第１７卷第１期 ２０１ ７年Ｏ３月 江苏建筑职业技术学院学报 ＪＩＡＮＧＳＵ ＶＯＣＡＴＩＯＮＡＬ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖ０ｌ＿１７ Ｎｏ．１ Ｍａｒ．２０１７ 城市地下排水管道缺陷检测与修复 朱幸福 ，高将。 ，程鹏 （１．浙江天煌科技实业有限公司，浙江杭州３１００３０； ２．江苏建筑职业技术学院建筑设备与市政工程学院，江苏徐州２２１１１６； ３．徐州市水处理工程技术研究中心，江苏徐州２２１１１６） 摘要：针对城市地下排水管道存在的缺陷，列举了目前在排水管道修复过程中需要对管道进行 检测的各种技术方法，并以南京某道路排水管道为例，描述了排水管道检测结果，并提出了非开挖 修复的对策和工艺流程．结果表明：市政排水管道检测技术是管道评估的重要依据及管道修复的 重要保障和必要前提． 关键词：排水管道；结构 性缺陷；检测技术；非开挖修复 中图分类号：ＴＵ ９９０．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：２０９５—３５５０（２０１７）０１—００６４一Ｏ３ Ｄｅｆｅｃｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｐａｉｒ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｄｒａｉｎａｇｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ＺＨＵＸｉｎｇｆｕ 。ＧＡＯ Ｊｉａｎｇ ，ＣＨＮＥＧ Ｐｅｎｇ ＇。 （１．Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｔｉａｎｈｕａｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ ３１００３０， Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｉｎ－ ｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２２ １ １ １ ６，Ｃｈｉｎａ；３．Ｘｕｚｈｏｕ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕ－ ｔｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，Ｘｕｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２２１１１６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｄｅｆｅｃｔｓ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｄｒａｉｎａｇｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｅｎｕｍｅｒａｔｅｓ ｖａｒｉ— ＯＵＳ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ ｄｒａｉｎａｇｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｒｅｐａｉｒ，ａｎｄ ｔａｋｉｎｇ ｄｒａｉｎａｇｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅｓ ｉｎ ｓｏｍｅ ｒｏａｄ ｏｆ Ｎａｎｊ‘ｉｎｇ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ｉｔ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｎｏｎ—ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｍｕｎｉｃｉｐａｌ ｄｒａｉｎａｇｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ａｎｄ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｐｒｅｍｉｓｅ ｏｆ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｒｅｐａｉｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｒａｉｎａｇｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｅｆｅｃｔｓ；ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｎｏｎ－ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ 城市排水管网系统作为市政公用基础设施， 一功能．错综复杂的排水管道在给城市带来便利的 同时，也存在一定的安全隐患，因管道破损渗漏 造成地面塌陷、污染地下水源、管道堵塞造成城 市内涝问题不断出现，管道渗漏是造成管道周围 水土流失、形成空洞的主要原因．对城市地下排 直被视为排除污、废水并保持城市环境清洁的 “静脉”［１］，同时，也承担着城市排水防涝的重要 收稿日期：２０１７一Ｏ１—２Ｏ 基金项目：住建部科技计划项目（２０１５一Ｋ７—００４） 作者简介：朱幸福，男，安徽舒城人，助理工程师 Ｅ—ｍａｉｌ：４２２６８７５６２＠ｑｑ．ｃｏｒｎ 水管道实施有效检测，及时发现管道病害并采取 相应修复更新措施已经成为重中之重． 第１期 朱幸福，等：城市地下排水管道缺陷检测与修复 ６５ １管道检测技术 排水管道的缺陷包括裂痕、裂缝、接头松脱、接 头错位、管身断裂、穿孔、坍塌、破损、砂浆脱落、变 形、砖块上下移位、砖块遗失等．管道检测技术则是 根据不同材质的管线与周围介质的物理特性差异 进行检测，物理特性主要包括导电性、导磁性、密 度、波阻抗和导热性等．不同的地质条件和不同的 管道材质，则有相对应的检测技术，如电磁探测法、 探地雷达、磁探测法．随着科技发展，管道潜望镜、 ＣＣＴＶ检测、声纳探测、渗漏定位仪检测等多种检 测手段应运而生，并成为目前国际上用于管道状况 检测最为先进和有效的手段．目前排水管道的检测 方法可以用以下四个字概括：视、声、光、电，每一种 检测方法都由软硬件系统结合实现＿２］． １）电磁探测法．利用电磁定位仪对地下管线及 周围介质的导电性、导磁性和介电性差异，观测人 工或天然形成的电磁场频率特性和时间特性，从而 推断出地下管线的位置状态．电磁定位法适用于金 属管道或预埋金属标记线的非金属管道，如果用该 法探测非金属管道，可进一步在管道内插入电磁示 踪器或通人带电导线，即所谓的示踪电磁法． 根据电磁场产生方式的不同，又分为直接充电 法和感应法．直接充电法又称夹钳法，是将人工电 流接在外露管线上，用接收机直接接收电流产生的 磁场信号．这种方法产生的电磁场较强，简便可靠， 在工程中应优先选用．如果受条件，可用感应 法探测． ２）探地雷达法．探地雷达方法基于电磁波在不 同介质中的传播特性［３］．利用高频电磁波以宽频带 短脉冲形式由地面通过发射天线Ｔ送入地下，因周 围介质与管线的电导率、介电常数等物理性质的差 异，使脉冲波在界面上反射和绕射回波传递到接收 天线Ｒ，通过信息处理对雷达波形分析确定管线位 置．该方法要求土壤介质对电磁波有一定的透过 性，其应用会受到地质条件的．１９８０年代，日本 东京曾多发由地下空洞引发的地面塌陷事故．经过 １９８７年银座道路塌陷事件后，日本认为“不调 查地下空洞状况，就无法解决地面塌陷问题”，１９９０ 年开始在全国范围内采用探地雷达对地下管道进 行普查，进而实施道路的养护管理． ３）管道潜望镜．管道潜望镜最早由美国企业发 明并投入使用 ］，是一种排水管道快速检测设备． 在检查井处把潜望镜放入管道，在管道内部进行变 焦摄像检测，对管道内结构性缺陷进行准确定位， 如同一架照像机给管道拍ｘ光片，实时显示和储存 摄像头采集的图像和距离，控制摄像头图像的缩 放、对焦、灯泡亮度和测距动作． ４）ＣＣＴＶ检测技术．ＣＣＴＶ检测技术早在１９６４ 年英国的报纸就有报道使用过＿５］，它相当于给排水 管道做胃镜．采用ＣＣＴＶ内窥镜在管道内爬行，对 管道内的破裂、变形、腐蚀、错口、起伏、脱节、接口 材料脱落、支管暗接、异物插入、渗漏、沉积、结垢、 障碍物、残墙坝根、树根等进行准确探测和录像，并 将资料传输至地面，经工程技术人员分析评估、制 定修复方案，并作为档案资料永久保存． ５）声纳检测技术．声纳检测技术相当于给排水 管道做Ｂ超，由漂浮器、水下声纳探头、电缆盘、声 纳成像分析软件４部分构成 ］，当排水管道水深大 于３００ ｍｍ时ＣＣＴＶ检测不能取得良好效果的管 道，通过声纳探头对水下进行扫描检测，控制器可 以结合声纳成像及分析软件实时显示扫描断面，并 通过数据分析有效判断管道水下部分的缺陷，计算 管道淤积程度． ６）排水管道渗漏定位仪技术．传统的管道渗漏 定位仪用于给水管道检测Ｌ７］．而排水管道渗漏定位 仪是以排水管道壁作为电阻高的材料，对于电流来 说就是高阻抗，管道内流动的水和管道土壤或混凝 土、砂在有地下水状态下（潮湿）为０电位．从检查 井处放入移动电极匀速的在管道内运动，管道无渗 漏状况下，接地极和移动电极之间电阻值很大，电 流很小，当管道出现渗漏时（管道内污水流进、流 出），接地电极、移动电极导通电流，设备软件会自 动记录电流大小、发生位置及渗漏点的长度、宽度， 精确到厘米级．通过排水管道渗漏定位仪可以确定 更小更细微的管道渗漏，工作时不需要将管道进行 停运，只要管道非满流状态下、无塌陷，就可以检测 管道损坏． ２排水管道缺陷检测与修复 受南京市排水处委托，项目组选用排水管道渗 漏定位仪技术对南京市仙林大道乌托邦酒店北侧 排水管道进行了检测，依据分析检测软件，对管道 状况进行评价，最终得出管道总体状况，并提出相 应的管道修复对策． １）检测结果．此次检测项目为长度５２．１８ ｍ的 ＰＥ污水管道，管道直径为９００ ｍｍ．渗漏点检测电 流图像如图１所示，管道纵断面状况如图２所示， 依据设备内置软件分析系统得出管道损坏情况，见 表１． ６６ 江苏建筑职业技术学院学报 第１７卷 图１渗漏点检测电流 Ｆｉｇ．１ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｆ ｓｅｅｐａｇｅ ｓｐｏｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ 图２管道纵断面示意 Ｆｉｇ．２ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｓｅｃｔｉｏｎ 表１管道缺陷统计 Ｔａｂ．１ Ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｄｅｆｅｃｔｓ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ 类别 级 Ⅱ级 Ⅲ级 小计 占占管管道总长度比釜 例 ／ 。。 从管道纵断面状况图可以发现管道渗漏处，第 １个渗漏点管道渗漏长度１．５ ｃｍ，如图３所示，第２ 个渗漏点管道渗漏长度５．７ ｃｍ，如图４所示． ４０００ ３Ｏ００ ２０００ ｌ００ｏ ０ 图３第一个管段漏点示意 Ｆｉｇ．３ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｓｅｅｐａｇｅ ｓｐｏｔｓｉｎｆｉｒｓｔ ｐｉｐｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ４００Ｏ ３０００ ２００ｏ １ ０【ｌ０ ０ １ ００ｏ ２００ｏ ３００ｏ ４０００ ５０００ ６０００ 图４第二个管段漏点示意 Ｆｉｇ．４ Ｓｃｈｅｎｔａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｓｅｅｐａｇｅ ｓｐｏｔｓ ｉｎ ｓｅｃｏｎｄ ｐｉｅｐ ｓｅｃｔｉｏｎ ２）修复对策．高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）管道内衬 法修复排水管道是一种非开挖拉管法修复塌陷管 道的技术．在不开挖路面的情况下，在检查井处放 入施工机械，用小型设备顶钻塌陷处，将拉杆从一 端检查井顶入另一检查井，通过钻杆把专用内衬管 头部及高密度聚乙烯ＰＥ管拉入原塌陷管道内，在 牵引力作用下，将塌陷原管道拉碎，同时拉入ＰＥ 管，在另一端检查井和ＰＥ内衬管接头处用砂浆密 封，对塌陷处进行注浆处理． 工艺流程为：现场勘探一管道污水导流一管道 疏通清淤－￣ＣＣＴＶ检查一施工设备安装一ＰＥ管加 工、安装一管道闭气试验一ＣＣＴＶ检测一ＰＥ管和 检查井接口处理、检查井修补一原管道塌陷处注浆 处理一清理验收． ３ 结论 住房城乡建设部、环境保护部联合印发的《城 市黑臭水体整治工作指南》（建城Ｅｚｏｌｓ￣１３０号）指 出，城市黑臭水体不仅给群众带来了极差的感官体 验，也是直接影响群众生产生活的突出水环境问 题．黑臭在水里，其根源在岸上，关键在排水口，核 心在排水管网．市政排水管道检测技术是发现管道 缺陷以及确定管道损坏程度的有效手段，是管道修 复的重要保障和必要前提．随着科学技术的不断创 新，势必有更多先进而有效的检测手段在工程实际 中得以应用． 参考文献： ［１］陈小龙，赵思东，赵冬泉，等．城市排水管网模拟系统 介绍［Ｊ］．中国给水排水，２０１５（１）． ［２］ 张瑁．论排水管道的检测及评价方法［Ｊ］．给水排水， ２０１１（Ｓ１）：４１８—４２０． ［３］金增华．探地雷达在地下管线探测中的应用ＥＪ３．市政 技术，２０１１（Ｓ１）：１４８—１４９，１５５． Ｅ４３李田，郑瑞东，朱军．排水管道检测技术的发展现状 ＿Ｊ］．中国给水排水，２００６，（１２）：１２—１３． ［５］曹淑上，贺建旺．ＣＣＴＶ检测技术在新建排水管道竣 工验收中的应用［Ｊ］．科技创新与应用，２０１６（３４）：１４９ １５Ｏ． Ｅ６２ 陈海燕．基于声纳技术的排水管道探测系统及实验研 究［Ｄ］．北京信息科技大学，２０１０． ［７］凌骐，周林虎，刘广林，等．大口径长距离输水管道渗 漏原位监测研究［Ｊ］．给水排水，２０１４，４０（２）：ｌ１２一 】］６． （责任编辑：梁赛平）
