城市排水管道检测及非开挖修复技术的应用研究

2021-04-03侯伟

建筑与装饰 2021年7期

侯伟

中国地质大学（北京）北京 100089

引言

现阶段，我国城市排水管道的建设由于城市发展规模不同，都存在一定的问题。对于中小城市而言，由于缺乏专业的排水管道工程管理人人员，再加上排水管道出现泄露、堵塞等问题，严重影响排水管道的安全运行。对于大城市而言，由于排水负荷较大，管道清理、维护工作量较大，容易导致管道出现各种功能性或结构性的故障问题，比如变形、腐蚀、断裂等等。针对这些问题，本文主要应用城市排水管道检测技术和非开挖修复技术等，减少排水管道出现病害的概率，提升排水管道的运行效率，促使城市居民正常生活。

1 城市排水管道检测技术的应用

1.1 排水管道外部检测技术

（1）红外温度记录仪法。这种检测技术主要通过对排水管道和周围土壤的温度差进行对比分析，实时监测温度并进行记录。应用红外温度记录仪，能够检测到极小的温度变化，并自动生成温度图像。这种技术能够检测到管道表面是否存在漏水情况，但是无法检测到孔隙的大小，可以搭配透地雷达，将孔隙的深度、大小等检测出来。

（2）透地雷达法。该检测技术主要是对土壤中内管管道的孔隙深度和大小，但是在检测过程中容易受到管道埋设深度以及土壤情况的影响。在具体检测过程中，被应用于管径较小的排水管线、砖砌排水管、输水渠等，这种技术无法应用于具有高导电率的黏土以及土壤中检测管道故障问题。假如要检测管道周围是否存在孔穴，就需要搭配应用闭路电视以及声呐。

（3）微变形法。该检测技术并不应用于管道故障、缺陷检查方面，而是应用于排水管道结构性质、力学性质的检测中。对管道实施加压处理，能够促使管道壁的表面出现微型变形，然后就可以确定管道结构的情况。

（4）撞击回声法。该检测技术主要被应用于口径较大的利用砖块砌成的排水管道以及混凝土砌成的排水管道中，在不对管道结构造成损害的情况下进行检测。在检测过程中应用的仪器主要为传音器、撞击源等，利用撞击源对管道壁进行撞击，再应用传音器进行检测。一般而言，管道内部、外部的裂痕产生的反射波不同，应用表面波特殊分析仪器，对反射波的频率进行分析，能够获取管道外部土壤以及管道内部结构的情况信息[1]。

1.2 排水管道内部检测技术

（1）管道闭路电视检测技术。这种技术是目前排水管道内部缺陷问题检测的常用技术手段，主要是利用计算机系统中图像处理技术，操作安全、便捷，将摄像设备输送到排水管道内部，对管道内部的情况进行实时拍摄和记录，然后将拍摄的录像资料上传到计算机系统中，对图像画面进行全面分析。需要注意的是，这种检测技术不能在水下操作，假如检测环境不满足这一条件，需要对管道进行降水位处理，保证管道内部水位不超过管道直径的1/5。假如实际检测过程中，管道不满足上述条件，就需要在检测之前实施导流、封堵等操作，促使水位满足检测条件。另外，在进行管道结构性检测之前，也需要对管道疏通、清洗，否则会影响爬行器在管道内部的行走，而且还会玷污摄像镜头，影响图像的质量。

（2）管道内窥声呐检测技术。这种检测技术主要将水作为传播介质，与声呐系统结合起来，对管道内壁的情况进行扫描，然后将扫描数据传输到计算机系统中进行处理，对管道内壁的情况进行具体分析。这种检测技术不仅能够将纵向管道的过水面积反映出来，而且还能获取准确的管道检测结果。尽管这种技术能够在排水管道流通时应用，但是只能在液体管道中检测，而且还无法检测出管道结构性问题。将声呐技术、超声波技术结合起来应用于城市排水管道检测中，能够代替管道闭路电视检测技术，而且具有较高的灵活性、灵敏度、穿透力。将声呐探头安装在牵引车上，通过远程方式将其输送到排水管道中。声呐可以在管道中发出各种信号，然后利用声呐头接收信号，进而形成管道内部全面轮廓图，然后将数据信息传输到计算机系统中，对接收的信号进行全面分析，对管道直径进行测量，并检测出管道是否出现变形问题，以及其内部沉积物的范围、具体位置[2]。

2 城市排水管道非开挖修复技术的应用

2.1 CIPP原位固化修复技术

这种修复技术主要是将无纺毡布或者仿尼龙粗纺布等与聚乙烯混合起来，合成复合片材，通过相关介质，对城市排水管道内部直径进行准确测量之后，缝制出直径一致的软管，借助薄膜条将接缝处进行处理。在处理接缝之前，需要将排水管道内部的气体完全排出，通过树脂加热固化方式，将液态的树脂渗透于管道内部，然后对管道进行加热，促使内部的树脂凝固，进而实现接缝处封口处理。

2.2 缠绕修复技术

在对城市排水管道进行非开挖修复的过程中，应用这项修复技术存在一定的局限性，只能在符合标准规格的管道中实施修复操作。在一般情况下，这项技术在应用时，排水管道的直径应大于2.5米，长度在300米以内，采用螺旋缠绕的方式，在排水管道的内部形成带状，在这个过程中，需要将卡口压制住，促使其形成一个新的管道，新的管道在旧的管道内部。在修复的过程中，技术人员可以将新的排水管道向外扩，与旧管道贴紧，促使二者之间更加稳定。在缠绕修复的过程中，应该明确缠绕方向，根据具体操作流程实施缠绕，保证管道内壁的光滑性，提升其过水性能[3]。

2.3 注浆修复技术

这种修复技术主要应用城市排水管道渗漏、接头的位置，或者用砖块砌成的管道的修复中。在利用这项技术进行修复时，应该先确保管道结构是否具有完整性，假如管道的直径大于0.9米，则不适用于这项技术。另外，假如地下结构较为复杂，而且地形地貌比较复杂，就可以利用这项技术，提升管道修复的效率。在具体应用过程中，可以将排水管道的两侧堵住，然后将其内部注入两种不同的浆液，根据一定的顺序灌入管道中，然后直接泵出，这两种浆液会产生一定的化学反应，促使排水管道中的裂缝修复完整，而且还能更好的封堵接头部位，提升排水管道的排水效率及安全性[4]。

2.4 爆管衬装修复技术

在城市排水管道非开挖修复过程中，假如采用这项技术，应该在修复之前明确管道的材质。该项技术比较适用于易脆管道的修复中，假如管道严重老化，也适用于这项技术，能够有效缩短修复的时间。同时，在管道安装的过程中，也可以采用这项修复技术，在较短时间内安装百米管道。

2.5 胀插管修复技术

胀插管修复技术也就是破碎裂管法，主要是将胀管放入到井内，将比管内径大的胀头通过牵引和推顶方式，沿着原本的管道轨迹进行前行，将旧管道结构胀破，之后挤入到土层中，在胀头的末端对石壁进行联系，进而推入新管道。该技术具有良好的开挖性能，防渗、防腐效果较好，而且内壁光滑，阻水系数小，管道修复较为可靠，能够延长管道的使用寿命[5]。