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摘 要：随着城市化的进展，城市地下管线扩建、改造工程量不断增加，城市地下管线错综复杂，给排水管道的修复带来了巨大的困难，由于非开挖施工具有对道路交通和周边环境影响小、施工效率高等优点，而被广泛应用。本文就排水管道CCTV检测技术、管道QV检测技术进行了分析，并阐述两种应用前景广泛的管道修复技术。
关键词：排水管道；非开挖检测技术；修复技术
中图分类号： S276 文献标识码： A
引言
随着城市的发展，城市地下管网的规模在不断扩大，大批的地下管道由于铺设时间的久远，现已纷纷达到或接近使用年限，管道的修复技术已日益引起各方面的关注。非开挖管道检测和修复技术有利于环保和可持续发展的新型技术，可最大程度地保证城市的完整性和规划合理性，具有良好经济效益和社会效益。
一、排水管网管理与维护现状
排水管道的主要作用就是对城市雨污水进行收集与输送。作为城市经济发展和人民生活的保障，地下排水管线起着举足轻重的作用。但是随着时间的推移，城市排水管网逐渐出现了诸如老化、管理落后等不足，阻碍了城市的发展。同时，我国现阶段管道系统抗渗能力差，比如施工工艺、接口方式、管材等方面。再加上受管理体制、资金等影响，使得城市管道病害在初期不能够及时发现而进行有效的维护，一旦出现事故只能应急处理，以致于使国家财产遭受巨大经济损失。对于众多存在复杂问题，由于技术手段受限制，使得管道缺乏维护。
面对这些问题，管道CCTV检测、非开挖修复等技术应运而生，使得排水管网管理和维护水平得以加强，从而有效地减少了因排水管网问题所造成的巨大损失。
二、非开挖地下管道检测技术
1、CCTV检测技术
1.1 CCTV检测技术概述
管道修复和合理养护的前提就是管道的检测，通过了解管道内部情况来进行管道的有效修复工作，这样能提高效率，并减少修复费用。首先通过对管道内部状况的勘察，提前确认管道是否需要修复或者需要什么方法来进行修复，从而科学合理地制订修复养护方案。当然，对于工作人员可以进入的大管径管道来说，可直接进入检查并进行记录。但是对于工作人员无法进入的管道，则需要采取其他方法来进行检查。例如专门应用于地下管道检测的工具：管道闭路电视检测系统（简称CCTV），这是当前使用最为广泛的检测工具。这一系统在20世纪50年代被发明出来，而对于此项技术操作成熟的实际时间却在80年代。一般情况下，通过在自走车上安装CCTV系统来对管道内进行记录摄像。技术人员进行管道状况的判读时便可根据检测录像来进行了，进而制定出有效的修复方案。
但是对于水位较高管道部分，由于CCTV不能对水下影象的情况进行拍摄，因此，我们可以采取声纳系统来对重大结构损坏情况进行检测，从而对水下的积泥、异物等进行扫除。
1.2 CCTV检测设备及工作方法
首先，通过用爬行系统来使得摄像设备进入管内，然后通过摄像系统的拍摄功能对管道内部情况进行画面输出，即将传送爬行设备的指令、适时影像的数据等由控制电缆传至控制台。而作为CCTV核心操作系统的控制台，在接受影像数据并将影像数据储存至存储设备的同时，通过对管道内部情况的分析，进而使得爬行系统进行下一阶段的前行、倒退、摄像系统灯光等控制指令。
为了保证拍摄到效果良好的视频数据，需要在CCTV检测工作进行之前，先采用高压清洗车进行对管道表面以及管道内部的脏物如淤泥、沉积砂及污物等进行清洗，然后用清洗车的真空泵将汇集在窨井内的淤泥等吸除干净。此外，需要注意的是在进行CCTV检测作业阶段，一般是从上游窨井向下游窨井方向来进行的。但是当管内污水超过管径的20%时，则要先对管道进行封堵、抽水工作。
1.3 CCTV检测评估方法
1.3.1 排水管道缺陷分类
排水管道的缺陷分为功能性缺陷和结构性缺陷。功能性缺陷检查主要是检查管道的畅通情况，结构性缺陷检查主要是检查管道构造的完好程度，比如管道基础状况、管壁、管道接头等部位。该项指标密切关系到管道的结构强度以及其使用寿命；功能性状况与管道的通水能力相关，具体是指管道运行中通过对其养护疏通来改善管道上集结油脂、管内泥沙沉积等问题。
1.3.2 各缺陷的时钟表示法
如图所示，采用时钟时针位置来描述管道病害出现在管道环向的位置。
图时钟表示法图例
图中：第一幅表示管道环向3点至9点位置存在病害，第二幅表示管道环向9点至3点位置存在病害。
1.3.3 管道结构状况评估
RI=0.7×F+0.1×K+0.05×E+0.15×T式中：
RI-管道结构状况评估指数
F-结构性缺陷参数
K-地区重要性参数
E-管道重要性参数
T-土质影响参数
对不同的结构状况划分等级是按照RI的值评估排水管道结构状况来进行的。如果RI<4时，结构状况视为良好，无需进行管道的修复工作；如果4≤RI<7时，则表示管道损坏较多，这就需要对损坏管道进行可作点状修理或者是缺陷管段整体修复工作。如果RI≥7时，则说明大部份管道已被损坏，需要进行整体的改造修复。我们要尽量避免RI≥7的现象出现。
1.3.4 管道功能状况评估
MI=0.8×G+0.15×K+0.05×E式中：
MI-管道功能状况评估指数
G-功能性缺陷参数
K-地区重要性参数
E-管道重要性参数
对不同的功能状况进行划分等级时，应按照MI的值评估排水管道功能状况进行。如果MI<4时，功能状況总体较好，无或有少量管道局部超过允许淤积标准，可不进行养护；如果4≤MI<7时，功能状况总体显示一般，说明有较多管道超过允许淤积标准，需进行局部养护；如果MI≥7时，代表功能状况总体较差，需全部养护，因为大部份管道超过允许淤积标准。详细见下表：
表 排水管道功能状况评估
2、管道QV检测技术
2.1 管道QV检测工作原理
管道QV检测，即管道快速视频潜望镜检测。其提供把检测设备置于检查井中，通过QV检测的灯光系统，照亮管道内部，使用QV检测系统的摄像头拍摄管道内部状况。由于QV检测系统的摄像头可实现变焦拍摄，故可探测距离较远的管道内部状况。
2.2 管道QV检测的优点
2.2.1 操作人员对设备进行操作时是站在地面的，只需通过调焦拍摄管道内部状况，这种方式简单快捷。
2.2.2 由于管道检测时，没有井下作业的风险。因为设备、人员都没必要进入管道，体现了其安全可靠性。
2.2.3 适用范围较为广泛，一般可实现管径为150-2400mm的管道检测。
三、非开挖地下管道修复技术
1、CIPP原位固化法
原位固化法就是将无纺毡布或有纺尼龙粗纺布与聚乙烯或聚氯乙烯、聚氨酯薄膜复合成片材，根据介质不同选择工艺膜，然后根据被修管道内径，薄膜向外缝制成软管，并用相同品种薄膜条封住缝合口，排出软管内空气，用树脂加热固化成型原理，将液态树脂利用水压或气压翻转至管道内部，然后对管道内部加热水加热，使树脂在管道内部固化，从而达到堵漏、提压、减阻的管道修复目的。
2、缠绕法
缠绕法适用于管径为150mm-2500mm、管线长为300m左右的各类污水的管道修复。主要是通过螺旋缠绕的方法在旧管道内部形成将带状通过压制卡口不断前进形成新的管道，新管道卷入旧管道后，通过扩张贴紧旧管壁，最后固定。
该技术管道修复后内壁光滑，过水能力比修复前的混凝土管要好，而且材料占地面积较小，适合长距离的管道修复。管道可在通水的情况作业，水深30%通常可正常作业。新管道与原有管道之间可不注浆或注浆。
结束语
排水管道是城市重要基础设施的一部分，城市排水管道的管理对城市的环境保护、城市的建设和经济发展都具有重要的意义。而应用管道检测评估、非开挖修复等高新技术能大大提高排水管网管理和维护效率，为排水管网诊断、维护、分析和评价提供了可靠的方法。
参考文献:
[1]陈春茂.非开挖管道修复技术[J].市政技术，2004年.
[2]李通，刘华平.排水管道检测与非开挖修复技术的应用[J].中国市政工程.2008年.
[3]叶建良，蒋国盛，窦斌.非开挖铺设地下管线施工技术与实践[M].北京:中国地质大学出版社，2000年.
关键词：排水管道；非开挖检测技术；修复技术
中图分类号： S276 文献标识码： A
引言
随着城市的发展，城市地下管网的规模在不断扩大，大批的地下管道由于铺设时间的久远，现已纷纷达到或接近使用年限，管道的修复技术已日益引起各方面的关注。非开挖管道检测和修复技术有利于环保和可持续发展的新型技术，可最大程度地保证城市的完整性和规划合理性，具有良好经济效益和社会效益。
一、排水管网管理与维护现状
排水管道的主要作用就是对城市雨污水进行收集与输送。作为城市经济发展和人民生活的保障，地下排水管线起着举足轻重的作用。但是随着时间的推移，城市排水管网逐渐出现了诸如老化、管理落后等不足，阻碍了城市的发展。同时，我国现阶段管道系统抗渗能力差，比如施工工艺、接口方式、管材等方面。再加上受管理体制、资金等影响，使得城市管道病害在初期不能够及时发现而进行有效的维护，一旦出现事故只能应急处理，以致于使国家财产遭受巨大经济损失。对于众多存在复杂问题，由于技术手段受限制，使得管道缺乏维护。
面对这些问题，管道CCTV检测、非开挖修复等技术应运而生，使得排水管网管理和维护水平得以加强，从而有效地减少了因排水管网问题所造成的巨大损失。
二、非开挖地下管道检测技术
1、CCTV检测技术
1.1 CCTV检测技术概述
管道修复和合理养护的前提就是管道的检测，通过了解管道内部情况来进行管道的有效修复工作，这样能提高效率，并减少修复费用。首先通过对管道内部状况的勘察，提前确认管道是否需要修复或者需要什么方法来进行修复，从而科学合理地制订修复养护方案。当然，对于工作人员可以进入的大管径管道来说，可直接进入检查并进行记录。但是对于工作人员无法进入的管道，则需要采取其他方法来进行检查。例如专门应用于地下管道检测的工具：管道闭路电视检测系统（简称CCTV），这是当前使用最为广泛的检测工具。这一系统在20世纪50年代被发明出来，而对于此项技术操作成熟的实际时间却在80年代。一般情况下，通过在自走车上安装CCTV系统来对管道内进行记录摄像。技术人员进行管道状况的判读时便可根据检测录像来进行了，进而制定出有效的修复方案。
但是对于水位较高管道部分，由于CCTV不能对水下影象的情况进行拍摄，因此，我们可以采取声纳系统来对重大结构损坏情况进行检测，从而对水下的积泥、异物等进行扫除。
1.2 CCTV检测设备及工作方法
首先，通过用爬行系统来使得摄像设备进入管内，然后通过摄像系统的拍摄功能对管道内部情况进行画面输出，即将传送爬行设备的指令、适时影像的数据等由控制电缆传至控制台。而作为CCTV核心操作系统的控制台，在接受影像数据并将影像数据储存至存储设备的同时，通过对管道内部情况的分析，进而使得爬行系统进行下一阶段的前行、倒退、摄像系统灯光等控制指令。
为了保证拍摄到效果良好的视频数据，需要在CCTV检测工作进行之前，先采用高压清洗车进行对管道表面以及管道内部的脏物如淤泥、沉积砂及污物等进行清洗，然后用清洗车的真空泵将汇集在窨井内的淤泥等吸除干净。此外，需要注意的是在进行CCTV检测作业阶段，一般是从上游窨井向下游窨井方向来进行的。但是当管内污水超过管径的20%时，则要先对管道进行封堵、抽水工作。
1.3 CCTV检测评估方法
1.3.1 排水管道缺陷分类
排水管道的缺陷分为功能性缺陷和结构性缺陷。功能性缺陷检查主要是检查管道的畅通情况，结构性缺陷检查主要是检查管道构造的完好程度，比如管道基础状况、管壁、管道接头等部位。该项指标密切关系到管道的结构强度以及其使用寿命；功能性状况与管道的通水能力相关，具体是指管道运行中通过对其养护疏通来改善管道上集结油脂、管内泥沙沉积等问题。
1.3.2 各缺陷的时钟表示法
如图所示，采用时钟时针位置来描述管道病害出现在管道环向的位置。
图时钟表示法图例
图中：第一幅表示管道环向3点至9点位置存在病害，第二幅表示管道环向9点至3点位置存在病害。
1.3.3 管道结构状况评估
RI=0.7×F+0.1×K+0.05×E+0.15×T式中：
RI-管道结构状况评估指数
F-结构性缺陷参数
K-地区重要性参数
E-管道重要性参数
T-土质影响参数
对不同的结构状况划分等级是按照RI的值评估排水管道结构状况来进行的。如果RI<4时，结构状况视为良好，无需进行管道的修复工作；如果4≤RI<7时，则表示管道损坏较多，这就需要对损坏管道进行可作点状修理或者是缺陷管段整体修复工作。如果RI≥7时，则说明大部份管道已被损坏，需要进行整体的改造修复。我们要尽量避免RI≥7的现象出现。
1.3.4 管道功能状况评估
MI=0.8×G+0.15×K+0.05×E式中：
MI-管道功能状况评估指数
G-功能性缺陷参数
K-地区重要性参数
E-管道重要性参数
对不同的功能状况进行划分等级时，应按照MI的值评估排水管道功能状况进行。如果MI<4时，功能状況总体较好，无或有少量管道局部超过允许淤积标准，可不进行养护；如果4≤MI<7时，功能状况总体显示一般，说明有较多管道超过允许淤积标准，需进行局部养护；如果MI≥7时，代表功能状况总体较差，需全部养护，因为大部份管道超过允许淤积标准。详细见下表：
表 排水管道功能状况评估
2、管道QV检测技术
2.1 管道QV检测工作原理
管道QV检测，即管道快速视频潜望镜检测。其提供把检测设备置于检查井中，通过QV检测的灯光系统，照亮管道内部，使用QV检测系统的摄像头拍摄管道内部状况。由于QV检测系统的摄像头可实现变焦拍摄，故可探测距离较远的管道内部状况。
2.2 管道QV检测的优点
2.2.1 操作人员对设备进行操作时是站在地面的，只需通过调焦拍摄管道内部状况，这种方式简单快捷。
2.2.2 由于管道检测时，没有井下作业的风险。因为设备、人员都没必要进入管道，体现了其安全可靠性。
2.2.3 适用范围较为广泛，一般可实现管径为150-2400mm的管道检测。
三、非开挖地下管道修复技术
1、CIPP原位固化法
原位固化法就是将无纺毡布或有纺尼龙粗纺布与聚乙烯或聚氯乙烯、聚氨酯薄膜复合成片材，根据介质不同选择工艺膜，然后根据被修管道内径，薄膜向外缝制成软管，并用相同品种薄膜条封住缝合口，排出软管内空气，用树脂加热固化成型原理，将液态树脂利用水压或气压翻转至管道内部，然后对管道内部加热水加热，使树脂在管道内部固化，从而达到堵漏、提压、减阻的管道修复目的。
2、缠绕法
缠绕法适用于管径为150mm-2500mm、管线长为300m左右的各类污水的管道修复。主要是通过螺旋缠绕的方法在旧管道内部形成将带状通过压制卡口不断前进形成新的管道，新管道卷入旧管道后，通过扩张贴紧旧管壁，最后固定。
该技术管道修复后内壁光滑，过水能力比修复前的混凝土管要好，而且材料占地面积较小，适合长距离的管道修复。管道可在通水的情况作业，水深30%通常可正常作业。新管道与原有管道之间可不注浆或注浆。
结束语
排水管道是城市重要基础设施的一部分，城市排水管道的管理对城市的环境保护、城市的建设和经济发展都具有重要的意义。而应用管道检测评估、非开挖修复等高新技术能大大提高排水管网管理和维护效率，为排水管网诊断、维护、分析和评价提供了可靠的方法。
参考文献:
[1]陈春茂.非开挖管道修复技术[J].市政技术，2004年.
[2]李通，刘华平.排水管道检测与非开挖修复技术的应用[J].中国市政工程.2008年.
[3]叶建良，蒋国盛，窦斌.非开挖铺设地下管线施工技术与实践[M].北京:中国地质大学出版社，2000年.