高壓水射流清除、清洗技術(shù)
高壓水射流技術(shù),也稱為水力破拆清除技術(shù),是指用高壓水射流進(jìn)行劣化混凝土清除、混凝土表面鑿毛、附著物清洗等工作的技術(shù)統(tǒng)稱。該技術(shù)具有不產(chǎn)生劇烈振動,不產(chǎn)生應(yīng)力擴(kuò)散,不傷害鋼筋結(jié)構(gòu),并且可以逐層破碎任意深度、環(huán)保、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),特別適用于橋梁、水壩、隧道、碼頭、機(jī)場和重要建筑物的維修、加固和改造工程。
技術(shù)原理
高壓水射流清除混凝土的原理是:大功率柴油機(jī)或電機(jī)驅(qū)動的高壓泵產(chǎn)生100~250 MPa 的高壓水并輸送到水射流機(jī)器人,機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)噴射出高速水流,作用于混凝土表面。
由于混凝土是非均質(zhì)多孔隙結(jié)構(gòu),抗壓能力強(qiáng)而抗拉能力弱,當(dāng)高速水流射入混凝土表面的微孔中時,會在混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時,混凝土就被破碎,而在高壓水未達(dá)到的部分,混凝土則不會產(chǎn)生任何損傷。同時由于鋼筋表面密實,沒有微孔,高壓水無法進(jìn)入,鋼筋也毫無損傷。
產(chǎn)生高壓水流 擊打混凝土表面 產(chǎn)生孔洞 破除混凝土
技術(shù)優(yōu)勢
廣州展亞公司采用了阿科杰特(Aquajet)水射流機(jī)器人技術(shù)為主的全球先進(jìn)水射流技術(shù),該技術(shù)具有如下優(yōu)勢:
(1)多角度作業(yè)
高壓水射流機(jī)器人融合了高壓水射流技術(shù)和智能化機(jī)器人技術(shù),通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)自身的設(shè)定可以清除、清洗任意角度和高度的鋼筋混凝土,實現(xiàn)地面、墻面、頂面、立柱面等各個方向的混凝土結(jié)構(gòu),而不需要額外搭設(shè)操作平臺。
(2)自動化程度高
具有智能化軟件系統(tǒng)和操作界面,根據(jù)現(xiàn)場混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)定操作參數(shù)后,機(jī)器人即可自動進(jìn)行清除作業(yè);可以根據(jù)需要清除不同形狀的混凝土區(qū)域,比如方形、圓形、三角形、菱形等,不致產(chǎn)生超挖情況;清除深度可以進(jìn)行預(yù)先設(shè)定,采用不同的噴嘴后,即可進(jìn)行混凝土的深度清除,又可進(jìn)行表層混凝土的輕度剝離。
(3)勞動量小,效率高
水射流機(jī)器人配備了增強(qiáng)型控制系統(tǒng),操作者可以通過計算機(jī)化的機(jī)器人管理系統(tǒng)進(jìn)行高級操作,避免了繁重的體力勞動。每套設(shè)備破除C50混凝土實際工作效率≥2m3/h,是傳統(tǒng)人工鑿除的20倍以上,且每套機(jī)器可24小時不間斷作業(yè),效率非常可觀。
傳統(tǒng)破除(橋面鋪裝) 水力破除(橋面鋪裝)
(4)無振動或附加損傷,破除效果好
施工過程中基本無振動,因此破除區(qū)域附近結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生裂紋等附加損傷;破除后的混凝土形成潔凈、凹凸有致的毛糙界面,不用再次鑿毛,是理想的新舊混凝土結(jié)合面;同時完好保留鋼筋,節(jié)約了重新布置鋼筋帶來的成本。根據(jù)工程特點(diǎn),采用不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
(5)更安全,更環(huán)保
水射流機(jī)器人配備了無線遙控操作系統(tǒng),可以保證操作者遠(yuǎn)離工作環(huán)境中的危險區(qū)域,安全性可以得到更好的保證。
水力破除的主要介質(zhì)為水,因此施工過程中不產(chǎn)生任何揚(yáng)塵,無任何粉塵污染;使用過的水經(jīng)過濾后為清潔的凈水,可二次使用,也可安全排放。
遙控首手柄
生態(tài)水處理系統(tǒng)
(6)靈活實用,可應(yīng)對多種工作環(huán)境
超高壓水射流技術(shù)配置了多種執(zhí)行機(jī)構(gòu),具有很強(qiáng)的可設(shè)計性,從而靈活的應(yīng)對不同的工作環(huán)境,滿足多種工作要求。例如擺動噴槍可以高效的對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行深度破碎,旋轉(zhuǎn)噴頭能夠更均勻的對混凝土表面進(jìn)行不同深度的剝離,環(huán)形執(zhí)行機(jī)構(gòu)適用于圓柱形橋墩的處理,手持噴槍能夠靈活地對縫隙、孔洞等難以到達(dá)部位進(jìn)行清除,還可根據(jù)需要配置管道清洗噴頭、液力挖掘噴頭等特殊用途的噴頭,實現(xiàn)更多功能。
擺動噴槍 旋轉(zhuǎn)噴頭
環(huán)形軌道 手持水槍
管道清洗噴頭 液力挖掘噴頭
應(yīng)用場景
超高壓水射流技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用主要在以下三個方面:
(1)混凝土的局部清除
由于荷載、環(huán)境腐蝕、地震、火災(zāi)等外力作用,以及施工質(zhì)量等先天原因造成的混凝土劣化部分,在維修加固時往往需要對其進(jìn)行局部清除;對結(jié)構(gòu)功能、形式、外觀等的改造,也往往需要對混凝土進(jìn)行局部清除。在這種情況下,采用超高壓水射流技術(shù)無疑是*為快捷、經(jīng)濟(jì)、安全的選擇。
橋梁拼寬前混凝土清除 隧道頂面混凝土清除
橋面?zhèn)让婊炷燎宄?nbsp;
墻面(立柱)混凝土清除
(2)新舊混凝土的界面處理混凝土界面的清除處理
在維修加固工程,以及在加鋪路面、粘貼瓷磚等施工工序中,都需要對混凝土表面進(jìn)行處理,提高新舊混凝土界面的結(jié)合性,去除浮漿,增加粗糙程度和提高摩擦系數(shù)等。與其他方法相比,高壓水射流技術(shù)在這一方面具有快速、高效、環(huán)保等不可替代的優(yōu)勢。
新舊混凝土界面處理(橋臺加固)
橋面抗滑性能恢復(fù)
(3)附著物的清除、清洗
橋梁、碼頭、建筑、管道等各種構(gòu)造物,在使用過程中,都難免會附著其他物質(zhì),例如涂層、銹蝕物、建筑垃圾、管道堵塞物等,為了構(gòu)造物的清潔、美觀,抑或是防護(hù)、疏通的需要,就必須對這些附著物進(jìn)行清除、清理。高壓水射流技術(shù)在這一方面的應(yīng)用,能夠大幅提高清除、清洗效果,降低勞動強(qiáng)度,提高工作速度。
標(biāo)線清除 舊涂層清除
管道疏通 涂鴉清洗