日本城市排水管道的维护管理

1、日本城市排水管道的维护管理来源：非开挖技术 作者：娄和洲 日期： 2009 年 08 月 31 日 访问次数： 313摘 要 通过介绍日本城市排水管道设施综合管理的内容及各种清扫、 调查、修补等维护管理的具体方法，为我国提供了借鉴经验。关键词 日本城市排水管道 维护管理 方法城市排水不仅为我们创造快乐、卫生的生活，确保居民安定、安心，提高市街湿润和活力， 创造健全的水环境， 保护稳定的水资源， 降低水系风险管理， 而且还可以保护生蕴环境，削 减环境负荷等多方面机能。为使城市排水保持和发挥多方面的机能，进行适当的维护管理， 同时对管理过程中遇到的各种问题，建立正确、对应的解决体制是非常必要的。1

2、、清扫由生活污水、工业废水、 雨水等组成的排水管路设施，随着使用时间的延长，在某处由于地 基沉降、管道腐蚀、周围振动等因素就会引起管道的松弛、树根的伸人、管道破损等，还有 倒虹吸因素、人为破坏因素等造成在管底泥沙的堆积、闭塞、 产生恶臭等。为避免上述不良 状况产生更严重的危害后果，定期的对排水管道清扫是很必要的。2 1 高压洗净车、洗净喷头、强力吸泥车等清扫高压洗净车： 是装载着水泵和水箱等特殊的车辆， 清扫时由水箱和高压水泵向胶管和喷头供 水，使高压喷刷洗净，管渠内堆积的泥沙从检查井中取出。一般配强力吸泥车操作。强力吸 泥车主要有吸引泵和贮留污泥水箱组成。施工程序：事前检查、高压冲洗、土沙堆

3、积、土沙吸引、散去、检查、结束。特点：(1) 管道设施定期清扫，保持原设计机能。(2) 和强力吸泥车并用，土砂搬出时间缩短，作业效率和安全性能高。(3) 喷头种类丰富，适合各种现场情况。范围：小型高压洗净车： dSOmm d300mm ，高压洗净车： dlSOmm d700mm ，各种 材料管道、形状。铲斗机械主要由柴油机牵引绞盘、滑车支架、铲斗机械、钢丝绳等组成。清扫时，跨距支点 间通过绳索， 用管径大小能自动开闭式铲斗机械前进或后进， 把管道中堆积的泥沙搬出地面。 这时为避免损伤检查井并使用滑轮清扫程序： 事前检查、 绳索贯通、铲斗机械、土沙集积搬 出、高压清洗、散去、检查、结束。特点：管

4、道内大量泥沙堆积、虹吸管异常及管道内水量多等情况的清扫，可提高效率。适应范围： d400mm d700mm ，各种材料管道、形状。1 3 虹吸管的清扫虹吸管在构造上容易产生堵塞， 定期地进行清扫尤其重要。 清扫方法有人力或机械高压洗净 车、强力吸泥车、铲斗机械等组成清扫， 即使设施复杂的地方，事前充分准备也能顺畅的清 扫。清扫程序：事前检查、潜入井内、管渠内清扫、土沙集积搬出、高压清洗、散去、检查、结 束。特点：物的状态和堵塞的有无、管渠的损伤和不等下沉的点检、危险气体(异常气体 )恶质污水流人的有无、爬梯的腐蚀状态、越流堰的状态、泡沫产生的情况等。适应范围：小于 d800mm 从检查井内目视

5、。大于 d800mm 潜入管内检查。各种材料管道、形状。3 2 数码摄像机调查对管径小于 D800 毫米的排水管道一般采用自走车式数码摄像机调查，它可以直视、侧视， 对管道设施内土沙的堆积、 损伤、 浸入水流人情况自动记录。 为今后维护管理提供了详细的 基础资料。一般，为提高调查精度，检查前要进行高压清洗。调查程序：确认调查路线、高压清洗、数码摄像机设置、管内摄影、撤除、影像资料处理。特点：(1) 影像画面中能表示各种文字和记录数据，整理资料迅速。(2) 各种调查、补修并用，能迅速正确的进行施工。(3) 数码摄像机作成的调查报告书，能很方便的存人计算机系统。调查的内容： 排水的流水情况、 管渠

6、内沉淀物的状态和堵塞的有无、 管渠的损伤和不等下沉 的点检、危险气体 (异常气体 )恶质污水流人的有无、爬梯的腐蚀状态、越流堰的状态、泡沫 产生的情况等。适应范围： 支管：牵引式， d150 一 d300mm ，调查长度 20 100m 。干管：白行式， d200 一 d700mm ，调查长度 100 200m 。23 大口井内数码摄像机 (海鲤 )调查大口径管道的调查多旁有危险的情况。海鲤是在流速快、水位高及有害气体易停留的地方，可代替调查员在大口径内用数码摄像机在水上及水下调查的装置。 还有， 海鲤装备有方 向稳定平衡器， 这样可远距离进行控制。 同时有进一步把管道内损伤的大小图像自动转化

7、为 数据的功能，可实现高精度的测量。调查程序：确认调查路线、海鲤的设置、管内摄影、撤去、影像资料处理。特点：(1) 线缆最长为 1000m ，上下游调查一次可达 2000m 。(2) 因装有可变焦距镜头，可以进行详细的调查。(3) 检查效率、安全性显著提高适应范围：大口径 d1500mm 以上类、形状。2 4 声音测试在调查对象的地点用声波发生器， 在到达地点声波受信来调查管路连续的情况。 用以调查管 道的连续及支管误接的情况，广域范围内调查效率高。调查程序：确认调查路线、发信受信个所选定、声波测定、数据处理。特点：(1) 多个受信机可同时使用，调查范围广，时间短。(2) 为不用、不明的支管的

8、堵塞处理、误接的改善提供对策。(3) 可以做成基础资料保存。 适应范围：各种管径、种类、形状。使用专用的锭剂容于水制成染色溶液， 主要对不明的流向进行调查。 染色液产生的颜色要容 易确认，对处理设施及周边环境没有影响。这种调查可以对误接、 浸入水流人的源头、 流人 的路线及简易的流速调查。调查程序：确认调查路线、染色液的流入、照片摄影确定、资料整理。特点：(1) 能够进行简易正确的调查。(2) 根据实际情况，选择使用颜色。(3) 能够发现污水泄漏产生恶臭的原因，调查的范围广。适应范围：管渠内常有水的情况。2 6 熏烟测试把发烟筒的烟用专用的送烟器向两端堵塞子的中间送烟， 确认异常地方出烟。 用

9、这种方很容 易调查分流式的情况，雨水和污水误接的情况。另外，排水设施的破坏、浸入水流入线路、 不明管系统的调查等很有效果，其调查结果也可以作为以后补修的基础资料。调查程序：确认调查路线、水潜工、送烟、确定出烟地方、散去、资料整理。特点：(1) 能够确定雨水流入线路。确定补修地方。(2) 能够短时间调查很广的范围。(3) 浸入水流人线路、洼陷地方容易发现掌握，便于制定改善、修补对策。适应范围：各种管径、种类、形状。2 7 流量调查指在检查井附近用专用的传感器调查的方法和堰槽水位测定等方法。 各种测定的方法选定是 由测定条件、水流情况、测定目的灯决定。作为减少不明水为目的调查情况， 降雨观测、 地

10、下水调查同时进行。 这些资料的收集和已有 资料综合评价可以有效减少不明水。调查程序：确认调查路线、选定测定方法及设置位置、设置、中间数据核对、散去、数据处 理及资料整理。特点：(1) 定期交换电池收集资料，也能够数月连续计测。(2) 经常解析系统，能够正确且迅速得到流量解析结果。(3) 有适应现状的各种测量器，选定调查方法。适应范围：各种管径、种类、形状。2 8 注水测试地下水位位于管底下方时的情况有效， 水注入调查水泄漏的情况。 即在检查的区间， 不让上 下水流通过，向检查井中注满水，测定井中水位变动情况。这种方法可以正确把握设施的水密性、 审核决定补修段的先后顺序及能够简单的进行补修改 造

11、后的检查。也能够进一步应用地下水污染的调查。调查程序：事前调查、高压洗净工、胶塞堵水、检查井内注水、水位测定、散散去、数据处 理及资料整理。特点：(1) 水位变动能够简单的用流动式自动水位计或刻度测定。(2) 也能够调查检查井、干管、支管、污水出户井等其他的设施。适应范围：各种管径、种类、形状。2 9 扬水测试对于地下水位位于管顶上部时， 调查浸入水情况时是实施有效的方法。 以两检查井区间， 不 让上流和支管水通过， 水面安定后直接测量调查。 这种方法可以把握设施浸入水量、 决定补 修段的先后顺序，补修改筑后的检查能够简单的进行。调查程序：事前调查、高压洗净、胶塞堵水、浸入水测定、散去、数据处

12、理及资料整理。特点：(1) 浸入水量能够简单的用量筒测定。(2) 能够定量的把握地下水的浸入量、流量调查及配合推测流人经路。适应范围：各种管径、种类、形状。主要用于调查管渠结合、 洼陷部分的测验和井距间试验的整体调查。 调查方法是向两个低压 空气 (0 5Kgf cm ) 囊中间调查部分加压，以面保持一定压力，一面调查测定漏气量的气 密性。 这种方法能够正确把握设施的气密性， 决定补修段的先后顺序， 补修改筑后的检查能 够简单的进行。调查程序：事前调查、高压洗净、加压保持、漏气量测定、散去、数据处理及资料整理。特点：(1) 加压值可以任意设定，能够和不同地域地下水压对应。(2) 能够部分测定、

13、能够进行精度高的调查。适应范围：各种管径、种类、形状。2 11 管道系统变形调查主要对管道内的松弛、 弯曲变形、 逆坡等， 用激光信号发射装置和自行式接收信号车等组成 的调查系统。 激光信号发射器和控制系统因是无线系统， 不受现场条件的限制。 对距离测定 精度比过去用绳索和击鼓方法更加提高， 由于系统采用计算机控制， 可对自行式车的行走速 度、激光的发射角、 数据的记录等均能自动化进行。同时还可进一步对平面、纵断自动进行 制图，实现对管道高效的功能调查。调查程序：路线的确定、激光系统的设置、管内设定、散去、数据解析、资料整理。特点：(1) 使用激光发射装置和受光系统能够正确、准确的测定。(2)

14、 一次能够调查上下游 400m 。适应范围：管径为 d200 一 dS00 。各种管道种类、园形。3 、补修、改造根据定期检查及调查发现排水设施的损伤、 缺陷、 老化等机能降低的的情况、 掌握其产生的 原因、 规模大小，必须给以适当维修，以迅速的恢复其原有机能一管线的维护管理，要有总 体的规划体制， 即使紧急的情况，也能对应有相应的迅速补修计划。但然， 在进行补修计划 时，依据于高精度的调查结果。才能够选择最适当的补修方法。3 1 切除树根的方法用切割机及旋转切割机等切割机械， 配合数码摄影机进行操作。 主要用于小口径管道。 在管 道连接部， 有各种根系生长，年限的长久、车辆的振动及硫化氢的腐

15、蚀等使保护带脱落，根 系进入到管道内， 用切割机切除后还要对进入部位进行有效补修， 以防止根系在进入。 操作 中用数码摄影机进行跟踪，以确保根系等障碍物除去，确保流水能力。调查补修程序：事前调查、高压洗净、树根等异物除去、补修、散去检查、结束。特点：(1) 根系除去和补修因可同时进行度提高维修速度。可大幅(2 )即使是位于检查井内或附近也有相应对策。适应范围：管径为 d200 一 d800 。各种管道种类、园形。3 2 气压加固补强法注入用加固补强的材料和数码摄影机车一起到补修的地点， 用空气压把用来补强用的止水剂 注入充填进行补强的方法。 止水剂注入时用压力把止水剂向损伤部位的外侧扩张， 周

16、围的地 基也得到加固，主要适合于紧急抢修的情况。调查补修程序：事前调查、高压洗净、钢丝线牵拉设置、加固补强引导装置设置、止水剂注 入、散去检查、结束。特点：(1) 施工比较简单，可以提高工效广(2) 在管道补强、交通等，对现场、周围影响小。3)可根据现场具体情况选定止水剂。适应范围： d150mm d700mm ，各种材料管道。3 3 支管的堵塞法用插入支管专的机械把橡胶拴插入支管， 操作使用数码摄影机对管内位置进行确认， 把不要、 不明的支管进行堵塞，这样可以减少浸入水的量。调查补修程序：事前调查、高压洗净、支管管口的确认、橡胶拴的插入、散去检查、结束。特点：(1)不要、不明的支管再利用时，

17、把橡胶取出可立即使用，很方便。(2) 采用特殊的橡胶拴，耐久性强，管径从 d200mm 就能使工操作。d200mm ，干管是在一定跨距内管道内表面全面更新的方法之一，本方法是在工厂预先制 造好内衬含浸热硬化树脂的橡胶管、 用保温车搬送到现场。 在现场牵引插入到需进行补修的 管道内， 向胶管内注入水或空气， 和补修管内部密切接触后， 再用锅炉对水或空气进行循环 加热使树脂硬化。 支管部位用穿孔机从补修管内向支管方向穿孔， 这样再形成的管， 能够更 加耐酸、耐碱，管的强度也进一步加强。调查补修程序：事前调查、高压洗净、数码摄影机调查、胶管得搬人、加热硬化、修整、散 去检查、结束。特点：(1)能够适

18、应各种各样的管径大小、管长、管道形状，对一定长度的管道补修容易。(2)因补修速度快，工期短，对交通和居民影响减少。(3) 即使不平或弯曲也能室内表面光滑，流水顷畅。适用范围： 管径： d100mm d1200mm 。里衬厚度 3mm 一 12mm( 每层厚度 15 mm) 。对应各种材料管道，管道形状为圆形、卵形、矩形等。3 5 局部衬里法是管道内表面衬里更新的方法之一， 该方法是采用专用局部衬里补修机， 对含有热硬化树脂 玻璃层卷， 对需要补修的地方用空气加压密实接触后， 再加热硬化。 硬化性树脂因在水中也 可被硬化， 所以，专用局部衬里补修机在通水的情况也可进行。不需要人工潜入水中。 被补

19、 修的地方可立即完全阻止水的浸入， 强度也可迅速恢复。 另外， 也可采用和热硬化树脂不同 的含有光硬化树脂的 BS 法。调查补修程序：事前调查、高压洗净、数码摄影机调查、补修机插入、加热硬化、修整、散 去检查、结束。特点：(1) 不需要人工潜入水中，也可快速地进行操作。(2)管道连接不平或弯曲也可很平滑的操作完成。水利条件得到保证。(3) 含有树脂的玻璃纤维在工厂进行加工，施工质量稳定。(BS 法 )(4) 因不受气温的影响，一年四季硬化时间 (20 分钟 )一定。 (BS 法)适用范围：管径： d200mm d600mm ，厚度 3mm 一 5mm 。对应各种材料管道，管道形状为圆形。3 6

20、 局部衬里 S 法里衬是管道内表面衬里更新的方法之一，该方法是采用专用局部衬里 S 补修机，对支管人 口附近有损伤的地方， 用含有热硬化树脂玻璃层卷， 对需要补修的地方用空气加压密实接触 后，再加热被硬化。 硬化性树脂因即使在水中也可被硬化， 和专用局部衬里补修机一样不需 要人工潜入水中。被补修的地方可立即完全阻止水的浸入，强度也可迅速恢复。调查补修程序：事前调查、高压洗净、数码摄影机调查、补修机插入、加热硬化、修整、散 去检查、结束。特点：(1) 不需要人工潜入水中操作。也可快速地进行。(2) 从支管人口向上游方向可补修长度 120mm 以上，可充分的补长。(3) 管道连接不平或弯曲也可很平

21、滑的操作完成。水利条件得到保证。(4) 止水和补强可同时进行。适用范围：管径： d200mm d600mm 。厚度 3mm 一 5mm 、对应各种材料管道，管道形状为圆形。3 7 翻转法里衬是支管更新方法之一。该方法是把含自然硬化性树脂的衬里胶管引入 PVC 胶管内。作 为补修对象的支管，在接人管检查井的旁边安放翻转机后，用空气压的方法向干管方向翻转， 保持一定时间压力后自然得到硬化。 新形成的支管能够更加耐酸、 耐碱， 管的强度也进一步 加强。调查补修程序：事前调查、高压洗净、数码摄影机调查、胶管翻转、加热硬化、修整、散去 检查、结束。特点：(1)能够适应各种各样的管径大小、管长、管道形状，(2)管道连接不平或弯曲也可很平滑的操作完成。水利条件得到保证。(3) 止水和补强可同时进行。3 8 衬里翻转法 里衬是在一定跨距内管道内表面全面更新的方法之一， 本方法是把含浸热硬化树脂的密封橡 胶管， 从已有的