市政管涵擔負著收集、輸送城市生活污水、工業廢水和雨水的重要功能。如果說高樓大廈是一座城市光鮮的外表,下水道就是城市的“血脈”。
研究表明,排水管道中60%存在沉積物(生活垃圾、水泥砂漿等雜物),15%的管道沉積物量較大。若不及時清理會影響管道過流能力,導致排水管道的高水位運行,嚴重時甚至會出現污水溢流現象,污染水環境,造成經濟損失。因此,對城市管涵的清淤手段探索已成為當前城市發展的重要一環。
那么,目前排水管道清淤疏通的主要方法有哪些呢?
水力沖刷清淤法
在管道上游選擇合適的檢查井作為臨時集水的沖洗井,用管塞、橡膠氣堵等工具堵塞下游管道,當上游管道水位漲到預期高程時,形成足夠的水頭差,快速移除管塞或氣堵釋放水頭差,讓積水利用水頭壓力,以較大的流速沖洗中下游管道。
高壓水射流清淤法
主要用1臺高壓噴射車,裝備有大型水罐、機動卷管器、高壓水泵、射水噴頭等。操作時由汽車引擎驅動高壓泵,將水加壓后送入射水噴咀??可渌a生的反作用力,使射水噴頭和膠管一起向相反方向前進,同時也清洗管道壁。當噴頭到達一定的距離時,機動絞車將軟管卷回,此時射水噴頭繼續噴射水流,將管道內殘留的沉積物沖到下游檢查井,然后由吸泥車將其吸走。
竹片疏通清淤法
管道竹片(玻璃鋼竹片)疏通清淤的施工方法是利用天然竹片或玻璃鋼竹片的韌性和硬度,人工使其穿入管道內部,頂推淤積阻塞部位或擾動底部沉積泥,利用管道水流自流而下,達到疏通清淤的目的。
絞車疏通清淤法
首先是先用TT片穿過需要清通的管道段,TT片是一種用來連接兩端檢查井穿引鋼絲繩的工具,一般為竹片或穿管器。TT片一端系上鋼絲繩,系住清疏工具的一端,在清通管段的兩端檢查井上各設1臺絞車,當TT片穿過管段后,將鋼絲繩系在另1臺絞車上,然后再利用絞車來回往復絞動鋼絲繩,帶動清通工具將淤泥刮到下游檢查井內,從而使管道得到清通。
不同于開闊水面,市政管涵空間狹小,其中的污水通常能析出硫化氫、甲皖、二氧化碳等有毒有害氣體,某些工業生產污水還能析出石油、汽油或苯等易燃易爆氣體。因此,結合上述方式我們不難看出,目前這些主流的清淤方式存在不少弊端:
1、自動化智能化程度低,基本是人工加工具,效率低效果差,危險性大(如有毒有害氣體或介質危害人身安全)
2、需要停工、停產、停運,影響正常生活和生產
3、需要繁雜的作業準備以及復雜的安全防護,準備和防護工作繁重復雜,浪費大量人力
4、現有作業手段存在揚塵和污染物拋灑,污染環境
5、現有的技術和工藝存在摩擦打火引起閃爆的風險
針對市政管涵清淤痛點,西安阿爾法實業有限公司研制出了用于市政管涵的清淤機器人,滿足了防爆隔爆防水等要求。
該設備由水下作業端、工作站(動力機柜、控制機柜、)后處理端、管線組成。動力機組為整個新系統提供所需的動力支持,由發電機、液壓站組成;控制機柜監測和控制整體系統的運行(可實現遙控或者5G遠程智能檢測和控制);工作前端由履帶車底盤搭載工作部件。根據介質的不同選擇不同的提取方式和輔助工具,提取方式分為:自吸、氣提、泵送、推送、鉸龍等多種模式,輔助工具分為攪吸頭、絞龍旋耕、絞龍破碎攪吸頭、張合劃撥臂、鏟斗叉斗、滾筒式毛刷、高壓水噴頭等,以及照明視訊設備。工作后端主要是預處理前端提取出來的介質,實現干濕分離或者垃圾縮量目標;管線由控制線纜和傳送管道組成,傳導信號和介質。
阿爾法清淤機器人實現了有限空間作業“系統(泵)不停運、人員不下井、污泥不落地、泥砂水分離”的安全、生態、環保的清淤固化目標,解決了市政管道清淤施工的難題。