成槽工藝是地下連續(xù)墻施工中最重要的工序，常常要占到槽段施工工期一半以上，因此做好挖槽工作是提高地下連續(xù)墻施工效率及保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵。隨著對(duì)施工效率要求的不斷提高，新設(shè)備不斷出現(xiàn)，新的工法也在不斷發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的先進(jìn)高效的地下連續(xù)墻成槽（孔）機(jī)械主要有抓斗式成槽機(jī)、液壓銑槽機(jī)、多頭鉆（亦稱為垂直多軸回轉(zhuǎn)式成槽機(jī)）和旋挖式樁孔鉆機(jī)等，其中，應(yīng)用最廣的要屬液壓抓斗式成槽機(jī)。
1、抓斗式成槽方法
抓斗式成槽機(jī)已成為目前國(guó)內(nèi)地下連續(xù)墻成槽的主力設(shè)備，已擁有百多臺(tái)（多數(shù)為進(jìn)口設(shè)備）。抓斗挖槽機(jī)以履帶式起重機(jī)來懸掛抓斗，抓斗通常是蚌（蛤）式的，根據(jù)抓斗的機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為鋼絲繩抓斗、液壓導(dǎo)板抓斗、導(dǎo)桿式抓斗和混合式抓斗。抓斗以其斗齒切削土體，切削下的土體收容在斗體內(nèi)，從槽段內(nèi)提出后開斗卸土，如此循環(huán)往復(fù)進(jìn)行挖土成槽。
該成槽工法在建筑、地鐵等行業(yè)中應(yīng)用極廣，北京、上海、天津、廣州等大城市的地下連續(xù)墻多采用這種工藝。如北京國(guó)家大劇院、上海金茂大廈、天津鴻吉大廈、南京新街口地鐵車站、上海環(huán)球金融中心等工程的地下連續(xù)墻均采用的是抓斗法施工工藝。
使用抓斗成槽，可以單抓成槽，也可以多抓成槽，槽段幅長(zhǎng)一般為 3.8～7.2m。單抓成槽，即一次抓取一個(gè)槽幅；多抓成槽，每個(gè)槽幅由三抓或多抓形成。通常單序抓的長(zhǎng)度等于抓斗的最大開度（2.4m 左右），雙序抓的長(zhǎng)度小于抓斗最大開度。
適用環(huán)境：地層適應(yīng)性廣，如 N＜40 的粘性土、砂性土及礫卵石土等。除大塊的漂卵石、基巖外，一般的覆蓋層均可。
優(yōu)點(diǎn)：低噪音低振動(dòng)；抓斗挖槽能力強(qiáng)，施工高效；除早期的蚌式抓斗索式導(dǎo)板抓斗外多設(shè)有測(cè)斜及糾偏裝置（如糾偏液壓推板）隨時(shí)調(diào)控成槽垂直度，成槽精度較高（1/300 或更�。�
缺點(diǎn)：掘進(jìn)深度及遇硬層時(shí)受限，降低成槽工效。需配合其它方法一道使用。
設(shè)備：鋼絲繩抓斗—如意大利的土力（SOILMEC）和卡沙特蘭地（Casagrande）公司、德國(guó)的寶峨（BAUER）、LEFFER 和 WIRTH 公司、日本真砂（MASAGO）公司均生產(chǎn)各型的鋼絲繩抓斗；液壓導(dǎo)板抓斗—如德國(guó)寶峨（BAUER）公司生產(chǎn)的 DHG 和 GB 兩種類型，日本真砂（MASAGO）公司生產(chǎn)的 MHL 和 MEH（為超大型，最大閉斗力高達(dá) 1725kN，可在砂卵石地基開挖深達(dá) 150m 和厚大 3.0m 的地下墻）型，利伯海爾公司生產(chǎn)的 HSWG 抓斗；導(dǎo)桿式抓斗—如法國(guó)的 KELLY、意大利的 KRC 和日本的 CON 系列；混合式液壓抓斗—如意大利土力（SOILMEC）公司的 BH-7/12 等和 MAIT 公司的 HR160 抓斗。
2、沖擊式鉆進(jìn)成槽方法
世界上最早出現(xiàn)的地下連續(xù)墻是用沖擊鉆進(jìn)工法（如意大利的依克斯(ICOS)法—沖擊鉆進(jìn)、正循環(huán)出渣）建成的，我國(guó)也是這樣。隨著施工技術(shù)水平的不斷提高，沖擊鉆進(jìn)工法不再占主導(dǎo)地位。不過如將其與現(xiàn)代施工技術(shù)和設(shè)備相結(jié)合，沖擊鉆進(jìn)工法仍然有不可忽視的優(yōu)點(diǎn)。
國(guó)內(nèi)沖擊鉆進(jìn)成槽工法主要有沖擊鉆進(jìn)式（鉆劈法）和沖擊反循環(huán)式（鉆吸法）。沖擊鉆進(jìn)法采用的是沖擊破碎和抽筒掏渣（即泥漿不循環(huán)）的工法，即沖擊鉆機(jī)利用鋼絲繩懸吊沖擊鉆頭進(jìn)行往復(fù)提升和下落運(yùn)動(dòng)，依靠其自身的重量反復(fù)沖擊破碎巖石，然后用一只帶有活底的收渣筒將破碎下來的土渣石屑取出而成孔。一般先鉆進(jìn)主孔，后劈打副孔，主副孔相連成為一個(gè)槽孔。
沖擊反循環(huán)式是以沖擊反循環(huán)鉆機(jī)替代沖擊鉆機(jī)，在空心套筒式鉆頭中心設(shè)置排渣管（或用反循環(huán)砂石泵）抽吸含鉆渣的泥漿，經(jīng)凈化后回至槽孔，使得排渣效率大大提高，泥漿中鉆渣減少后，鉆頭沖擊破碎的效率也大為提高，槽孔建造既可以用平打法，也可分主副孔施工。這種沖擊反循環(huán)鉆機(jī)的鉆吸法工效大大高于老式?jīng)_擊鉆機(jī)的鉆劈法。
適用環(huán)境：在各種土、砂層、礫石、卵石、漂石、軟巖、硬巖中都能使用，特別適用于深厚漂石、孤石等復(fù)雜地層施工，在此類地層中其施工成本要遠(yuǎn)低于抓斗式成槽機(jī)和液壓銑槽機(jī)。是國(guó)內(nèi)水利部門在防滲墻施工中仍在使用的一種方法。
優(yōu)點(diǎn)：施工機(jī)械簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，成本低，不失為一種經(jīng)濟(jì)適用型工藝。
缺點(diǎn)：成槽效率低，成槽質(zhì)量較差。
主要機(jī)型：沖擊鉆機(jī)主要有 YKC 型、CZ-22 和 CZ-30 型，沖擊反循環(huán)鉆機(jī)主要有 CZF系列、CJF 系列、CIS-58 等。
在我國(guó)，沖擊式鉆機(jī)用于地下連續(xù)墻施工已有五十多年的歷史了，沖擊反循環(huán)鉆機(jī)成墻深度最大達(dá) 101m（四川冶勒水電站），在長(zhǎng)江三峽和潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋等嵌巖地下連續(xù)墻工程中也發(fā)揮了重要作用。
3、回轉(zhuǎn)式成槽方法
回轉(zhuǎn)式成槽機(jī)根據(jù)回轉(zhuǎn)軸的方向分垂直回轉(zhuǎn)式與水平回轉(zhuǎn)式。
(1) 垂直回轉(zhuǎn)式
垂直式分垂直單軸回轉(zhuǎn)鉆機(jī)（也稱單頭鉆）和垂直多軸回轉(zhuǎn)鉆機(jī)（也稱多頭鉆）。單頭鉆主要用來鉆導(dǎo)孔，多頭鉆多用來挖槽。
a. 單頭鉆
單頭鉆機(jī)多采用反循環(huán)鉆進(jìn)工藝，在細(xì)顆粒地層也可采用正循環(huán)出渣。由于鉆進(jìn)中會(huì)遇到從軟土到基巖的各種地層，一般均配備多種鉆頭以適應(yīng)鉆進(jìn)的需要。單軸回轉(zhuǎn)鉆機(jī)主要有：
法國(guó)的 CIS-60、CIS-61、德國(guó)的 BG 和我國(guó)的 GJD、GPS、GQ 等。
還有一種是泥漿不循環(huán)的旋挖鉆進(jìn)工法，其工作原理是機(jī)器施加強(qiáng)大的動(dòng)力（扭矩）使鉆頭、振動(dòng)沉管、搖管、全套管等在回轉(zhuǎn)過程中切削破碎巖（土）體，再用旋挖斗、螺旋鉆、沖抓斗等設(shè)備直接挖土至孔外。主要機(jī)型有：法國(guó)索列旦斯公司的 CIS-71 型、意大利的 KCC型和 MR-2 型、日本的 KPC-1200 和我國(guó)的 GJD-1500 等。
旋挖鉆進(jìn)工法中比較先進(jìn)的是一種全回轉(zhuǎn)式全套管鉆進(jìn)工法，其特點(diǎn)是可以在非常堅(jiān)硬的地質(zhì)條件下（即使是抗壓強(qiáng)度大于 250MPa 的巖石）進(jìn)行連續(xù)套管切割并確保鉆進(jìn)速度。
主要機(jī)型有德國(guó)的 RDM 型和日本的 RT 型（上�；A(chǔ)公司 2006 年引進(jìn) RT-200AⅢ型全回轉(zhuǎn)全套管鉆機(jī)，用于外灘十六鋪地區(qū)綜合改造工程中施工穿越江邊深厚拋石層的地下連續(xù)墻的清障處理，效果較好），其在地下連續(xù)墻領(lǐng)域的應(yīng)用有待進(jìn)一步挖掘潛力。
b. 多頭鉆
垂直多頭回轉(zhuǎn)鉆是利用兩個(gè)或多個(gè)潛水電機(jī)，通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)鉆機(jī)下的多個(gè)鉆頭旋轉(zhuǎn)，等鉆速對(duì)稱切削土層，用泵吸反循環(huán)的方式排渣進(jìn)入振動(dòng)篩，較大砂石、塊狀泥團(tuán)由振動(dòng)篩排出，較細(xì)顆粒隨泥漿流入沉淀池，通過旋流器多次分離處理排除，清潔泥漿再供循環(huán)使用。多頭鉆一次下鉆挖成的幅段稱為掘削段，幾個(gè)掘削段構(gòu)成一個(gè)單元槽段。
適用環(huán)境：N＜30 的粘性土、砂性土等不太堅(jiān)硬的細(xì)顆粒地層。深度可達(dá) 40m 左右。
優(yōu)點(diǎn)：施工時(shí)無振動(dòng)無噪音，可連續(xù)進(jìn)行挖槽和排渣，不需要反復(fù)提鉆，施工效率高，施工質(zhì)量較好，垂直度可控制在 1/200~1/300 之間。在上世紀(jì) 80 年代前期應(yīng)用較多，是一種較受歡迎的施工方法。
缺點(diǎn)：在礫石卵石層中及遇障礙物時(shí)成槽適應(yīng)性欠佳。
設(shè)備：主要機(jī)型有日本的 BW 系列（目前國(guó)外僅此一家生產(chǎn)，BWN 型最深挖深已達(dá)130m，墻厚達(dá)1.5m）、我國(guó)的SF型（上海基礎(chǔ)公司上世紀(jì)70年代后期研制成功，SF-60/SF-80）和 ZLQ 等。多頭鉆近年來已受到挑戰(zhàn)，逐漸為抓斗及水平多軸回轉(zhuǎn)鉆機(jī)（銑槽機(jī)）所替代，但對(duì)于土砂等細(xì)顆粒地層仍有其市場(chǎng)。
c. 水平回轉(zhuǎn)式—銑槽機(jī)
水平多軸回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，實(shí)際上只有兩個(gè)軸（輪），也稱為雙輪銑成槽機(jī)。根據(jù)動(dòng)力源的不同，可分為電動(dòng)和液壓兩種機(jī)型。銑槽機(jī)是目前國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)的地下連續(xù)墻成槽機(jī)械，最大成槽深度可達(dá) 150m，一次成槽厚度在 800mm~2800mm 之間。
優(yōu)點(diǎn)：
(a) 對(duì)地層適應(yīng)性強(qiáng)，淤泥、砂、礫石、卵石、中等硬度巖石等均可掘削，配上特制的滾輪銑刀還可鉆進(jìn)抗壓強(qiáng)度為 200MPa 左右的堅(jiān)硬巖石；
(b) 施工效率高，掘進(jìn)速度快，一般沉積層可達(dá) 20~40m3/h（較之抓斗法高 2~3 倍），中等硬度的巖石也能達(dá) 1~2m3/h。
(c) 成槽精度高，利用電子測(cè)斜裝置和導(dǎo)向調(diào)節(jié)系統(tǒng)、可調(diào)角度的鼓輪旋銑器，可使垂直度高達(dá) 1‰～2‰。
(d) 成槽深度大，一般可達(dá) 60m，特制型號(hào)可達(dá) 150m；
(e) 能直接切割混凝土，在一、二序槽的連接中不需專門的連接件，也不需采取特殊封堵措施就能形成良好的墻體接頭；
(f) 設(shè)備自動(dòng)化程度高，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，操作方便。以電子指示儀監(jiān)控全施工過程，自動(dòng)記錄和保存測(cè)斜資料，在施工完畢后還可全部打印出來作工程資料；
(g) 低噪音、低振動(dòng)，可以貼近建筑物施工。
局限性：
(a) 設(shè)備價(jià)格昂貴、維護(hù)成本高；
(b) 不適用于存在孤石、較大卵石等地層，需配合使用沖擊鉆進(jìn)工法或爆破。
(c) 對(duì)地層中的鐵器掉落或原有地層中存在的鋼筋等比較敏感。
銑槽機(jī)性能優(yōu)越，在發(fā)達(dá)國(guó)家已普遍采用，受施工成本、設(shè)備數(shù)量限制（我國(guó)自從 1997年長(zhǎng)江三峽工程引進(jìn)首臺(tái)后，至今社會(huì)保有量約 10 臺(tái)不到），目前還未在國(guó)內(nèi)全面推廣。
日本利用銑槽機(jī)完成了大量超深基礎(chǔ)工程，最深已達(dá) 150 m，厚度達(dá) 2.8～3.2 m，試驗(yàn)開挖深度已達(dá) 170 m。國(guó)內(nèi)利用銑槽機(jī)已成功施工了三峽工程、深圳地鐵車站（嵌微風(fēng)化巖地墻）、南京紫峰大廈、上海 500kV 世博變電站等多個(gè)工程。
設(shè)備：
液壓式有德國(guó)寶峨（BAUER）公司的 BC 型（在我國(guó)市場(chǎng)占有量較大）、法國(guó)的 HF 型、意大利卡沙特蘭地（Casagrande）公司的 K3 和 HM 型、日本的 TBW 型等；電動(dòng)式有日本利根公司的 EM、EMX 型等。
（1）銑槽機(jī)工作原理
設(shè)備主要由三部分組成：起重設(shè)備（履帶吊）、銑槽機(jī)（銑刀架，12m 高）、泥漿制備及篩分系統(tǒng)等。
其工作原理是：以動(dòng)力驅(qū)使安裝在機(jī)架上的兩個(gè)鼓輪（也稱銑輪）向相互反向旋轉(zhuǎn)來削掘巖（土）并破碎成小塊，利用機(jī)架自身配置的泵吸反循環(huán)系統(tǒng)將鉆掘出的土巖渣與泥漿混合物通過銑輪中間的吸砂口抽吸出排到地面專用除砂設(shè)備進(jìn)行集中處理，將泥土和巖石碎塊從泥漿中分離，凈化后的泥漿重新抽回槽中循環(huán)使用，如此往復(fù)，直至終孔成槽。圖 11-17所示為液壓雙輪銑工作原理圖。
銑輪刀可根據(jù)不同地層相應(yīng)選配，其形式主要有三類：標(biāo)準(zhǔn)炭化鎢刀齒（平齒）、合金鑲鎢鋼頭的錐形刀齒（錐齒）和配滾動(dòng)式鉆頭的輪狀削掘齒（滾齒），分別適用于最大抗壓強(qiáng)度為 60MPa、140MPa 及 250MPa 的巖石挖掘。
（2）單元槽段劃分原則與刀法設(shè)計(jì)
根據(jù)銑槽機(jī)的成槽特點(diǎn)，以 BC 型為例，兩個(gè)銑輪張開最大時(shí)（稱 1 個(gè)滿刀）銑削頭長(zhǎng)度為 2.8m，閉合刀的范圍在 0.8~1.6m 間。當(dāng)開挖土（巖）體為以下兩種情況時(shí)為銑槽機(jī)的適宜工作環(huán)境：
a、預(yù)開挖土體兩側(cè)均未開挖，此時(shí)預(yù)開挖土（巖）體尺寸 B=2.8m（1 個(gè)滿刀）；
b、預(yù)開挖土（巖）體兩側(cè)均已開挖，此時(shí)銑銷機(jī)預(yù)開挖土（巖）體尺寸 B 須在 800~1600（一個(gè)閉合刀）之間，且成槽施工時(shí)應(yīng)盡量使銑輪中心與土（巖）體中心吻合，避免由于偏心而使成槽施工時(shí)銑輪產(chǎn)生水平偏移，從而保證銑削效果。
由于銑槽機(jī)對(duì)預(yù)開挖土體的特殊要求，相應(yīng)對(duì)單元槽段尺寸劃分提出了一定要求，由下標(biāo)準(zhǔn)刀法大樣圖可看出，考慮適當(dāng)?shù)念A(yù)挖區(qū)搭接長(zhǎng)度，單元槽段劃分長(zhǎng)度在 2.8~5.6m 比較合適。通常一序槽（先施工槽段）以三刀成槽，槽段劃分長(zhǎng)度較長(zhǎng)，二序槽（后施工槽段）以一刀成槽，槽段劃分長(zhǎng)度較短，有時(shí)一序槽也可以一刀成槽。
（3）銑接頭
銑槽機(jī)成槽槽段之間的連接有一種比較有特色的方法，稱為“銑接法”，如圖 11-21 所示。即在進(jìn)行一序槽段開挖時(shí)，超出槽段接縫中心線 10cm~25cm，二序槽段開挖時(shí)，在兩個(gè)一序槽段中間下入銑槽機(jī)，銑掉一序槽段超出部分的混凝土以形成鋸齒形搭接，形成新鮮的混凝土接觸面，然后澆筑二序槽混凝土。
由于有銑刀齒的打毛作用，使得二序槽混凝土可以很好地與一序槽混凝土相結(jié)合，密水性能好，形成了一種較為理想的連續(xù)墻接頭形式，稱為“銑接頭”（或套銑接頭）。銑槽機(jī)切削形成的一期混凝土表面如圖 11-22 所示。
銑接頭施工工藝簡(jiǎn)單，方法成熟，出現(xiàn)事故的幾率很低。在國(guó)內(nèi)外大型地下連續(xù)墻項(xiàng)目中得到了廣泛的采用。銑接法還有一個(gè)顯著的特點(diǎn)就是省去了接頭管（箱）吊放及頂拔環(huán)節(jié)，避免了接頭管拔斷或埋管的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于超深地下連續(xù)墻的施工可以說是一個(gè)利好因素。
由于銑槽機(jī)對(duì)預(yù)開挖土體的特殊要求，相應(yīng)對(duì)單元槽段尺寸劃分提出了一定要求，由下標(biāo)準(zhǔn)刀法大樣圖可看出，考慮適當(dāng)?shù)念A(yù)挖區(qū)搭接長(zhǎng)度，單元槽段劃分長(zhǎng)度在 2.8~5.6m 比較合適。通常一序槽（先施工槽段）以三刀成槽，槽段劃分長(zhǎng)度較長(zhǎng)，二序槽（后施工槽段）以一刀成槽，槽段劃分長(zhǎng)度較短，有時(shí)一序槽也可以一刀成槽。
（3）銑接頭
銑槽機(jī)成槽槽段之間的連接有一種比較有特色的方法，稱為“銑接法”，如圖 11-21 所示。即在進(jìn)行一序槽段開挖時(shí)，超出槽段接縫中心線 10cm~25cm，二序槽段開挖時(shí)，在兩個(gè)一序槽段中間下入銑槽機(jī)，銑掉一序槽段超出部分的混凝土以形成鋸齒形搭接，形成新鮮的混凝土接觸面，然后澆筑二序槽混凝土。
由于有銑刀齒的打毛作用，使得二序槽混凝土可以很好地與一序槽混凝土相結(jié)合，密水性能好，形成了一種較為理想的連續(xù)墻接頭形式，稱為“銑接頭”（或套銑接頭）。銑槽機(jī)切削形成的一期混凝土表面如圖 11-22 所示。
銑接頭施工工藝簡(jiǎn)單，方法成熟，出現(xiàn)事故的幾率很低。在國(guó)內(nèi)外大型地下連續(xù)墻項(xiàng)目中得到了廣泛的采用。銑接法還有一個(gè)顯著的特點(diǎn)就是省去了接頭管（箱）吊放及頂拔環(huán)節(jié)，避免了接頭管拔斷或埋管的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于超深地下連續(xù)墻的施工可以說是一個(gè)利好因素。
