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高压水射流混凝土清除机器人,开创路桥维修新方向

Brokk高压水射流混凝土清除机器人 开创道路建设新方向

2017年04月25日15:49 来源:慧聪工程机械网

    瑞典BrokkAB旗下的阿科杰特(AquajetSystemsAB)公司是高压水射流机器人的市场领导者,自1988年成立以来,为世界各国提供了大量质优可靠的先进机器人,用于路桥、隧道、大坝、机场、码头、核电站的混凝土修复。

高压水射流混凝土清除机器人

高压水射流混凝土清除机器人

    九十年代开始,世界先进国家如欧美和日本等广泛使用高压水射流机器人清除因施工质量、火灾、腐蚀等原因造成的混凝土劣化等部分,在不影响混凝土构造物原有结构的情况下,除去局部的劣化混凝土,使原有构件物修复如新,更加牢固和安全,节省大量投资和维修成本,延长混凝土构筑物的使用寿命。

    瑞典的桥梁法典明确规定,破损劣化的的桥面要用高压水射流技术进行混凝土表面处理后,才能进行维修。这种技术后来进一步扩展到路桥的加固改造、隧道修复、码头和大坝的翻新中。阿科杰特高压水射流机器人就是把水利清除技术和机器人技术融合的一种装备,大大提高了混凝土清除的自动化水平和施工效率,是一种绿色环保的智能化设备。

    高压水射流技术

    高压水射流技术,也称为水力破拆清除技术,是指用高压水射流来清除混凝土构筑物的劣化的混凝土,但不产生剧烈振动,不会产生应力扩散,不伤害钢筋结构,并且可以逐层破碎任意深度,以利于修复这些建筑结构,使之得到改造与补强。用高压水射流破拆混凝土是一项非常环保、节能的新工艺,具有无粉尘、震动小、效率高、对原结构没有任何损伤等优点,特别适合于桥梁、水坝、隧道、码头、机场和重要建筑物混凝土结构的翻修、改造和加固。高压水射流清除混凝土的原理是:大功率柴油机或电机驱动的高压泵产生高压水,100~250MPa的高压水输送到机器人,机器人执行机构喷射出高速水流,作用于混凝土表面,高速水流钻入混凝土表面的微孔中,速度转化成压力,当压力大于混凝土的抗拉强度时,混凝土就被破碎。由于钢筋表面密实,没有微孔,高压水无法钻入,所以钢筋毫无损伤。

高压水射流混凝土清除机器人

高压水射流混凝土清除机器人

高压水射流混凝土清除机器人

高压水射流混凝土清除机器人

高压水射流混凝土清除机器人

高压水射流混凝土清除机器人

    清除劣质混凝土后重新敷设,就可以翻新加固原有构建物。高压水射流机器人带有定位台架和智能坐标标示系统,其执行机构是喷枪定位系统、喷枪和喷嘴,从特殊喷嘴中喷出超音速高压水射入混凝土的疏松、破裂表面以进行清除。通过调节高压水射流的压力及流量可以对钢筋混凝土任意深度及宽度进行破除。

高压水射流混凝土清除机器人

高压水射流混凝土清除机器人

高压水射流混凝土清除机器人

高压水射流混凝土清除机器人

    采用这种工艺进行施工,不会损伤混凝土及钢筋等原有结构,同时也已经把保留部分的混凝土进行了拉毛处理,使新旧混凝土接触面更多,粘结力更强。这样不仅能提高施工效率,降低综合成本,更可以减少社会资源的浪费。

    高压水射流混凝土清除机器人

    阿科杰特(Aquajet)高压水射流机器人融合了高压水射流技术和智能化机器人技术,有410和710两种机型。其工作台架可以保证清除地面、墙面、顶面各个方向的混凝土结构;具有智能化软件系统和操作界面,输入需要清除的混凝土区域的形状坐标,根据现场混凝土的结构选择操作参数,设定后,机器人自动进行清除作业;可以根据需要清除不同形状的混凝土区域,比如方性、圆形、三角形、菱形等,不致产生超挖情况;清除深度可以进行预先设定。

 高压水射流混凝土清除机器人

高压水射流混凝土清除机器人

    阿科杰特(Aquajet)高压水射流机器人可用于混凝土清除,破碎,凿毛,除锈,除漆及除胶等工程。操作人员只需要站在远处,通过远程控制进行机器人的操作,进而控制机器人的施工进度。

    其主要特点为:

    自动化程度高,智能化水平

    多角度作业,通过执行机构自身的设定可以破除任意角度和高度的钢筋混凝土,而不需要搭设操作架。

    采用水作为工作介质,无粉尘污染机械化、自动化远距离遥控作业,安全性能更高。

    效率高,以清理任意形状的区域

    阿科杰特(Aquajet)机器人技术参数

技术参数

技术参数

    应用案例

    根据国内外应用高压水射流破除混凝土路面的经验,如果破除标号为C40的厚度为100mm的混凝土路面,破碎速度约1.5-2.5立方/小时。根据混凝土标号和钢筋密实程度不同,清除速度会有所不同。同时随着破碎厚度的增加和混凝土强度的增加,破碎速度会降低。

 高压水射流混凝土清除机器人

高压水射流混凝土清除机器人

    一座桥梁由双向4车道加宽为6车道,桥边部立边被整体切除。为与新桥板连接,需要将切后的边沿混凝土全部清除,露出钢筋。露出的钢筋与新桥板钢筋连接,再灌注新混凝土,以实现桥面加宽。清除边沿混凝土并要求不产生裂纹伤及剩余桥面,露出钢筋并要求不伤及钢筋。这是高压水射流清除混凝土设备的标准功能。水力清除的优点是不产生新裂纹不造成新的延伸性损伤,不伤及钢筋,为修复提供良好的接点和界面。运用高压水射流混凝土破碎机器人进行隧道劣质混凝土破除,效率高、噪音小、无粉尘,最重要的是将不会对完好的混凝土和钢筋结构产生任何破坏。核电站反应堆混凝土屏蔽壳和构筑物的修复也非常适合采用这种设备。

责任编辑:高悦霞

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