管道檢測及非開挖技術(shù)

一、管道檢測方法--------CCTV管道檢測方法--------潛望鏡檢測--------聲吶探測--------管道電法測漏儀系統(tǒng)--------推桿式管道內(nèi)窺攝像系統(tǒng)第2頁/共50頁CCTV管道檢測方法CCTV檢測儀裝備有高清的攝像頭、爬行器及燈光系統(tǒng)，完全由帶遙控操縱桿的監(jiān)視器控制，操作簡單，移動方便?？梢赃M行影像處理、記錄攝像頭的旋轉(zhuǎn)和定位。具有高質(zhì)量的圖像記錄和文字編輯功能。其主要工作部分為一部四輪驅(qū)動的攝像小車和一臺計算機。根據(jù)不同管徑，可以選用不同型號的CCTV。通過它能夠?qū)⒐艿乐械那闆r一覽無余。在項目中對管內(nèi)情況實在無法得知的時候，便采用此設(shè)備對管段進行檢查。第3頁/共50頁

方法適用環(huán)境

1、管徑大于D4002、管內(nèi)水位低于10cm3、檢測前需進行管道清洗工作，去除管內(nèi)障礙物及淤泥。第4頁/共50頁檢測設(shè)備及優(yōu)缺點

CCTV的基本設(shè)備包括有：（1）攝影機；（2）燈光；（3）電線（線卷）及錄影設(shè)備；（4）攝影監(jiān)視器；（5）電源控制設(shè)備；（6）承載攝影機的支架；（7）牽引器；（8）長度計算器。優(yōu)點：缺陷部位顯示非常清晰，缺陷部位量測精準。缺點：對檢測管道要求較高，檢測速度較慢。第5頁/共50頁CCTV檢測示意圖第6頁/共50頁CCTV檢測主要設(shè)備

第7頁/共50頁檢測工作流程第8頁/共50頁排水管道功能性缺陷分類、代碼及等級表第9頁/共50頁排水管道結(jié)構(gòu)性缺陷分類、代碼及等級表第10頁/共50頁

管道潛望鏡檢測法工作原理管道潛望鏡檢測是目前國際上用于管道狀況檢測最為快速和有效的手段之一。該設(shè)備配備強力照明光源和便攜式電源，非常適合野外和移動工作場所。管道潛望鏡采用伸縮桿將攝像機送到被檢測管井，對各種復(fù)雜的管道情況進行視頻判斷。工作人員對控制系統(tǒng)進行鏡頭焦距、照明控制等操作，可通過監(jiān)視器觀察管道內(nèi)實際情況并進行錄像，以確定管道內(nèi)的破壞程度、病害情況等，最終出具管道的檢測報告，作為管道驗收，養(yǎng)護投資的依據(jù)。第11頁/共50頁

潛望鏡設(shè)備第12頁/共50頁應(yīng)用范圍用于市政雨污水管網(wǎng)、窨井.檢修井及孔洞的養(yǎng)護工作?？赏ㄟ^檢測畫面快速直觀判定管道內(nèi)部堵塞、塌陷、非法插入、錯位、裂痕等各種缺陷狀態(tài)，為管道的更新或修復(fù)工作提供評估依據(jù)；用于管網(wǎng)施工單位的工程自檢，可隨時抽檢管網(wǎng)施工動態(tài)，避免施工漏洞；同時可為項目的竣工驗收提供評估資料；用于管網(wǎng)管理單位對新建項目的竣工驗收；用于在役管道的普查、養(yǎng)護、抽查等工作； 用于各種儲罐、槽、箱等內(nèi)部情況的視頻檢測；第13頁/共50頁優(yōu)缺點優(yōu)點：檢測速度快，對管道環(huán)境要求不高，輔助人工少。缺點：缺陷位置定位不準。方法適用環(huán)境水位低于管徑的50％；要求檢測管段為直線管段;

探測距離近35m第14頁/共50頁

管道聲吶探測法聲吶探測原理

聲納系統(tǒng)采用一個恰當(dāng)?shù)慕嵌葘艿纼?nèi)側(cè)進行檢測，聲納探頭快速旋轉(zhuǎn)，向外發(fā)射聲納信號，然后接收被管壁或管中物發(fā)射的信號，經(jīng)計算機處理后，形成管道的橫斷面圖。第15頁/共50頁聲吶探測原理聲納為英語sonar的音譯，是英語Soundnavigationandranging的縮寫，是利用聲波對水下物體進行探測和定位識別的方法和所用設(shè)備的總稱。聲納可分為被動聲納（無源聲納）和主動聲納（有源聲納）兩大類。主動聲納利用自身裝置向水中發(fā)射聲波，通過接收水下物體的反射回波發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，目標(biāo)的距離可通過發(fā)射脈沖和回波到達的時間差進行測算；聲納檢測系統(tǒng)在計算機及專用軟件系統(tǒng)的支持下對接收的反射聲波信號進行自動處理，以測定檢測目標(biāo)的各種參量，達到進行管道運行狀況檢測的目的。置于水中聲納發(fā)生器令傳感器產(chǎn)生響應(yīng)，當(dāng)掃描器在管道內(nèi)移動時，可通過監(jiān)視器來監(jiān)視其位置與行進狀態(tài)，測算管道的斷面尺寸、形狀，并測算破損、缺陷位置，對管道進行檢測。第16頁/共50頁聲吶探測界面第17頁/共50頁該系統(tǒng)適用于不宜進行CCTV檢測的充滿度較高的污水管道，適用于直徑（斷面尺寸）從125mm至3000mm范圍內(nèi)各種材質(zhì)的管道和渠箱。聲納系統(tǒng)可辨認并定位管道內(nèi)部的沉積物、凝結(jié)物，同時對大于3mm的開放（通透）形裂隙進行檢測和定位。專用軟件系統(tǒng)可以達到3D效果，管內(nèi)斷面數(shù)據(jù)為X、Y，已檢測的路線距離為Z，連續(xù)記錄的檢測數(shù)據(jù)可以以立體圖的方式在計算機上顯示，檢測結(jié)果直觀。管內(nèi)斷面數(shù)據(jù)為X、Y，已檢測的路線距離為Z，檢測數(shù)據(jù)連續(xù)記錄，檢測結(jié)果直觀。第18頁/共50頁聲納檢測儀將管道分解成若干個斷面進行檢測，經(jīng)過綜合判斷達到檢測目的

第19頁/共50頁第20頁/共50頁聲吶檢測系統(tǒng)針對的問題聲納系統(tǒng)可以檢測管道的問題：水平面以下淤泥沉積、沉積物厚度、垃圾堵塞、堵塞物、大小管道變形、接口錯位管道淤積主要帶來兩大問題：降低過水能力、產(chǎn)生硫化氫等有毒有害氣體聲納檢測除了能夠提供專業(yè)的掃描圖像，對管道斷面進行量化外，還能結(jié)合計算確定管道淤積程度、淤泥體積、淤積位置，計算清淤工程量和提供清淤地點，并且可以計算管道的現(xiàn)有過水能力，分析發(fā)生道路積水或路面冒水等極端情況的可能性。聲納檢測時管道內(nèi)的水深應(yīng)大于300mm。當(dāng)探頭無法行進或被埋入泥沙時，應(yīng)停止檢測。聲納檢測可與CCTV檢測同步進行。聲納檢測的輪廓圖不宜作為結(jié)構(gòu)性缺陷的最終評判依據(jù)，應(yīng)用電視檢測方式予以證實或以其他方法判別。聲納系統(tǒng)包括水下探頭、連接電纜和帶顯示器聲納處理器。探頭可安裝在爬行器、牽引車或漂浮筏上，使其在管道內(nèi)移動，連續(xù)采集信號。每一個發(fā)射/接收周期采樣250點，每一個360度旋轉(zhuǎn)需執(zhí)行400個周期。探頭的行進速度不宜超過0.1m/s。第21頁/共50頁管道電法測漏儀系統(tǒng)第22頁/共50頁檢測原理在焊接連接的防腐鋼管或非金屬管道內(nèi)的內(nèi)置示蹤線上施加檢測信號，信號沿管壁或示蹤線導(dǎo)體與水的傳導(dǎo)，當(dāng)管道完好時，信號電流會囿于管道內(nèi)，當(dāng)發(fā)生泄漏故障時，信號電流將通過水的傳導(dǎo)，泄漏進入大地，形成漏水點周圍的大地電位梯度場，通過定位漏電場中心點來確定漏水點的位置，通過測量電位的大小，來確定漏口的大小。第23頁/共50頁施測技術(shù)定位漏點是通過以下三個步驟來實現(xiàn)的，首先通過探管儀檢測，將管道漏點的范圍由面縮小為線（管線位置），其次通過檢漏儀將管線上漏電點找出，范圍由線縮小為點（漏電點），再次通過聽音儀聽音，將范圍由多個漏電點縮小為漏水點，具體施測過程如下：1）發(fā)射機向地下管線（示蹤線）發(fā)射一交變電流信號，通過除銹，增加接地數(shù)量，給接地極澆水等方式，使之阻抗匹配，信號電流沿單線—大地回路，構(gòu)成地下管線檢測場。2）兩名檢測人員采用縱向法檢測，前面的人持探管儀探管導(dǎo)向，后面的人持檢漏儀檢測漏電點，當(dāng)后面的人檢測到信號由小到大，又由大到小時，放慢檢測速度，觀察鎖定兩人等距回零的中間位置，繼續(xù)前進，后面的人走到這一位置時，數(shù)值響應(yīng)又變得最大。3）在該最大點用聽音儀在地表聽音，若聽到震動音，則為漏水位置，若聽不到振動聲音，則只漏電不漏水，如果漏電點太多，可噴漆記號，日后專門聽漏。管道埋土太深時，可將檢漏棒打入泥土中靠近管道聽音。當(dāng)檢測范圍內(nèi)只有一處漏電點時，則漏電點同時也就是漏水點第24頁/共50頁優(yōu)勢及適用條件所謂電法測漏就是在非金屬管道中置入裸示蹤線，將與非金屬管線連接的接口、三通、彎頭、電熔插頭與外界土壤接觸部位進行電絕緣，利用示蹤線發(fā)射檢測信號，傳導(dǎo)電流，在漏口處會形成大地電位梯度及充水土壤介電常數(shù)的差異，初步判斷漏水點，最終以聽音法確認開挖修補的方法。優(yōu)勢：檢測深度大；測試速度快；限制條件少；檢測參數(shù)多；調(diào)節(jié)范圍廣；全天候工作；檢測精度高；可實現(xiàn)遙測及自動化控制。適用：能夠?qū)CTV、聲吶等檢測手段無法適用的管道接頭、支管進行檢測，具有檢漏率高、定位準確、操作簡單、成本低廉等優(yōu)勢。第25頁/共50頁推桿式管道內(nèi)窺攝像系統(tǒng)第26頁/共50頁推桿式管道內(nèi)窺攝像系統(tǒng)原理該系統(tǒng)由一體化主控制器、柔性推桿電纜盤、高精度耐用攝像頭三部分組成。使用柔性推桿電纜將位于其前端攝像頭推送入管道內(nèi)部，并集成了LED照明燈，對管道內(nèi)部影像的預(yù)覽與錄制，從而達到檢測目的。用推桿式管道內(nèi)窺攝像機對排水管道和管網(wǎng)進行快速視頻勘察驗收、普查評估。第27頁/共50頁

適用范圍適用于住宅、小型商業(yè)場所、特種工廠以及市政工程管道內(nèi)部進行勘察、檢測，包括其他檢測儀器無法進入的細長、狹小、彎轉(zhuǎn)型管道。其操作簡單、功能強大、適用范圍廣。

性能特點

主控制器一體化設(shè)計，操作簡單；大容量電源，儲存設(shè)計；柔性推桿設(shè)計，狹窄復(fù)雜空間也能自由游走；攝像頭堅固耐用，成像清晰，圖像自動回正；配套管道檢測視頻判斷讀報告軟件。第28頁/共50頁二、舊管道的更換和修復(fù)方法眾多，適應(yīng)各種管道施工量急劇增加管道更換

爆管法、裂管法、吃管法管道修復(fù)

內(nèi)襯法、改進的內(nèi)襯法、軟襯法、纏繞法、噴涂法、

澆注法、管片法、不中斷修復(fù)法、化學(xué)穩(wěn)定法、局

部修補法（補釘法、密封法、絞接管法、灌漿法、

機器人法等）第29頁/共50頁舊管道的更換和修復(fù)第30頁/共50頁爆管法第31頁/共50頁爆管法第32頁/共50頁爆管法的優(yōu)缺點及適用范圍優(yōu)點可保持或增加原管的設(shè)計能力（直徑可擴大150%）施工速度快，對地表的干擾少可利用現(xiàn)有的工作井缺點舊管埋深較淺或在不可壓密的地層中時，可能引起地表隆起可能損壞鄰近的管線不適合于彎管的更換分支管的連結(jié)需開挖進行適用范圍管徑為50~1200mm管線長度一般為250m適用于由脆性材料制成的管道（陶土管、混凝土管、鑄鐵管）的更換，新管可以是PE管、聚丙烯、陶土管和玻璃鋼管等第33頁/共50頁裂管法第34頁/共50頁吃管法第35頁/共50頁傳統(tǒng)的內(nèi)襯法第36頁/共50頁傳統(tǒng)的內(nèi)襯法的優(yōu)缺點及適用范圍優(yōu)點施工簡單，對工人的技術(shù)要求低投資少、施工成本低可適應(yīng)大曲率半徑的彎管缺點過流斷面損失較大，但管徑較大時影響較小環(huán)形間隙要求灌漿支管連結(jié)需開挖進行一般只適用于園形斷面的管道適用范圍管徑60-2500mm管線長度可達300m適用于各類管道的修復(fù)第37頁/共50頁改進的內(nèi)襯法第38頁/共50頁改進的內(nèi)襯法第39頁/共50頁改進的內(nèi)襯法的優(yōu)缺點及適用范圍方法冷軋縮徑法（一般可縮小10%）熱拔縮徑法（一般可縮小6-20%）變形法（如變成U形）優(yōu)點不需灌漿，施工速度快過流斷面的損失很小可適應(yīng)大曲率半徑的彎管缺點支管接頭需開挖進行舊管的結(jié)構(gòu)破壞會導(dǎo)致施工困難適用范圍管徑為50-1200mm管線長度可達1000m適合各類管道的修復(fù)第40頁/共50頁軟襯法第41頁/共50頁軟襯法制作軟襯管（管徑、壁厚、長度）根據(jù)管道的用途不同，選用不同的樹脂，常用的樹脂有三種：非飽和的聚合樹脂（由于性能好、而且經(jīng)濟故使用得最廣）、乙烯酯樹脂和環(huán)氧樹脂（耐腐蝕、耐高溫，主要用于工業(yè)管道和壓力管道）置入軟襯管（翻轉(zhuǎn)、絞拉）第42頁/共50頁軟襯法加熱固化（熱水、蒸氣、紫外線）第43頁/共50頁軟襯法的優(yōu)缺點及適用范圍優(yōu)點施工速度快沒有接頭、表面光滑、流動性好可適應(yīng)非園形斷面和彎曲的管段不需灌漿，過流斷面損