管道潛望鏡及管道內窺鏡在市政雨水管道管養過程中的應用

楊成武

(泉州市市政工程中心,福建 泉州 362000)

0 引言

雨水管網是城市的重要基礎設施之一，具有收集和及時排出雨水的功能，它是保障城市防洪排澇安全的基礎工程，是保證城市正常運轉的重要生命線。隨著城市經濟的快速發展，需要城市基礎設施建設為其提供堅實的基礎保障，管道設施作為城市基礎設施，數量在迅速增長，包括舊有雨水管道及合流管道，管道設施的體量越來越龐大，養護難度不斷增加，養護成本占比也在不斷增加，加之近幾年多起因管道有限空間作業導致的安全生產事故，使用機器機械代替人工進行管道檢測可有效降低養護成本，同時減少養護過程中的安全生產事故。

本文通過論述管道潛望鏡及管道內窺鏡在管養過程中應用，并結合工程實例，提出使用過程中存在的不足及改進想法。

1 管道養護的應用

1.1 日常養護的應用

通常來看，雨水管道管養過程中傳統的檢測方法主要包括目測法、潛水檢測、反光鏡檢測、量泥桿檢測等檢測方式，而現代檢測方法主要為聲納檢測技術、CCTV管道內窺鏡檢測技術、QV潛望鏡檢測技術等檢測方式[1]。近年來國家越來越重視城市水環境質量，堅持生態優化、綠色發展的理念，泉州市級管養部門在日常管道設施養護中，一般采用傳統檢測方法和現代檢測方法相結合的模式，并逐步向大部分采用現代檢測方法趨近，主要采用的現代檢測方式有管道潛望鏡(QV)及內窺鏡(CCTV)技術，主要利用在包括雨污管道混接的溯源排查，積水節點整治中管道病害的排查，對原有管道資料的核對等事項。通過管道潛望鏡及內窺鏡的使用，管道管養技術得到了很大的改進。

首先，管養效率的提高?，F代檢測方法有快速可視化了解管道問題、圖像及時處理添加標識記錄、生產安全等優點。實際使用應用過程中，比如積水節點改造，我們可快速了解病害位置、病害類型、病害程度等，對下一步如何采取整治措施提供可靠的依據，并詳實將整改調查修復過程記錄在案，形成閉環管理。

其次，經濟成本的降低。傳統管道養護過程中，比如雨污管道混接溯源的排查，傳統檢測方法無法準確判斷管道混接點，往往采用整段管道開挖尋找混接點，或整段管道封堵排入污水系統并另設雨水管道的方式解決混接問題。通過現代檢測技術，我們準確判斷出混接點位置，在該處設置污水井切段混接后排入污水系統，這樣不僅降低了工程的時間成本和經濟成本，還降低了施工過程對周邊交通的影響(如圖1)。

最后，安全事故的避免。傳統檢測方法如潛水檢測、目測法均需采用人工下井進行作業，均存在不可預測的安全隱患，現代檢測方式采用機器器械代替人工，不管是發生毒氣致命、管道坍塌等問題，均不會導致安全事故的發生[2]。

圖1 少林路雨污混接溯源排查

近年來，泉州市積極響應國家開展的生態環境保護督察，推進綠色生態文明建設，但由于資金投入的不足，工程措施投入不到位，改造過程中采用簡單的排水出口末端封堵，導致了相當多的片區因此產生積水問題。由于改造及管養任務分屬不同單位實施，我中心在日常養護中發現積水問題后，采用管道潛望鏡(QV)及內窺鏡(CCTV)技術對管道進行勘察，在查明其中原因后，對改造單位提出了整改要求。

1.2 工程應用與分析

1.2.1 工程概況

結合泉州市市區雨污水管網普查(城東片區)一期服務工程，介紹管道潛望鏡及管道內窺鏡在實際普查及檢測中的應用。市區雨污水管網普查(城東片區)一期普查對城東片區東輔路以東、豐海路以西、山海路以北、城東街以南所圍成的區域(含部分道路全段)內的雨水管網進行普查，基礎性排查和深度排查相結合，內容主要包括現狀雨水管線測繪、檢測、管道清淤疏通、檢查井更換等。本次管道普查項目于2021年1月進場開工，2021年6月完成全部普查工作。共普查城東片區內現有的主要道路共25條，長35km，累計完成管線檢測、管線測繪約89.34km，配合檢測累計清淤約1 280m3。

1.2.2 成果與分析

本次普查范圍內的雨水管道系統相對完善，功能完好，但仍然存在雨污水混接、倒坡、出路異常等問題，其中發現管道倒坡124處共計2 878.18m，大管接小管60處，管線出路異常21處，錯混接點110處，排水口140處。

普查共完成管道清淤檢測89.34km，共檢測出城東片區雨水管網存在缺陷7 889處，平均每公里缺陷88.52處，在檢出的各種缺陷中，主要管道病害為破裂、樹根、變形、腐蝕、障礙物，所占比例分別為33.84%、 23.73%、 16.39%、 8.05%、 7.9%，除此之外的其他缺陷數量相對較少，所占比例一般小于5%(詳見表1)。

表1 管道缺陷種類統計表

依據CJJ181-2012城鎮排水管道檢測與評估技術規程，此次排查經評估：按照缺陷類型統計，結構性缺陷5 192處，功能性缺陷2 697處；按照缺陷等級統計，1級缺陷3 468處，2級缺陷2 616處，3級缺陷716處，4級缺陷1 089處，分別占缺陷總數的43.96%、 33.16%、 9.08%和 13.80%。根據管道修復評估情況分析，本次合計檢測雨水管道6 511段，評估出修復Ⅰ級598段，修復Ⅱ級1 195段，修復Ⅲ級407段，修復Ⅳ級405段，養護Ⅰ級968段，養護Ⅱ級242段，養護Ⅲ級186段，養護Ⅳ級618段。

1.2.3 成果的應用

依據CJJ181-2012城鎮排水管道檢測與評估技術規程，針對管段不同修復和養護等級，提出如下處理措施：修復等級為Ⅰ級的管段，暫時不進行修復；修復等級為Ⅱ級的管段，應制定修復計劃；修復等級為Ⅲ級的管段，結構在短期內可能會發生破壞，應盡快修復；修復等級為Ⅳ級的管段，結構已經發生或即將發生破壞，應立即修復。養護等級為Ⅰ級的管段，無明顯需要處理的缺陷；養護等級為Ⅱ級的管段，無立即處理的必要，但宜安排處理計劃；養護等級為Ⅲ級的管段，根據基礎數據全面考慮，應盡快處理；養護等級為Ⅳ級的管段，排水功能受到嚴重影響，應立即處理。

根據評估建議，泉州市城東片區養護等級為Ⅲ、Ⅳ級及修復等級為Ⅲ、Ⅳ級的管段列入市管城東片區雨水管道普查缺陷修復工程中進行修復處理。項目的實施可解決城東片區雨水管道病害，恢復管道功能，完善管網系統，保證片區防洪排澇能力，基本消除道路易積水點。

2 存在的不足及解決方法

根據日常管養過程及項目實施中的使用經驗來看，目前現代檢測方法仍然存在一定的不足之處，一是管道內窺鏡攜帶操作難度大，檢測效率低，因進入管道的機器設備較重，機器的攜帶運輸難度較大，往往需要兩人以上配合使用，在檢查過程中如遇到障礙物，操作難度將大大增加，并有可能導致檢測失敗，致使檢測效率較低；二是管道內窺鏡檢測范圍有限，對于管徑D300mm及以下雨水支管的檢查，內窺鏡設備無法進入，無法進行檢測；三是管道潛望鏡檢測距離有限，可靠性較差，若在檢測過程中管道內出現管道拐彎、障礙物、遮擋物、水汽較大等問題，潛望鏡將無法繼續操作，會導致測距錯誤、圖像模糊等問題。

通過日常管養過程經驗及工程的實施，實際的操作基本采用管道內窺鏡及管道潛望鏡相配合的方式，并在遇到障礙、難點時采用管塞、管道疏通車等其他設備來解決兩種設備各自的不足。工程應用中，為了達到檢查的全面性、準確性、可靠性，僅在管徑D300mm及以下的管道采用管道潛望鏡檢測，其余均采用管道內窺鏡檢測。日常管養過程中，為了達到快速可靠解決問題的目的，往往采用管道潛望鏡先觀察，若無法判斷再次采用管道內窺鏡的方式。以上依然無法解決便攜操作的問題，特別是在遇到障礙，還需采用其他設備配合檢測，比如管道疏通車、抽水機、吸污車、管塞等配合清障后方可繼續操作。

在此我提出模塊化組合設備的想法，什么是模塊化，就是對產品或系統按特定功能單元進行分解，劃分并設計、生產出一系列通用單元或模塊，然后從中選取部分單元或模塊，輔之以專用零部件進行組合，以滿足不同需求的各種產品的一種標準化形式。就是以一臺工程車輛為基礎，在上面搭載各種可配合管道檢測的設備，不僅解決機器的運輸問題，也實現多種設備聯合便捷操作的想法。

3 結 語

通過對管道潛望鏡及管道內窺鏡在日常管養作業及工程項目應用的詳細介紹，可以了解到管道檢測設備是一種可靠、可視、可數據化的管養手段。隨著市政管道設施的不斷發展，在以人為本的總基調不變的情況下，不管是對新建管道設施的檢測建檔，還是對舊有管道設施的病害檢測修復，該項技術在市政管養部門的管理過程中都有很大的幫助。同時，為解決更多的管道檢測過程中存在的難點，多種設備聯合模塊化組合成一種設備，實施管道檢測有很大可能是管道檢測項目的發展方向。