內(nèi)窺檢測(cè)技術(shù)在天津市排水管道中的應(yīng)用

苗茁

（天津市排水管理事務(wù)中心，天津 300202）

在城市生活中，排水管網(wǎng)是不可或缺的，被稱作城市的血管。排水管網(wǎng)是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、功能完備的排水管網(wǎng)是城市排水安全的重要保證。

隨著國(guó)家對(duì)城市排水管道設(shè)施投入力度不斷加大，對(duì)排水管道提供正常服務(wù)的要求越來越高。由于排水管道位于地下空間，排水管道內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般不可見，這給排水管道內(nèi)部的“體檢”工作帶來不少的難度。近年來，隨著內(nèi)窺技術(shù)的日趨成熟，內(nèi)窺檢測(cè)設(shè)備不斷更新，管道設(shè)施內(nèi)窺檢測(cè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。目前，排水管道內(nèi)窺檢測(cè)已在天津市城市排水監(jiān)測(cè)站日常檢測(cè)、管道驗(yàn)收等工作中得到應(yīng)用。

1 內(nèi)窺檢測(cè)技術(shù)分類及概述

管道內(nèi)窺檢測(cè)技術(shù)主要是通過閉路電視錄像的形式，使用攝像設(shè)備進(jìn)入排水管道將影像數(shù)據(jù)傳輸至控制計(jì)算機(jī)后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的檢測(cè)。管道內(nèi)窺檢測(cè)可全面了解管道內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀況，在實(shí)際應(yīng)用中主要分類及特點(diǎn)有以下幾方面。

1.1 傳統(tǒng)CCTV內(nèi)窺檢測(cè)

傳統(tǒng)CCTV管道內(nèi)窺檢測(cè)系統(tǒng)由主控器、操縱線纜架、帶攝像鏡頭的“機(jī)器人”爬行器三部分組成。天津市于2006年從德國(guó)引進(jìn)CCTV管道內(nèi)窺檢測(cè)設(shè)備，當(dāng)時(shí)的CCTV檢測(cè)系統(tǒng)和汽車是一體的，優(yōu)點(diǎn)是各部件集成度高、安裝規(guī)范、自動(dòng)化程度高，車內(nèi)人工操作空間大，開展作業(yè)方便。

隨著城市人流車流增大，道路日益擁堵，由于天津市有較多單行道，且CCTV內(nèi)窺檢測(cè)車檢測(cè)時(shí)需要停靠在檢測(cè)井前方，檢測(cè)車作業(yè)面積大，因此在交通高峰時(shí)段和繁忙路段很難進(jìn)行檢測(cè)作業(yè)，大大影響了工作效率。CCTV內(nèi)窺檢測(cè)車在實(shí)際檢測(cè)工作中對(duì)一些管徑較小和泥量較大、水位過高的管道完全不能檢測(cè)，主要問題如下。

（1）爬行器對(duì)管道內(nèi)的檢測(cè)條件要求較高。對(duì)于已投入使用的管道進(jìn)行檢測(cè)，必須清理其中的雜物且需保證水位降至最低狀態(tài)，但是很多管道根本無法將水位降低，甚至“打堵調(diào)水”也不能滿足檢測(cè)條件。

（2）CCTV內(nèi)窺檢測(cè)車只能攜帶一套檢測(cè)設(shè)備，此套設(shè)備只能檢測(cè)300 mm以上管徑的管道，這對(duì)檢測(cè)工作有很大的局限性。

（3）有些任務(wù)緊急的根本沒有時(shí)間去清理管道，傳統(tǒng)檢測(cè)儀很難完成這樣的任務(wù)。

1.2 浮船式內(nèi)窺檢測(cè)儀

在內(nèi)窺檢測(cè)工作中，受各種條件限制，采取正常方式無法降低水位，這時(shí)只能對(duì)管道先進(jìn)行“打堵調(diào)水”，耗時(shí)耗力，甚至有時(shí)候幾天也不能將水位降到滿足檢測(cè)條件的高度，致使很多任務(wù)無法按時(shí)完成。浮船式內(nèi)窺檢測(cè)儀的研發(fā)成功，很好地解決了這個(gè)問題，大大提高了檢測(cè)范圍和工作效率。

浮船式內(nèi)窺檢測(cè)儀小巧靈活，以浮船的方式漂浮在水面上，靠人工牽引緩慢前進(jìn)，工作作業(yè)面小、操作簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟，在實(shí)際應(yīng)用中可以發(fā)揮重要作用，特別是對(duì)于已經(jīng)投入運(yùn)行和狹小道路上的管道檢測(cè)意義重大。

1.3 小管徑便攜式內(nèi)窺檢測(cè)車

傳統(tǒng)的內(nèi)窺檢測(cè)車可檢測(cè)的最小管徑在300 mm以上，而且需要管道內(nèi)部全部清理干凈。在實(shí)際檢測(cè)工作中，300、400 mm管徑的污水管道很多，大多年代久遠(yuǎn)，實(shí)際管徑進(jìn)一步減小，不具備檢測(cè)條件。小管徑便攜式內(nèi)窺檢測(cè)車通過縮小車身、改變攝像頭旋轉(zhuǎn)方式等，可將檢測(cè)管徑降到300 mm以下，做到了所有管徑可檢測(cè)的全覆蓋。

1.4 滑行式內(nèi)窺檢測(cè)儀

近幾年，管道垮塌事故偶有發(fā)生，需進(jìn)行管道內(nèi)窺檢測(cè)。由于事發(fā)突然，管道內(nèi)部的垃圾、淤泥檢測(cè)前未進(jìn)行清理，傳統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備無法進(jìn)行檢測(cè)。這時(shí)可使用滑行式內(nèi)窺檢測(cè)儀，將攝像頭安裝到滑行器上，通過人力拉拽的方式使滑行器前進(jìn)，能夠很好地完成緊急任務(wù)，盡快分析事故原因。

滑行式內(nèi)窺檢測(cè)儀能夠在淤泥和有垃圾的管道內(nèi)自由行走，特有的滑行器設(shè)計(jì)使得其阻力小、行動(dòng)快，適用于管道內(nèi)有雜物的內(nèi)窺檢測(cè)。

2 內(nèi)窺檢測(cè)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用

下面通過2個(gè)案例分析一下內(nèi)窺檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果。

2.1 非開挖修復(fù)內(nèi)窺檢測(cè)任務(wù)

在非開挖修復(fù)內(nèi)窺檢測(cè)任務(wù)中，有很多管徑小于300 mm的管道，不能用傳統(tǒng)的方法完成檢測(cè)任務(wù)。因此，在對(duì)管道情況進(jìn)行初步檢查后，首先要對(duì)雜物較多的管井進(jìn)行清理，并對(duì)管道進(jìn)行“打堵調(diào)水”工作。

前期準(zhǔn)備工作完成后，用傳統(tǒng)檢測(cè)方法對(duì)具備檢測(cè)條件的管道進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)不具備調(diào)水條件的管道采用浮船式CCTV內(nèi)窺檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)。由于浮船式CCTV內(nèi)窺檢測(cè)儀不具備自主動(dòng)力，而且管道內(nèi)情況比較復(fù)雜，工作人員用竹片將繩子帶過管道，拴到設(shè)備上，通過拖拽作為CCTV內(nèi)窺檢測(cè)儀的動(dòng)力，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)很好地完成了任務(wù)。

2.2 壓力管道驗(yàn)收項(xiàng)目

在天津市津陵路壓力管道驗(yàn)收任務(wù)中，由于管道的驗(yàn)收關(guān)系著地鐵的運(yùn)行，時(shí)間緊、任務(wù)重。管道里淤泥太多，常規(guī)內(nèi)窺檢測(cè)儀無法通行，加上壓力管道井口又很小，工作人員沒有辦法進(jìn)行清淤。由于常規(guī)內(nèi)窺檢測(cè)儀不能完成任務(wù)，工作人員及時(shí)調(diào)整檢測(cè)方案，使用滑行器進(jìn)行內(nèi)窺檢測(cè)，快速、有效地完成了檢測(cè)任務(wù)。

3 檢測(cè)報(bào)告編制注意事項(xiàng)

檢測(cè)報(bào)告編制作為檢測(cè)工作的最后一步，其精確性和簡(jiǎn)潔性無疑是最重要的。專業(yè)檢測(cè)人員需要在短時(shí)間內(nèi)看出問題、得出結(jié)論。我們根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際工作總結(jié)出一套直觀和簡(jiǎn)潔的問題描述和缺陷評(píng)定方法，并優(yōu)化了檢測(cè)報(bào)告。

3.1 管道缺陷位置描述

CCTV的影像錄制是將缺陷呈現(xiàn)在一個(gè)平面圓內(nèi)，因此時(shí)鐘表示法可以簡(jiǎn)單明確地表明缺陷的位置和范圍，如W1—W2管段、24 m接口處、9—12點(diǎn)鐘腐蝕、腐蝕等級(jí)二級(jí)。

3.2 管道缺陷評(píng)定

目前，管道缺陷評(píng)定普遍采用等級(jí)評(píng)定法。管段整體等級(jí)的評(píng)定取決于很多因素，其中主要一項(xiàng)是管段內(nèi)部缺陷等級(jí)。一般情況下，結(jié)構(gòu)性缺陷和功能性缺陷分為不同的等級(jí)，根據(jù)等級(jí)差別確定了不同的權(quán)重系數(shù)。其中，結(jié)構(gòu)性缺陷主要有破裂、變形、錯(cuò)位、脫節(jié)、滲漏、腐蝕、膠圈脫落、支管暗接、異物侵入等，功能性缺陷主要有沉積、結(jié)垢、障礙物、樹根、積水、封堵、浮渣等。

4 建議和展望

管道內(nèi)窺檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)已趨于成熟，但在實(shí)際操作中依然存在不足，提出如下建議和展望。

4.1 客觀評(píng)定管段缺陷等級(jí)

檢測(cè)規(guī)范雖然對(duì)管道缺陷等級(jí)權(quán)重有較為明確的計(jì)算規(guī)定，但是缺陷等級(jí)的評(píng)判帶有主觀性，這對(duì)管段總體質(zhì)量的評(píng)定帶來一定的影響。希望在將來通過內(nèi)窺檢測(cè)工作經(jīng)驗(yàn)的不斷積累能夠探索出一套更加客觀、準(zhǔn)確的等級(jí)評(píng)定方法。

4.2 避免帶水檢測(cè)

積水與沉積，均屬于管道功能性缺陷。在實(shí)際的檢測(cè)工作中，尤其是已經(jīng)投入使用的管道中難免會(huì)有積水或沉積物，這樣可能會(huì)導(dǎo)致管道底部的缺陷被忽略，造成管道整體質(zhì)量評(píng)估的不準(zhǔn)確。雖然現(xiàn)在已經(jīng)具備帶水檢測(cè)的條件，但還是要建議在檢測(cè)前對(duì)能夠進(jìn)行清理和調(diào)水的管道盡量清理干凈，保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

4.3 展望

管道內(nèi)窺檢測(cè)技術(shù)為城市排水管道現(xiàn)狀檢測(cè)提供了最為直觀、快速、經(jīng)濟(jì)的解決方案，為城市管道系統(tǒng)的改造和修復(fù)提供了全面、準(zhǔn)確、科學(xué)的依據(jù)，是城市管線管理和維護(hù)技術(shù)質(zhì)的飛躍，為城市地下管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)、修復(fù)提供了豐富、詳實(shí)的數(shù)據(jù)資料，為政府節(jié)約了大量資金，同時(shí)也減少了對(duì)城市人民正常生活秩序的影響，獲得了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。相信未來，隨著民眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)、非開挖技術(shù)的成熟及相應(yīng)政策與法規(guī)的出臺(tái)，管道內(nèi)窺檢測(cè)技術(shù)將發(fā)揮更加重要的作用。