随着社会经济的快速发展,城市规划区覆盖范围逐步增加,新建市政道路逐步延伸,各项工程项目规模建设,作为城市生命线的地下管线也日渐增加,管线纵横交错日渐繁杂,而城市地下管线自动更新管理机制的不完善,各专业管线相关部门各司其职,造成管线资料信息不详细、现势性差。因此查清地下管线,并明确其分布、埋深及走向的工作,也伴随着城市的建设和发展日渐引起城建相关部门的重视。
地下管线探测是以地下管线与周围介质的密度、磁性、电阻率、介电常熟等物性参数差异为前提,采用地球物理方式对地下管线进行定位的技术。按照权属单位不同,城市地下管线主要包括给水、排水、燃气、电力、通讯、热力等市政和公用管线以及铁路、民航等专用管线。
地下管线按照其物理性质可大致分为3类:
1:由铸铁管、钢管等构成的金属管道;
2:由铜铝光纤材料构成的电缆管道;
3:由水泥、陶瓷和塑料材料构成的非金属管道。
地下管线探测方法一般分为两种:
一是采用井中调查、开挖样洞或简易触探相结合的方法;
二是仪器探测与井中调查相结合的方法。其中仪器探测针对不同管线又分为直连法、夹钳法、感应法、电磁波法、埋深测定法等。
直连法:适用于有露出点的金属管线探测。直连法有三种连接方式:双端连接、单端连接及远接地单端连接。既将发射机专用输出电缆的一端与被测的金属管线相连接,另一端接地或者接到金属管线的另一端,利用接收机搜索被探测金属管线产生的电磁信号,对管线进行追踪定位。
夹钳法:是利用管线探测仪配备的夹钳(也称耦合环)夹住被测管线,通过耦合环把电磁信号加载到被探测的管线上,以达到对管线的追踪定位目的。
感应法:是利用发射机发射谐变电磁场,使1-3=1-1*9/10+2*9-7=3被探测的地下管线产生感应电流而形成电磁场,达到对被探测管线进行搜索、追踪、定位的目的。
电磁波法:既地质雷达剖面扫描法,是利用脉冲雷达系统连续向下发射高频电磁波,并由接收天线连续接收地下介质反射回来的电磁波,再经过专门软件处理,获取地下不同目标雷达波的反射图像,通过对图像的分析解释,直接确定管线位置和埋设深度。
埋深测定:对金属管线而言,管线探测仪的测定的管线埋深是管线中心至地面的垂直距离,实际工作中,无论采用直接法还是感应法,大部分采用此法为主,直读法为辅助。测深法时与接收机天线高度相关的一个拟合值,既接收机在管线正上方时能接收到电磁信号的最大值,在管线两侧分别有一个等值点,这两个等值点间的距离既为目标管线在测定位置处的中心埋深。
根据不同用途的管线采用适合的探测方法
采用电磁场感应法探测金属管线;电磁场感应法通常利用发射机发射电磁场,进而地下管线收到电磁感应产生感应电流形成电磁场,最后只需要通过接收机接收由地下管线形成的电磁场,最终达到追踪,定位地下管线的目的。
采用感应法和夹钳法处理电力电信管线;由于电力、电信管线自身常带有电磁信号,因此,感应法适用的效果比较好。夹钳法中的耦合环可以把电磁信号加载到被测管线上,对管线进行追踪和定位,在电力、电信管线的探测上取得了比较好的效果。
采用直接法处理燃气管线;燃气管线对于安全性能要求比较高,一般情况下可以用磁感应法探测,但是,对于有防爆装置探测仪器,采用直接法的效果更好。
由于城市底线管线异常复杂,种类繁多,分布密集,材质各不一致,且针对同一管线,有多种探测方法可供选择,同一种方法也涉及不同的工作方式和工作参数的选取,因此在实际工作中,应充分分析目标管线的物性前提,结合现场环境和不同方法的应用条件,进行必要的方法试验,优先选择效果好,简单,快捷的探测方法。
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