混凝土切縫機

混凝土切縫機

混凝土切縫機雖然是一小型機具,結構簡單。但是其在水泥路面施工中作用巨大,切縫亦是施工中必不可少的環節,直接影響路面強度、壽命。其工作原理是通過動力驅動金剛鋸片完成切縫作業。

切縫機分類

按動力分類

切縫機 切縫機

(1) 柴油切縫機:柴油機有單槓和多缸之分,柴油切縫機在大工程中套用比較廣泛。

(2) 汽油切縫機:主要用於較薄混凝土層的切割。

(3) 電動切縫機:電動切縫機是由電動機提供動力,根據使用的電源不同,電動切縫機可分為交流電動切縫機和直流電動切縫機兩大類,目前我們所使用的基本上都是交流電動機,按照轉子轉速與定子磁場轉速是否相同又可分為同步(T 系列)和異步(Y 系列)電動機。

(4) 液壓切縫機:以液壓 馬達作為動力源。

按重量分

根據切縫機自身的重量不同,可分為重型、中型、輕型三種切縫機。我國路面施工中用到的切縫機是以中型為主,其動力源多為電動機或柴油機。超輕型切縫機用於等級較高的路面施工當中,它所採用的是液壓技術,我國幾乎沒有這方面的研究,對技術要求太高,發展緩慢。超小型切縫機有廣泛的發展前景。

由於混凝土路面的強度(抵抗塑性變形的能力)、硬度(抵抗更硬物體進入其內部的能力)、剛度(抵抗彈性變形的能力)與路面齡期有很大的關係,硬度與齡期成正比例關係,不同齡期的路面切割時所需要的切縫機重量也是不同的,按照路面硬度的大小,選擇合適的切縫機。

優點和缺點

切縫機 切縫機

1、柴油切縫機:

一般採用單缸柴油機作動力。結構複雜、體積較 大、振動大、整體比較笨重、噪音較高、有煙塵排放、柴 油機與工作裝置之間沒有離合器。傳動帶一直處於緊張狀態,在人工手搖啟動時,給人的感覺是不易啟動。 其價格介於電機類與汽油類之間。

2、汽油切縫機:

汽油機驅動的混凝土路面切縫機比較輕巧。外形 美觀、搬運移動比較輕巧方便,使用中的啟動比較容易,但價格相對較貴,主要用於市政工程中較薄混凝土層的切割。

3、電動切縫機:

優點:1)操作方便,能量源廣泛、適應範圍大; 2)使用價格低,效益好、傳動效率高; 3)維修費用低。故障率小; 4)在額定電壓下,輸出功率恆定。

缺點: 1)噪聲大、振動大、操縱機手易疲勞; 2)由於輸出功率和輸出轉速恆定,不能實現調速;不能通過改變輸入電壓來改變輸出特性,電壓超高 則燒毀電機,電壓低,電機不能啟動;3)電機體積大、重量大、傳動布置不便,大功率時 電機更大,搬運也不方便。

4、液壓切縫機

優點: 1)結構緊湊,搬運方便; 2)液壓馬達重量輕、體積小、傳動布置容易; 3)動力性好、振動小、噪聲低: 4)由於套用液壓馬達,其輸出功率特性為:輸出 功率=排量×壓力,排量為恆定值.功率隨著油壓而改 變,從而轉速也隨之而改變,即改變不同的輸入油壓力,得到不同的輸出功率和轉速。實現調速,製成調速調厚多功能切縫機: 5)可以通過改變不同配重實現適應於不同齡期。不同路面硬度切削需要的切縫機。

缺點: 1)操作沒有電動方便,需要配一人操作控制主機; 2)傳動效率不高,功率損失大,功率的利用率沒 有用電傳遞性能好: 3)高壓時對配油管要求高,易發生泄漏或爆管, 故障率高: 4)採用液壓傳動,技術要求高。

切縫方式分類

接觸式切縫

切縫機 切縫機

混凝土路面的接觸式切縫方式大體上可以分為四種:第一種是鋸片切割,第二種是步進式沖裁,第三種是圓盤剪、鍘刀剪,第四種是砂輪切割。

1、鋸片切縫:採用鋸片切縫機時,有時需要軟切縫,有時需要硬切縫,還有時需要軟硬混合切縫,由於水泥混凝土路面的硬度較大,切縫時鋸片會受到很大的衝擊力,這時就對鋸片有了較高的要求,為了滿足要求,刀頭材料選用硬度非常大的金剛石。如果切縫施工現場的晝夜溫差大於 15℃時,必須採用軟切縫,並且切縫的時間也要控制在 6h 以內。如果切縫施工現場的晝夜溫差小於 10℃時,建議採用硬切縫,並且切縫的時間要控制在24h 以內。如果切縫施工 現場的晝夜溫差處在 10℃~15℃範圍之內時,就需要採用軟硬混合切縫。

2、步進式沖裁:步進式沖裁就是利用沖子衝出我們所需要的一系列孔,這種沖裁的特點,那就是切口不可能整齊,切縫面的平整度也不能很好的得到控制,所以不適合混凝土路面切縫。

3、 圓盤剪、鍘刀剪:圓盤剪主要是靠兩個圓形鋸片相互錯位實現切割。二者不同之處在於鍘刀剪不能實現連續剪下,而圓盤剪可以。缺點是圓盤剪在切割過程中可能會出現卡鋼現象,造成設備損壞,從而降低工作效
率,在這種情況下應及時關閉電源,用切割器處理;切割面容易出現毛刺;兩刀片之間的空隙不好控制,很可能出現剪不斷現象等等。

4、砂輪切割:當砂輪高速旋轉時產生的力超過材料的應力極限時,材料被切斷實現切割。砂輪片(只能用於直線切割)是由磨合料、加固材料、粘合劑組成的, 主要用於管材的切割。優點:切割速度快、切邊整齊、準確。缺點:砂輪斷裂不僅對操作人員造成身體上的嚴重傷害,而且對周圍的其他工作人員也會造成的傷害。為了避免這種事故的發生,應採取以下措施:水分和溫度都會影響砂輪的強度,所以要把砂輪放在遮蔽、乾燥處;仔細檢查砂輪是否有裂紋;砂輪的實際轉速應小於最大理論轉速等等。

非接觸式切縫方式

1、高壓水射流切割:

切縫機 切縫機

高壓水切割的基本原理是發動機產生的機械能,在增壓器或者是泵等轉能裝置的作用下,把機械能轉化水的壓力能,然後使水通過孔徑較小的噴嘴噴出,在其壓力作用下將噴出高速水流,從而水的壓力能被轉換成水的動能,當水流與被切的材料接觸時,水 的動能又變成作用於材料表面的壓力能[。當材料的極限抗壓強度小於壓力時,材料就被切斷。

水刀分為純水刀和加砂水刀,兩種水刀的區別如下:在切割材料的過程中,純水刀是利用高速水流來侵蝕材料的,而加砂水刀是利用高速砂料顆粒來侵蝕材料的。由此看來,加砂水刀的切割能力要比純水刀的切割能力強(可高達百倍甚至是千倍),所以加砂水刀主要切割硬度較大的材料,而純水刀主要切割硬度較小的材料。

噴嘴的使用材料主要包括三種:第一種是鑽石;第二種是紅寶石;第三種是藍寶石。目前我國使用最普遍的是藍寶石,它是人工合成的單晶寶石,它的切割壽命與水質的好 壞有很大關係,在水質好的情況下,其壽命可以達到 100 小時,但是藍寶石在純水刀中 的使用壽命是加砂水刀的 2 倍,一般情況下,藍寶石的市場價格處於 90~210 元之間。

工作原理

切縫機 切縫機

切縫機主要用於碾壓混凝土的切縫、分縫,具有快速方便的特點,它是由液壓挖掘機作為底盤,載入液壓高頻振動切縫刀片,外加導向機構(由導向桿、導向套、刀片 伸縮油缸等部件組成)而組成的。工作時可以採用正切和側切兩種方式,在工作過程中,人工操縱迴轉盤,刀片可以自由繞導向套迴轉,到位後鎖定,這樣便於司機利用迴轉大臂的方法控制切縫直線度。

刀片工作時產生高頻振動,使碾壓混凝土局部液化,在伸縮油缸推力作用下,刀片逐步進入液化的混凝中,完成切縫作業。切縫流程為:啟動刀片振動一刀片伸縮油缸伸出一刀片切縫到位一伸縮油缸。縮回一關閉刀片振動一主機移動下一個切縫位置。

改善措施

1、提前切縫:

路面切縫時間採用度時積來控制,一般切縫時間的度時積必須嚴格按照350度時或抗壓強度 在8~12 MPa時來控制。天氣溫度或濕度突變時, 應適當提前切縫。

2、加深切縫深度:

有傳力桿縮縫的切縫深度應為1/3~2/5板厚, 對已插入拉桿的縱向假縮縫,切縫深度不應小於1/3~ 2/5板厚,縱、橫縮縫宜同時切縫。有傳力桿縮縫的 切縫深度應為1/3—1/4板厚,最淺不得小於7 em。 切縫時應避免掉塊和損壞邊角。

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