设计理念
Cube系统的命名来源于其构成方式——所有部件均按照高柜集装箱的尺寸标准进行模块化设计。整套系统由4个高柜集装箱组成,涵盖了标准地连墙铣槽机的全部功能部件。这样的设计带来2个好处: 一是无需大型特种运输,普通集装箱运输车即可完成设备转运,提升系统灵活性;二是系统各部件可通过“快速连接件”完成现场组装,安装效率高。传统地下连续墙施工必须“从地面向下施工”的空间限制被进一步突破: Cube系统可以部署在既有隧道或其他类型的地下结构内,未来某些地下停车场、地下储水设施、地铁车站扩建或者地下空间改造工程,可直接利用既有地下空间作为施工平台,从而在尽可能少占用地面空间的情况下完成地下结构施工。
系统尺寸约为18.17 m×2.44 m×2.90 m,为了把整套铣槽机塞进这样1个集装箱,德国宝峨(BAUER)采用了将切削单元一分为二的方案: 第1个集装箱容纳“切削单元”; 第2个集装箱则容纳“泵送单元”。施工时,仅需进行1.5 m浅预挖,即可将切削单元部署就位,随后移动泵送单元,使其与切削单元连接,形成完整工作单元。开始运行后,Cube的基本成槽原理与传统地下连续墙铣槽机相同。
此外,Cube的集装箱框架两侧还预留了通行通道,这一设计在狭窄空间内作业时尤为关键——既满足急救通道和物料运输的安全规范要求,也为日常维护提供了安全的操作空间。
实际运作
为验证系统在极端受限条件下的适应能力,BAUER研究团队搭建了完整试验场,模拟在隧道内部进行地下连续墙施工的情况。试验场共施工7个槽段,包括5个一期槽段和2个二期槽段。其中1个一期槽段达到最大试验深度40 m,其余槽段深度为15 m。全部槽段采用混凝土泵进行浇筑,同时测试了不同形式的钢筋笼和辅助设备。
团队研究了不同形式的钢筋笼方案,最终选择了分节预制钢筋笼+现场连接,更适合受限空间施工的作业方式。试验中,每节钢筋笼高度约为1.85 m,通过独立的集装箱式辅助设备完成运输、安装。钢筋笼分节采用Lenton机械连接器连接。试验显示,2节钢筋笼的连接时间约为15 min。
Cube系统取消了传统地下连续墙施工设备的履带式底盘,采用轨道+夹持装置+液压油缸的移动方式,以适应狭小的施工环境。施工区域需设置轨道,Cube设备会通过一套夹持机构夹紧轨道,再由液压油缸推动设备前进,从而实现爬行式移动。试验结果表明,该移动系统的运行速度约为1.2 m/min。
(摘自 隧道网微信公众平台 2026-08-19)