崔巨月
安徽省地质测绘技术院,安徽合肥 230022
摘要:常规的地下管线探测方法已不能满足非开挖施工管道定位及测深的要求，而非开挖管道探测方法极大的便利了管道的施工。本文首先介绍了非开挖管道探测技术的实施以及局限性，重点探讨了该技术在已运行非开挖电力管道和已运行非开挖输油输气管道中的具体探测流程，最后对非开挖管道探测技术提出了一些浅显的建议，为该探测技术的推广和应用提供了良好的借鉴经验。
关键词:非开挖；管道探测；惯性陀螺仪；磁梯度
1引言
现阶段，出于保护环境的需要，各类管线在施工时，具备条件的都选择非开挖施工，由于非开挖管道施工的埋深较大，且平面走向不规则等原因，常规探测方法已经不能准确探测出其平面位置和埋深，给后期在该路段施工的其他项目带来巨大风险。因此，研究对非开挖管道施工管线的探测方法刻不容缓，有着长远的实际意义。
国内对于非开挖管道的探测主要采用管线探测仪配合记标标识法，由于埋深较大和施工时走向不可精确控制，导致探测精度较差甚至错误，后期施工时只能尽可能避开相关区域，甚至更改设计方案，给后续施工带来极大的不便。
2非开挖管道探测技术
2.1非开挖管道探测技术的实施
非开挖管道探测技术主要采用惯性陀螺仪实施，在管腔内穿好引线，若存在多根管道并行敷设的电力管道需用喷漆做好标记，将陀螺仪置于目标管道内，并使其紧贴管道内壁移动，匀速移动的同时陀螺仪即能实时测量管道空间相对位置，并存入记忆体。测量整条管道的三维坐标，将陀螺仪及管口的数据传输至工作电脑中，使用三维数据处理系统进行计算处理，可得到管道精确的三维空间坐标，惯性陀螺定位仪工作示意图如图1所示。
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2.2已运行非开挖管道探测局限性
（1）已运行的非开挖电力管道中穿有带电电缆，陀螺仪无法实施。
（2）已运行的非开挖钢质输油输汽管道无法采用陀螺仪测量。
3已运行非开挖探测技术方法
由于非开挖管道埋深较大，空间位置分布规律不统一，探测工艺也较为复杂。因此已运行的非开挖管道探测技术需要一套严格工艺流程和互相验证的手段才能保证管道探测的完整性和准确性,已运行的非开挖管道探测技术总体采用初探→精探→验证的顺序，分三步实施。
3.1已运行非开挖电力管道探测
（1）利用导向仪法进行初探，先将传感器固定在玻璃钢穿缆器的端部，然后推入到电力管道孔内，在地面用接收机追踪传感器发射固定频率的电磁波信号，对目标管道所有管孔进行探测，由于导向仪传感器较小不受已运行电缆影响，因此可以区分所有电力管道是一腔或多腔施工且能判断哪些管道组合为同一腔体，并对同一腔体内的管道进行标记。此时会出现两种情况:同一腔体管道存在空孔情况，此时利用陀螺仪法探测，同时计算腔径尺寸。同一腔体管道存在无空孔情况，此时选择管道腔体内回流缆作为轨迹测量目标，采用MPT 管内法来实现管道的轨迹测量，把载有航向和姿态传感器的管内测量单元放入管道并使之沿管道运动，测出管道各个位置的航向和俯仰角，将航向、姿态信息与里程信息结合计算出管道的X、Y、Z 三维坐标。
（2）可视化验证根据管道精探获得的管道空间信息，利用全站仪采用极坐标法对拟钻孔点放样定位，在定位点处利用水冲钻机打孔，将合适管径的的PVC管下至孔中，将内窥镜的探头放到PVC管内，可利用视觉进行辨别验证点是否为目标管道，然后采集验证点坐标及高程，验证管线的位置及深度的正确性。
3.2 已运行非开挖输油输气管道探测
（1）防腐层检测仪（简称PCM），如图2所示，主要用于大埋深材质为金属的管道探测。如已运行的大埋深燃气、自来水及输油等钢质管道。PCM系统探测管线主要分为牺牲阳极法和整流器法，发射机馈送一种接近直流的信号电流给管道。接收机对沿管道传送的这种特殊信号电流进行探测，并显示信号电流的强度和方向。牺牲阳极法:在被保护的接地装置上连接一块镁合金或者锌合金阳极块后，被保护装置的腐蚀率会明显降低，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护。整流器法:外加直流电源，使被保护的管道处于一个负电位，阻止了管道金属材料中金属原子丢失电子而造成的氧化反应。
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（2）利用磁梯度仪根据PCM探管法获得的管道信息，在沿近垂直管道走向方向布设磁梯度钻孔断面，并根据已有资料按管道高低起伏变化大小确定适合的断面间距，探测断面中钻孔间距在管道粗略定位时，应大于管道管径，在精确探测定位时应小于管道直径的1/3。根据探孔中梯度图的异常磁场来判断此处有无目标管线及管线埋深，磁梯度图如图3所示。
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4结束语
由于近些年非开挖施工工艺的普遍开展，非开挖探测技术得到了不断创新，更加高效精准的探测设备不断出现，探测精度也在不断提升。由于非开挖探测难度较大，工艺复杂，探测的管线多为城市重要的生命线，很多管线建造后多在运行状态，增加了探测难度和局限性，建议非金属管道施工时加设金属示踪线，以利于后期探测；同时在这些非开挖管道竣工时就应该进行非开挖探测的实施，并进行资料入库存档，在需要使用时候再进行探测或复核，通过两次探测数据比对分析，提供更优质的数据，保障国家的财产及人民的安全。
参考文献:
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