中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
城市地下管網(wǎng)是保障城市運(yùn)行和發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，也是當(dāng)前城市更新和安全韌性提升行動(dòng)的重點(diǎn)。“十五五”規(guī)劃綱要提出，我國(guó)將建設(shè)改造城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)約20萬(wàn)公里、排水管網(wǎng)約17.5萬(wàn)公里、供水管網(wǎng)約17.5萬(wàn)公里、污水管網(wǎng)約10萬(wàn)公里、供熱管網(wǎng)約12萬(wàn)公里，同步推進(jìn)智慧化改造。
城市地下管網(wǎng)建設(shè)和改造需要進(jìn)行管網(wǎng)體檢評(píng)估。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部有關(guān)負(fù)責(zé)人近日表示，各地要一體化推進(jìn)城市體檢與城市更新，堅(jiān)持先體檢后更新、無(wú)體檢不更新，加強(qiáng)城市體檢結(jié)果應(yīng)用與城市更新規(guī)劃實(shí)施體系銜接，地級(jí)及以上城市和縣級(jí)市要全面開(kāi)展城市體檢工作。一些地方結(jié)合已開(kāi)展城市地下管網(wǎng)普查、排查和日常巡檢工作，摸清存量管網(wǎng)分布、運(yùn)行狀態(tài)等現(xiàn)狀底數(shù)，查清管網(wǎng)老化、混錯(cuò)接、病害及漏損等問(wèn)題，與道路改建、城市更新等工程緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)從“按病開(kāi)方”到“靶向改造”的精準(zhǔn)治理。
目前，針對(duì)地下管線的探測(cè)方法主要有工程鉆探法、導(dǎo)向儀法、慣性陀螺儀法、探地雷達(dá)法、PCM+探測(cè)儀法、高密度電法等。各種地下管線的探測(cè)方法都存在一定的適用性，若使用單一的方法對(duì)其進(jìn)行預(yù)報(bào)，易對(duì)管線探測(cè)結(jié)果造成誤判，因此采用多種探測(cè)方法時(shí)解決探測(cè)結(jié)果的多樣性問(wèn)題，確定出一種成熟易行的綜合探測(cè)方法對(duì)精確判定管線的位置尤為重要。
1、地下管線探測(cè)方法
地下管線的探測(cè)方法多種多樣，每種方法都有其獨(dú)特的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)缺點(diǎn)（表1）。
探地雷達(dá)法、高密度電法和地微動(dòng)法能夠清晰地顯示出地下圖像和管線的位置，但其分辨率較低，無(wú)法精確確定出管線的具體位置；陀螺儀法探測(cè)誤差與管道長(zhǎng)度成正比，對(duì)于地下非開(kāi)挖深埋管線，管道長(zhǎng)度較長(zhǎng)，導(dǎo)致測(cè)量誤差也較大；PCM+探測(cè)儀法具有探測(cè)距離長(zhǎng)、對(duì)管線的平面定位精度高的優(yōu)點(diǎn)；工程鉆探法探測(cè)精度高，但打鉆孔的效率低，特別是深埋鉆孔將面臨易塌孔問(wèn)題，因此多用于驗(yàn)證管線位置。
2、探測(cè)技術(shù)原理
2.1 電磁感應(yīng)法
在管道平面位置的正上方或附近放置發(fā)射交變電流的發(fā)射機(jī)，內(nèi)置在發(fā)射機(jī)發(fā)射線圈在受發(fā)射機(jī)所發(fā)射的交變電流作用下產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)并向地下介質(zhì)傳播，在一次交變電磁場(chǎng)的激勵(lì)下管線內(nèi)部將產(chǎn)生渦旋電流，在其周?chē)a(chǎn)生二次電磁場(chǎng)，分為主動(dòng)源法和被動(dòng)源法。主動(dòng)源法通發(fā)射機(jī)直接對(duì)金屬管線施加交變電磁場(chǎng)，即可在金屬管線中產(chǎn)生一交變電流，并在周?chē)臻g產(chǎn)生一交變磁場(chǎng)，利用接收裝置觀測(cè)磁場(chǎng)的空間分布狀況，可間接推算出管線空間位置及埋深。主要適用于金屬管線探測(cè)，可用于管線盲探，也可探測(cè)近距離并行管線，可確定管線的平面位置、埋深等屬性信息。
圖1 電磁感應(yīng)法原理
2.2 地質(zhì)雷達(dá)法
地質(zhì)雷達(dá)法是基于高頻電磁波的反射原理，設(shè)備由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)組成。發(fā)射機(jī)產(chǎn)生高頻脈沖波，由內(nèi)置的發(fā)射天線向外輻射電磁波并往地下介質(zhì)內(nèi)部傳播，電磁波經(jīng)地下介質(zhì)反射后回到地面，并由接收機(jī)內(nèi)置的天線接收反射波。對(duì)非金屬地下管線有一定探測(cè)效果，探測(cè)中要充分了解地下管線條件，針對(duì)性選擇有效的天線組合，才能達(dá)到理想效果，確定管線的深度和位置，但不能分辨管線類(lèi)型。
圖2 地質(zhì)雷達(dá)法原理
2.3 瞬變電磁法
瞬變電磁法是利用不接地回線向地下介質(zhì)發(fā)射一次脈沖磁場(chǎng)，在一次脈沖磁場(chǎng)間歇期間，利用接收線圈感應(yīng)測(cè)量二次場(chǎng)的方法。發(fā)射線圈斷電后通過(guò)接收線圈測(cè)量二次場(chǎng)隨時(shí)間變化的規(guī)律，從而獲取地下管線的埋深、位置等平面信息。管線探測(cè)過(guò)程中，金屬材質(zhì)的管道屬于低電阻體，而周?chē)鷩鷰r介質(zhì)屬于高阻體，兩種物體的電阻率差越大，管線的埋深和位置等平面位置信息探測(cè)精度越高。
圖3 瞬變電磁法原理
2.4 PCM+探測(cè)儀法
PCM+探測(cè)儀由電源、連接線、大功率發(fā)射機(jī)和接收機(jī)等組成，可用于探測(cè)較大埋深的金屬材質(zhì)管道。在使用PCM+探測(cè)儀對(duì)金屬管道探測(cè)時(shí)，發(fā)射機(jī)一端連地，另一端與被測(cè)管道連接。由發(fā)射機(jī)對(duì)被測(cè)管道施加信號(hào)電流，接收機(jī)在地面接收電磁場(chǎng)信號(hào)，進(jìn)而對(duì)地下管道進(jìn)行定位。PCM+檢測(cè)儀探測(cè)管道如圖所示。
圖4 PCM+檢測(cè)儀檢測(cè)管檢測(cè)原理
2.5 工程鉆探法
工程鉆探法是最直接、最有效的一種探測(cè)方法，即利用鉆機(jī)在盾構(gòu)前方進(jìn)行打孔鉆探，可直接接觸管道，雖然其精度較高，但其工作量通常較大，費(fèi)用高，因此常將其作為補(bǔ)充和驗(yàn)證。
3、中交路橋科技地下管網(wǎng)普查
中交路橋科技有限公司成立于2009年，是以智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、城市生命線安全監(jiān)測(cè)技術(shù)、數(shù)字信息技術(shù)為引領(lǐng)，深度結(jié)合土木工程技術(shù)，為新型基礎(chǔ)設(shè)施安全保駕護(hù)航。針對(duì)城市更新與改造、地下管管探測(cè)及管網(wǎng)智慧化運(yùn)營(yíng)模塊，主要業(yè)務(wù)包括城市地下管線普查、城市地下市政基礎(chǔ)設(shè)施普查項(xiàng)目、單一管線詳查(燃?xì)狻㈦娏?、熱力、排水、自?lái)水)、排水管線的清淤、檢測(cè)、修復(fù)等基礎(chǔ)工作，在查明管網(wǎng)信息的基礎(chǔ)上，建立完成管線數(shù)據(jù)庫(kù);建立三維管網(wǎng)管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)管線管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化和智能化，提供數(shù)據(jù)共享服務(wù);實(shí)施有效的監(jiān)督、協(xié)調(diào)與控制。
