埋地地下非金属管道探测要领概述知识分享
埋地地下非金属管道探测要领概述知识分享
摘要：非金属管道材质主要有聚乙烯（PE）、聚氯乙烯、混凝土、玻璃纤维及复合质料等。 。。。 。。地下管道的位置、走向和埋深等指标，，，，，，对管道的运营清静、检测维修、第三方工程建设等都有较大影响。 。。。 。。周全梳理了地下非金属管道常用探测要领及其原理，，，，，，剖析了各要领利弊及适用性，，，，，，以期提高地下管道探测能力和精度，，，，，，强化在役管道的清静保�；�。 。。。 。。
从1995年原国家手艺监视局、建设部相继公布聚乙烯（PE）燃气管材、管件的国家标准和工程手艺行业规程以来，，，，，，PE燃气管因其耐侵蚀、高韧性、挠性优及耐开裂和长寿命等特征，，，，，，以及施工利便、造价低等优势，，，，，，在海内迅速推广使用，，，，，，其他非金属塑料质管道也得以飞速生长。 。。。 。。随之，，，，，，工程物探领域声波探测装备的爆发式增添，，，，，，为非金属管道探测翻开了新的大门。 。。。 。。笔者连系多年探测履历，，，，，，将地下非金属管道常用探测要领归纳为主探测要领、辅助探测要领和其他物探要领，，，，，，划分包括示踪线金属探测法、自动声源探测法；；探地雷达法、被动声源探测法、惯性定位法、定位标记法；；全方位电法、地动映像法等。 。。。 。。本文先容其中6种主要要领。 。。。 。。
1、主探测要领
1.1 示踪线金属探测法
CJJ33―2005《城镇燃气输配工程施工及验收规范》第7.2.9条划定：PE燃气管道敷设时，，，，，，应在管顶同时随管道走向敷设示踪线，，，，，，示踪线的讨论应有优异的导电性，，，，，，用于对管道的探测、追踪及定位。 。。。 。。该要领基于金属管道探测原理，，，，，，通过探管仪发射机给示踪线施加电磁信号，，，，，，由吸收机吸收信号对示踪线举行准确定位和定深，，，，，，从而推算出PE燃气管道的详细位置。 。。。 。。
（1）直连法[1]。 。。。 。。发射机信号线与示踪线金属线芯直连，，，，，，将交变电流直接注入示踪线，，，，，，通过探测示踪线爆发的电磁强弱来确定其位置和埋深。 。。。 。。该要领的优点是信噪比高，，，，，，不易受邻近管线滋扰，，，，，，探测效果较量准确；；弱点是探测时需要示踪线有裸露点来施加信号，，，，，，对示踪线接地要求高且中心不可断开，，，，，，受施工影响大等。 。。。 。。部分早期施工的PE管道未装置示踪线或示踪线失效。 。。。 。。
（2）夹钳法[1]。 。。。 。。用信号夹钳套在示踪线上使其爆发感应电流，，，，，，吸收机追踪探测该电流的磁�。 。。。 。。�，，，，，抵达定位定深目的。 。。。 。。这种要领的优点是操作相对轻盈，，，，，，不需要示踪线有裸露点；；弱点是感应信号偏弱且衰减较快，，，，，，易被滋扰，，，，，，如示踪线周围有其他金属管线滋扰则探测效果禁绝确。 。。。 。。
现行示踪线一样平常接纳铜包钢线芯，，，，，，与PE燃气管道定距捆绑敷设。 。。。 。。现在PE燃气管道设计和施工中对示踪线的选材及装置尚无专业标准可依，，，，，，施工现场保存不重视装置示踪线，，，，，，示踪线接地长度较短、抗拉强度低等问题，，，，，，导致毗连断接、施工纠葛造成定位定深误差较大。 。。。 。。
1.2 自动声源探测法
该要领适用于任何能直接施加信号的非金属管道，，，，，，特殊是未装置示踪线或示踪线失效的PE燃气管道。 。。。 。。自动声源探测装备一样平常称为非金属管线定位仪。 。。。 。。其原理是通过音频驱动器（发射机）向非金属管道发射特定频率的声波信号，，，，，，该信号沿管道定向撒播并发散撒播至地表，，，，，，吸收器在地面捕获该声波信号，，，，，，通过信号强弱确定管道的平面位置[2]，，，，，，如图?1所示。 。。。 。。
图 1 非金属管线定位仪及探测示意
非金属管线定位仪多接纳自动特殊频率信号和超窄带滤波手艺，，，，，，发射源与吸收通道可逐一对应，，，，，，不会受到其他声波及管道信号影响，，，，，，抗滋扰能力强，，，，，，适用于任何情形下的管道探测。 。。。 。。一样平常将音频驱动器与燃气管道隶属接口（放散口、法兰、调压装备等）使用快速讨论毗连，，，，，，或通过链条与管道本体细密捆绑在一起，，，，，，爆发的声脉冲沿管道转达，，，，，，通过拾音器吸收的信号强弱来定位，，，，，，也可探测主管道和支线管道的互通讯号。 。。。 。。探测时无需开挖、停气，，，，，，毗连快速、定位准确。 。。。 。。但该装备无法定深，，，，，，探测距离受管径、压力、埋深、回填土密度等影响较大，，，，，，如硬质路面下的管道较易探测，，，，，，土壤地、绿化地下的管道由于土壤撒播声波较差则不易探测，，，，，，重大地形情形下难以区分确认目的管道。 。。。 。。
2、辅助探测要领
2.1 探地雷达法
探地雷达是非破损性探测仪器，，，，，，它以地下种种介质的电阻率和介电常数差别为物理条件，，，，，，使用高频电磁波探测地下介质漫衍，，，，，，通过剖面扫描方法获得地下剖面的扫描图像。 。。。 。。雷达通过在地面上移动的发射天线向地下发射高频电磁波，，，，，，电磁波遇到差别的电性界面时，，，，，，就会爆发反射、透射和折射。 。。。 。。电介质间的电性差别越大，，，，，，反射回波能量也越大。 。。。 。。反射到地面的电磁波被与发射天线同步移动的吸收天线吸收后，，，，，，通过雷达主机准确纪录反射回波抵达的时间、相位、振幅、波长等特征，，，，，，再通过信号叠加放大、滤波降噪、图像合成等数据加工处置惩罚后，，，，，，形成地下剖面的扫描图像。 。。。 。。判读雷达图像便可获得地下种种介质的漫衍位置和状态，，，，，，从而确定目的管道的位置和深度[3]，，，，，，如图?2所示。 。。。 。。
图 2 探地雷达法探测效果图
探地雷达装备价钱腾贵，，，，，，对实验探测的园地有较高要求，，，，，，探测准备事情较量繁琐。 。。。 。。探测效果与管道径深比、地质条件密接相关，，，，，，管径越大、埋深越浅则探测效果越显着，，，，，，富水地区探测非金属管道效果不睬想，，，，，，重大情形下难以区分和确认目的管道。 。。。 。。探测效果解译历程繁琐，，，，，，物探工程师需要较多的内外业履历。 。。。 。。现实事情中一样平常用于辅助管线探测，，，，，，以及验证判断是金属管道照旧非金属管道。 。。。 。。
2.2 惯性定位法
该要领以前主要用于军事装备、科研等领域，，，，，，现在乐成用于地下管道三维定位。 。。。 。。适用于两头启齿的非金属管道（如排水管道），，，，，，尤其适用于定向钻施工的、有预留或备用通道的管道（如电力和通讯管道）。 。。。 。。不适用于在役中低压PE燃气管道。 。。。 。。惯性定位法所用装备称惯导定位仪，，，，，，其以惯性定律为原理，，，，，，基于角动量守恒定律，，，，，，以陀螺仪和加速率计为敏感元件，，，，，，应用航迹推算法提供惯导定位仪位置、速率和姿态等信息。 。。。 。。用陀螺仪感测位置和维持偏向加速率并经由一次积分获得速率、经由二次积分获得位移。 。。。 。。角速率经由处置惩罚后得出惯导定位仪的俯仰、滚转等姿态信息，，，，，，牢靠管道起讫点三维坐标可自动盘算出线性坐标信息，，，，，，抵达探测管道位置和埋深的目的。 。。。 。。
惯导定位仪不受地形条件和深度限制，，，，，，能够跨越大的河流、湖泊、修建等，，，，，，电磁滋扰影响较小。 。。。 。。在惯导定位仪轮组的可用尺寸区间内，，，，，，适用于施测任何材质管道。 。。。 。。其配套软件可以设置差别距离的采样间距，，，，，，采样间距越短精度越高，，，，，，更能贴合管道的真实空间位置。 。。。 。。数据后处置惩罚速率快、精度高，，，，，，可与主流绘图软件AutoCAD、ArcGIS等无缝衔接，，，，，，成图利便快捷。 。。。 。。由于获取的坐标数据两头精度高、越靠近中点误差越大，，，，，，探测较长距离管线需要地面定位系统辅助校正。 。。。 。。
2.3 被动声源探测法
该要领多用于地下管线较少时的管道辅助探测，，，，，，适用于所有浅埋金属和非金属管道，，，，，，市政公用管道应用较多。 。。。 。。典范装备如美国杰恩公司APL声学管线定位仪（图?3）。 。。。 。。其事情模式类似于探地雷达，，，，，，通过发射器向地面发射探测声波（探地雷达是发射电磁波），，，，，，吸收器吸收探测声波的反射波，，，，，，完成一次“断面探测”，，，，，，通过多次断面探测纪录的反射波的强度、速率和一连时间等盘算出地下管道的位置、管径等信息。 。。。 。。
图 3 APL声学管线定位仪及探测示意
被动声源探测装备可定位恣意材质的管道，，，，，，无需管道露出也无需毗连受道，，，，，，操作历程和数据剖析简朴，，，，，，铺装路面、草地等种种埋地情形下的管道均可使用。 。。。 。。其弱点也是在相对重大情形下难以区分目的管道，，，，，，区分率与管径和埋深关系亲近，，，，，，对大埋深管道（凌驾2?m）探测能力有限，，，，，，目的管道与埋设情形的物性差别越大，，，，，，探测效果越好。 。。。 。。
2.4 定位标记法
该要领可用于准确定位地下管道和设施[4]，，，，，，尤其适用于维抢修后管道的定位标记，，，，，，在城镇燃气管道、市政给排水管道等应用最多。 。。。 。。定位装备主要由记标（电子信标器）和记标探测器组成。 。。。 。。凭证需要将记标埋置于地下设施特征点处，，，，，，如套管端点、非开挖端点、毗连处、分支点、最后 、地下暗井暗阀等特征部位，，，，，，记标探测器靠近时被引发向地上发射特定信号，，，，，，同时记标探测器吸收信号并通过声频转变和屏显数据见告操作者地下设施信息，，，，，，如图?4所示。 。。。 。。已铺设的管道可使用钻洞工具挖一个小孔将记标埋于管道需设置记标处，，，，，，或在维抢修竣事、回填时布设。 。。。 。。
图 4 记标（电子信标器）及探测定位示意
该要领可以自成系统自力使用，，，，，，也可以与示踪线配合使用，，，，，，有用填补示踪线中止后无法探测非金属管道的弱点，，，，，，不会受到相近金属管道、强电场、强磁场等滋扰，，，，，，可在埋设重大、拥挤的情形中轻松识别目的管道及其种类和属性，，，，，，探测精度高。 。。。 。。记标使用寿命长，，，，，，可笼罩管道全生命周期。 。。。 。。现在海内记标产品还不太富厚，，，，，，施工、运营接受水平低，，，，，，非开挖施工不适用。 。。。 。。
3、结语
现在非金属管道探测手艺逐渐成熟，，，，，，但部分探测单位对这一领域的认知还停留在早期阶段，，，，，，从而导致一些因探测数据不精准而引发的质量事故或清静事故。 。。。 。。综合来看，，，，，，地下非金属管道探测要领多种多样，，，，，，但没有任何一种手艺和装备能胜任所有探测使命。 。。。 。。应连系实地探测情形，，，，，，充分使用图档资料，，，，，，优先选用简朴高效轻盈的探测方法，，，，，，准确收罗信息，，，，，，为地下管道清静运营和工程建设提供详实可靠的资料。 。。。 。。
