城市排水管道檢測及非開挖修復技術的應用研究

侯偉

中國地質大學（北京） 北京 100089

引言

現階段，我國城市排水管道的建設由于城市發展規模不同，都存在一定的問題。對于中小城市而言，由于缺乏專業的排水管道工程管理人人員，再加上排水管道出現泄露、堵塞等問題，嚴重影響排水管道的安全運行。對于大城市而言，由于排水負荷較大，管道清理、維護工作量較大，容易導致管道出現各種功能性或結構性的故障問題，比如變形、腐蝕、斷裂 等等。針對這些問題，本文主要應用城市排水管道檢測技術和非開挖修復技術等，減少排水管道出現病害的概率，提升排水管道的運行效率，促使城市居民正常生活。

1 城市排水管道檢測技術的應用

1.1 排水管道外部檢測技術

（1）紅外溫度記錄儀法。這種檢測技術主要通過對排水管道和周圍土壤的溫度差進行對比分析，實時監測溫度并進行記錄。應用紅外溫度記錄儀，能夠檢測到極小的溫度變化，并自動生成溫度圖像。這種技術能夠檢測到管道表面是否存在漏水情況，但是無法檢測到孔隙的大小，可以搭配透地雷達，將孔隙的深度、大小等檢測出來。

（2）透地雷達法。該檢測技術主要是對土壤中內管管道的孔隙深度和大小，但是在檢測過程中容易受到管道埋設深度以及土壤情況的影響。在具體檢測過程中，被應用于管徑較小的排水管線、磚砌排水管、輸水渠等，這種技術無法應用于具有高導電率的黏土以及土壤中檢測管道故障問題。假如要檢測管道周圍是否存在孔穴，就需要搭配應用閉路電視以及聲吶。

（3）微變形法。該檢測技術并不應用于管道故障、缺陷檢查方面，而是應用于排水管道結構性質、力學性質的檢測中。對管道實施加壓處理，能夠促使管道壁的表面出現微型變形，然后就可以確定管道結構的情況。

（4）撞擊回聲法。該檢測技術主要被應用于口徑較大的利用磚塊砌成的排水管道以及混凝土砌成的排水管道中，在不對管道結構造成損害的情況下進行檢測。在檢測過程中應用的儀器主要為傳音器、撞擊源等，利用撞擊源對管道壁進行撞擊，再應用傳音器進行檢測。一般而言，管道內部、外部的裂痕產生的反射波不同，應用表面波特殊分析儀器，對反射波的頻率進行分析，能夠獲取管道外部土壤以及管道內部結構的情況信息[1]。

1.2 排水管道內部檢測技術

（1）管道閉路電視檢測技術。這種技術是目前排水管道內部缺陷問題檢測的常用技術手段，主要是利用計算機系統中圖像處理技術，操作安全、便捷，將攝像設備輸送到排水管道內部，對管道內部的情況進行實時拍攝和記錄，然后將拍攝的錄像資料上傳到計算機系統中，對圖像畫面進行全面分析。需要注意的是，這種檢測技術不能在水下操作，假如檢測環境不滿足這一條件，需要對管道進行降水位處理，保證管道內部水位不超過管道直徑的1/5。假如實際檢測過程中，管道不滿足上述條件，就需要在檢測之前實施導流、封堵等操作，促使水位滿足檢測條件。另外，在進行管道結構性檢測之前，也需要對管道疏通、清洗，否則會影響爬行器在管道內部的行走，而且還會玷污攝像鏡頭，影響圖像的質量。

（2）管道內窺聲吶檢測技術。這種檢測技術主要將水作為傳播介質，與聲吶系統結合起來，對管道內壁的情況進行掃描，然后將掃描數據傳輸到計算機系統中進行處理，對管道內壁的情況進行具體分析。這種檢測技術不僅能夠將縱向管道的過水面積反映出來，而且還能獲取準確的管道檢測結果。盡管這種技術能夠在排水管道流通時應用，但是只能在液體管道中檢測，而且還無法檢測出管道結構性問題。將聲吶技術、超聲波技術結合起來應用于城市排水管道檢測中，能夠代替管道閉路電視檢測技術，而且具有較高的靈活性、靈敏度、穿透力。將聲吶探頭安裝在牽引車上，通過遠程方式將其輸送到排水管道中。聲吶可以在管道中發出各種信號，然后利用聲吶頭接收信號，進而形成管道內部全面輪廓圖，然后將數據信息傳輸到計算機系統中，對接收的信號進行全面分析，對管道直徑進行測量，并檢測出管道是否出現變形問題，以及其內部沉積物的范圍、具體位置[2]。

2 城市排水管道非開挖修復技術的應用

2.1 CIPP原位固化修復技術

這種修復技術主要是將無紡氈布或者仿尼龍粗紡布等與聚乙烯混合起來，合成復合片材，通過相關介質，對城市排水管道內部直徑進行準確測量之后，縫制出直徑一致的軟管，借助薄膜條將接縫處進行處理。在處理接縫之前，需要將排水管道內部的氣體完全排出，通過樹脂加熱固化方式，將液態的樹脂滲透于管道內部，然后對管道進行加熱，促使內部的樹脂凝固，進而實現接縫處封口處理。

2.2 纏繞修復技術

在對城市排水管道進行非開挖修復的過程中，應用這項修復技術存在一定的局限性，只能在符合標準規格的管道中實施修復操作。在一般情況下，這項技術在應用時，排水管道的直徑應大于2.5米，長度在300米以內，采用螺旋纏繞的方式，在排水管道的內部形成帶狀，在這個過程中，需要將卡口壓制住，促使其形成一個新的管道，新的管道在舊的管道內部。在修復的過程中，技術人員可以將新的排水管道向外擴，與舊管道貼緊，促使二者之間更加穩定。在纏繞修復的過程中，應該明確纏繞方向，根據具體操作流程實施纏繞，保證管道內壁的光滑性，提升其過水性能[3]。

2.3 注漿修復技術

這種修復技術主要應用 城市排水管道滲漏、接頭的位置，或者用磚塊砌成的管道的修復中。在利用這項技術進行修復時，應該先確保管道結構是否具有完整性，假如管道的直徑大于0.9米，則不適用于這項技術。另外，假如地下結構較為復雜，而且地形地貌比較復雜，就可以利用這項技術，提升管道修復的效率。在具體應用過程中，可以將排水管道的兩側堵住，然后將其內部注入兩種不同的漿液，根據一定的順序灌入管道中，然后直接泵出，這兩種漿液會產生一定的化學反應，促使排水管道中的裂縫修復完整，而且還能更好的封堵接頭部位，提升排水管道的排水效率及安全性[4]。

2.4 爆管襯裝修復技術

在城市排水管道非開挖修復過程中，假如采用這項技術，應該在修復之前明確管道的材質。該項技術比較適用于易脆管道的修復中，假如管道嚴重老化，也適用于這項技術，能夠有效縮短修復的時間。同時，在管道安裝的過程中，也可以采用這項修復技術，在較短時間內安裝百米管道。

2.5 脹插管修復技術

脹插管修復技術也就是破碎裂管法，主要是將脹管放入到井內，將比管內徑大的脹頭通過牽引和推頂方式，沿著原本的管道軌跡進行前行，將舊管道結構脹破，之后擠入到土層中，在脹頭的末端對石壁進行聯系，進而推入新管道。該技術具有良好的開挖性能，防滲、防腐效果較好，而且內壁光滑，阻水系數小，管道修復較為可靠，能夠延長管道的使用壽命[5]。

3 結束語

總之，通過對城市排水管道檢測技術和非開挖修復技術進行研究，排水管道外部/內部檢測技術，以及CIPP原位固化修復技術、纏繞修復技術、注漿修復技術、爆管襯裝修復技術，能夠有效保證城市排水管道正常運行，保證其過水效率，提升安全性。