一种悬挂式振动掘进构筑地下连续墙的机械及成槽方法与流程

1.本发明涉及一种悬挂式振动掘进构筑地下连续墙的机械及成槽方法，属于工程设备技术领域。


背景技术：

2.据发明人了解，在水利、交通、建筑等工程领域，需要在各种复杂地质条件下修建不同深度与厚度的混凝土地下连续墙作为防渗结构或兼承重结构。在实际施工过程中，若要在含有砾石、孤石、飘石的地层以及坚硬岩层、流动性大的淤土地层中开较窄而又大深度的槽修建各种地下连续的墙体，对现有的成槽设备来说还是一个很棘手而有待解决的问题。现有的多头钻成槽机，其掘进机理是多钻头在压重下回转铣削，挖掘速度快，机械化程度高，但设备体积自重大，没有冲击、振动机制，主要适用土层的掘进，不适用于卵砾石、漂石等地层，更不能用于基岩的掘进。
3.发明人于2018年2月9日申请的中国实用新型及发明专利《一种悬挂式回转-冲击组合掘进式工程开槽机》（专利号zl 2018 2 0980721.7），公布了一种悬挂式回转-冲击组合掘进式工程开槽机，该发明涉及一种悬挂式多钻头回转-冲击组合掘进式工程开槽机，包括带有卷扬设备和动力系统的行走装置及监控装置；卷扬设备牵引端悬挂掘进装置，泥浆循环通道，掘进装置包括竖向的导向框架、纠偏装置、分组设置的钻头及其对应设置的竖向高频冲击装置；每组内的钻头传动轴之间经水平设置于导向框架的动力分动箱联结，且由同一个动力驱动装置驱动回转；高频冲击装置在缓冲装置或柱塞油缸的推动下抵压在单个钻头传动轴顶部，或抵压在连结一组钻头传动轴的联系横梁顶面。一组钻头传动轴的联系横梁和导向框架箱形底梁之间通过一组悬吊滑动装置活动连接。
4.该申请能够针对不同地层，包括土层、岩层等地层的开槽作业，效果良好。实现了多钻头高频冲击与回转铣削相结合的掘进成槽机制，且槽壁周边岩层完整低损伤。
5.发明人在进一步的实践研究中发现该开槽机结合了冲击破碎和回转切削的掘进的机制和功能，但缺少振动掘进的机制，在工程实践中，针对含碎石的干风化壳(含物理意义的联系水)、碎石-卵砾石层等难钻进的地层，采用冲击-回转铣削破碎后排出石渣的方式并非是理想的方式，破碎岩石功耗大。而在基础深覆盖层中修建地下连续墙，这类地层也是常见的,是水库大坝修建、除险加固、地铁交通等基础工程中常常遇到的。与此同时，以往的工程开槽机在流动性大的淤土等地层中成槽浇筑混凝土地下连续墙，也会因槽壁的坍塌，缩孔夹泥造成质量问题所困挠。
6.本项申请技术针对以上情况，创新了振动-回转-冲击三种掘进机制相结合的成槽机械，以及留置护筒等槽壁保护装置，克服了上述存在的技术难题。


技术实现要素：

7.申请目的：针对现有技术中存在的问题与不足，本技术上述在先申请专利技术的基础上进一步改进和创新，提供一种悬挂式振动掘进构筑地下连续墙的机械，本技术针对
含碎石的干风化壳、碎石-卵砾石层等难钻进的特定地层，及流动性大的淤土地层修建地下连续墙具有效率高，耗能低，轻型化的特点。与此同时，本技术机械，与申请人已有多钻头回转-冲击成槽专利技术衔接，在统一主机，适配动力源的前提下，通过更换不同掘进机制的框架，各自发挥优势和特点， 应对不同的复杂地质环境，优化掘进效率。
8.技术方案：一种悬挂式振动掘进构筑地下连续墙的机械，包括带有卷扬设备和动力系统的行走装置及监控装置；所述卷扬设备牵引端悬挂振动成槽与混凝土灌注装置，其特征是，所述振动成槽与混凝土灌注装置包括竖向的振动掘进框架、激振器、锤-砧结构及其锁启连接装置、导向纠偏装置、护壁泥浆及混凝土灌注管道系统；所述激振器安装于振动掘进框架内横梁上方，所述锤-砧结构及其锁启连接装置设置于所述激振器与振动掘进框架横梁之间；所述锤-砧结构由激振器底部的突锤、位于框架横梁顶面的砧座，以及位于突锤-砧座之间的锁启连接装置组成；当锁启连接装置锁定时，振动掘进框架与激振器之间成为刚性连接状态， 锤-砧之间的间隙被封塞，相互不发生撞击，激振器直接将振动能量传递给振动掘进框架，在振动掘进框架表面激发压缩拉伸波产生相应的变形与位移，通过调整主机动力源的油压及流量相应调整激振器的频率，所述振动掘进框架的振动波效应施加于框架周边及框架底面的岩土；当锁启连接装置开启时，锤砧之间产生撞击，调整激振器的激振频率，激振器、锤-砧结构以冲击—振动方式将振动能量传递给振动掘进框架，振动掘进框架将冲击-振动波效应传递给框架周边及框架底面的岩土，振动掘进框架和岩层间产生相对滑移，进入岩层，成槽后，通过所述的护壁泥浆及混凝土灌注管道系统适时灌注混凝土。
9.本技术进一步限定的技术方案为：所述锤-砧结构的锁启连接装置包括：设置于所述激振器底座钣与砧座底钣之间的复位弹簧及销轴、固定于所述激振器底座钣下中心位置的所述突锤；所述砧座底钣上水平开设有滑槽，所述滑槽内置有可移动砧座，所述可移动砧座上设置有砧柱和塞柱，所述砧柱高度小于所述塞柱的高度：所述砧柱、突锤之间的垂直间距与振动冲击幅度相应，在液压或电动的驱动下，移动所述可移动砧座使砧柱对准激振器底座下的突锤，突锤与砧柱之间在限定的幅度范围内作上下冲击，当所述塞柱移动至所述突锤的下方时，所述塞柱顶部抵置于所述突锤的下端，封堵锤-砧间隙，锤-砧结构被锁定。
10.作为优选，所述振动掘进框架还包括水平设置于振动掘进框架内的回转动力分动箱以及设置在振动掘进框架底部分组设置的钻头；每组内的钻头传动轴之间经直齿齿轮动力分动箱联结，且由同一个动力驱动装置驱动回转；通过主机动力源的油压、流量的调控及激振器的激振频率的调整构成回转-冲击-振动掘进机制。
11.作为优选，还包括设置于所述振动掘进框架外部的槽壁护筒及留置活动护筒连接结构以在流动性大的地层中起到保护槽壁稳定的作用,适时完成深覆盖层复杂地质条件下地下连续墙混凝土的浇筑及其振动密实；所述留置活动护筒连接结构为分布设置于所述振动掘进框架与开设于槽壁护筒
的沟槽连接的卡紧装置；通过操作控制系统驱动所述卡紧装置，振动掘进框架的旋转卡块旋入槽壁护筒沟槽后紧扣，并向所述槽壁护筒传递振动波及重力和引拔力，使所述槽壁护筒与振动掘进框架一起振动下沉或引拔；当遇到流动性强的地层范围，控制卡紧装置旋离槽壁护筒沟槽脱扣，将所述槽壁护筒留置于相应的位置以保护特定地层槽壁的稳定。
12.作为优选，所述卡紧装置由设置于振动掘进框架上的以动力驱动旋转的上、下旋转卡块和限位挡块,以及设置于槽壁护筒沟槽内的固定挡块组成；在所述振动掘进框架上设有电磁或液压驱动的控制系统，用于控制所述上旋转卡块、下旋转卡块相对所述振动掘进框架进行转动，以将所述槽壁护筒与所述振动掘进框架连接为一体或相互分离。
13.当所述振动掘进框架带动所述槽壁护筒向下移动时，所述下旋转卡块外旋卡紧所述槽壁护筒，所述上旋转卡块内收；反之，当所述振动掘进框架带动所述槽壁护筒向上移动时，所述上旋转卡块外旋卡紧槽壁护筒，所述下旋转卡块内收。这样，当需要脱扣时振动掘进框架与槽壁护筒可以相对上下移动，以便松扣而将外旋转的活动卡块旋转内收。
14.作为优选，所述振动掘进框架的顶部设有消振装置，所述振动掘进框架通过所述消振装置与所述卷扬设备牵引端的悬挂端连接。
15.作为优选，所述混凝土灌注管道系统包括安装在所述振动框架上部的泵送混凝土注入接口、下部的浇筑接口，以及连接上、下部接口的管路。掘进达到设计成槽深度后，通过所述混凝土灌注管道系统进行混凝土浇筑。
16.本发明还公开了上述机械的施工方法，其特征在于：机械在浇筑混凝土时，灌注的同时反复引拔-下沉振动掘进框架，利用框架的振动密实混凝土，或将混凝土振动挤压入槽壁岩土层以扩大混凝土地下连续墙断面；在所述槽壁护筒的范围，从护筒底端开始， 灌注混凝土的同时,随着混凝土浇筑面的上升,将所述槽壁护筒逐步引拔，直至软弱流动地层范围混凝土浇筑完成后，将所述槽壁护筒提出地面；在成槽过程中，通过所述泥浆循环管道系统进行泥浆输送，可对掘进过程中已成槽的槽壁进行泥浆护壁；在掘进过程中，通过卷扬设备控制振动掘进框架不断重复向下掘进相应深度后适度向上引拔，不断上下返复振动的操作，对掘进过程中已成槽的槽壁进行振动密实，以强化槽壁防止其坍塌；达到设计成槽深度后，再通过所述混凝土灌注管道系统进行混凝土浇筑。
17.作为优选， 在成槽施工中，采用统一的主机和悬吊装置，调整动力源的压力和流量,根据不同地层情况适时更换悬吊装置下方的框架结构分别采用成槽尺寸适配的振动掘进式框架或多钻头回转-冲击组合掘进式框架，以实施振动挤压掘进成槽与冲击破碎岩成槽的不同掘进机制的转换。
18.有益技术效果：1）本技术机械的三种振动掘进方式，通过振动波挤压周边碎石-卵砾石岩土成槽，避免了将卵、砾石冲击破碎的工作量，可以大幅提高掘进效率，降低功耗。振动掘进和回转-冲击掘进在机理上是完全不同的。
19.在振动掘进中，当激振器开启时，作用于框架的高频脉冲被变换成径向的压应力，
并以压缩拉伸波的形式以声速在框架上传播，使振动框架产生径向的显微变形，并随着压缩波一起向下移动。随着压缩波的幅值增大，由压缩波前端皱褶力引起的显微机械变形也将增大，并作用贴近于振动框架及钻头的岩土上，在高频，大幅值压缩波的重复作用下，使岩石的颗粒处于更密实的状态，岩石中的孔隙消失并置换出周围岩层中的自由水和物理意义的联系水，振动框架滑移下沉。而回转-冲击掘进是以破碎岩石为机理的，二者机理不同，适应的地层也不同。
20.振动掘进所适应的这类地层，包括松散的土层、砂层、卵石、砾石层的钻进，在基础深覆盖层中修建地下连续墙，也是水库大坝修建、除险加固、地铁交通等基础工程中常常遇到的。与此同时，以往的工程开槽机在流动性大的淤土等地层中成槽浇筑混凝土地下连续墙，也会因槽壁的坍塌，缩孔夹泥造成质量问题所困挠。
21.本技术的机械在相应的卵、砾石等特别地层中避免了对岩土的破碎工作量，且槽壁周边岩层完整低损伤，并适时完成地下连续墙的浇筑。而留置护筒解决了流动性地层非开挖施工条件下修建大深度连续防渗墙的难题；因而本技术技术也为大坝除险加固中的难工、难段，特别是需要在特定的深厚覆盖层中修建大深度防渗地下连续墙提供了一种有效的装备，设备具有相对轻型化的特点，有利于水上作业。
22.2）当遇到硬岩层或基岩或其它不适合振动掘的地层时，本技术技术的设备还可以结合申请人前面的专利技术《一种悬挂式多钻头回转-冲击组合掘进式工程开槽机》（专利号zl 2018 2 0980721.7）采用统一的主机和起吊装置,调整动力源的压力和流量,适时更换与上述振动成槽断面适配的，设置有冲击-回转掘进装置的导向框架(其掘进断面尺寸净厚度与振动成槽断面厚度一致)进行冲击-回转破碎岩石的方式掘进。
23.3）本技术与申请人在先申请的原有多钻头回转-冲击成槽技术衔接，应对多种复杂地质环境修建地下连续墙,优化掘进机制，提高掘进效率，为水库大坝基础防渗除险加固，以及在不筑坝断流的条件下修建穿越江河水域,的大跨度地下交通和航运隧洞工程创造技术和设备条件。
附图说明
24.图1为本技术实施例整装结构的实施示意图；图2为本技术实施例1的振动成槽与混凝土灌注装置结构示意图；图3图2的侧剖视图；图4为本技术实施例1中锤-砧结构示意图；图5为图4中锁启连接装置示意图；图6为图5中a-a向剖视图；图7为本技术实施例1的振动掘进框架与槽壁护筒连接示意图；图8为本技术实施例1槽壁护筒下降时振动掘进框架与槽壁护筒连接状态侧剖视图；图9为本技术实施例1槽壁护筒上升时振动掘进框架与槽壁护筒连接状态侧剖视图；图10为本技术实施例2的回转-冲击-振动掘进装置结构示意图；图11为本技术实施例3的回转-冲击掘进装置结构示意图；
图12为图11的侧剖视图；图13为本技术实施例3振动成槽与回转成槽槽断面相适配示意图。
25.图中：1、卷扬设备；2、行走装置；3、振动掘进框架；4、纠偏装置；5、激振器；6、尖底三角棱柱形；7、框架横梁；8、框架竖梁；9、底梁；10、锤-砧结构；10-1、突锤；10-2、砧座；10-3、锁启连接装置；10-4砧柱；10-5塞柱；10-6滑槽；11、槽壁护筒；12、沟槽；13、上活动卡块；14、下活动卡块；15、限位挡块；16、固定挡块；17、钻头传动轴；18、圆锥滚子轴承；19、直齿齿轮；20、液压马达；21、安装锁定垫圈；22、密封罩；23、防护罩盖；24、主钻头；25、冲击锤；26、辅助钻头；27、泥浆循环系统； 28、消振装置；29、推拉机构；30、复位弹簧。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本技术。
27.实施例1如图1-图9所示，本实施例提供一种悬挂式振动掘进构筑地下连续墙的机械，本实施例结构是采用冲击式振动成槽与纯振动成槽可相转换运行的机械，包括带有卷扬设备1和动力系统的行走装置2、及监控装置；卷扬设备牵引端悬挂有振动成槽与混凝土灌注装置，振动成槽与混凝土灌注装置包括竖向的振动掘进框架3、激振器5和锤-砧结构10、导向纠偏装置4；激振器5安装在振动掘进框架3内的框架横梁7上，框架横梁7和底梁9通过框架竖梁8连接。纠偏装置4安装在振动掘进框架3上，本实施例以振动掘进为机制,其结构及原理和背景技术如前所述。
28.本实施例通过振动掘进框架3与激振器5之间的连接状态的调整，以及通过主机动力源的油压，流量的调控，激振器的激振频率的调整，以此而构成冲击-振动及纯振动掘进纯不同掘进机制。具体结构及工作机制如下：锤-砧结构10设置于激振器5与振动掘进框架横梁7之间；锤-砧结构由激振器底部的突锤10-1、位于框架横梁7顶面的砧座10-2，以及位于突锤-砧座之间的锁启连接装置10-3组成；锤-砧结构的锁启连接装置10-3包括：设置于激振器底座钣与砧座底钣之间的复位弹簧30及其销轴、固定于激振器底座钣下中心位置的所述的突锤10-1；砧座底钣上水平开设有滑槽10-6，滑槽内置有可移动砧座4，可移动砧座一端由推拉机构29联动控制；可移动砧座上设有砧柱10-4、塞柱10-5。本实施例中的砧柱高度小于所述塞柱的高度。
29.当砧柱移动至突锤下方时，所述砧柱、突锤之间的垂直间距与振动冲击幅度相应，在液压或电动的驱动下，移动可移动砧座使砧柱对准激振器底座下突锤，突锤与砧柱之间在限定的幅度范围内作上下冲击。
30.当所述塞柱移动至所述突锤的下方时，所述塞柱顶部抵置于所述突锤的下端，封堵锤-砧间隙，锤-砧结构被锁定。
31.纯振动与冲击振动工作机制的转换：当锁启连接装置锁定时，振动掘进框架与激振器之间成为刚性连接状态， 锤-砧之间的间隙被封塞，相互不发生撞击，激振器直接将振动能量传递给振动掘进框架，在振动掘进框架表面激发径向的压缩拉伸波产生相应的变形与位移，通过调整主机动力源的油压及流量相应地提高激振器的频率，所述振动掘进框架的振动波施加于周边的岩土。
32.当锁启连接装置开启时，锤砧之间产生撞击，调整激振器的激振频率，激振器、锤-砧结构结合以冲击—振动方式将振动能量传递给振动掘进框架，振动掘进框架将振动波传及将锤砧之间的碰撞冲击力传递给框架周边及底面的岩土，振动框架和岩层间产生相对滑移，进入岩层。
33.作为本实施例的优选，所述振动掘进框架还包括护壁泥浆及混凝土输送管道系统27以及槽壁护筒11以适时完成深覆盖层复杂地质条件下地下连续墙混凝土的浇筑及其振动密实。
34.如图2-图9所示：在流动性强的地层范围，振动掘进框架3上设有槽壁护筒11的连接装置，槽壁护筒11上分布设置有沟槽12，振动掘进框架3上的卡紧装置在电磁或液压控制系统的作用下旋转一个角度，结合振动掘进框架3的重力作用使卡紧装置的旋转卡块扣紧，振动下沉中，将槽壁护筒11定位在易坍塌或流动的地层范围，控制卡紧装置将槽壁护筒11留置在相应深度的地层。泥浆循环-混凝土灌注管道系统27在底梁出口设有逆止阀， 泥浆、混凝土可单向进入槽底，而槽底泥浆、砾石不会进入管道。
35.作为本实施例进一步的优选，槽壁护筒的连接装置由设置于振动掘进框架上的以动力驱动旋转的上活动卡块13、下活动卡块14和限位挡块15以及设置于活动护筒沟槽12内的固定挡块16组成;振动掘进框架上设有电磁或液压驱动的控制系统，用于控制所述上活动卡块、下活动卡块相对所述振动掘进框架进行转动，以将所述槽壁护筒与所述振动掘进框架连接为一体或相互分离。
36.振动掘进框架将槽壁护筒向下移动时，控制下活动卡块外旋卡紧槽壁护筒，而上活动卡块内收。当振动掘进框架将槽壁护筒向上移动时，控制上活动卡块外旋卡紧槽壁护筒，而下活动卡块内收。这样，当需要脱扣时框架与护筒可以相对上下移动以便将扣紧的活动卡块内收。
37.通过操作控制系统驱动所述卡紧装置，振动掘进框架的旋转卡块旋入槽壁护筒沟槽后紧扣，并向所述槽壁护筒传递振动波及重力和引拔力，使所述槽壁护筒与振动掘进框架一起振动下沉或引拔；当遇到流动性强的地层范围，控制旋转卡块旋离槽壁护筒沟槽脱扣，将所述槽壁护筒留置于相应的位置以保护特定地层槽壁的稳定。
38.作为本实施例的优选，振动掘进框架底端为尖底三角棱柱形6，以减少振动下沉的阻力。通过调整主机悬吊钢丝绳的张力，控制框架的压重，重力导向的同时结合纠偏装置推钣调整，保持槽孔垂直度。成槽过程中，振动每下沉一段距离(如0.5米)后，向上振动引拔一部分距离(如0.3米)，这样返复振动，不断向下成槽，向上提出掘进装置时，同样上下返复振动，使槽壁岩土密实稳定，与此同时本技术技术，在成槽过程中，采用专用的槽孔护壁技术。
39.本技术技术的振动成槽与混凝土灌注装置与全槽深度范围内为连续的钢管沉管工艺不同。掘进过程中，在导向架上方的已形成的槽壁没有钢管支承，振动成槽过程中，为保证不坍塌，采用泥浆护壁，在槽孔中注入合适的护壁浆液，适时补充，通过泥浆循环保持泥浆质量，由于振动钻进是挤压密实，不需吸出石渣，故不需要反循环吸渣，而相应的管道只是泥浆护壁所需的泥浆通道，在钻具上无需设泥浆排渣循环管道，只需要有连通上下的护壁泥浆的管道，钻具引拔时，下面即时有泥浆补充。
40.作为本实施例的优选，振动掘进框架顶部设置有消振装置28，通过消振装置与主机悬吊装置连接。以防止振动作用通过卷扬设备牵引端的悬挂端传到起重机构上，避免振
动对主机起吊装置产生影响。
41.作为本实施例的优选，于冲击-振动工况下，激振器置的振动频率调整为17-25hz范围，纯振动工况下，激振器的振动频率调整为25-40hz范围。本实例中机械有关部件的设计，包括振动设计(激励、系统和响应三者之间的关系，以及保证结构规避远离共振)可以通过动态模拟仿真以及仪器实测，对振动框架结构、激振器以及相应地层作用效果，进行设计和优化。
42.本实施例中的冲击式振动掘进是靠振动波对周边的土挤压下沉，与回转-冲击钻头破碎岩土的概念不同，振动掘进框架的面钣包括底面均以振动挤压的机理成槽，而申请人此前的多钻头回转-冲击开槽机则是将卵、砾石粉碎后排出石渣的成槽，两者机理不同，振动掘进在卵砾石等适用地层不仅功耗低，具有很高的掘进效率。
43.以上振动-冲击掘进操作过程中，视地质情况可通过主机动力源压力与流量的调整和激振器偏心力矩的调整改变振动频率，完成以纯振动掘进或冲击-振动的不同掘进状态。
44.实施例2本实施例提供的一种振动-冲击-回转悬挂式掘进构筑地下连续墙的机械，基本结构组成和实施例1中相似，不同之处在于：本实施例机械为在振动掘进框架下方安装有回转钻头的回转式掘进装置；如图10所示：液压式激振器5与振动框架的横梁7之间以锤-砧结构10连接， 在框架底梁9下方设置有由直齿齿轮19传动的动力分动箱驱动分组设置的主钻头24；每组内的钻头传动轴17之间经设置于振动掘进框架3内的动力分动箱联结，且由同一个低速柱塞液压马达20驱动回转。主钻头24设置于框架棱锥底下方。旋转钻杆与分动箱顶、底之间设有圆锥滚子轴承18， 在圆锥滚子轴承18的外侧分别设置有安装锁定垫圈21。设置安装锁定垫圈21是为了对圆锥滚子轴承18的安装进行定位和锁定，圆锥滚子轴承、钻杆与动力分动箱底部设有密封罩22及设置于密封罩外部的防护罩盖23，以防止泥水进入动力分动箱。
45.调整主机动力源油压、流量， 使激振装置的振动频率为17-25hz范围， 以实现回转-冲击-振动及其结合的钻进机制。
46.作为优选，所述振动掘进框架顶部设有消振装置28。
47.本实施例主要是实现回转-冲击-振动组合式掘进机制，适用于含砾石的干风化壳、碎石-砾石层等难钻进的岩石中成槽，在基础深覆盖层中修建地下连续墙。这些地层是水库大坝修建、除险加固和一些穿越江河河床深覆盖层的大型输水，航运隧道等工程中常会遇到的。在实际工程施工中，本实施例的掘进开槽、泥浆护壁和槽壁护筒留置技术与实施例二相同，在此不再赘述。本实施例采用回转-冲击-振动成槽结构，冲击-振动并同时通过水平设置于框架内的回转动力分动箱内的钻头传动轴施加于回转钻头，通过调整机械主机动力源参数，将激振器的振动频率设置在17-25hz范围。
48.本实施例主要是实现回转-冲击-振动组合式掘进机制，在适用地层中优化掘进效率，在基础深覆盖层中修建地下连续墙。在实际工程施工中，本实施例的掘进开槽、泥浆护壁和槽壁护筒留置技术与实施例2相同，在此不再赘述。
49.实施例3本实施例公开的一种悬挂式振动-回转-冲击组合掘进地下连续墙构筑机械的振
动成槽与混凝土灌注装置，可与申请人前申请的《一种悬挂式多钻头冲击-回转掘进装置成槽机》的冲击-回转掘进装置相互衔接 ，如图11-图12所示，各自发挥优势。
50.原专利开槽机械的导向框架中设置有液压冲击锤25，其钎杆冲击于水平设置于导向框架内由减速齿轮箱驱动旋转的一组回转-冲击钻头，包括主钻头24，在槽断面投影内主钻头以外的三角区还设置有辅助钻头26，主钻头和辅助钻头的钻杆连接于水平设置于导向框架内的动力分动箱，并由液压马达驱动回转。依所定的成槽厚度决定主、辅钻头的直径，从而使振动掘进框架能够与冲击-回转掘进框架成槽尺寸相应。
51.在实际施工中，通过调整机械主机动力源相关参数，冲击锤冲击频率为2-12hz范围，当进入基岩或不适合振动掘进的地层时，更换为冲击-回转掘进框架采用回转-冲击破碎岩石的方式施工。
52.图13为成槽断面示意图， 通过成槽断面的适配，采用统一的主机和悬吊装置，通过两种框架的替换，实施振动挤压掘进成槽与冲击破碎岩成槽的不同掘进方式的转换，应对各种复杂地层，功能互补，在各自适应的地层中，采用不同掘进机制，优化掘进效率。
53.以上仅是本技术的优选实施方式，在不脱离本技术原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本技术的保护范围。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本技术要求的保护范围。