高壓水切割混凝土影響因素試驗分析

梁煒明， 許 鵬， 黃齊兵， 侯偉治， 伍毅敏， 傅鶴林

(中南大學 土木工程學院， 湖南 長沙 410075)

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高壓水切割技術作為一種高效、安全、綠色、環保的加工工藝，廣泛應用于食品醫療、航空航天、天然氣、海洋、石油和建筑工程等領域。目前，在交通運輸領域中，高壓水射流切割破除混凝土技術在高速公路改擴建、城市橋梁快速改造、隧道二襯混凝土鑿除等工程中得到了廣泛使用；除此之外，以高壓水為輔助破巖的高壓水力耦合破除TBM設備也將投入運營[1]。

日本、歐美等發達國家已將高壓水破除技術發展成為一項代替機械破除的成熟工藝。在國內，此項應用還處于起步階段，對于高壓水破除混凝土機理的認識、參數的確定尚只有初步的研究成果。張海洋[2]、李自光等[3]探討了高壓水射流的切割機理，建立了流體動力學模型,設計制造了高壓水切割混凝土設備并證明了高壓水切割設備工作的有效性，但對切割混凝土設備的水力參數沒有明確指出。周癢天等[4]、施慧俊[5]基于高壓水切割模型試驗，探討了切割水力參數對切割效率的影響，初步研究了一部分水力參數值。杜曉琳[6]對高壓水切割混凝土作用機理和性能規律進行了較為系統的研究，但僅僅就純水切割做了研究，沒有對磨料水切割規律展開分析。

本文采用不同強度混凝土試塊作為切割試件，選擇不同的切割工藝參數進行高壓純水、高壓磨料水切割性能試驗，探究不同工藝參數及磨料特性對混凝土切割深度的影響規律。……