王 凱 劉錦國(guó) 李 放 李小榮

（1.中交一航局生態(tài)工程有限公司，廣東深圳 518000；2.中交一航局第五工程有限公司，河北秦皇島 066000；3.中交一航局生態(tài)工程有限公司，廣東深圳 518000）

1 現(xiàn)狀主要高壓管道清洗噴頭種類(lèi)介紹

清洗吸污車(chē)主要依托于高壓水射流對(duì)管內(nèi)淤積物進(jìn)行沖洗，以達(dá)到清淤效果。水射流的射出形式極大程度依賴(lài)于清洗噴頭[1-2]。

（1）常規(guī)噴頭。高壓清洗車(chē)1～10號(hào)噴頭：高壓清洗車(chē)通常一根管道要配備好多種噴頭，該噴頭功能也各不一樣，有下水管道中前進(jìn)沖洗噴頭，后退倒沖噴頭等，一般是10個(gè)備用更換。分1號(hào)噴頭、2號(hào)噴頭、3號(hào)噴頭一直到10號(hào)噴頭。10號(hào)噴頭為沖洗路面噴頭。具體來(lái)說(shuō)，1～4號(hào)為管道疏通（穿透、破碎、攪拌堵塞物）；5～6號(hào)為管道清洗（進(jìn)一步攪拌、破碎、沖刷堵塞物）；7～9號(hào)為管道清潔（沖洗并將堵塞物帶到下游沉井去）；10號(hào)直噴頭為作業(yè)場(chǎng)地以及其他表面清洗用。

除了直噴頭以外，每個(gè)噴頭都有向后的6個(gè)噴射孔（一邊穿透、破碎、攪拌堵塞物，一邊推動(dòng)噴頭和耐高壓水管前進(jìn)），其中2、3、5、8號(hào)還有一個(gè)前噴孔（穿刺堵塞物并作為導(dǎo)引孔）。1～4號(hào)壓力較大，噴射孔徑為Φ1.8～2.2 mm；5～6號(hào)壓力不大，噴射孔徑為Φ2.2、2.5 mm；7～9號(hào)壓力較小，噴射孔徑為Φ3 mm。1號(hào)噴頭噴射角為（噴射角決定管道直徑以及推進(jìn)力和清潔度）25°、2號(hào)35°、3號(hào)40°、4號(hào)45°、5～6號(hào)40°、7號(hào)40°、8～9號(hào)45°。

（2）清洗噴頭。適合于全方位清洗管道，特別適合小管徑管道。借助于噴頭的輕便、適合弧形管道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，所以也可用于清洗復(fù)雜、有問(wèn)題的管道。噴頭材質(zhì)為特種鋼，不生銹，高耐磨。

（3）水雷噴頭。特別適合于清洗管道中及管底的沉積物（如沙子、礫石、污垢等），適合于噴頭需要強(qiáng)大推進(jìn)力的管道。噴頭材質(zhì)為特種硬化不銹鋼，噴嘴可更換。

（4）帝王噴頭。具有兩個(gè)不同的噴射角度。因此特別適合于管道的最佳全方位清洗，威力強(qiáng)悍。

（5）蘭博噴頭。蘭博噴頭專(zhuān)門(mén)用于完全堵塞、有堅(jiān)硬淤塞的下水道。多棱角的噴頭前方噴射和鉆頭同時(shí)集于一體。鉆頭尖深深鉆入堵塞物之中，水流沖開(kāi)堵塞物并將其向后沖走。噴頭始終在管道中間部位作業(yè)，所以也能用于有接頭錯(cuò)位的管道。鉆頭和噴嘴可更換，噴頭采用鋼材質(zhì)，耐磨性極強(qiáng)。

（6）彩虹噴頭。彩虹噴頭具有兩層噴嘴和不同的噴射角度。不但加速了噴頭的推進(jìn)速度，還特別適合于管道的底部淤泥清洗和拖出，威力強(qiáng)悍。

（7）悟空噴頭。悟空噴頭是利用水流的離心作用和反作用力的推動(dòng)作用，使噴頭邊噴水邊旋轉(zhuǎn)。前端的高壓水流形成交叉，對(duì)管道截面積上的污垢進(jìn)行類(lèi)似沖擊鉆一樣的旋切和剝離，高效清除下水管道中各種污物、堅(jiān)硬污垢。

（8）銑刀噴頭。銑刀噴頭是在悟空噴頭的基礎(chǔ)上增加了銑刀頭部，加強(qiáng)了噴頭的穿透性，可以應(yīng)對(duì)管道中大部分的障礙物。

（9）振動(dòng)噴頭。震動(dòng)噴頭是通過(guò)噴頭的上下震動(dòng)，使得管道上的頑固附著物脫落特別適用于清除頑固、堅(jiān)硬污垢。

（10）山竹噴頭。山竹噴頭高效清除下水管道中各種沉積污物、堅(jiān)硬污垢，如水堿、水泥淤積、樹(shù)根等。配有適合各種管徑的鏈條，借助于鏈條進(jìn)行清理堅(jiān)硬污垢，鏈條可以在銑頭工作的同時(shí)自動(dòng)磨銳。是配合中等功率泵的理想銑頭。

（11）寶蓮噴頭。寶蓮噴頭專(zhuān)門(mén)解決管道內(nèi)硬化沉積物、管道突起物及植物根部等疏通問(wèn)題。噴頭配備大型強(qiáng)力旋轉(zhuǎn)切割盤(pán)，可根據(jù)不同堵塞物更換多種形式的刀頭，后置合金鏈條更可拋光管壁。是目前針對(duì)管道內(nèi)頑固堵塞物清理的最佳清洗方案。

（12）船型噴頭。船型噴頭其扁平的身形更利于在管道內(nèi)淤積物表面前進(jìn)，密集強(qiáng)勁的噴頭可以將管底淤泥全部帶出，對(duì)底部淤泥清洗效果極佳。

（13）管底噴頭。與傳統(tǒng)的清洗噴頭相比，管底清洗噴頭的清洗效果超級(jí)顯著。通過(guò)水流在噴頭之內(nèi)最佳的轉(zhuǎn)向，不但沒(méi)有使水流減速，反而使全部水能毫無(wú)損失用于清洗工作之中。該噴頭也可用于清洗槽溝。

（14）天鴿噴頭。天鴿噴頭是一款新型自旋轉(zhuǎn)管道清洗噴頭，頭部采用大角度高速旋轉(zhuǎn)清洗頭，可最大清洗直徑1.2 m管道內(nèi)壁，尾部采用多孔后噴頭保證其足夠的推進(jìn)力及排污能力。相比傳統(tǒng)固定式清洗噴頭，清洗效率提高1倍以上，同時(shí)節(jié)約能耗50%以上，是今后節(jié)能高效清洗管道的必備產(chǎn)品。

2 工程概況及清淤過(guò)程中遇到的管道功能性缺陷問(wèn)題

光明區(qū)存量排水設(shè)施提質(zhì)增效工程范圍為深圳光明區(qū)光明水質(zhì)凈化廠(chǎng)服務(wù)范圍內(nèi)，涉及廠(chǎng)站配套管網(wǎng)5 km，7條茅洲河一級(jí)支流河道測(cè)繪38 km，城中村排水管網(wǎng)349 km，工業(yè)區(qū)及小區(qū)存量管網(wǎng)1 773 km，暗渠、暗涵43 km。項(xiàng)目部主要負(fù)責(zé)對(duì)工程范圍的管道和暗涵進(jìn)行清淤工作（包含管道封堵、井下抽水、淤泥運(yùn)輸及處置等工作），并配合測(cè)繪評(píng)估的外業(yè)工作。

該項(xiàng)目清淤施工的主要目的是給管道檢測(cè)工作創(chuàng)造條件，為CCTV機(jī)器人在管道中前進(jìn)掃除障礙，并不需要將范圍內(nèi)所有的管道功能性缺陷問(wèn)題徹底解決；所以本項(xiàng)目的清淤工法采用高壓水射流清淤法。在清淤施工過(guò)程中，遇到的常規(guī)高壓清洗噴頭難以解決的管道功能性缺陷問(wèn)題大致可歸為以下幾類(lèi)：

（1）管道淤積堵死。此種管道問(wèn)題大多數(shù)是由于管道內(nèi)部泥沙沉積極多，達(dá)到滿(mǎn)管或幾乎滿(mǎn)管狀態(tài)。此種情況下，傳統(tǒng)清淤?lài)婎^在清洗過(guò)程中遭受了極大的淤泥阻力，幾乎無(wú)法鉆入淤泥，更別提清洗管道。

（2）管道內(nèi)油污淤積。管內(nèi)淤積物主要為油脂類(lèi)污物，混合淤泥風(fēng)干后附著在管壁上。此類(lèi)污物干燥后硬度高，普通清洗噴頭力度不足，無(wú)法將其擊散，清洗效率極其低下。

（3）管道頂部板結(jié)油污。管道頂部板結(jié)有頑固污垢，一般管道清洗，清洗噴頭由于自重貼著管底進(jìn)退，水流也主要沖洗了管道底部，對(duì)于頂部的污垢清洗力有限。

（4）管道底部板結(jié)混凝土、工業(yè)區(qū)廢膠等。多見(jiàn)于工業(yè)區(qū)內(nèi)，主要是由工業(yè)區(qū)內(nèi)偷排偷倒工業(yè)廢品所導(dǎo)致。由于混凝土、廢膠等板結(jié)在管道底部，十分堅(jiān)硬，一般清洗噴頭的水流根本無(wú)法將其擊碎，很難清洗干凈此類(lèi)管道。

（5）管道內(nèi)樹(shù)根。由于樹(shù)根的韌性及頑固性，一般的清洗噴頭水流無(wú)法切斷其樹(shù)根，目前此種問(wèn)題解決難度高。

（6）管道內(nèi)有磚塊、混凝土塊。此種管道問(wèn)題較為常見(jiàn)，主要是建筑垃圾被帶入管道內(nèi)部所造成的管道於堵。目前采用的解決方法是多次沖洗，直到水流將異物帶出管道。但效率極低且廢水量很大，極大程度縮短了作業(yè)車(chē)輛的單次作業(yè)時(shí)間。

（7）管道內(nèi)塌陷。此種管道問(wèn)題主要是由于管道受到的地面擠壓超出了自身的承載極限，故管道出現(xiàn)破裂、斷裂現(xiàn)象，致使管道內(nèi)部堵死或者部分堵死。該情況下，由于清洗噴頭是貼著管底前進(jìn)的，在碰到此類(lèi)后障礙后完全無(wú)法前進(jìn)，極大影響了清淤的效率。

（8）管道內(nèi)有墻封堵。此種管道問(wèn)題大都是由于城中村、小區(qū)及工業(yè)區(qū)內(nèi)偷接亂排人員所砌筑。管道內(nèi)直接被一堵磚墻堵死，常規(guī)清洗噴頭無(wú)法穿過(guò)封堵墻，影響了清淤效率。

（9）管道變徑（由大變小、由小變大）。此種管道問(wèn)題是目前很難解決的一種問(wèn)題。當(dāng)管道直徑由大變小時(shí)，常規(guī)清洗噴頭在清洗過(guò)程中，前進(jìn)至變徑處便會(huì)被卡在直徑差的交界處。由于噴頭受自身重力因素影響，無(wú)法“跳上”這一臺(tái)階。當(dāng)管道直徑由小變大時(shí)，噴頭前進(jìn)并不會(huì)受到阻礙，但當(dāng)噴頭到達(dá)另一端井口，開(kāi)始往回帶淤積物時(shí)，大多淤積物都會(huì)被卡在變徑處的臺(tái)階處，影響管道清洗的質(zhì)量。

3 對(duì)各類(lèi)管道功能性缺陷問(wèn)題的清洗噴頭適配方案

（1）管道淤積堵死。當(dāng)淤積泥沙不是過(guò)多時(shí)可采用水雷噴頭，既保證了穿透性，又保證了清洗效率；當(dāng)淤積泥沙過(guò)多時(shí)，先采用蘭博噴頭對(duì)淤積物進(jìn)行穿刺，清洗出一條通道，后根據(jù)管徑換用帝王噴頭或其他清洗噴頭進(jìn)行清洗。

（2）管道內(nèi)油污淤積。淤積油污采用悟空噴頭，其旋轉(zhuǎn)的水射流可像沖擊鉆般旋切剝離附著污物。比較嚴(yán)重時(shí)，悟空噴頭穿透性不足，選用銑刀噴頭進(jìn)行清洗。

（3）管道頂部板結(jié)油污。應(yīng)對(duì)頂部板結(jié)污垢，優(yōu)先選用悟空噴頭。當(dāng)固結(jié)污物十分頑固，悟空噴頭效果不理想時(shí)，換選震動(dòng)噴頭，通過(guò)其振動(dòng)性將污垢敲擊下來(lái)。

（4）管道底部板結(jié)混凝土、工業(yè)區(qū)廢膠等。選用振動(dòng)噴頭，通過(guò)噴頭的錘擊擊碎板結(jié)物，再通過(guò)水射流沖洗至檢查井口。

（5）管道內(nèi)樹(shù)根。選用銑刀噴頭進(jìn)行清洗。當(dāng)樹(shù)根纏繞在管道頂部時(shí)通過(guò)山竹噴頭進(jìn)行疏通。

（6）管道內(nèi)有磚塊、混凝土塊。使用山竹噴頭、寶蓮噴頭進(jìn)行疏通。優(yōu)先選用山竹噴頭，當(dāng)山竹噴頭力度不足時(shí)換用寶蓮噴頭。

（7）管道內(nèi)塌陷。使用銑刀噴頭，通過(guò)噴頭前端銑刀部分穿過(guò)塌陷障礙段，并往復(fù)多次完成管道的基本疏通。此方法治標(biāo)不治本，后期仍需管道修復(fù)已完成管網(wǎng)性能的恢復(fù)。

（8）管道內(nèi)有墻封堵。使用寶蓮噴頭，通過(guò)噴頭前端的銑刀盤(pán)，將障礙墻打磨切削，直至穿透已完成管道疏通清洗的任務(wù)。

（9）管道變徑（由大變小、有小變大）。使用振動(dòng)噴頭，借助其彈跳性越過(guò)管道口徑突變所造成的斷崖式障礙。

4 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目工程范圍內(nèi)排水管網(wǎng)環(huán)境條件復(fù)雜多樣，加之管道建設(shè)的年限長(zhǎng)短不一、管道材質(zhì)各異、管徑多樣等因素，在清淤施工的過(guò)程中遇到了管道結(jié)構(gòu)性缺陷問(wèn)題和管段功能性缺陷問(wèn)題。本工程主要解決的是范圍內(nèi)的管道功能性缺陷問(wèn)題，探索出一套針對(duì)各類(lèi)不同的管道結(jié)構(gòu)性缺陷問(wèn)題，均有一系列解決措施的系統(tǒng)清淤方案。該套方案主要是通過(guò)施工過(guò)程中對(duì)高壓清洗噴頭的精準(zhǔn)選擇，輔助配套的操作工法，能以最經(jīng)濟(jì)、快捷的清淤方案去解決，為今后類(lèi)似項(xiàng)目在實(shí)操層面提供了參考。