管道潜望镜及管道内窥镜在市政雨水管道管养过程中的应用

杨成武

(泉州市市政工程中心,福建 泉州 362000)

0 引言

雨水管网是城市的重要基础设施之一，具有收集和及时排出雨水的功能，它是保障城市防洪排涝安全的基础工程，是保证城市正常运转的重要生命线。随着城市经济的快速发展，需要城市基础设施建设为其提供坚实的基础保障，管道设施作为城市基础设施，数量在迅速增长，包括旧有雨水管道及合流管道，管道设施的体量越来越庞大，养护难度不断增加，养护成本占比也在不断增加，加之近几年多起因管道有限空间作业导致的安全生产事故，使用机器机械代替人工进行管道检测可有效降低养护成本，同时减少养护过程中的安全生产事故。

本文通过论述管道潜望镜及管道内窥镜在管养过程中应用，并结合工程实例，提出使用过程中存在的不足及改进想法。

1 管道养护的应用

1.1 日常养护的应用

通常来看，雨水管道管养过程中传统的检测方法主要包括目测法、潜水检测、反光镜检测、量泥杆检测等检测方式，而现代检测方法主要为声纳检测技术、CCTV管道内窥镜检测技术、QV潜望镜检测技术等检测方式[1]。近年来国家越来越重视城市水环境质量，坚持生态优化、绿色发展的理念，泉州市级管养部门在日常管道设施养护中，一般采用传统检测方法和现代检测方法相结合的模式，并逐步向大部分采用现代检测方法趋近，主要采用的现代检测方式有管道潜望镜(QV)及内窥镜(CCTV)技术，主要利用在包括雨污管道混接的溯源排查，积水节点整治中管道病害的排查，对原有管道资料的核对等事项。通过管道潜望镜及内窥镜的使用，管道管养技术得到了很大的改进。

首先，管养效率的提高。现代检测方法有快速可视化了解管道问题、图像及时处理添加标识记录、生产安全等优点。实际使用应用过程中，比如积水节点改造，我们可快速了解病害位置、病害类型、病害程度等，对下一步如何采取整治措施提供可靠的依据，并详实将整改调查修复过程记录在案，形成闭环管理。

其次，经济成本的降低。传统管道养护过程中，比如雨污管道混接溯源的排查，传统检测方法无法准确判断管道混接点，往往采用整段管道开挖寻找混接点，或整段管道封堵排入污水系统并另设雨水管道的方式解决混接问题。通过现代检测技术，我们准确判断出混接点位置，在该处设置污水井切段混接后排入污水系统，这样不仅降低了工程的时间成本和经济成本，还降低了施工过程对周边交通的影响(如图1)。

最后，安全事故的避免。传统检测方法如潜水检测、目测法均需采用人工下井进行作业，均存在不可预测的安全隐患，现代检测方式采用机器器械代替人工，不管是发生毒气致命、管道坍塌等问题，均不会导致安全事故的发生[2]。

图1 少林路雨污混接溯源排查

近年来，泉州市积极响应国家开展的生态环境保护督察，推进绿色生态文明建设，但由于资金投入的不足，工程措施投入不到位，改造过程中采用简单的排水出口末端封堵，导致了相当多的片区因此产生积水问题。由于改造及管养任务分属不同单位实施，我中心在日常养护中发现积水问题后，采用管道潜望镜(QV)及内窥镜(CCTV)技术对管道进行勘察，在查明其中原因后，对改造单位提出了整改要求。

1.2 工程应用与分析

1.2.1 工程概况

结合泉州市市区雨污水管网普查(城东片区)一期服务工程，介绍管道潜望镜及管道内窥镜在实际普查及检测中的应用。市区雨污水管网普查(城东片区)一期普查对城东片区东辅路以东、丰海路以西、山海路以北、城东街以南所围成的区域(含部分道路全段)内的雨水管网进行普查，基础性排查和深度排查相结合，内容主要包括现状雨水管线测绘、检测、管道清淤疏通、检查井更换等。本次管道普查项目于2021年1月进场开工，2021年6月完成全部普查工作。共普查城东片区内现有的主要道路共25条，长35km，累计完成管线检测、管线测绘约89.34km，配合检测累计清淤约1 280m3。

1.2.2 成果与分析

本次普查范围内的雨水管道系统相对完善，功能完好，但仍然存在雨污水混接、倒坡、出路异常等问题，其中发现管道倒坡124处共计2 878.18m，大管接小管60处，管线出路异常21处，错混接点110处，排水口140处。

普查共完成管道清淤检测89.34km，共检测出城东片区雨水管网存在缺陷7 889处，平均每公里缺陷88.52处，在检出的各种缺陷中，主要管道病害为破裂、树根、变形、腐蚀、障碍物，所占比例分别为33.84%、 23.73%、 16.39%、 8.05%、 7.9%，除此之外的其他缺陷数量相对较少，所占比例一般小于5%(详见表1)。

表1 管道缺陷种类统计表

依据CJJ181-2012城镇排水管道检测与评估技术规程，此次排查经评估：按照缺陷类型统计，结构性缺陷5 192处，功能性缺陷2 697处；按照缺陷等级统计，1级缺陷3 468处，2级缺陷2 616处，3级缺陷716处，4级缺陷1 089处，分别占缺陷总数的43.96%、 33.16%、 9.08%和 13.80%。根据管道修复评估情况分析，本次合计检测雨水管道6 511段，评估出修复Ⅰ级598段，修复Ⅱ级1 195段，修复Ⅲ级407段，修复Ⅳ级405段，养护Ⅰ级968段，养护Ⅱ级242段，养护Ⅲ级186段，养护Ⅳ级618段。

1.2.3 成果的应用

依据CJJ181-2012城镇排水管道检测与评估技术规程，针对管段不同修复和养护等级，提出如下处理措施：修复等级为Ⅰ级的管段，暂时不进行修复；修复等级为Ⅱ级的管段，应制定修复计划；修复等级为Ⅲ级的管段，结构在短期内可能会发生破坏，应尽快修复；修复等级为Ⅳ级的管段，结构已经发生或即将发生破坏，应立即修复。养护等级为Ⅰ级的管段，无明显需要处理的缺陷；养护等级为Ⅱ级的管段，无立即处理的必要，但宜安排处理计划；养护等级为Ⅲ级的管段，根据基础数据全面考虑，应尽快处理；养护等级为Ⅳ级的管段，排水功能受到严重影响，应立即处理。

根据评估建议，泉州市城东片区养护等级为Ⅲ、Ⅳ级及修复等级为Ⅲ、Ⅳ级的管段列入市管城东片区雨水管道普查缺陷修复工程中进行修复处理。项目的实施可解决城东片区雨水管道病害，恢复管道功能，完善管网系统，保证片区防洪排涝能力，基本消除道路易积水点。

2 存在的不足及解决方法

根据日常管养过程及项目实施中的使用经验来看，目前现代检测方法仍然存在一定的不足之处，一是管道内窥镜携带操作难度大，检测效率低，因进入管道的机器设备较重，机器的携带运输难度较大，往往需要两人以上配合使用，在检查过程中如遇到障碍物，操作难度将大大增加，并有可能导致检测失败，致使检测效率较低；二是管道内窥镜检测范围有限，对于管径D300mm及以下雨水支管的检查，内窥镜设备无法进入，无法进行检测；三是管道潜望镜检测距离有限，可靠性较差，若在检测过程中管道内出现管道拐弯、障碍物、遮挡物、水汽较大等问题，潜望镜将无法继续操作，会导致测距错误、图像模糊等问题。

通过日常管养过程经验及工程的实施，实际的操作基本采用管道内窥镜及管道潜望镜相配合的方式，并在遇到障碍、难点时采用管塞、管道疏通车等其他设备来解决两种设备各自的不足。工程应用中，为了达到检查的全面性、准确性、可靠性，仅在管径D300mm及以下的管道采用管道潜望镜检测，其余均采用管道内窥镜检测。日常管养过程中，为了达到快速可靠解决问题的目的，往往采用管道潜望镜先观察，若无法判断再次采用管道内窥镜的方式。以上依然无法解决便携操作的问题，特别是在遇到障碍，还需采用其他设备配合检测，比如管道疏通车、抽水机、吸污车、管塞等配合清障后方可继续操作。

在此我提出模块化组合设备的想法，什么是模块化，就是对产品或系统按特定功能单元进行分解，划分并设计、生产出一系列通用单元或模块，然后从中选取部分单元或模块，辅之以专用零部件进行组合，以满足不同需求的各种产品的一种标准化形式。就是以一台工程车辆为基础，在上面搭载各种可配合管道检测的设备，不仅解决机器的运输问题，也实现多种设备联合便捷操作的想法。

3 结 语

通过对管道潜望镜及管道内窥镜在日常管养作业及工程项目应用的详细介绍，可以了解到管道检测设备是一种可靠、可视、可数据化的管养手段。随着市政管道设施的不断发展，在以人为本的总基调不变的情况下，不管是对新建管道设施的检测建档，还是对旧有管道设施的病害检测修复，该项技术在市政管养部门的管理过程中都有很大的帮助。同时，为解决更多的管道检测过程中存在的难点，多种设备联合模块化组合成一种设备，实施管道检测有很大可能是管道检测项目的发展方向。