非開挖技術(shù)因其無需大面積開挖、減少地表和地下其他管線破壞、降低成本和提高施工效率等的優(yōu)勢，逐漸成為地下管線工程的首選，備受行業(yè)關(guān)注和重視。
管線探測、管道檢測、管道清洗與預(yù)處理等技術(shù)，是決定非開挖修復(fù)施工成敗的關(guān)鍵因素。往往在實(shí)際工程實(shí)施過程中，由于輔助工作不到位，導(dǎo)致非開挖修復(fù)效果差，甚至導(dǎo)致施工失敗的案例事件時有發(fā)生。
本文將探討地下管線探測技術(shù)，分析其在實(shí)際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)和解決方案，綜合國內(nèi)外廠家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際案例，提供專業(yè)見解，助力行業(yè)從業(yè)者提升探測精度和施工質(zhì)量。在后續(xù)章節(jié)中，我們還將介紹管道檢測、管道清洗與預(yù)處理、管道評價等關(guān)鍵技術(shù)，全面解析非開挖技術(shù)的各個環(huán)節(jié)，幫助行業(yè)同仁更好地應(yīng)對實(shí)際工程中的各種挑戰(zhàn)。
管線探測
1、概述
地下管線探測是非開挖施工的重要前期工作，關(guān)系到工程的安全性和地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)。主要探測方法包括探地雷達(dá)法、管線探測儀法、示蹤法和真空抽吸法（點(diǎn)探法）等。其中，探地雷達(dá)法應(yīng)用最為廣泛。通過地球物理方法探明施工場地的地下管線分布，包括平面位置、走向、埋深、規(guī)格、性質(zhì)和材質(zhì)等，可以避免施工時對既有管線的破壞。
2、應(yīng)用
由于地下管線與周圍介質(zhì)存在物性差異，物探技術(shù)可以有效探測埋深和平面位置。根據(jù)不同工作環(huán)境和管線屬性，選擇適應(yīng)性強(qiáng)的物探方法是關(guān)鍵。當(dāng)前有效的探測方法包括電磁法、淺層地震法、電法、磁法和紅外測溫法等。經(jīng)過多年發(fā)展，電磁感應(yīng)法成為地下金屬管線探測的最經(jīng)濟(jì)、簡便和有效的方法，而探地雷達(dá)法則因其對金屬和非金屬管線均有效，成為主要手段。
3、國內(nèi)外設(shè)備和技術(shù)
一、國內(nèi)外設(shè)備和技術(shù)差異
國內(nèi)地下管線探測儀器與國外相比，主要差異體現(xiàn)在以下幾個方面：
1.探地雷達(dá)：目前應(yīng)用最廣，但在探測精度和深度上與國外先進(jìn)技術(shù)仍有差距。這使得國內(nèi)探地雷達(dá)在復(fù)雜地質(zhì)條件下的探測效果不如國外產(chǎn)品。
2.點(diǎn)探法：通過真空挖掘機(jī)揭露地下管線，國內(nèi)生產(chǎn)和應(yīng)用較少，相關(guān)技術(shù)和設(shè)備主要依賴進(jìn)口，而國外的真空挖掘機(jī)產(chǎn)品已經(jīng)系列化和廣泛應(yīng)用。
3.管線軌跡定位儀：用于檢測非開挖技術(shù)鋪設(shè)的地下管線軌跡，盡管國內(nèi)市場前景廣闊，但技術(shù)水平與國外仍有差距，特別是在精度和智能化方面。
4.電子標(biāo)識器：特別適用于塑料管道，具有廣闊市場空間，但國內(nèi)起步較晚，技術(shù)積累和市場推廣尚需加強(qiáng)。。
二、國外典型產(chǎn)品
國外公司如意大利IDS公司、美國Radar公司、瑞典Impulse Radar公司和加拿大Sensors & Software公司，均擁有各具特色的先進(jìn)探測設(shè)備。例如：
①意大利IDS公司的車載陣列式探地雷達(dá)，配備徠卡移動式激光掃描系統(tǒng)，提供完整的硬件和軟件解決方案。
②美國Radar公司的三頻探地雷達(dá)集成了10英寸高分辨率平板電腦、GPS定位、3D成像、谷歌地圖和探測報告功能。
③此外，瑞典Impulse Radar公司和加拿大Sensors & Software公司也推出了各自具有獨(dú)特優(yōu)勢的探測產(chǎn)品。
這些先進(jìn)設(shè)備的多樣化和高性能，為地下管線探測提供了更加精確和可靠的技術(shù)支持。
三、國內(nèi)探測技術(shù)發(fā)展
國內(nèi)在管線探測技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)展，多個研究機(jī)構(gòu)和高校研發(fā)了先進(jìn)的探測設(shè)備和方法，推動了技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
1.管道漏失定位智能檢測球：清華大學(xué)合肥公共安全研究院自主研發(fā)的管道漏失定位智能檢測球，是一種安裝有聲音傳感器的球體，用于檢測供水管道內(nèi)的泄漏點(diǎn)。智能球在管道內(nèi)隨介質(zhì)流動，當(dāng)經(jīng)過泄漏點(diǎn)時，傳感器能夠捕捉到極微小的泄漏噪音，并精確定位泄漏點(diǎn)，同時估算泄漏量的大小。
2.基于深度學(xué)習(xí)的探地雷達(dá)管線探測分析方法：鄭州大學(xué)研發(fā)了基于深度學(xué)習(xí)的探地雷達(dá)管線探測分析方法。通過候選區(qū)域的目標(biāo)檢測與識別算法，搭建了基于Caffe深度學(xué)習(xí)框架的圖像檢測試驗(yàn)平臺，建立了地下管線雷達(dá)探測數(shù)據(jù)集，實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)圖像的自動識別與分析，顯著提高了探測的準(zhǔn)確性和效率。
3. 電磁波探測法：國內(nèi)在電磁波探測法方面也有所研發(fā)。該方法通過將交變電流加載到地下管線上，利用管線自身作為天線進(jìn)行發(fā)射，同時在地面進(jìn)行無線接收，探測地下管線的位置，包括水平位置和垂深，最終形成地下管線的三維軌跡。激勵發(fā)射和無線接收是該方法的核心技術(shù)，要求產(chǎn)生適合地層傳播的電信號并放大發(fā)射，配套高靈敏度的接收機(jī)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
我國地下管線探測難點(diǎn)：復(fù)雜條件管線、非金屬管線、小口徑非金屬管道探測、大埋深管道探測、交叉重疊管線探測，以及水下管線探測等。國內(nèi)的地下管線探測市場主要由各地方的測繪院或勘查院掌握。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G、GPS定位技術(shù)、云計(jì)算和人工智能等數(shù)字化技術(shù)的迅猛發(fā)展，智能數(shù)字化管線探測已成為可能。這些技術(shù)特別適用于油氣田和長輸管道的野外環(huán)境，能夠大幅提高管線探測效率和管線管理水平。雖然數(shù)字化管線探測目前仍處于前沿技術(shù)階段，尚未得到充分重視和普及應(yīng)用，但其前景廣闊。未來，數(shù)字化管線探測有望成為標(biāo)準(zhǔn)的管線探測作業(yè)方式。
國內(nèi)從事管道探測技術(shù)研究與生產(chǎn)的主要單位包括：鄭州大學(xué)、徠卡測量系統(tǒng)公司、上海威脈科技有限公司、深圳市博銘維科技有限公司、上海賢嘉機(jī)械儀器設(shè)備有限公司、廣州迪升探測工程技術(shù)有限公司、保定金迪地下管線探測工程有限公司、上海雷迪機(jī)械儀器有限公司、廣州探霸儀器有限公司等。
總 結(jié)
地下管線探測技術(shù)是非開挖工程的基石，其精確性和可靠性直接決定了施工的安全和質(zhì)量。盡管國內(nèi)在探測技術(shù)方面已經(jīng)取得了顯著進(jìn)展，但與國際先進(jìn)水平相比，仍有一定差距。通過引入先進(jìn)設(shè)備、加強(qiáng)自主研發(fā)和推動數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用，我們有望逐步克服現(xiàn)有的技術(shù)難點(diǎn)，提高探測精度和效率。
本章詳細(xì)探討了各種探測方法及其應(yīng)用場景和挑戰(zhàn)，綜合了國內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際案例，為從業(yè)者提供了全面的參考和指導(dǎo)。我們相信，通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和實(shí)踐積累，非開挖技術(shù)將在未來得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。
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