摘要:排水管道是城市重要的基础设施之一,排水管道的结构和功能状况直接关系到整个城市的排水安全。目前国内很多市政排水管道老化严重,带病作业,往往要到道路积水或路面塌陷后才知道,直接威胁到了附近的建(构)筑物的安全,污染土质和地下水,影响污水处理厂的正常运行,造成了很大社会影响。本文通过研究CCTV管道检测技术在市政排水管道中的应用,系统介绍了其检测方法及可靠性,本文的研究为市政排水管道检测新技术提供技术参考。
关键词:市政排水;CCTV检测;应用技术
1、引言
管道的检测是进行修复和合理养护的前提,目的是了解管道内部状况。根据管道内部状况,可以确认管道是否需要修复和修复应采用何种工法,可以科学地制订养护方案。排水管道由于其处于地下,具有隐蔽性,不便进行人工检测,此外,由于运营模式的不同及养护经费、人手、手段、施工影响、管理不到位等因素的影响,在地下排水管道的养护过程中淤积、损坏现象时有发生。
开展对排水管道的检测,及时掌握管道结构和功能安全程度,运用科学手段指导养护维修工作,已是当务之急。管道CCTV检测是目前国际上用于管道状况检测最为先进和有效的手段,这种检测方法的推广具有重要的意义。
随着施工工艺和材科技术的不断进步,地下排水管网近年来得到了突飞猛进的发展。地下排水管网管材,接口形式以及管道基础都逐渐多样化,管道所处位置地质情况的不同等。
另外排水管网在权限移交以及日常维护中,也面临着可能随时需要了解管道质量状况的情况,这些都对管道验收方法提出了更多更高要求。
管道机器人内窥CCTV检测技术,从上世纪50年代在欧洲诞生以来,已经经历了半个多世纪的发展,自从上世纪90年代进人中国以来,越来越多的应用在了排水管道养护行业。
2、CCTV检测系统分类及基本设备
2.1CCTV检测系统分类
管道检测分为结构状况检测和功能性状况检测两大类。结构性状况指管道本身的状况,例如管道接头、管壁、管基础状况等等,该项指标与管道的结构强度和使用寿命密切相关;功能性状况指管道运行中出现的状况,例如管道上集结油脂、管内泥沙沉积等等,它与管道的通水能力相关,通常可以通过管道养护疏通而得到改善,对管道的寿命影响不大。
2.2CCTV检测系统基本设备
CCTV的基本设备包括有:(1)摄影机;(2)灯光;(3)电线(线卷)及录影设备;(4)摄影监视器;(5)电源控制设备;(6)承载摄影机的支架;(7)牵引器;(8)长度计算器。
3、市政排水管道CCTV检测的方法
3.1 CCTV检测的基本方法
排水管道电视检测是采用一个闭路电视系统(Closed Circuit Television),通过控制在管道内行走的机器人摄像头远程采集图像,并通过有线传输方式,把图像进行显示和记录的集成系统。
一般进行CCTV检测前需进行管道清洗工作,去除管内脏物,保证拍摄到效果良好的视频录像。现今,管道清洗通常采用高压清洗车进行。清洗车将管内的淤泥、沉积砂及污物等清除并将管内表面清洗干净,最后用清洗车的真空泵将汇集在窨井内的淤泥等吸除干净。CCTV检测作业时,通常是从上游窨井向下游窨井方向进行。当管内污水超过管径的20%时,通常需要对管道进行封堵、抽水。现今国外通常采用橡皮气囊进行封堵,这种方法施工速度快、经济可靠。
CCTV检测仪装备有最先进的摄像头、爬行器及灯光系统,完全由带遥控操纵杆的监视器控制,操作简单,移动方便。可以进行影像处理、记录摄像头的旋转和定位。具有高质量的图像记录和文字编辑功能。其主要工作部分为一部四轮驱动的摄像小车和一台计算机。根据不同管径,可以选用不同型号的CCTV。通过它能够将管道中的情况一览无余。在项目中对管内情况实在无法得知的时候,便采用此设备对管段进行检查。在检查前首先要通过高压冲洗车对所需检测的管段进行冲洗,确保CCTV车能顺利通过,然后通过一种专用排水管管道堵塞器将上游排水管暂时封堵(采用的是德国制的管道堵塞器,这种堵塞器是一种橡胶制品,通过对其内部冲气使其膨胀达到堵塞管道的目的),然后用抽水机将井中的污水抽至附近的污水井中,待被观察管道中水深不至于淹没CCTV摄像头时即可投入工作。在抽完井中污水的同时也可观察此时被检测管道中的水流情况,原先埋在水下不便检查的管段此时已“浮出水面”了。
3.2 CCTV管道检测流程
管道检测主要方法如下:
a.首先通过常规测量设备,获得此管道系统地面高程,检查井坐标,管道埋深,管径等详细数据。为后期通过官网GIS系统进行分析提供数据基础。
b.然后通过机器人CCTV检测设备对管线从上游到下游一次进行视频检测。包括检测雨水口的连接管,通过录像和图片抓拍两种方式对检测结果进行存储。现场图片除了可以反应被检测管道中实际状况以外还可以通过输入的方式显示该段管道的位置信息和检测时间等。
c.最后结合管线地理信息数据和CCTV检测结果对管道的情况进行综合分析,针对所出现的不同情况提出解决整改方案。
通过对不同地点的排水管网重点排查,技术人员不但对设备使用有了深入了解,而且在其他一些重点排查项目中也对CCTV检测设备进行合理利用。例如:在对部分出现裂纹的路面进行排水管道的检测过程中由于使用CCTV检测仪设备能很快便确定道路下方管道是否存在渗漏等状况。
CCTV检测工作流程如下图:
(1)管道检测前搜集的资料如下:
a)该管线平面图。
b)该管道竣工图等技术资料。
c)已有该管道的检测资料。
(2)现场勘察内容如下:
a)察看该管道周围地理、地貌、交通和管道分布情况。
b)开井目视水位、积泥深度及水流。
c)核对资料中的管位、管径、管材。
4、结语
排水管道的检测工作在我国仍处于在起步阶段,但是随着人们环保意识的不断增强,国家对污水处理项目的投资力度不断的加大,排水管网的管理维护也得到了应有的重视,建设部及不少城市和地方还相继出台了相应的政策与法规。这表明了我国各级政府已经充分地认识到排水管网管理和维护的重要性,排水管道检测和维护有着巨大的市场前景和无限商业机。CCTV管道内窥检测技术的运用,让城市排水管网的管理和养护方法技术有了一个质的飞跃。该项技术与传统的管道检测技术相比,安全性高,图像清晰,直观并可反复播放供业内人士研究的特点,为管道修理方案的科学决策提供了有力的帮助,该项技术同时还可以应用到给水、煤气管道和电力、电信套管的内部状况检测,以及抢险救灾、考古等等不同的领域。
随着我国社会和经济的进一步发展,社会将会对安全排水要求会越来越高,运用排水管道检测技术,及时了解管道内部状况,适时做出更切合实际的管道维护决策,提高社会和经济效益,有着重要的意义。
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论文作者:周天宁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
标签:管道论文; 状况论文; 排水管道论文; 管网论文; 城市论文; 情况论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第14期论文;