浅析城市排水管道机械清通设备的改进与应用.pdf

2 0 1 5 年 8 月第 8期 城 市道桥 与防洪 防洪排水 1 1 5 浅析城市排水管道机械清通设备的改进与应用 朱柳峰 ( 上海 市宝 山 区给排水 管理 所 ， 上海市 2 0 0 9 4 0 ) 摘要： 随着我国城市化建设进程的不断加快 ， 城市排水管道设施的规模 E l 益扩大 ， 对排水管道的清通工作也提出了更高的要 求。 介绍当前我国排水管道维护现状和管道清通技术 ， 对比不同管道清通技术的适用条件， 重点介绍了一种高效便捷的排水管道 疏通机 械 ， 有较 强的应用 推广价值 。 关键词： 排水管道 ； 清通技术； 疏通机械 中 图分类 号 ： T U 9 9 2 ． 2 3 文献标 志码 ： B 文章 编号 ： 1 0 0 9 — 7 7 1 6 ( 2 0 1 5 ) 0 8 - 0 1 1 5 — 0 4 0 引言 城市排水管网担负着收集和输送雨 、污水的 作用 ， 是城市防汛排水保障体系的重要组成部分， 被称为城市的静脉 。然 而， 路 面的尘土、 垃圾 ， 建筑 工 地的渣土 、泥浆 和来 自厨房 的油脂及工业 废水 中的悬浮固体未 经处理或管理不 当进入公共 排水 管道后 ， 容 易造成 管道 的淤积甚至堵塞 ， 影响管道 的排水能力 ，对城市的防汛和污水排水造成影响。 近年来 ， 随着我国城市化建设进程的加快 ， 城市排水 设 施规模也增长迅速。以上海 为例 ， 截至 2 0 1 3年 ， 全市共 有公共排水 管道 1 9 4 2 5 k m， 其 中 ， 污 水管 道 6 8 3 3 k m ， 雨水管道 7 9 8 2 k m， 合流管道 1 0 3 4 k m， 支管 3 5 7 6 k m 。 随着我国社会经济的快速发展， 人 们对城市水环境和防汛排水安全也 日益重视 ， 面 对 13 益增长的排水管网设施，选择合理高效的管 道养护手段 ， 确保管通水畅 ， 显得尤为重要 。 1 城市排水主要疏通方法分析 我国 目前 采用的管道清通方法 主要有 ：人 工 疏通、 机械疏通和水力疏通。清通方法的选择取决 于清通的位置、 设备条件 、 淤泥情况、 管径大小等 因素， 有时还需要将多种方法联合使用 ， 如表 1 所 示。 1 ． 1 人 工疏 通 人工疏通是最古 老的管道疏 通方法 ，随着管 道清通技术 的不断改进 ，该方法的应用范 围逐渐 缩减，但由于受作业场地、管径大小等因素的限 收稿 日期 ： 2 0 1 5 — 0 3 — 1 7 基金项 目： 上海市科委研发基地建设项 目( 1 3 D Z 2 2 5 1 7 0 0) 作者简介 ： 朱柳峰 ( 1 9 7 5 一 ) ， 男 ， 上海人 ， 工程 师 ， 从事市政 给排水 管理工作 。 表 1 主要管道 疏通 技术 管道疏通技术 适用范围 使用限制 ⋯通 水力疏通 量充足， 一般淤泥 ’ 震 不 超 过2 0 ％ ：蕞 莘 ⋯ 、 制 ， 许多管道仍使用人工疏通的方法进行维护 。人 工疏通主要包括推杆疏通 、 下井疏通两种方法 。 1 ． 1 ． 1 推杆疏通 推杆疏通是指用人力将竹片 、 钢条 、 沟棍等工 具推人管道 内清除堵塞的疏通 方法 。其具有设备 简单 ， 成本低的优 点 ， 主要用于小 型管道 。但是推 杆疏通后留下的堵塞物通常被冲向下游 ，并没有 被彻底清除出管道【 ” 。 1 ． 1 ． 2 下 井疏 通 下井 疏通 是指工作人员直接进入 到排水管道 中 ，使用铁铲等工具将沉淀物铲 除并通过送料 车 运送到地面上的方法[2 1。该方法劳动强度大 ， 工作 效率低， 需要多人配合操作。同时， 该方法存在很 大的人身安全隐患 ， 所以， 在正常情况下 ， 管道疏 通应 首选不下井 的方法 。但是有些 大型和特大型 雨水管、 合流管 ， 特别是矩形箱涵 ， 采用绞车或射 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 1 6 防洪排水 城 市道桥与 防洪 2 0 1 5 年 8 月第 8 期 水疏通很难取得满意的效果 ，下井疏通则 可疏通 得更彻底 ， 而且效率更 高。 为 了保证员工安全 ，作业 时必须严格遵守相 关安全技术规程的规定 。下井作业 的管道必须是 通风 良好 的大 口径管道( 管径大 于 9 0 0 m m) ， 且管 内流速还需低 于 0 ． 5 m ／ s ， 同时 ， 下井作业 时 ， 维护 人员还应穿戴供压缩空气的隔离式防护装具。 1 ． 2 机械疏通法 根据疏通 时使用机械 的不 同 ，机械疏通法可 分为 ： 转杆疏通 、 绞车疏通 、 射水疏通 。 1 ． 2 ． 1 转杆疏通 疏通杆 以旋转方式进入管道打通堵塞 的方法 称为转杆疏通。转杆疏通机配有不 同的钻头 ， 分别 具有钻 通泥沙 ， 勾除布条 ， 切 割树根等 功能 ， 转杆 的动力来 自电动机或内燃机 。转杆疏通主要用于 小型管道， 因需要提供电源， 目前主要采用于住宅 小 区和厂区内， 在市政排水管道 中使用较少【 。 1 ． 2 ． 2 绞车疏通 用 绞 车牵 引铲 泥工 具来 疏 通 管道 的方法 称 为绞车疏通 ， 即在需疏通管道段两端检查井上分 别设置一台绞车， 通过穿绳器将一辆绞车上的钢 丝绳 连接到另 一辆绞车处 ， 利用 绞车来 回绞动钢 丝绳 ， 带动铲泥工具在管道中刮行 ， 从而达到清 通管 道 的 目的。 该 方法 主要适 用于管道 淤积较严 重 、 淤泥粘结密实但未完全堵塞的情况 ， 适用 的 管 径大 小约 为 2 0 0 ～ 8 0 0 m m 的管道 断 面 ， 能 满足 疏通 工具 的通过 即可 。 针对 不 同种类 的沉 积物还 可选择 钢丝 刷 、铁牛 、骨 骼形 松 土器 等疏 通工 具 。 绞车疏通具有设备简单、 价格便宜、 不需下井 作业 ， 能适用于各种不 同类 型的沉积物等优点 ， 在 我国许多城市被采用。但是， 其也有速度比较慢 ， 费工费时等缺点。 1 ． 2 ． 3 射水疏通 采用高压射水车清通管道的办法称为射水疏 通。射水疏通是先从下游检查井开始， 在反射水流 的推动下喷头 自动前进 ，到达上游井后再 用绞盘 将 喷头拖回 ， 将淤泥冲人检查井。 射水疏 通在小 型管道 中使用具 有速度 快 、 效 率高 、 清洁效果好 的优点 ， 除了可清除管底积泥 外， 还能清除管壁 的泥垢 ， 装上特殊喷嘴后还能 切除树根 。在 中型 以上的管道 中 ， 由于喷头离上 部管壁距 离较大 ， 清 除上部管壁 的效 果也 随之 变 差 。在高水 位 的大 管道 中 ，受水 的阻力 的影 响 ， 疏通效果会显著下降。因此 ， 射水疏通主要用于 小型管 道 ， 如疏通 中型 以上管道则需 在低水位 时 进 行 。 1 ． 3 水力疏通 水 力 疏通 法是 指 通过 提 高管 道 中 的水 流压 力 ， 用较大 的流速冲刷管道 内的沉积物 ， 该方法对 排水管道的管径和形状没有严格限制 。 管道水力疏通法 主要利用挡水装置 ，提高水 头差 ， 通过高流速冲洗管道内沉积物， 达到疏通管 道 的 目的。提高水头差的方式有在管道 中安装 闸 门、 放入水力疏通球 以及调整泵站等。一般而言 ， 当管径为 2 0 0 ～ 6 0 0 m m时具有最佳冲洗效果 ， 但要 求上游管道内蓄水丰富， 下游排水通畅， 上游水不 会从支管 中流走 ，同时要求 冲向下游 的污水最终 应进入污水处理厂。水力疏通适用 于各种尺寸的 管道 ， 设备简单， 成本低 ， 但该方法一般不适用于 雨水管道【 4 J 。 2 上海市管道养护机械化发展 上海 自 1 9世纪 中叶起 ，租界敷设排水管道 。 早期 的管道养护较简单 ，直通江河 的排水管道利 用每 日 2次潮水进行 冲刷 ， 其它管道 以竹片 、 摇车 等通沟工具往复疏通。 伴随着排水管道的兴建， 管 道疏通工具在后来 的几 十年中进行 了一些革新改 造 ， 但基本 上还是沿用摇 车 、 铁勺 、 竹 片等简单工 具。2 O 世纪 8 0 年代， 曾从美国等西方国家引进过 高压冲水车等疏通设备， 但是受限于管道管径小、 管龄大等因素， 未能广泛使用[4 1 。 2 0 0 0年 以后 ， 上海市逐级实行排水设施“ 管养 分开” ， 排水 管道养护市 场逐步放 开 ， 但新兴 的小 型养护企业为节约成本 ，大都 以简 易养 护设备 和 人工养护为主 ， 工效低 ， 养护质量难以保证。 为了推动上海市养护机械应用 ， 自2 0 0 5年 ， 上 海市在积极推广新型养护机械 的同时 ，仿效其 它 行业做法 ， 采取 了市级 资金补助 的方式 ， 调动 区级 和企业资金购置专用养护机械， 自此 ， 冲水车、 抓 泥车、 联合式冲吸车、 污泥运输车等一大批养护机 械被应 用 于上海 市排 水 管道设 施 养护 中 ，成 为 “ 2 0 0 9 ～ 2 0 1 0年养护大会 战” 取得成功的基础。 2 0 1 1 年为 了进一步巩 固“ 养护大会 战” 所取得 的成绩 ， 稳步提高行业排水管道养护管理的整体水平 ， 上 海市水务局对本市排水管道设施养护提出了管理 工作常态化 的要求 ，在工作 目标 中明确提出希望 各区县排水管理单位能进一步提高排水管道的机 械化养护水平 ， 养护机械使用率达到 8 5 ％以上。 近 年来 ， 上海各 区( 县 ) 排水管道机 械化养护水平 得 到不断提高， 全市养护机械化疏通率从 2 0 0 8 年的 不足 7 0 ％增长至 2 0 1 3年的近 9 0 ％。 养护机械的应 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m