钻装置旋转的旋转动力组件以及用于安装所述水平旋转钻装置和所述旋转动力组件的水平旋转钻钢架；所述水平旋转钻装置包括水平旋转钻U形叉板以及安装于所述水平旋转钻U形叉板上的若干呈竖向设置的水平旋转钻，所述水平旋转钻U形叉板由水平旋转钻腹板、设置于所述水平旋转钻腹板两端的水平旋转钻翼板、设置于所述水平旋转钻腹板一侧的水平旋转钻侧立板以及垂直焊接于所述水平旋转钻腹板上的水平旋转钻钢支撑组成；所述水平旋转钻钢架为一侧开口的箱形构造，其由水平旋转钻侧立护板、水平旋转钻上侧护板、水平旋转钻下侧护板、水平旋转钻左侧立护板以及水平旋转钻右侧立护板组成，所述水平旋转钻装置和所述旋转动力组件均位于所述水平旋转钻钢架的箱形空间内。

所述旋转动力组件包括旋转电机以及两端分别同所述旋转电机和所述水平旋转钻右侧立护板连接的反力臂，所述旋转电机的旋转电机轴两端均分别穿过所述水平旋转钻装置的水平旋转钻U形叉板同所述水平旋转钻钢架连接，其中，所述旋转电机的旋转电机轴固定连接于所述水平旋转钻装置的水平旋转钻U形叉板，所述旋转电机的旋转电机轴转动连接于所述水平旋转钻钢架。

所述竖向钻装置包括竖向钻U形叉板以及安装于所述竖向钻U形叉板上的若干圆柱钻组件，若干所述圆柱钻组件均为水平设置且组成矩形开挖面，所述竖向钻U形叉板由竖向钻腹板、设置于所述竖向钻腹板两侧的竖向钻翼板以及垂直焊接于所述竖向钻腹板上的竖向钻钢支撑组成，所述圆柱钻组件包括两圆柱、均匀设置于所述圆柱表面的若干搅刀组件以及驱动所述圆柱旋转的电机，所述搅刀组件由搅刀基座以及倾斜固定于所述搅刀基座上的搅刀组成，所述电机的转轴贯穿两侧的所述圆柱并对应设置于所述竖向钻翼板的转轴孔内。

所述起吊组件包括车载平台、钢立柱、拉杆、铰转轴、导轨、滑块、钢悬梁、卷扬电机以及缆索支架，所述钢立柱竖向设置于所述车载平台上，所述拉杆的上端与所述钢立柱上端铰接、下端与固定于所述车载平台上的铰转轴铰接，所述导轨竖向设置并沿所述钢立柱固定，所述滑块可滑动式装配于所述导轨上，所述钢悬梁固定于所述滑块上，所述卷扬电机固定于所述钢悬梁上，且所述缆索支架固定于所述钢悬梁下方，所述卷扬电机驱动所述缆索在竖直方向上作升降运动。

所述搅拌机构包括主齿轮以及若干与所述主齿轮相啮合传动的辅齿轮，所述主齿轮由一搅拌电机驱动旋转，所述主齿轮上同轴设置有延伸入所述搅拌箱内的搅拌主转轴，所述搅拌主转轴上设置有搅拌叶片；所述辅齿轮上同轴设置有延伸入所述搅拌箱内的搅拌辅转轴，所述搅拌辅转轴上设置有搅拌叶片。

所述搅拌箱的所述吸渣口上连接有吸渣主管，所述吸渣主管与所述吸渣口之间设置有破碎装置，所述破碎装置包括用于抽吸的风机以及用于破碎泥渣的破碎刀，所述吸渣主管的抽吸端口分叉为竖向吸渣支管、水平旋转吸渣支管，所述竖向吸渣支管的吸头接入至所述竖向钻装置内，所述水平旋转吸渣支管的吸头接入至所述水平旋转钻组件内，所述吸头处均设置有吸渣阀门，所述水平旋转吸渣支管的管体采用伸缩管。

所述搅拌箱上的所述进浆口连接有注浆管，且所述注浆管上设置有注浆泵。

所述搅拌箱的所述排渣口上连接有排渣管，所述排渣管内设置有排渣泵以向上泵送泥渣至地面收集处理。

所述搅拌装置的上方设置有管道固定架，所述吸渣主管、所述排渣管以及所述注浆管沿所述管道固定架排布。

本实用新型的优点是：

(1)通过缆索、竖向圆柱钻和带搅刀的可水平旋转的圆柱钻，实现土体内钻挖带水平悬臂板结构的地连墙槽；

(2)水平悬臂板结构和竖向墙身均可一次成槽，无需其他机械辅助，达到提高施工效率、节省施工和设备成本目的；

(3)通过真空吸渣和泥浆联合排渣，改善施工环境，节省泥浆成本；

(4)土体经过破碎箱二次破碎，能更好地排出槽孔，防止排渣管的堵塞；

(5)同时具备钻挖和排渣功能，钻机集成度高，实现了钻挖和排渣的不间断同步进行，减少施工工序，节省施工成本，提高成槽施工效率。

附图说明

图1是本实用新型的示意图；

图2是本实用新型的局部示意图；

图3是本实用新型的剖面位置示意图；

图4是图3中A-A剖面图；

图5是本实用新型竖向钻装置示意图；

图6是图5中B-B剖面图；

图7是图3中C-C剖面图；

图8是图3中D-D剖面图；

图9是图3中E-E剖面图；

图10是图9中F-F剖面图；

图11是图9中G-G剖面图；

图12是图3中H-H剖面图；

图13是图3中I-I剖面图；

图14是图3中J-J剖面图；

图15是图3中K-K剖面图；

图16是图3中L-L剖面图；

图17是本实用新型钻挖自锁反压地连墙墙槽施工工艺流程示意图（一）；

图18是图17中M-M剖面图；

图19是本实用新型钻挖自锁反压地连墙墙槽施工工艺流程示意图（二）；

图20是本实用新型钻挖自锁正压地连墙墙槽施工工艺流程示意图；

图21是图20中N-N剖面图；

如图1~21所示，图中标记分别表示为：

1.竖向钻装置，2.水平旋转钻组件，3.搅拌装置，4.破碎装置，5.吸渣系统， 6.注浆系统，7.排渣系统，8.管道固定架，9.起吊组件；

11.圆柱钻组件，12.竖向钻U形叉板，111.圆柱，112.搅刀组件，113.电机，114.电机转轴，121.竖向钻翼板，122.竖向钻腹板，123.竖向钻钢支撑，124.转轴孔，125.竖向吸渣支管通孔，1121.搅刀基座，1122搅刀；

21.水平旋转钻装置，22.旋转动力组件，23.水平旋转钻钢架；

211.水平旋转钻U形叉板，2111.水平旋转钻翼板，2112.水平旋转钻腹板，2113.水平旋转钻侧立板，2114.水平旋转钻钢支撑，2115.水平旋转钻吸渣支管通孔，2116.旋转电机轴固定孔；

221.旋转电机，222.旋转电机轴，223.紧固件，224.反力臂；

231.水平旋转钻侧立护板，232.水平旋转钻上侧护板，233.水平旋转钻下侧护板，234.水平旋转钻左侧立护板，235.水平旋转钻右侧立护板，236.旋转电机定位孔，237.水平旋转吸渣主管通孔；

31.搅拌箱，32.双层大叶片，33.搅拌主转轴，34.双层小叶片，35.搅拌辅转轴，36.单层小叶片，37.主齿轮，38.主齿轮隔离垫，39.辅齿轮，310.辅齿轮隔离垫，311.钢盖板，312.搅拌电机；

41.破碎箱，42.中隔板，43.连接管，44.机架，45.风机电机，46.风机叶片，47.破碎刀，48.滤网；

51.吸渣主管，52.竖向吸渣支管，53.水平旋转吸渣支管，54.伸缩管，55.吸头，56.竖向吸渣阀门，57水平旋转吸渣阀门；

61.注浆管，62.注浆泵；

71.排渣管，72.排渣泵；

81.顶部钢板，82.中部钢板，83.底部钢板，84.侧立板，85.方形通孔，86.排渣管固定孔，87.注浆管固定孔；

91.卷扬电机，92.固定轴，93.缆索，94.缆索支架，95.钢悬梁，96.滑块，97.钢立柱，98.导轨，99.铰转轴，910.拉杆，911.车载平台；

a.土质地层，b.钻机，c.地连墙墙槽，c1.竖向地连墙墙槽，c2.自由段地连墙墙槽，c3.嵌固段地连墙墙槽，c4.水平悬臂板槽。

实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

实施例：如图1-16所示，本实施例具体涉及一种自锁地连墙单边旋转钻挖成槽机，用于钻挖自锁地连墙的竖向地连墙墙槽和水平悬臂板槽，该成槽机包括起吊组件9、管道固定架8、泥渣处理机构、水平旋转钻组件2以及竖向钻装置1，起吊组件9上具有用于吊装的缆索93，缆索93的下端吊装钻机，钻机包括自上而下依次设置的管道固定架8、泥渣处理机构、水平旋转钻组件2以及竖向钻装置1；其中，泥渣处理机构包括搅拌装置3、破碎装置4、吸渣系统5、排渣系统7以及注浆系统6。

如图1和图2所示，起吊组件9包括车载平台911、钢立柱97、拉杆910、铰转轴99、导轨98、滑块96、钢悬梁95、缆索支架94、卷扬电机91、固定轴92以及缆索93，车载平台911具有可走行的履带轮并位于地面上，钢立柱97竖向架设于车载平台911的前端，拉杆910对钢立柱97构成斜撑加固作用，具体的，拉杆910的上端与钢立柱97的上端相铰接、下端与车载平台911的铰转轴99相铰接；导轨98沿钢立柱97贴合固定从而构成竖直方向上的轨道，滑块96可滑动式装配于该导轨98上且在动力机构的驱动下，可在竖直方向上进行滑动；钢悬梁95固定于滑块96上，缆索支架94固定于钢悬梁95底面，卷扬电机91经固定轴92固定于钢悬梁95上，卷扬电机91用于驱动缆索93及其下端所吊装的钻机做升降运动。且需要说明的是，由于钻机的自重较大，钻机可在其自重压力下作向下运动，无需以往需要钻杆下压的作用，且缆索93具有足够的长度，能够实现对于地连墙墙槽的钻进需求。

如图1-7所示，竖向钻装置1用于进行竖向地连墙墙槽的钻挖，主要包括若干圆柱钻组件11以及用于作为安装框架的竖向钻U形叉板12，竖向钻U形叉板12主要包括竖向钻腹板122以及位于竖向钻腹板122两侧的竖向钻翼板121，基于圆柱钻组件11的设置数量，在竖向钻腹板122的中间位置垂直焊接有一竖向钻钢支撑123。圆柱钻组件11由两个圆柱钻、一个电机113和一个电机转轴114组成，本实施例中圆柱钻的数量为4个，并呈矩阵分布以形成矩形切削面，在其向下切削过程中以形成矩形孔，此处的矩阵分布是指在竖向钻钢支撑123的两侧分别布置有圆柱钻。圆柱钻包括圆柱111以及在圆柱111表面均匀分布的搅刀组件112，居中设置的竖向钻钢支撑123与电机113外壳焊接或螺栓连接，电机113的电机转轴114驱动两侧的圆柱111旋转，电机转轴114的端部支撑于两侧翼板121的转轴孔124内。搅刀组件112包括搅刀基座1121和搅刀1122，搅刀1122在搅刀基座1121的固定下实现倾斜安装姿态，以利于对土体的搅挖。此外，在竖向钻腹板122上还开设有多个竖向吸渣支管通孔125，以便于吸渣系统5中的竖向吸渣支管52的吸头55延伸入竖向钻U形叉板12内抽吸所开挖的泥渣。

如图1-3以及8-11所示，水平旋转钻组件2用于进行水平悬臂板槽的钻挖，主要包括水平旋转钻装置21、用于驱动水平旋转钻装置21旋转的旋转动力组件22以及用于安装水平旋转钻装置21和旋转动力组件22的水平旋转钻钢架23。水平旋转钻装置21包括水平旋转钻U形叉板211以及安装于水平旋转钻U形叉板211上的若干水平旋转钻，水平旋转钻为竖向设置并呈矩阵布置（形成矩形开挖面），除设置方式不同（水平旋转钻为竖向设置，圆柱钻组件11为水平设置）外，水平旋转钻的结构、功能均分别与圆柱钻组件11的结构、功能相同，故在此不再赘述。水平旋转钻U形叉板211由水平旋转钻腹板2112、设置于水平旋转钻腹板2112（上下）两端的水平旋转钻翼板2111、设置于水平旋转钻腹板2112一侧的水平旋转钻侧立板2113以及垂直焊接于水平旋转钻腹板2112上的水平旋转钻钢支撑2114（作用同竖向钻钢支撑123）组成，其中，水平旋转钻侧立板2113用于分隔水平旋转钻和旋转动力组件22。此外，在水平旋转钻腹板2112上设置有若干水平旋转钻吸渣支管通孔2115，以便于吸渣系统5中的水平旋转吸渣支管53的吸头55延伸入水平旋转钻U形叉板211内抽吸所开挖的泥渣。

水平旋转钻钢架23为一侧开口的箱形构造，其由水平旋转钻侧立护板231、水平旋转钻上侧护板232、水平旋转钻下侧护板233、水平旋转钻左侧立护板234以及水平旋转钻右侧立护板235组成，水平旋转钻装置21和旋转动力组件22均位于水平旋转钻钢架23的箱形空间内。此外，水平旋转钻上侧护板232上设置有一水平旋转吸渣主管通孔237，以便于固定吸渣系统5的吸渣主管51。

旋转动力组件22包括旋转电机221以及两端分别同旋转电机221和水平旋转钻右侧立护板235连接的反力臂224，旋转电机221的旋转电机轴222上端穿过上部的水平旋转钻翼板2111的旋转电机轴固定孔2116进入水平旋转钻上侧护板232的旋转电机定位孔236中，旋转电机221的旋转电机轴222下端穿过下部的水平旋转钻翼板2111的旋转电机轴固定孔2116进入水平旋转钻下侧护板233的旋转电机定位孔236中，其中，旋转电机221的旋转电机轴22通过紧固件223固定连接于水平旋转钻U形叉板211的水平旋转钻翼板2111，旋转电机221的旋转电机轴222转动连接于水平旋转钻钢架23的水平旋转钻上侧护板232（水平旋转钻下侧护板233）。本实施例中，旋转电机221驱动其上的旋转电机轴222进行转动，以带动水平旋转钻装置21在水平面上进行90度转动，从而形成1/4圆水平悬臂板槽。

如图1-16所示，泥渣处理机构包括搅拌装置3、破碎装置4、吸渣系统5、排渣系统7以及注浆系统6。

搅拌装置3包括搅拌箱31和搅拌机构，搅拌箱31固定安装于水平旋转钻上侧护板232上表面，搅拌机构包括主齿轮37以及与之相啮合传动的多个辅齿轮39，其中主齿轮37由搅拌电机312驱动旋转，旋转的主齿轮37进而传动各辅齿轮39转动，主齿轮37上同轴设置有延伸入搅拌箱31内的搅拌主转轴33，搅拌主转轴33上设置搅拌叶片，此处的搅拌叶片采用双层大叶片32；各辅齿轮39上同轴设置有延伸入搅拌箱31内的搅拌辅转轴35，搅拌辅转轴35上同样设置有搅拌叶片，部分搅拌辅转轴35上的搅拌叶片采用双层小叶片34，另一部分的搅拌辅转轴35上的搅拌叶片采用单层小叶片36，通过对搅拌箱31的泥渣和泥浆进行搅拌可获得混合均匀的泥浆，以利于排出。为了避免在搅拌过程中，搅拌箱31内的泥浆渗入主齿轮37和辅齿轮39所在的齿轮箱内，在搅拌主转轴33与搅拌箱31的接入处设置有主齿轮隔离垫38，并在搅拌辅转轴35与搅拌箱31的接入处设置有辅齿轮隔离垫310。如图2所示，在主齿轮37和辅齿轮39所在的齿轮箱顶部为钢盖板311，用于同管道固定架8相连接。搅拌箱31上设置有吸渣口、排渣口以及进浆口。

搅拌箱31的吸渣口上连接有吸渣系统5，吸渣系统5主要包括吸渣主管51、竖向吸渣支管52、水平旋转吸渣支管53以及破碎装置4，吸渣主管51的一端经破碎装置4与搅拌箱31的吸渣口相连通，吸渣主管51的另一端（即抽吸端）分叉为竖向吸渣支管52和水平旋转吸渣支管53，如图2所示，竖向吸渣支管52延伸入竖向钻装置1内，且竖向吸渣支管52的吸头55靠近圆柱钻组件11处，以使其能够抽吸切削搅挖出的土质泥渣，在吸头55处设置有竖向吸渣阀门56用于控制管路通断。水平旋转吸渣支管53延伸入水平旋转钻组件2内，且水平旋转吸渣支管53的吸头55靠近水平旋转钻装置21处，以使其能够抽吸切削搅挖出的土质泥渣，在吸头55处设置有水平旋转吸渣阀门57用于控制管路通断，其中，为了适应水平旋转钻装置21的转动，将水平旋转吸渣支管53的部分管路采用伸缩管54的形式。所抽吸的泥渣经破碎装置4进行破碎为细小颗粒后进入搅拌箱31内，破碎装置4主要包括破碎箱41、中隔板42、连接管43、机架44、风机电机45、风机叶片46、破碎刀47以及滤网48，中隔板42倾斜设置于破碎箱41内以构成利于泥渣流动的坡道，风机电机45经机架44安装于破碎箱41内的顶板上，风机电机45的转轴上设置有风机叶片46，高速旋转的风机电机45和风机叶片46可对吸渣主管51内构成负压抽吸，且在风机电机45的安装处安装破碎刀47，以使所抽吸的泥渣必须经过破碎刀47破碎后才能经连接管43进入搅拌箱31中，风机电机45的端面处设置有滤网48以过滤大颗粒泥渣，避免泥渣从风机电机45处流入搅拌箱31内。

搅拌箱31的进浆口连接有来自于地面上的注浆系统6，注浆系统6主要包括注浆管61和注浆泵62，该注浆管61通过注浆泵62向搅拌箱31内泵送适合浓度的泥浆，以同所抽吸上来的泥渣进行混合，使其成为流质，便于向外抽吸。

搅拌箱31的排渣口连接来自于地面上的排渣系统7，排渣系统7包括排渣管71和排渣泵72，排渣管71的下端与搅拌箱31的排渣口相连通并使排渣管71的端口向下延伸至一定深度，以利于抽排更多的泥浆，排渣管71通过排渣泵72从搅拌箱31内将搅拌均匀的泥浆抽排至地面进行收集处理。

如图1-3以及14-16所示，管道固定架8呈箱型构造，包括顶部钢板81、中部钢板82、底部钢板83以及将三者连接的若干侧立板84，此外，在底部钢板83上开设有方形通孔85，该方形通孔85用于供搅拌电机312贯穿通过；另外，在顶部钢板81、中部钢板82、底部钢板83上均开设有供排渣管71通过的排渣管固定孔86以及供注浆管61通过的注浆管固定孔87。为了避免钻孔过程中的管路晃动，管道固定架8可为各通过的管路提供固定作用。需要说明的是，顶部钢板81上设置有四个吊点以供缆索93连接并确保对管道固定架8的稳定吊装。

如图17所示，当该成槽机用于开挖一种自锁反压地连墙墙槽时，此处的自锁反压地连墙墙槽包括设置于深基坑四周外侧的四条竖向地连墙墙槽c1（用于施工竖向地连墙）以及设置于竖向地连墙墙槽c1外侧并与竖向地连墙墙槽c1连通的水平悬臂板槽c4（用于施工水平悬臂板），其中，四条竖向地连墙墙槽c1之间形成矩形结构，并且每条竖向地连墙墙槽c1的一侧均朝远离深基坑方向延伸一段距离。该自锁反压地连墙墙槽的施工方法如下：

(S1)在土质地层a中，起吊组件9利用缆索93吊装钻机b，钻机b在自重作用下产生向下压力驱动钻进，利用钻机b上的竖向钻装置1钻挖竖向地连墙墙槽c1形成自由段地连墙墙槽c2，直至水平悬臂板的设计深度；在这一过程中，竖向吸渣支管52的吸头55持续进行吸渣，而水平旋转吸渣支管53的吸头55则关闭。

(S2)待到达自由段地连墙墙槽c2的设计标高后，停止竖向钻装置1的钻挖工作；开启水平旋转钻组件2，旋转动力组件22驱动水平旋转钻装置21在水平面上向水平旋转钻钢架23外旋转90度钻挖土体，形成1/4圆形的水平悬臂板槽c4；在这一过程中，水平旋转吸渣支管53的吸头55持续进行吸渣，而竖向吸渣支管52的吸头55则关闭。

(S3)在钻挖完1/4圆形的水平悬臂板槽c4后，旋转动力组件22驱动水平旋转钻装置21往回旋转90度回退至水平旋转钻钢架23内；之后利用竖向钻装置1继续钻挖至设计深度，形成嵌固段地连墙墙槽c3；在这一过程中，竖向吸渣支管52的吸头55持续进行吸渣，而水平旋转吸渣支管53的吸头55则关闭。

(S4)重复步骤S1-S3，直至完成四条竖向地连墙墙槽c及其对应的1/4圆形的水平悬臂板槽c4的钻挖。

(S5)利用水平旋转钻装置21对1/4圆形的水平悬臂板槽c4进行水平横向钻挖，即，将水平旋转钻装置21在水平面上向水平旋转钻钢架23外旋转90度，接着让水平旋转钻装置21沿着水平悬臂板长度方向进行移动，用于钻挖1/4圆形的水平悬臂板槽c4，以形成矩形的水平悬臂板槽c4。此外，如图18所示，矩形的水平悬臂板槽c4顶面与深基坑底面相平。

如图19所示，当该成槽机用于开挖另一种自锁反压地连墙墙槽时，此处的自锁反压地连墙墙槽包括设置于深基坑四周外侧的四条竖向地连墙墙槽c1以及设置于竖向地连墙墙槽c1外侧并与竖向地连墙墙槽c1连通的水平悬臂板槽c4，其中，四条竖向地连墙墙槽c1之间形成矩形结构。该自锁反压地连墙墙槽的施工方法与图17所示的自锁反压地连墙墙槽的施工方法相同，并且矩形的水平悬臂板槽c4顶面与深基坑底面相平，故在此不在赘述。

如图20所示，当该成槽机用于开挖一种自锁正压地连墙墙槽时，此处的自锁正压地连墙墙槽包括设置于深基坑四周外侧的四条竖向地连墙墙槽c1以及设置于竖向地连墙墙槽c1内侧并与竖向地连墙墙槽c1连通的水平悬臂板槽c4，其中，四条竖向地连墙墙槽c1之间形成矩形结构。该自锁正压地连墙墙槽的施工方法与图17所示的自锁反压地连墙墙槽的施工方法相同，并且如图21所示，矩形的水平悬臂板槽c4顶面与深基坑底面相平，故在此不在赘述。

本实施例的有益效果在于：

(1)通过缆索、竖向圆柱钻和带搅刀的可水平旋转的圆柱钻，实现土体内钻挖带水平悬臂板结构的地连墙槽；

(2)水平悬臂板结构和竖向墙身均可一次成槽，无需其他机械辅助，达到提高施工效率、节省施工和设备成本目的；

(3)通过真空吸渣和泥浆联合排渣，改善施工环境，节省泥浆成本；

(4)土体经过破碎箱二次破碎，能更好地排出槽孔，防止排渣管的堵塞；

(5)同时具备钻挖和排渣功能，钻机集成度高，实现了钻挖和排渣的不间断同步进行，减少施工工序，节省施工成本，提高成槽施工效率。

虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。

Claims (9)

1.一种自锁地连墙单边旋转钻挖成槽机，其特征在于所述成槽机包括一具有缆索的起吊组件以及所述缆索下端吊装的钻机，所述钻机包括自上而下依次连接的泥渣处理机构、水平旋转钻组件以及竖向钻装置；其中：

所述泥渣处理机构包括搅拌装置、吸渣系统、破碎装置、注浆系统以及排渣系统，所述搅拌装置的搅拌箱吸渣口经所述破碎装置与所述吸渣系统相连通，所述搅拌箱的进浆口与所述注浆系统相连通、排渣口与所述排渣系统相连通；

所述水平旋转钻组件包括水平旋转钻装置、用于驱动所述水平旋转钻装置旋转的旋转动力组件以及用于安装所述水平旋转钻装置和所述旋转动力组件的水平旋转钻钢架；所述水平旋转钻装置包括水平旋转钻U形叉板以及安装于所述水平旋转钻U形叉板上的若干呈竖向设置的水平旋转钻，所述水平旋转钻U形叉板由水平旋转钻腹板、设置于所述水平旋转钻腹板两端的水平旋转钻翼板、设置于所述水平旋转钻腹板一侧的水平旋转钻侧立板以及垂直焊接于所述水平旋转钻腹板上的水平旋转钻钢支撑组成；所述水平旋转钻钢架为一侧开口的箱形构造，其由水平旋转钻侧立护板、水平旋转钻上侧护板、水平旋转钻下侧护板、水平旋转钻左侧立护板以及水平旋转钻右侧立护板组成，所述水平旋转钻装置和所述旋转动力组件均位于所述水平旋转钻钢架的箱形空间内。

2.根据权利要求1所述的一种自锁地连墙单边旋转钻挖成槽机，其特征在于所述旋转动力组件包括旋转电机以及两端分别同所述旋转电机和所述水平旋转钻右侧立护板连接的反力臂，所述旋转电机的旋转电机轴两端均分别穿过所述水平旋转钻装置的水平旋转钻U形叉板同所述水平旋转钻钢架连接，其中，所述旋转电机的旋转电机轴固定连接于所述水平旋转钻装置的水平旋转钻U形叉板，所述旋转电机的旋转电机轴转动连接于所述水平旋转钻钢架。

3.根据权利要求1所述的一种自锁地连墙单边旋转钻挖成槽机，其特征在于所述竖向钻装置包括竖向钻U形叉板以及安装于所述竖向钻U形叉板上的若干圆柱钻组件，若干所述圆柱钻组件均为水平设置且组成矩形开挖面，所述竖向钻U形叉板由竖向钻腹板、设置于所述竖向钻腹板两侧的竖向钻翼板以及垂直焊接于所述竖向钻腹板上的竖向钻钢支撑组成，所述圆柱钻组件包括两圆柱、均匀设置于所述圆柱表面的若干搅刀组件以及驱动所述圆柱旋转的电机，所述搅刀组件由搅刀基座以及倾斜固定于所述搅刀基座上的搅刀组成，所述电机的转轴贯穿两侧的所述圆柱并对应设置于所述竖向钻翼板的转轴孔内。

4.根据权利要求1所述的一种自锁地连墙单边旋转钻挖成槽机，其特征在于所述起吊组件包括车载平台、钢立柱、拉杆、铰转轴、导轨、滑块、钢悬梁、卷扬电机以及缆索支架，所述钢立柱竖向设置于所述车载平台上，所述拉杆的上端与所述钢立柱上端铰接、下端与固定于所述车载平台上的铰转轴铰接，所述导轨竖向设置并沿所述钢立柱固定，所述滑块可滑动式装配于所述导轨上，所述钢悬梁固定于所述滑块上，所述卷扬电机固定于所述钢悬梁上，且所述缆索支架固定于所述钢悬梁下方，所述卷扬电机驱动所述缆索在竖直方向上作升降运动。

5.根据权利要求1所述的一种自锁地连墙单边旋转钻挖成槽机，其特征在于所述搅拌装置包括所述搅拌箱和搅拌机构，所述搅拌机构包括主齿轮以及若干与所述主齿轮相啮合传动的辅齿轮，所述主齿轮由一搅拌电机驱动旋转，所述主齿轮上同轴设置有延伸入所述搅拌箱内的搅拌主转轴，所述搅拌主转轴上设置有搅拌叶片；所述辅齿轮上同轴设置有延伸入所述搅拌箱内的搅拌辅转轴，所述搅拌辅转轴上设置有搅拌叶片。

6.根据权利要求5所述的一种自锁地连墙单边旋转钻挖成槽机，其特征在于所述搅拌箱的所述吸渣口上连接有吸渣主管，所述吸渣主管与所述吸渣口之间设置有破碎装置，所述破碎装置包括用于抽吸的风机以及用于破碎泥渣的破碎刀，所述吸渣主管的抽吸端口分叉为竖向吸渣支管、水平旋转吸渣支管，所述竖向吸渣支管的吸头接入至所述竖向钻装置内，所述水平旋转吸渣支管的吸头接入至所述水平旋转钻组件内，所述吸头处均设置有吸渣阀门，所述水平旋转吸渣支管的管体采用伸缩管。

7.根据权利要求6所述的一种自锁地连墙单边旋转钻挖成槽机，其特征在于所述搅拌箱上的所述进浆口连接有注浆管，且所述注浆管上设置有注浆泵。

8.根据权利要求7所述的一种自锁地连墙单边旋转钻挖成槽机，其特征在于所述搅拌箱的所述排渣口上连接有排渣管，所述排渣管内设置有排渣泵以向上泵送泥渣至地面收集处理。

9.根据权利要求8所述的一种自锁地连墙单边旋转钻挖成槽机，其特征在于所述搅拌装置的上方设置有管道固定架，所述吸渣主管、所述排渣管以及所述注浆管沿所述管道固定架排布。