【摘要】调查了城市排水管道常见的检测技术,并对各种检测技术的优缺点及适用性进行了对比和论述,方法各有优劣,需要人们不断地探索和改进,以求更高效地对城市排水管道进行检测,保障城市的健康发展。 【关键词】排水管道;管道检测;非开挖修复
【正文】
1 5a5a5a技术背景
随着我国经济的飞速发展,我国城市污水管网的规模也在迅猛扩张;但管网的塌陷、破损、渗漏等结构性缺陷频出,甚至引发了人民众的生命财产损失与道路恶性事故的发生。在《城镇排水管渠与泵站维护管理技术规程》中,首次将排水管道检测列入推荐性验收标准,并明确规定了检测设备、环境条件等。对检测出的结构性问题,相比开挖修复,非开挖地下管道修复具有施工周期短,对地面交通影响小,对周围环境影响小,更有优势。
2 检测的方法
2.1闭路电视检测技术
闭 路 电 视 检 测 (Closed Camera TV Inspection),简称 CCTV 系统,闭路电视技术逐步被应用于管道的摄像检查中,解决了人工检测的局限性问题,更为客观的反映管道的运行状况,也改善了城市排水管道检测作业人员的工作环境。CCTV 设备由摄像、照明、爬行器、线缆、显示器和控制系统等部件组成,通过自动爬行驱动进入下水管道内部,拍摄并录制管道内部的质量状况。
2.2电子潜望镜检测技术
电子潜望镜是一种将反光镜和电视检查结合在一起的检测工具,主要由控制器、显示器、连接电缆、摄像镜头和灯光系统、伸缩杆等组成。通过可调节长度的伸缩杆将高放大倍数的摄像机伸入窨井后,高质量的聚光、散光灯配合镜头电子摄像高倍变焦的能力,使得一定距离内的排水管道得到较为清晰的影像资料。
2.3声纳检测技术
声纳检测是采用声波技术对管道等设施内水下物体进行探测和定位的检测方法。利用声波
可以通过水传播,遇固体反射的原理,声纳头向管壁发出声纳信号,同时接收反射信号, 系统通过颜区分声纳信号的强弱,从而分辨出不同介质的轮廓,模拟成管道内部的断面图,通过断面图查明管道内部状况管道。
2.4水下机器人
蜂巢发动机带水检测技术采用的管道机器人主要针对DN800以上的中大型污水管,水体能见度为零,半管或满管运营状态下进行数字化检测。管道机器人包括管道视频、管道声呐、搭载器、控制箱、线盘(带计米功能)。带水检测技术能有效克服CCTV视频检测技术使用场景受限等问题,并通过全过程机器替代人作业的方式提供更为准确的病害定位与测量。
3 修复的方法
3.1穿插法
3.1.1短管及管片内衬。短管及管片内衬是将特制的塑料短管或管片由检查井进入管内组装成衬管,然后逐节向旧管内推进,最后在新旧管道的空隙间注入水泥浆固定的技术。此种方法可以延长管道寿命,增强管道结构强度,但是也存在弊端,就是管道断面损失较大。
3.1.2折叠内衬法。爬墙式
排水管道非开挖修复工艺中的折叠管牵引内衬修复技术,主要是选用聚乙烯软管对管道进行修复,其施工原理是 :在聚乙烯软管生产过程中直接将软管制作成 U 型,然后将聚乙烯软管牵引进管道内部,通过相应技术手段使聚乙烯软管恢复成圆形并贴紧旧管道内壁,从而达到修复排水管道的目的。
3.2原位固化法( CIPP) 施工
原位固化的原理是将树脂浸渍在纤维软管中, 通过现场安装施工将软管置入原有管道中,使软管和原有管道紧密贴合,在特定条件下使树脂发生固化反应,从而在原有管道内部形成一层新的内衬,施工完成后的内衬管单独或者与原有管道共同承载管道上方的所有载荷。木砧板
3.2.1翻转原位固化
翻转原位固化适用千 DN150- DN2700 的圆形、矩形和蛋形管道修复,将衬管设计成结构性衬管,从检查井进入管道内,通过水体的压力进行翻转并紧贴原母管,经过加热固化后,
管道能够完全不依托原有管道,独立承受内压和外压。修复后的新管基本不影响过水断面,且摩擦系数降低,有利于增强过水能力,正常使用年限在 50 年以上。
3.2.2紫外光原位固化
紫外光原位固化利用紫外光作为固化媒介,树脂中含有光引发剂,经过特定波长的紫外光照射时,树脂产生固化反应,形成高强度内衬新管,适用于DN150~DN1600 各种形状的排水管道。施工时采用卷扬机将充填有树脂的玻璃纤维内衬管拉入既有管线,通过大流量风机将内衬管"吹"鼓并紧贴在既有管线内壁上。修复后的内衬管密封效果好、抗腐蚀性强、使用寿命长,在较小厚度下即可达到较高机械强度,正常使用年限在50年以上。
3.2.3局部树脂原位固化
局部树脂原位固化与整体原位固化相似,其原理是将含有促进剂的特种树脂涂抹在玻璃纤维材料上,将纤维材料包裹在修复气囊上,放入待修复的管道,定位后进行充气,以便含有树脂的纤维材料紧贴在管壁上,然后采用常温固化方式,使得树脂发生化学反应,最终生成玻璃纤维增强塑料。玻璃纤维局部修复后的管壁光滑,可提高通水能力。
3.3碎(裂)管法
碎管法是采用碎管设备从内部破碎或割裂原有管道,将原有管道碎片挤入周围土体形成管孔,并同步拉入新管道的管道更新方法。碎(裂)管法根据动力源可分为静拉碎(裂)管法和气动碎管法两种工艺,静拉碎(裂)管法是在静力的作用下破碎原有管道或通过切割刀具切开原有管道,然后再用膨胀头将其扩大,气动碎管法是靠气动冲击锤产生的冲击力作用破碎原有管道。
3.4喷涂法
离心喷涂技术是将预先配制好的膏状修复材料通过机械泵送到位与管道中轴线上由压缩空气驱动的高速旋转喷头上,材料在高速旋转离心力的作用下均匀甩向管道内壁,同时旋转喷涂设备在牵引绞车的带动下沿管道中轴线缓慢行驶,使修复材料在管壁形成连续致密的内衬层,主要用于修复原管材为砼管,且管道结构基本良好,存在一定腐蚀的情况。
3.5机械制螺旋缠绕法
排水管道非开挖修复工艺中的螺旋管内衬修复技术,主要是利用聚乙烯或聚氯乙烯材质的
板带以螺旋形式放入管道中,从而完成修复管道的任务,螺旋管内衬修复技术根据施工工艺的不同,大致可分为固定口径施工方法以及扩张施工方法。
3.6不锈钢双胀环/不锈钢快速锁无油空压机结构图
不锈钢双胀环主要用于管径不小于DN800的大口径管道接口渗漏的预防性修复,管道内壁局部沙眼、露石、剥落等病害的修补,以及管道基础结构基本稳定、管壁坚实不酥化情况下变形、错位不大于 3 cm脱节 、渗漏等结构性缺陷的修复。不锈钢快速锁是在双胀环基础上发展起来的新型局部修复技术,由不锈钢套环、锁紧机构和橡胶圈兰部分组成,适用DN300~ DN2600。不锈钢快速锁操作简单,施工时间短。
4应用集成 结语
随着科学技术的进步与发展,单一的检测技术已经不能满足现实中的综合管道检测作业。为了适应各种环境的检测,更清楚的观察管道的缺陷,我们需要把多种检测技术结合起来,实现优劣势互补,才能带动检测技术的发展。根据南通市开发区排水管道修复方案经验可知:非开挖排水管道修复技术与原位开挖修复相比具有一定的优越性,经济及环境效
益较好。但是也存在一定局限性,对于管道变形严重等问题,当非开挖技术不能解决问题时,仍需进行原位开挖换管。
【参考文献】
[1]李晓鹏,杨露,李新春.排水管道内窥栓则项目技术研究[ J ].智能城市,2020,6 ( 4 ) :62-63.
[2]唐嘉贞 .基于 CCTV 方法的排水管道栓 则技术与应 用分析[ J].建筑工程技 术与设计,2018( 30 ) :670.