一、引言
随着中国城市进程的加速,城市地下管线建设发展非常迅速。城市地下管线是城市赖以生存和发展的生命线,给人们带来了巨大的便捷。然而随着管线种类及数量不断增加的同时,管线在施工、改造之中出现的事故也是更为频繁,电信中断、燃气泄漏、自来水管破裂等情况屡屡发生。管线出现的事故往往危害是巨大的,威胁了人的生命安全,影响人们正常的生活,因此,施工、改造前的地下管线探测变得尤为重要,准确的管线资料是避免事故的前提。在实际进行管线探测工作时,管线探测仪的使用是准确完成工作的重要条件,而雷迪RD管线探测仪及LD管线探测仪作为性能、质量都较为优越的物探仪器在生产中被广泛使用。
二、工作原理
由发射机产生电磁信号,通过不同的发射连接方式将信号传送到地下被测电缆上,地下电缆感应到电磁信号后,在电缆上产生感应电流,感应电流沿着电缆向远处传播,在电流的传播过程中,通过该地下电缆向地面辐射出电磁波,这样当管线定位仪接收机在地面探测时,就会在电缆上方的地面上接收到电磁波信号,通过接收到的信号强弱变化来判别地下电缆的位置、走向和故障。
当交流电流在导体中流过时,会在导体周围产生交变的磁场,并且该磁场的磁力线都是以该导体为同轴的。此时如果将一电磁线圈放入该磁场中,线圈的两端就会产生感应电压。移动感应线圈,当线圈的方向与磁力线方向相同时,线圈两端产生的感应电压将会最大。也就是说,当线圈方向与导体方向垂直时,感应电压最大(如图1所示),接收机信号最强烈;当线圈方向与导体方向平行时,感应电压最小(如图2所示),接收机信号最微弱。
图1线圈方向与导体方向垂直
图2线圈方向与导体方向平行
三、实际工作中主要的探测方法
RD及LD管线探测仪在实际生产应用中,工作方法是相同的,由于生产制造商的不同,在某些细节方面会产生差异。
1.明显管线点的探测
明显管线点是可视的出露于地面以上的各类管线,包含各类检查井、入地电缆、入地通信线、变电箱、灯箱、消防水龙头等不同类型的管线设备。
(1)直连法
针对上水管线、燃气管线、热力管线等由铸铁、钢材构成的金属管线在实际工作中往往采用直连法的方式进行探测。方法是将管线探测仪接地电缆的正极接到管线的出露点(在工作中需去除管线金属表面的防锈漆、泥土等杂质),同时负极接通金属井圈等与大地相连接的金属接地物体(在附近没有金属接地物体的情况下可选用仪器内的接地棒与大地相连),在连接好后进行调整,使发射机所显示电力信号的强度在mA以上,才能保证接收机所接收信号的稳定性及准确度(如图所示)。
图直连法探测管线
使用此方法进行探测时,管线的材质是对探测信号影响最大的因素。常见的给水管线及中水管线由以往的铸铁材质转变为现今的球墨铸铁材质,铺设年代较短的此类管线以球墨铸铁为主,由于球墨铸铁管线材质并不以金属为主,会导致探测过程中信号较弱、埋深不准确等情况的出现。在探测此类管线时,应适当增加发射机频率,并采取与挖探相结合的方式进行工作。
(2)夹钳法
针对电力、通信等线缆类管线,在实际工作中则采用夹钳法进行探测工作。方法是将管线探测仪的夹钳夹于出露的管线之上(保证夹钳接口处处于闭合的状态),并将另一端与发射机相连(如图4所示)。连接好后,根据现场管线的情况调整发射机发射信号的强度,发射机信号太强则干扰大,信号弱则无法探测出管线。由经多次的工作实践可知RD管线探测仪在实际工作中往往将发射机信号强度调整至50%,而LD管线探测仪则将信号强度调整为两格是最为合理的。
由于电力、通信等线缆类管线导电性能较好,所以在探测时接收机接收的信号较其他种类管线会更强。在工作中此类管线一般可以探测00~m的距离,信号好时,甚至可以延伸至~m。在探测过程中,遇管线转折、断裂、埋深加深的情况时,信号强度会随之发生骤减,在遇到这种情况时应增加接收机的信号强度,在周围进行探测的同时