繩鋸混凝土切割技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用
一、建筑行業(yè)
由于建筑、拆除與維修及民用建筑工程組成的建筑業(yè)被認(rèn)重要的部分之一。以美國(guó)為例,1998年其新的建筑工程金額超過(guò)6000億美元。在以歐洲和日本為例,在過(guò)去50年以來(lái),為滿足人口不斷增長(zhǎng)引起的房屋建造與商業(yè)建筑兩方面的需求,大量改造改建工程和開(kāi)發(fā)項(xiàng)目工程繼續(xù)增長(zhǎng)。
過(guò)去七年多來(lái)建筑業(yè)的明顯上升趨勢(shì)還會(huì)繼續(xù)發(fā)展。公共寫(xiě)字樓建設(shè)、大眾教育設(shè)施、公路和多用住房建筑被大家公認(rèn)是發(fā)展的領(lǐng)域。 二、建筑、維修與拆除
0多年來(lái),由于建筑工業(yè)的增長(zhǎng),工業(yè)金剛石工具在建筑工業(yè)中的應(yīng)用蒸蒸日上,并在不斷降低成本的條件下,提高生產(chǎn)效率和工具壽命。由于滿足了成本控制,目前金剛石工具已被認(rèn)可為有效的切割建筑材料的工具。
這段時(shí)期金剛石工具的發(fā)展是由于在很多不同應(yīng)用領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)所致。有M.Jennings報(bào)道的實(shí)例清楚表明,目前金剛石工鋸的應(yīng)用一延伸刀普通的民用建筑工程項(xiàng)目中。為遵守歐洲運(yùn)輸規(guī)程,應(yīng)將運(yùn)輸卡車的允許承載量增大到40噸,因而所有通過(guò)英國(guó)的道路橋梁需進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè),以確保增大的載荷能安全通過(guò)。在某些情況下橋面和橋墩要大大強(qiáng)化與加固或完全更換。要在較短的工期內(nèi)以少的交通停頓和較少的預(yù)算費(fèi)用實(shí)現(xiàn)上述目的,有效的解決辦法是廣泛使用金剛石孕鑲?cè)⌒你@頭、圓盤(pán)鋸和繩鋸切割。
因交通阻塞與中斷引起的費(fèi)用不斷上升促使金剛石工具廣泛使用,它能使工程施工時(shí)間大大縮短。美國(guó)混凝土鋸切于鉆進(jìn)協(xié)會(huì)雜志“Concerete Openings”(混凝土天地)經(jīng)常報(bào)道是用金剛石工具的實(shí)例。在近的一次報(bào)道中,美國(guó)亞特蘭大Hartsfield國(guó)際機(jī)場(chǎng)舊跑道翻新重建時(shí)由于采用金剛石工具而明顯地節(jié)省了時(shí)間與費(fèi)用,采用常規(guī)的方法要耗資3500-3900萬(wàn)美元,跑道至少要完全關(guān)閉六個(gè)月。采用金剛石節(jié)縫切割機(jī)可以將舊跑道分成易處理部分,快速取出運(yùn)送到機(jī)場(chǎng)外,并立即鋪上新跑道。雖然這種“快速鋪設(shè)法”費(fèi)用高達(dá)5200萬(wàn)美元,但把每關(guān)閉一天跑到需花費(fèi)50萬(wàn)元的費(fèi)用考慮進(jìn)去的話,增加的費(fèi)用還是合理的。通過(guò)大量自動(dòng)化應(yīng)用,是制造工藝工程更為有效,未來(lái)是用金剛石工具的趨勢(shì)人會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。僅在1999年一年內(nèi)兩大設(shè)備制造廠商推出了更為便捷、有效且基本投資費(fèi)用低的激光焊接設(shè)備。金剛石與可供選擇的結(jié)合劑原材料的更為有效的應(yīng)用,再加上其整個(gè)成本的下降,使金剛石工具在經(jīng)濟(jì)上更為大家所認(rèn)可與接受。這些事例清楚表明,由于其令人滿意的成本,金剛石工具已能滿足和適應(yīng)工業(yè)需求。
三、公路與機(jī)場(chǎng)跑邊面紋理加工
金剛石工具大量用于公路與機(jī)場(chǎng)跑道表面的整平與紋理結(jié)構(gòu)加工。英國(guó)交通監(jiān)控部門與世界上其他許多運(yùn)輸管理一樣認(rèn)為是用金剛石工具能夠保證交通停頓短情況下的施工速度與精度。目前專門用于公路與機(jī)場(chǎng)設(shè)施的維修施工。
為滿足對(duì)道路嚴(yán)格的表面紋理結(jié)構(gòu)的要求,早期金剛石鋸片大量使用20-40美國(guó)目的粗顆粒的天然金剛石。
為了促使表面紋理加工成本下降,提高工具壽命,完善切割性能,促使工具性能的顯著變化,必須研制開(kāi)發(fā)新結(jié)合劑體系,使其在高速切割磨蝕性很高的混凝土與瀝青時(shí)能減緩快速磨損。為承受高溫?zé)Y(jié)專門生產(chǎn)熱穩(wěn)定相很好的30-50美國(guó)目的高強(qiáng)度人造金剛石,使其在更高的速度下能較少的磨損。由于實(shí)施了工具改進(jìn),并使用重型切割機(jī)械,在90年代仍然使用同樣的轉(zhuǎn)速,但使用三倍于鋸片數(shù)量的磨頭,以更高的切割給進(jìn)速率完成路面紋理加工。
為提高道路表面加工的效率,曾考慮如何減少操作人員、冷卻使用量及路面巖屑與淤泥的清除工作,對(duì)原用常規(guī)實(shí)心鋸片進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),新型設(shè)計(jì)采用φ300mm的通風(fēng)鋼基體和激光焊接的鈷基結(jié)合劑刀頭,可以不用冷卻水,仍能承受高的工作溫度。
由于工作溫度較高,鋸片刀頭采用強(qiáng)度很高、熱穩(wěn)定性很好的40/50美國(guó)目的六八面體人造金剛石孕鑲燒結(jié)而成。當(dāng)在瀝青和混凝土路面切割寬度為9mm溝槽時(shí),達(dá)到切割效率分別為4m/min和1.5m/min。
更具Noritake金剛石工業(yè)有限公司和NipponFoureki工業(yè)有限公司計(jì)算表明,完全的干式切割系統(tǒng)比類似濕式切割機(jī)費(fèi)用略貴,但整個(gè)干式切割成本便宜。成本降低的原因主要是磨切機(jī)器操作工人更少,無(wú)需運(yùn)水車和事后的清掃工作。