[发明专利]一种扇形磨料水射流破拆剥离混凝土骨料装置及方法

权利要求书

1.一种扇形磨料水射流破拆剥离混凝土骨料装置，包括喷嘴组、磨料混合器（2）、磨料罐（3）、高压水泵（6）、水箱（61）以及连接它们的管路和管路上的各种阀；所述高压水泵（6）将水自水箱（61）泵入磨料混合器（2），磨料混合器（2）将磨料罐（3）的磨料吸入并混合，然后送给所述喷嘴组；

其特征在于：所述喷嘴组至少包括四个喷嘴，由喷嘴支架（1）支撑安装在工作平面上方，其中至少有三个扇形射流喷嘴和一个圆锥收敛型喷嘴，对工作平面上的混凝土块形成多向剥离；其中一个扇形射流喷嘴位于中心，为主剥开喷嘴（13），喷嘴轴线垂直于工作平面，另两个扇形射流喷嘴分别位于主剥开喷嘴（13）的两侧，分别为第一侧剥开喷嘴（14）、第二侧剥开喷嘴（12），它们的喷嘴轴线均向中心倾斜，相对于工作平面呈夹角布置；所述圆锥收敛型喷嘴也位于主剥开喷嘴（13）外侧，为后截断喷嘴（11），其相对于工作平面呈夹角布置；所述扇形射流喷嘴由进口到出口依次包括喷嘴直线段（131）、椭圆收敛段（132）和燕尾槽口（133），所述燕尾槽口（133）的燕尾槽角度为45~120°，射流经过椭圆收敛段（132）和燕尾槽口（133）形成扇形磨料射流（134）；所述圆锥收敛型喷嘴由进口到出口依次包括喷嘴加速段（111）、直线收敛段（112），并在出口形成直线磨料射流（113）。

2.根据权利要求1所述的扇形磨料水射流破拆剥离混凝土骨料装置，其特征在于：所述第一侧剥开喷嘴（14）和第二侧剥开喷嘴（12）相对于工作平面呈夹角55°-65°布置，所述后截断喷嘴（11）相对于工作平面呈40°-50°布置。

3.根据权利要求1或2所述的扇形磨料水射流破拆剥离混凝土骨料装置，其特征在于：所述磨料混合器（2）包括纯水射流进口（21），所述纯水射流进口（21）的出口方向螺纹连接有混合腔封口（22），所述混合腔封口（22）螺纹连接有喉管（23），所述喉管（23）的管壁上连接有磨料进口（24），喉管（23）出口方向设有混合扩散管（25），所述混合扩散管（25）的出口通过管路连接到喷嘴支架（1）上的喷嘴组。

4.根据权利要求1或2所述的扇形磨料水射流破拆剥离混凝土骨料装置，其特征在于：所述磨料罐（3）为球形磨料罐，球形磨料罐的出口管路上装有磨料截止阀（4）。

5.根据权利要求1或2所述的扇形磨料水射流破拆剥离混凝土骨料装置，其特征在于：所述喷嘴支架（1）的下方设有剥离夹持台（5），剥离夹持台（5）上侧向设有夹持块（52），用于夹持待剥离混凝土块（51）。

6.利用权利要求1~5任一项所述的装置进行磨料水射流破拆剥离混凝土骨料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将混凝土块(51)通过夹持块(52)固定在剥离夹持台(5)上，然后将喷嘴支架(1)固定在混凝土块(51)上方;

S2、打开高压水泵(6)，当喷嘴喷射出纯水射流后，开启磨料截止阀(4)，干燥磨料粒子(32)通过磨料混合器(2)，输送到后截断喷嘴(11)、主剥开喷嘴(13)、第一侧剥开喷嘴(14)、第二侧剥开喷嘴(12)处，通过主剥开喷嘴(13)、第一侧剥开喷嘴(14)、第二侧剥开喷嘴(12)形成的扇形磨料射流将软基混凝土破坏，通过后截断喷嘴(11)形成的收敛型磨料射流将混凝土骨料根部与混凝土块(51)剥离；

S3、在射流剥离的同时控制剥离夹持台(5)进行前后移动，待剥离表层混凝土后，关闭磨料截止阀（4），利用纯水射流清除骨料、软基混凝土和磨料粒子，控制剥离夹持台（5）上移，开启磨料截止阀（4），重复上述工序进行新一层混凝土骨料冲蚀剥离，待剥离完成后，关闭磨料截止阀(4)和高压水泵(6)，将剥离的混凝土骨料收集。