日本城市排水管道的維護管理

1、日本城市排水管道的維護管理來源：非開挖技術作者：婁和洲日期：2009年08月31日訪問次數(shù)：313摘要通過介紹日本城市排水管道設施綜合管理的內容及各種清掃、調查、修補等維護管理的具體方法，為我國提供了借鑒經驗。關鍵詞日本城市排水管道維護管理方法城市排水不僅為我們創(chuàng)造快樂、衛(wèi)生的生活，確保居民安定、安心，提高市街濕潤和活力,創(chuàng)造健全的水環(huán)境，保護穩(wěn)定的水資源，降低水系風險管理，而且還可以保護生蘊環(huán)境，削減環(huán)境負荷等多方面機能。為使城市排水保持和發(fā)揮多方面的機能，進行適當?shù)木S護管理，同時對管理過程中遇到的各種問題，建立正確、對應的解決體制是非常必要的。1、清掃由生活污水、工業(yè)廢水、雨水等組成的排水

2、管路設施，隨著使用時間的延長，在某處由于地基沉降、管道腐蝕、周圍振動等因素就會引起管道的松弛、樹根的伸人、管道破損等，還有倒虹吸因素、人為破壞因素等造成在管底泥沙的堆積、閉塞、產生惡臭等。為避免上述不良狀況產生更嚴重的危害后果，定期的對排水管道清掃是很必要的。2.1高壓洗凈車、洗凈噴頭、強力吸泥車等清掃高壓洗凈車：是裝載著水泵和水箱等特殊的車輛，清掃時由水箱和高壓水泵向膠管和噴頭供水，使高壓噴刷洗凈，管渠內堆積的泥沙從檢查井中取出。一般配強力吸泥車操作。強力吸泥車主要有吸引泵和貯留污泥水箱組成。施工程序：事前檢查、高壓沖洗、土沙堆積、土沙吸引、散去、檢查、結束。特點：(1)管道設施定期清掃，保

3、持原設計機能。(2)和強力吸泥車并用，土砂搬出時間縮短，作業(yè)效率和安全性能高。(3)噴頭種類富，適合各種現(xiàn)場情況。范圍：小型高壓洗凈車：dSOmm-d300mm高壓洗凈車：dlSOmm-d700mm各種材料管道、形狀。1.2用鏟斗機械清掃鏟斗機械主要由柴油機牽引絞盤、滑車支架、鏟斗機械、鋼絲繩等組成。清掃時，跨距支點間通過繩索，用管徑大小能自動開閉式鏟斗機械前進或后進，把管道中堆積的泥沙搬出地面。這時為避免損傷檢查井并使用滑輪清掃程序：事前檢查、繩索貫通、鏟斗機械、土沙集積搬出、高壓清洗、散去、檢查、結束。特點：管道內大量泥沙堆積、虹吸管異常及管道內水量多等情況的清掃，可提高效率。適應范圍：d

4、400mm-d700mm各種材料管道、形狀。1.3虹吸管的清掃虹吸管在構造上容易產生堵塞，定期地進行清掃尤其重要。清掃方法有人力或機械高壓洗凈車、強力吸泥車、鏟斗機械等組成清掃，即使設施復雜的地方，事前充分準備也能順暢的清掃。清掃程序：事前檢查、潛入井內、管渠內清掃、土沙集積搬出、高壓清洗、散去、檢查、結束。特點：物的狀態(tài)和堵塞的有無、管渠的損傷和不等下沉的點檢、危險氣體(異常氣體)惡質污水流人的有無、爬梯的腐蝕狀態(tài)、越流堰的狀態(tài)、泡沫產生的情況等。適應范圍：小于d800mnmi檢查井內目視。大于d800mm0入管內檢查。各種材料管道、形狀。3.2數(shù)碼攝像機調查對管徑小于D800毫米的排水管道

5、一般采用自走車式數(shù)碼攝像機調查，它可以直視、側視,對管道設施內土沙的堆積、損傷、浸入水流人情況自動記錄。為今后維護管理提供了詳細的基礎資料。一般，為提高調查精度，檢查前要進行高壓清洗。調查程序：確認調查路線、高壓清洗、數(shù)碼攝像機設置、管內攝影、撤除、影像資料處理。特點：(1)影像畫面中能表示各種文字和記錄數(shù)據，整理資料迅速。(2)各種調查、補修并用，能迅速正確的進行施工。(3)數(shù)碼攝像機作成的調查報告書，能很方便的存人計算機系統(tǒng)。調查的內容：排水的流水情況、管渠內沉淀物的狀態(tài)和堵塞的有無、管渠的損傷和不等下沉的點檢、危險氣體(異常氣體)惡質污水流人的有無、爬梯的腐蝕狀態(tài)、越流堰的狀態(tài)、泡沫產生

6、的情況等。適應范圍：支管：牽引式，d150d300mm調查長度20100m。干管：白行式，d200一d700mm調查長度100200m。2.3大口井內數(shù)碼攝像機(海鯉)調查大口徑管道的調查多旁有危險的情況。海鯉是在流速快、水位高及有害氣體易停留的地方，可代替調查員在大口徑內用數(shù)碼攝像機在水上及水下調查的裝置。還有，海鯉裝備有向穩(wěn)定平衡器，這樣可遠距離進行控制。同時有進一步把管道內損傷的大小圖像自動轉化為數(shù)據的功能，可實現(xiàn)高精度的測量。調查程序：確認調查路線、海鯉的設置、管內攝影、撤去、影像資料處理。特點：(1)線纜最長為1000m,上下游調查一次可達2000m。(2)因裝有可變焦距鏡頭，可以進

7、行詳細的調查。(3)檢查效率、安全性顯著提高適應范圍：大口徑d1500mmU上類、形狀。2.4聲音測試在調查對象的地點用聲波發(fā)生器，在到達地點聲波受信來調查管路連續(xù)的情況。用以調查管道的連續(xù)及支管誤接的情況，廣域范圍內調查效率高。調查程序：確認調查路線、發(fā)信受信個所選定、聲波測定、數(shù)據處理。特點：(1)多個受信機可同時使用，調查范圍廣，時間短。(2)為不用、不明的支管的堵塞處理、誤接的改善提供對策。(3)可以做成基礎資料保存。適應范圍：各種管徑、種類、形狀。2.5染色測試使用專用的錠劑容于水制成染色溶液，主要對不明的流向進行調查。染色液產生的顏色要容易確認，對處理設施及周邊環(huán)境沒有影響。這種調

8、查可以對誤接、浸入水流人的源頭、流人的路線及簡易的流速調查。調查程序：確認調查路線、染色液的流入、照片攝影確定、資料整理。特點：(1)能夠進行簡易正確的調查。(2)根據實際情況，選擇使用顏色。(3)能夠發(fā)現(xiàn)污水泄漏產生惡臭的原因，調查的范圍廣。適應范圍：管渠內常有水的情況。2.6熏煙測試把發(fā)煙筒的煙用專用的送煙器向兩端堵塞子的中間送煙，確認異常地方出煙。用這種方很容易調查分流式的情況，雨水和污水誤接的情況。另外，排水設施的破壞、浸入水流入線路、不明管系統(tǒng)的調查等很有效果，其調查結果也可以作為以后補修的基礎資料。調查程序：確認調查路線、水潛工、送煙、確定出煙地方、散去、資料整理。特點：(1)能夠

9、確定雨水流入線路。確定補修地方。(2)能夠短時間調查很廣的范圍。(3)浸入水流人線路、洼陷地方容易發(fā)現(xiàn)掌握，便于制定改善、修補對策。適應范圍：各種管徑、種類、形狀。2.7流量調查指在檢查井附近用專用的傳感器調查的方法和堰槽水位測定等方法。各種測定的方法選定由測定條件、水流情況、測定目的燈決定。作為減少不明水為目的調查情況，降雨觀測、地下水調查同時進行。這些資料的收集和已有資料綜合評價可以有效減少不明水。調查程序：確認調查路線、選定測定方法及設置位置、設置、中間數(shù)據核對、散去、數(shù)據處理及資料整理。特點：(1)定期交換電池收集資料，也能夠數(shù)月連續(xù)計測。(2)經常解析系統(tǒng)，能夠正確且迅速得到流量解析

10、結果。(3)有適應現(xiàn)狀的各種測量器，選定調查方法。適應范圍：各種管徑、種類、形狀。2.8注水測試地下水位位于管底下方時的情況有效，水注入調查水泄漏的情況。即在檢查的區(qū)間，不讓上下水流通過，向檢查井中注滿水，測定井中水位變動情況。這種方法可以正確把握設施的水密性、審核決定補修段的先后順序及能夠簡單的進行補修改造后的檢查。也能夠進一步應用地下水污染的調查。調查程序：事前調查、高壓洗凈工、膠塞堵水、檢查井內注水、水位測定、散散去、數(shù)據處理及資料整理。特點：(1)水位變動能夠簡單的用流動式自動水位計或刻度測定。(2)也能夠調查檢查井、干管、支管、污水出戶井等其他的設施。適應范圍：各種管徑、種類、形狀。

11、2.9揚水測試對于地下水位位于管頂上部時，調查浸入水情況時是實施有效的方法。以兩檢查井區(qū)間，不讓上流和支管水通過，水面安定后直接測量調查。這種方法可以把握設施浸入水量、決定補修段的先后順序，補修改筑后的檢查能夠簡單的進行。調查程序：事前調查、高壓洗凈、膠塞堵水、浸入水測定、散去、數(shù)據處理及資料整理。特點：(1)浸入水量能夠簡單的用量筒測定。(2)能夠定量的把握地下水的浸入量、流量調查及配合推測流人經路。適應范圍：各種管徑、種類、形狀。2.10氣壓測試主要用于調查管渠結合、洼陷部分的測驗和井距間試驗的整體調查。調查方法是向兩個低壓空氣(0.5Kgf/cm')囊中間調查部分加壓，以面保持一

12、定壓力，一面調查測定漏氣量的氣密性。這種方法能夠正確把握設施的氣密性，決定補修段的先后順序，補修改筑后的檢查能夠簡單的進行。調查程序：事前調查、高壓洗凈、加壓保持、漏氣量測定、散去、數(shù)據處理及資料整理。特點：(1)加壓值可以任意設定，能夠和不同地域地下水壓對應(2)能夠部分測定、能夠進行精度高的調查。適應范圍：各種管徑、種類、形狀。2. 11管道系統(tǒng)變形調查主要對管道內的松弛、彎曲變形、逆坡等，用激光信號發(fā)射裝置和自行式接收信號車等組成的調查系統(tǒng)。激光信號發(fā)射器和控制系統(tǒng)因是無線系統(tǒng)，不受現(xiàn)場條件的限對距離測定精度比過去用繩索和擊鼓方法更加提高，由于系統(tǒng)采用計算機控制，可對自行式車的行走速度、

13、激光的發(fā)射角、數(shù)據的記錄等均能自動化進行。同時還可進一步對平面、縱斷自動進行制圖，實現(xiàn)對管道高效的功能調查。調查程序：路線的確定、激光系統(tǒng)的設置、管內設定、散去、數(shù)據解析、資料整理特點:(1)使用激光發(fā)射裝置和受光系統(tǒng)能夠正確、準確的測定。(2) 一次能夠調查上下游400m。適應范圍：管徑為d200一dS00o各種管道種類、園形3、補修、改造根據定期檢查及調查發(fā)現(xiàn)排水設施的損傷、缺陷、老化等機能降低的的情況、掌握其產生的原因、規(guī)模大小，必須給以適當維修，以迅速的恢復其原有機能一管線的維護管理，要有總體的規(guī)劃體制，即使緊急的情況，也能對應有相應的迅速補修計劃。但然，在進行補修計劃時，依據于高精度

14、的調查結果。才能夠選擇最適當?shù)难a修方法。3. 1切除樹根的方法用切割機及旋轉切割機等切割機械，配合數(shù)碼攝影機進行操作。主要用于小口徑管道。在管道連接部，有各種根系生長，年限的長久、車輛的振動及硫化氫的腐蝕等使保護帶脫落，根系進入到管道內，用切割機切除后還要對進入部位進行有效補修，以防止根系在進入。操作中用數(shù)碼攝影機進行跟蹤，以確保根系等障礙物除去，確保流水能力。調查補修程序：事前調查、高壓洗凈、樹根等異物除去、補修、散去檢查、結束。特點:(1)根系除去和補修因可同時進行度提高維修速度。可大幅(2)即使是位于檢查井內或附近也有相應對策適應范圍：管d200d800o各種管道種類、園形。徑為一3.氣

15、壓加固補強法2注入用加固補強的材料和數(shù)碼攝影機車一起到補修的地點，用空氣壓把用來補強用的止水劑注入充填進行補強的方法。止水劑注入時用壓力把止水劑向損傷部位的外側擴張，周圍的地基也得到加固，主要適合于緊急搶修的情況。調查補修程序：事前調查、高壓洗凈、鋼絲線牽拉設置、加固補強引導裝置設置、止水劑注入、散去檢查、結束。特點:(1)施工比較簡單，可以提高工效廣(2)在管道補強、交通等，對現(xiàn)場、周圍影響小3)可根據現(xiàn)場具體情況選定止水劑。適應范圍：d150mm-d700mm各種材料管道。3.3支管的堵塞法用插入支管專的機械把橡膠拴插入支管，操作使用數(shù)碼攝影機對管內位置進行確認，把不要、不明的支管進行堵塞

16、，這樣可以減少浸入水的量。調查補修程序：事前調查、高壓洗凈、支管管口的確認、橡膠拴的插入、散去檢查、結束特點：(1)不要、不明的支管再利用時，把橡膠取出可立即使用，很方便(2)采用特殊的橡膠拴，耐久性強，管徑從d200mm就能使工操作。適用范圍：支管：d150mm200mm各種材料管道。3.全面襯里法4d200mm干管是在一定跨距內管道內表面全面更新的方法之一，本方法是在工廠預先制造好內襯含浸熱硬化樹脂的橡膠管、用保溫車搬送到現(xiàn)場。在現(xiàn)場牽引插入到需進行補修的管道內，向膠管內注入水或空氣，和補修管內部密切接觸后，再用鍋爐對水或空氣進行循環(huán)加熱使樹脂硬化。支管部位用穿孔機從補修管內向支管方向穿孔

17、，這樣再形成的管，能夠更加耐酸、耐堿，管的強度也進一步加強。調查補修程序：事前調查、高壓洗凈、數(shù)碼攝影機調查、膠管得搬人、加熱硬化、修整、散去檢查、結束。特點:(1)能夠適應各種各樣的管徑大小、管長、管道形狀，對一定長度的管道補修容易。(2)因補修速度快，工期短，對交通和居民影響減少。(3)即使不平或彎曲也能室內表面光滑，流水/頃暢。適用范圍：管徑：層厚度1.5mm)d100mm-di200mm里襯厚度3mm12mm對應各種材料管道，管道形狀為圓形、卵形、矩形等。3. 局部襯里法5是管道內表面襯里更新的方法之一，該方法是采用專用局部襯里補修機，對含有熱硬化樹脂玻璃層卷，對需要補修的地方用空氣加

18、壓密實接觸后，再加熱硬化。硬化性樹脂因在水中也可被硬化，所以，專用局部襯里補修機在通水的情況也可進行。不需要人工潛入水中。被補修的地方可立即完全阻止水的浸入，強度也可迅速恢復。另外，也可采用和熱硬化樹脂不同的含有光硬化樹脂的BS法。調查補修程序：事前調查、高壓洗凈、數(shù)碼攝影機調查、補修機插入、加熱硬化、修整、散去檢查、結束。特點：(1)不需要人工潛入水中，也可快速地進行操作。(2)管道連接不平或彎曲也可很平滑的操作完成。水利條件得到保證。(3含有樹脂的玻璃纖維在工廠進行加工，施工質量(BS)穩(wěn)定。法)(4因不受氣溫的影響，一年四季硬化(20分鐘)一定。)時間(BS法)適用范圍：管徑：d200m

19、md600mm厚度3mmr5mm對應各種材料管道，管道形狀為圓形。3.6局部襯里S法里襯是管道內表面襯里更新的方法之一，該方法是采用專用局部襯里S補修機，對支管人口附近有損傷的地方，用含有熱硬化樹脂玻璃層卷，對需要補修的地方用空氣加壓密實接觸后，再加熱被硬化。硬化性樹脂因即使在水中也可被硬化，和專用局部襯里補修機一樣不需要人工潛入水中。被補修的地方可立即完全阻止水的浸入，強度也可迅速恢復。調查補修程序：事前調查、高壓洗凈、數(shù)碼攝影機調查、補修機插入、加熱硬化、修整、散去檢查、結束。特點：(1)不需要人工潛入水中操作。也可快速地進行。(2)從支管人口向上游方向可補修長度120mnmA上，可充分的

20、補長。(3)管道連接不平或彎曲也可很平滑的操作完成。水利條件得到保證。(4)止水和補強可同時進行。適用范圍：管徑：d200mmrd600mm厚度3mm5mm對應各種材料管道，管道形狀為圓形。3.7翻轉法里襯是支管更新方法之一。該方法是把含自然硬化性樹脂的襯里膠管引入PVC交管內。作為補修對象的支管，在接人管檢查井的旁邊安放翻轉機后，用空氣壓的方法向干管方向翻轉，保持一定時間壓力后自然得到硬化。新形成的支管能夠更加耐酸、耐堿，管的強度也進一步加強。調查補修程序：事前調查、高壓洗凈、數(shù)碼攝影機調查、膠管翻轉、加熱硬化、修整、散去檢查、結束。特點:(1)能夠適應各種各樣的管徑大小、管長、管道形狀，(2)管道連接不平或彎曲也可很平滑的操作完成。水利條件得到保證。(3)止水和補強可同時進行。適用范圍：管徑：d150mmrd20