1.课题来源与背景： 地下连续墙因其支护和止水效果良好的特性，已越来越多的应用在城市地下空间建设中。根据场地地层条件，地下连续墙常用的施工设备包括液压抓斗成槽机、冲孔桩机、旋挖桩机、双轮铣，在硬质岩层中一般采用后三种机械单独或组合完成引孔、修孔后成槽。针对成槽岩面较浅的硬岩、分布大量孤石或填石等复杂地层，以上常用的成槽设备施工效率费工费时，对投资和成本控制极为不利，造成大量的资源浪费。 2020年5月，深圳市城市轨道交通13号线四工区上屋北站地下连续墙开工，项目基坑开挖深度16～22m，地下连续墙设计墙厚800mm，坑底以下入中风化岩层2.5m或微风化岩层1.5m。勘察资料揭示，中风化岩最大单轴抗压强度56.2MPa，微风化岩达115.0MPa，且场地内孤石发育，对成槽施工影响极大。为解决成槽过程中硬岩、孤石钻进难的问题，现场进场液压抓斗成槽机、旋挖桩机、冲孔桩机组合工艺施工，液压抓斗成槽机清除上部土层，旋挖桩机在主孔取岩芯成孔，冲孔桩机采用方锤修孔完成成槽。但总体施工工艺表现为成槽进度缓慢，单元槽段成槽用时通常超过10天，无法满足工期要求，亟需一种新的施工方法解决复杂地层地下连续墙成槽难、用时长的问题。

    2.技术原理及性能指标： 2.1 双动力凿岩工艺 （1）选用SWSD2512型双动力多功能钻机施工，该钻机配备了超高桩架、铰接的三角高强度支撑和大直径潜孔锤钻杆，可保证在大功率施工时钻机整体的稳定性，以及一次性整体钻杆钻进。 （2）本钻机外动力头驱动全套管即管靴大扭矩回转钻进，套管底焊接管靴，管靴底安装合金滚钻齿，经外动力头驱动全套管管靴，预先切削岩体形成环状临空面。 （3）本钻机内动力头驱动套管内潜孔锤振动及回转钻进，潜孔锤钻杆顶部外接高风压动力装置，通过高风压使潜孔锤做高频冲击运动，破碎经管靴环钻引孔后的套管内岩芯，潜孔锤的高频冲击作用通过啮合结构传递给管靴，又能使管靴同步冲击破外圈硬岩，促进环状引孔的工效。 2.2 套管管靴环钻超前引孔工艺 （1）潜孔锤置于全套管内，全套管与跟管管靴为一体，潜孔锤钻头与全套管内的管靴结构相互啮合，在完全啮合状态下锤面高出管靴底面70mm。 （2）管靴底部嵌有3圈合金滚钻齿，具体见图2-2、图2-3、图2-4。 （3）成孔过程中，管靴钻齿预先接触岩面，其较小的接触面在钻机大扭矩力和高频冲击力作用下，能快速超前破碎外圈硬岩，并形成一圈环状的临空面（最大临空高度70mm），达到环状引孔效果。 （4）随着套管管靴环钻引孔的深入和临空面的加深，套管内的潜孔锤锤面和岩面接触，内部临空的薄弱岩芯由潜孔锤一次性破碎并排渣。潜孔锤这种在套管内临空面的破岩工艺，相比通常的潜孔锤全岩体引孔钻进效率更高，是本项课题突破性创新。

    3. 技术的创造性与先进性： 3.1、采用双动力头多功能钻机施工，外 动力驱动全套管回转钻进， 全套管环状底部镶嵌有合金滚钻齿， 其硬岩钻进过程即为超前引孔钻进； 内动力驱动潜孔锤破岩，潜孔锤置千全套管内，潜孔锤与全套管内设置的管靴结构共同作用， 实现了全套管的跟管钻进。 3.2、全套管既护壁又做为跟管管靴， 全套管环钻断面小， 通过多功能钻机的大扭矩回转钻进动力，以及潜孔锤与全套管跟管长靴传递的高频冲击力，实现超前快速引孔形成环槽，为全套管内的潜孔锤破岩提供了临空面， 大大提升了潜孔锤的破岩效率。 3.3、潜孔锤和外套管各设 一套动力系统， 通过多功能钻机将各部件进行有效结合，其完整的集成系统能 一次完成成孔、破岩、跟管、降尘、集渣等工作项， 集成度高、施工便捷且绿色环保 。 3.4、经科技查新报告结果显示： 地下连续墙硬岩全套管管靴超前环钻与潜孔锤跟管双动力钻凿破岩综合施工技术， 在检索范围内，国 内未见到与本委托项目查新点相同的文献报道。

    4.技术的成熟程度，适用范围和安全性： 2021年1月，项目组即进入成果总结阶段工作，将施工中的试验过程、数据资料、检测报告、工程验收情况等进行总结，编制本科研技术报告，并于2021年7月下旬完成。经过实践证明，安全性良好。 适用范围： （1）适用于入岩量大、孤石发育、深厚回填石等复杂地层地下连续墙成槽。 （2）适用于墙厚≤1200mm、成槽深度≤30m的地下连续墙施工。

    5.应用情况及存在的问题： 该技术已经在“深圳市城市轨道交通13号线四工区上屋北站项目”和“香山道公馆地基与基础工程”等两个项目中得到应用。本技术适用千入岩量大、孤石发育、回填石多等复杂地层地下连续墙成槽； 适用千墙厚 1200mm、成槽深度 30m 的地下连续墙施工。存在的问题： 引孔深度受桩架高度限制无法实现任意深度的引孔施工。下一步改进：将钻杆及外套管改进为可接长形式，实现任意深度的引孔同时降低桩架高度。

     6.历年获奖情况： 无。