既有乡村路面供水管道沟槽快速开挖设备

传统的沟槽开挖施工方法为采用挖掘机加人工配合进行，沟槽开挖成型质量差，块状渣土垃圾无法回填利用，需机械二次弃土外运，功效低施工成本高。而圆盘开沟机的优点之处恰恰弥补了传统沟槽开挖施工方法的不足。某乡村供水改造工程中采用圆盘式开沟机对沟槽快速开挖施工工法进行开挖作业。

1   设备特点

1.1   成型速度快

该设备不需要切缝机切割、挖掘机炮锤破碎路面，圆盘式开沟机沿路面放线切割、破碎、开挖一次性作业，开沟速度150~200m/h，沟槽成型速度快，缩短了工期，降低了施工人力及机械成本。

1.2   成型质量好

该圆盘式开沟机操作简单、稳定，沟槽成型深度及宽度尺寸规矩，沟槽成型质量好，保证了沟槽开挖施工质量。

1.3   节省费用

该设备沟槽成型过程对路面切割、破碎、开挖一次性完成，沟槽成型后开挖的土方呈粉末状，经第三方试验单位击实试验确认可以作为管道敷设安装后沟槽回填土材料。解决了沟槽块状渣土弃土、外运及回填素土倒运等二次发生费用问题，大幅节省了材料及机械费用。

2   设备适用范围

适用于开挖深度在1.5m以内的各种自来水管沟、天然气管沟等新建及改造项目沥青路面、水稳层路面、三合土路面等非岩石地段沟槽开挖施工作业。

3   设备组成

圆盘式开沟机结构简单，主要由传动皮带轮、传动轴、变速齿轮箱、开沟机机架、斯太尔后桥和圆盘、刀具组成，圆盘上的刀具为铣刨机专用合金钢刀头（图1）。

图1 圆盘式开沟机

4   设备工作原理

圆盘式开沟机是与拖拉机配套使用，拖拉机前面加装变速齿轮箱液压马达爬行挡，开沟时务必使用加装的液压马达爬行挡，不能和拖拉机的挡位同时挂挡。由拖拉机动力驱动将发动机的转动传递到安装有刀具的直径较大的圆盘上（圆盘、刀具的选择要与沟槽开挖深度和宽度相匹配），并通过斯太尔后桥液压传动轴下压开沟机机架、圆盘的转动实现切割、破碎、挖掘工作从而达到供水管道沟槽快速开挖成型的效果。

5   工艺流程

管道敷设沿线障碍物清理→测量放线→圆盘式开沟机安装就位→试验段→切割、破碎、开挖→人工清底。

6   操作要点

6.1   障碍物清理

按照施工图设计，采用人工和机械配合方式，对沟槽开挖线路沿途障碍物进行 清理。

6.2   测量放线

按照施工图设计，使用测量工具对沟槽开挖线路进行测量放线，并设立明显标记物，在标记物上明确施工段落，对每一个村庄段落内的管道编号，明确交底，使现场操作人员领悟操作要领，最终达到设计要求。

6.3   安装就位

由于圆盘上的刀具为铣刨机专用合金钢刀头，不能直接在成品沥青或水泥混凝土路面行驶，需要采用平板运输车辆将开沟机圆盘（含已安装好的刀具）运至沟槽开挖现场起点区域与拖拉机进行组装，而后即可投入作业。

6.4   试验段

（1）按照施工图设计要求，选择符合管道最小埋设深度和管道底部最小宽度的圆盘式开沟机。

（2）选择大约5~10m管道敷设线路，严格按照工艺流程进行障碍物清理、测量放线等开沟作业试验。

（3） 施工员向拖拉机驾驶人员进行技术交底，驾驶人员掌握沟槽开挖深度、宽度尺寸技术要求。

（4）驾驶人员根据圆盘式开沟机、变速齿轮箱液压马达等机具设备工作原理，选择斯太尔后桥液压传动轴下压开沟机机架的行程幅度及适合工程土质的变速齿轮箱液压马达爬行挡位，进行试开沟作业。

（5）对开沟成型的沟槽，由质量员负责对其进行深度、宽度精确测量，确定沟槽成型是否满足设计要求。否则，进一步调整斯太尔后桥液压传动轴下压开沟机机架的行程幅度及适合工程土质的变速齿轮箱液压马达爬行挡位，使其开沟效果最终达到设计要求。

6.5   切割、破碎、开挖

拖拉机前面加装变速齿轮箱液压马达爬行挡（俗称乌龟挡），设置1、2、3、4，4个挡位，其中坚硬土质、混凝土路面、岩石等选择挡位1，松软土质选择挡位4。开沟时务必使用加装的液压马达爬行挡，不能和拖拉机的挡位同时挂挡。由拖拉机动力驱动将发动机的转动传递到安装有刀具的直径较大的圆盘上（圆盘、刀具的选择要与沟槽开挖深度和宽度相匹配），并通过斯太尔后桥液压传动轴下压开沟机机架、圆盘的转动实现切割、破碎、挖掘工作从而达到供水管道沟槽快速开挖成型的效果。

6.6   人工清底

采用圆盘式开沟机进行沟槽开挖，要求槽底原状地基土不得扰动，槽底预留 100?mm土层由人工清理至设计深度并进行。

7   效益分析

采用圆盘式开沟机新装备，进行沟槽开挖成型作业，沟槽成型断面尺寸规范，可以大大提高沟槽成型质量，满足施工图设计要求，经现场鉴定，得到建设单位、监理单位主管人员的认可和好评。