中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復合型高新技術集團企業(yè)。
城市地下管網(wǎng)是保障城市運行和發(fā)展的重要基礎設施，也是當前城市更新和安全韌性提升行動的重點?！笆逦濉币?guī)劃綱要提出，我國將建設改造城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)約20萬公里、排水管網(wǎng)約17.5萬公里、供水管網(wǎng)約17.5萬公里、污水管網(wǎng)約10萬公里、供熱管網(wǎng)約12萬公里，同步推進智慧化改造。
城市地下管網(wǎng)建設和改造需要進行管網(wǎng)體檢評估。住房和城鄉(xiāng)建設部有關負責人近日表示，各地要一體化推進城市體檢與城市更新，堅持先體檢后更新、無體檢不更新，加強城市體檢結果應用與城市更新規(guī)劃實施體系銜接，地級及以上城市和縣級市要全面開展城市體檢工作。一些地方結合已開展城市地下管網(wǎng)普查、排查和日常巡檢工作，摸清存量管網(wǎng)分布、運行狀態(tài)等現(xiàn)狀底數(shù)，查清管網(wǎng)老化、混錯接、病害及漏損等問題，與道路改建、城市更新等工程緊密結合，實現(xiàn)從“按病開方”到“靶向改造”的精準治理。
目前，針對地下管線的探測方法主要有工程鉆探法、導向儀法、慣性陀螺儀法、探地雷達法、PCM+探測儀法、高密度電法等。各種地下管線的探測方法都存在一定的適用性，若使用單一的方法對其進行預報，易對管線探測結果造成誤判，因此采用多種探測方法時解決探測結果的多樣性問題，確定出一種成熟易行的綜合探測方法對精確判定管線的位置尤為重要。
1、地下管線探測方法
地下管線的探測方法多種多樣，每種方法都有其獨特的應用場景和優(yōu)缺點（表1）。
探地雷達法、高密度電法和地微動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，無法精確確定出管線的具體位置；陀螺儀法探測誤差與管道長度成正比，對于地下非開挖深埋管線，管道長度較長，導致測量誤差也較大；PCM+探測儀法具有探測距離長、對管線的平面定位精度高的優(yōu)點；工程鉆探法探測精度高，但打鉆孔的效率低，特別是深埋鉆孔將面臨易塌孔問題，因此多用于驗證管線位置。
2、探測技術原理
2.1 電磁感應法
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，內(nèi)置在發(fā)射機發(fā)射線圈在受發(fā)射機所發(fā)射的交變電流作用下產(chǎn)生交變電磁場并向地下介質(zhì)傳播，在一次交變電磁場的激勵下管線內(nèi)部將產(chǎn)生渦旋電流，在其周圍產(chǎn)生二次電磁場，分為主動源法和被動源法。主動源法通發(fā)射機直接對金屬管線施加交變電磁場，即可在金屬管線中產(chǎn)生一交變電流，并在周圍空間產(chǎn)生一交變磁場，利用接收裝置觀測磁場的空間分布狀況，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，可用于管線盲探，也可探測近距離并行管線，可確定管線的平面位置、埋深等屬性信息。
圖1 電磁感應法原理
2.2 地質(zhì)雷達法
地質(zhì)雷達法是基于高頻電磁波的反射原理，設備由發(fā)射機和接收機組成。發(fā)射機產(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，并由接收機內(nèi)置的天線接收反射波。對非金屬地下管線有一定探測效果，探測中要充分了解地下管線條件，針對性選擇有效的天線組合，才能達到理想效果，確定管線的深度和位置，但不能分辨管線類型。
圖2 地質(zhì)雷達法原理
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，在一次脈沖磁場間歇期間，利用接收線圈感應測量二次場的方法。發(fā)射線圈斷電后通過接收線圈測量二次場隨時間變化的規(guī)律，從而獲取地下管線的埋深、位置等平面信息。管線探測過程中，金屬材質(zhì)的管道屬于低電阻體，而周圍圍巖介質(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精度越高。
圖3 瞬變電磁法原理
2.4 PCM+探測儀法
PCM+探測儀由電源、連接線、大功率發(fā)射機和接收機等組成，可用于探測較大埋深的金屬材質(zhì)管道。在使用PCM+探測儀對金屬管道探測時，發(fā)射機一端連地，另一端與被測管道連接。由發(fā)射機對被測管道施加信號電流，接收機在地面接收電磁場信號，進而對地下管道進行定位。PCM+檢測儀探測管道如圖所示。
圖4 PCM+檢測儀檢測管檢測原理
2.5 工程鉆探法
工程鉆探法是最直接、最有效的一種探測方法，即利用鉆機在盾構前方進行打孔鉆探，可直接接觸管道，雖然其精度較高，但其工作量通常較大，費用高，因此常將其作為補充和驗證。
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、城市生命線安全監(jiān)測技術、數(shù)字信息技術為引領，深度結合土木工程技術，為新型基礎設施安全保駕護航。針對城市更新與改造、地下管管探測及管網(wǎng)智慧化運營模塊，主要業(yè)務包括城市地下管線普查、城市地下市政基礎設施普查項目、單一管線詳查(燃氣、電力、熱力、排水、自來水)、排水管線的清淤、檢測、修復等基礎工作，在查明管網(wǎng)信息的基礎上，建立完成管線數(shù)據(jù)庫;建立三維管網(wǎng)管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)管線管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、信息化和智能化，提供數(shù)據(jù)共享服務;實施有效的監(jiān)督、協(xié)調(diào)與控制。
