雷迪机探测方法与技术

1、地下管线探测方法与技术地下管线探测方法与技术 随着城市现代化进程，地下管线设施也迅速发展，随着城市现代化进程，地下管线设施也迅速发展， 管线建设也将不断地进行新建、扩建或改造。管线信管线建设也将不断地进行新建、扩建或改造。管线信 息可以为管线建设提供良好的设计环境，对管线安全息可以为管线建设提供良好的设计环境，对管线安全 运行、施工、维护、管理起着举足轻重的作用。运行、施工、维护、管理起着举足轻重的作用。 在管线建成之后，使用中对管线不断维护更新，在管线建成之后，使用中对管线不断维护更新， 正常运营，也都必须根据管线信息系统资料进行分析，正常运营，也都必须根据管线信息系统资料进行分析， 以便准

2、确确定产生故障原因，采取切实可行的措施排以便准确确定产生故障原因，采取切实可行的措施排 除故障，所以管线信息系统是城市现代化建设和管理除故障，所以管线信息系统是城市现代化建设和管理 的重要手段。的重要手段。 地下管线仪器探测的主要方法之一，地下管线仪器探测的主要方法之一， 就是电磁法。当管线被直埋于地下时，其就是电磁法。当管线被直埋于地下时，其 与周围的介质在电性、磁性、密度、波阻与周围的介质在电性、磁性、密度、波阻 抗和导热性等方面均存在着明显的物性差抗和导热性等方面均存在着明显的物性差 异，因此，我们可以利用导电率、导磁率、异，因此，我们可以利用导电率、导磁率、 介电常数和密度等物理参数，

3、选择不同的介电常数和密度等物理参数，选择不同的 地球物理方法进行地下管线探测。地球物理方法进行地下管线探测。 在现有的地下管线探测方法技术在现有的地下管线探测方法技术 中，电磁法具有探测精度高、抗干扰中，电磁法具有探测精度高、抗干扰 能力强、应用范围广、工作方式灵活、能力强、应用范围广、工作方式灵活、 成本低、效率高等优点，也是目前最成本低、效率高等优点，也是目前最 常用的方法。常用的方法。 采用电磁法进行管线探测，首先采用电磁法进行管线探测，首先 要使目标管线（能够导电的金属管线）要使目标管线（能够导电的金属管线） 带电，电流沿管线流动产生电磁场，带电，电流沿管线流动产生电磁场， 然后使用专

4、用仪器在地面上测量电磁然后使用专用仪器在地面上测量电磁 异常，以此达到管线探测的目的。异常，以此达到管线探测的目的。 如上图所示，发射机对目标管线施加连续的如上图所示，发射机对目标管线施加连续的 电信号，在目标管线上形成沿目标管线流动的电电信号，在目标管线上形成沿目标管线流动的电 流，并产生电磁场（环状磁力线），操作人员在流，并产生电磁场（环状磁力线），操作人员在 地面上持探测仪器（仪器水平线圈垂直目标管线地面上持探测仪器（仪器水平线圈垂直目标管线 走向）横切管线做剖面，当仪器远离目标管线走向）横切管线做剖面，当仪器远离目标管线 （投影到地面的）中心位置时，仪器表头显示数（投影到地面的）中心位

5、置时，仪器表头显示数 值（穿过仪器水平线圈的磁通量）趋于零，从任值（穿过仪器水平线圈的磁通量）趋于零，从任 何一侧向中心位置移动，表头数值逐渐增大，到何一侧向中心位置移动，表头数值逐渐增大，到 达中心位置时，数值最大（因此时穿过线圈的磁达中心位置时，数值最大（因此时穿过线圈的磁 力线最多），继续向另一侧远移仪器，表头数值力线最多），继续向另一侧远移仪器，表头数值 逐渐减小。将定位到的中心点连接起来，就基本逐渐减小。将定位到的中心点连接起来，就基本 可以定出该目标管线的走向可以定出该目标管线的走向。 极值法：极值法： 管线上管线上 方数值最大，方数值最大， 在对大值处在对大值处 进行深度测进行深

6、度测 量。量。 零值法：零值法： 管线上方管线上方 值小，箭头值小，箭头 指向为管线指向为管线 方向。方向。 注意：注意： 作为快速追作为快速追 踪模式，不踪模式，不 适于管道精适于管道精 确定位确定位 深度测量：深度测量： 接收机测接收机测 量的深度为量的深度为 发射机底部发射机底部 到管中的距到管中的距 离，大口径离，大口径 管道需注意管道需注意 改正。改正。 一般来讲，地下管线探测工作地下管线的一般来讲，地下管线探测工作地下管线的 平面位置、埋深、高程、走向、性质、规格、平面位置、埋深、高程、走向、性质、规格、 材质。材质。 为管理方便，亦需采用全数字化方法测量为管理方便，亦需采用全数字

7、化方法测量 管线点及带状地形图，建立综合地下管线资管线点及带状地形图，建立综合地下管线资 料数据库。料数据库。 作业技术标准作业技术标准 1、城市地下管线探测技术规程城市地下管线探测技术规程 2、城市测量规范城市测量规范 3、1:500、1:1000、1:2000地形图地形图 图式图式 4、技术要求或设计书、技术要求或设计书 地下管线探测的对象分为两大类：地下管道和地下管线探测的对象分为两大类：地下管道和 地下电缆。地下管道包括：给水、排水、煤气和工地下电缆。地下管道包括：给水、排水、煤气和工 业（成品油、航油、天然气、原油）四种管线，其业（成品油、航油、天然气、原油）四种管线，其 中排水管道

8、又分为雨污合流管、雨水管及污水管。中排水管道又分为雨污合流管、雨水管及污水管。 地下电缆包括：电力电缆和电信电缆，其中电地下电缆包括：电力电缆和电信电缆，其中电 信电缆又包括电信、移动、广播、有线电视（多芯信电缆又包括电信、移动、广播、有线电视（多芯 电缆或光缆）等。电缆或光缆）等。 地下管线点的探查 地下管线探查主要是针对管线点的探查，地下管线探查主要是针对管线点的探查， 管线点包括管线特征点和附属设施中心点，管线点包括管线特征点和附属设施中心点， 管线点分为明显管线点和隐蔽管线点。明显管线点分为明显管线点和隐蔽管线点。明显 管线点是指地下管线中心位置投影在实地明管线点是指地下管线中心位置投

9、影在实地明 显可直接定位；隐蔽管线点是指因地下管线显可直接定位；隐蔽管线点是指因地下管线 在实地不可见需采用仪器探测或样孔探测的在实地不可见需采用仪器探测或样孔探测的 物理点。物理点。 管线探测仪器设备管线探测仪器设备 管线探查仪器种类较多，目前国内使管线探查仪器种类较多，目前国内使 用较普遍的探查仪器有：英国雷迪公司生用较普遍的探查仪器有：英国雷迪公司生 产的产的RD管线探测仪、美国生产的管线探测仪、美国生产的 SUBSITE型管线探测仪、日本富士公司生型管线探测仪、日本富士公司生 产的产的FJ-960型管线探测仪等。地质雷达目型管线探测仪等。地质雷达目 前较为成熟的仪器，有英国雷迪公司生产

10、前较为成熟的仪器，有英国雷迪公司生产 的的RD1000管线雷达、美国生产的管线雷达、美国生产的SIR-10H 型地质雷达、加拿大生产的型地质雷达、加拿大生产的PulseEKKO- 1000型地质雷达等。型地质雷达等。 管线探测工作的原则管线探测工作的原则 管线探测工作应选择最合理、方便、快管线探测工作应选择最合理、方便、快 捷、适合于目标管线特点的探查手段。捷、适合于目标管线特点的探查手段。 管线探测工作遵循：从已知到未知，管线探测工作遵循：从已知到未知， 由简单到复杂，采用最轻便、有效的探查由简单到复杂，采用最轻便、有效的探查 方法原则开展工作；对复杂地段采用多种方法原则开展工作；对复杂地段

11、采用多种 探查手段，重复探查的方法。探查手段，重复探查的方法。 地下管线探查方法地下管线探查方法 地下管线绝大多数是隐蔽工程，既不可地下管线绝大多数是隐蔽工程，既不可 见又不能全面开挖，必须借助专业仪器设备见又不能全面开挖，必须借助专业仪器设备 探查，查明其管线属性（管线种类、管径、探查，查明其管线属性（管线种类、管径、 埋深等）。埋深等）。 从管线材质上可分为金属类管线和非金从管线材质上可分为金属类管线和非金 属类管线两大类。因此针对不同种类采用不属类管线两大类。因此针对不同种类采用不 同的探查仪器设备及探查技术手段。同的探查仪器设备及探查技术手段。 基本规律 明显金属类管线点采用直接开井盖

12、量明显金属类管线点采用直接开井盖量 测调查，隐蔽金属类管线一般采用管线探测调查，隐蔽金属类管线一般采用管线探 测仪（偶极感应法、夹钳法、充电法等）测仪（偶极感应法、夹钳法、充电法等） 和地质雷达进行探测。和地质雷达进行探测。 明显非金属类管线点采用直接开井盖明显非金属类管线点采用直接开井盖 量测调查，隐蔽非金属类管线一般采用地量测调查，隐蔽非金属类管线一般采用地 质雷达法进行探查。质雷达法进行探查。 利用管线探测仪器专用的发射机及发射线圈利用管线探测仪器专用的发射机及发射线圈 产生的电磁场，在金属管线上感应产生的电磁产生的电磁场，在金属管线上感应产生的电磁 信号，通过管线探测仪器的接收机接收感

13、应信信号，通过管线探测仪器的接收机接收感应信 号，进行分析地下管线的平面位置和埋深。号，进行分析地下管线的平面位置和埋深。 偶极感应法偶极感应法 H 地下管线 管顶埋深 发射机 水平(垂直)发射线圈 接收机 对被探查的金属管线供电，利用金属对被探查的金属管线供电，利用金属 管线充电后在其周围产生的电场，通过管管线充电后在其周围产生的电场，通过管 线探测仪器的接收机接收金属管线充电后线探测仪器的接收机接收金属管线充电后 产生的电场信号，进行分析地下管线的平产生的电场信号，进行分析地下管线的平 面位置和埋深。面位置和埋深。 发射机 阀门 阀门 充电线 接收机 充电法充电法 利用管线探测仪器专用夹钳

14、上的感应利用管线探测仪器专用夹钳上的感应 线圈，把电磁波信号直接加到金属管线上，线圈，把电磁波信号直接加到金属管线上， 通过管线探测仪器的接收机接收并追踪电通过管线探测仪器的接收机接收并追踪电 磁波信号，通常用于电缆和小口径管道探磁波信号，通常用于电缆和小口径管道探 测、区分。测、区分。 发 射 机 夹 钳 接 收 机 夹钳法夹钳法 注意事项 对良性传导管线宜采用有源法探对良性传导管线宜采用有源法探 测，探测方法可选择感应法、夹钳法、测，探测方法可选择感应法、夹钳法、 单端连接法或双端连接法，在管线密单端连接法或双端连接法，在管线密 集地段，宜采用两种或两种以上方法集地段，宜采用两种或两种以上

15、方法 进行验证，以及在不同的地点采用不进行验证，以及在不同的地点采用不 同的信号加载方式进行验证；同的信号加载方式进行验证； 对非良性传导管线宜采用电磁波法、对非良性传导管线宜采用电磁波法、 示踪电磁法、打样洞法或开挖法探测。软示踪电磁法、打样洞法或开挖法探测。软 土地面宜采用机械探针法探测；排水沟渠土地面宜采用机械探针法探测；排水沟渠 宜采用电磁波法或示踪电磁法探测；硬质宜采用电磁波法或示踪电磁法探测；硬质 路面宜采用电磁波法或打样洞法探测；上路面宜采用电磁波法或打样洞法探测；上 述方法都不适用时可采用开挖方法。述方法都不适用时可采用开挖方法。 采用电磁感应法探查地下管线时，采用电磁感应法探

16、查地下管线时， 应选择最佳激发位置、收发距离和发射频应选择最佳激发位置、收发距离和发射频 率。管线复杂时灵活采用各种压线法、选率。管线复杂时灵活采用各种压线法、选 择激发法等技术。择激发法等技术。 被查地下管线邻近有平行管线或管线被查地下管线邻近有平行管线或管线 分布情况较复杂时，宜采用直接法、夹钳感分布情况较复杂时，宜采用直接法、夹钳感 应法、压线法或选择激发法等方式进行探查。应法、压线法或选择激发法等方式进行探查。 采用直接法时，应把信号施加点上的绝缘层采用直接法时，应把信号施加点上的绝缘层 刮干净，保持良好的电性接触，接地电极应刮干净，保持良好的电性接触，接地电极应 布设合理，接地点应有

17、良好的接地条件；采布设合理，接地点应有良好的接地条件；采 用夹钳法时，夹钳应套在被查管线上，夹钳用夹钳法时，夹钳应套在被查管线上，夹钳 接头应保持通路。接头应保持通路。 电磁感应类地下管线探测仪探查地电磁感应类地下管线探测仪探查地 下管线平面位置时，首先应采用扫描方式下管线平面位置时，首先应采用扫描方式 探测出管线的大致位置，再进行追踪定位，探测出管线的大致位置，再进行追踪定位， 并运用峰值法进行管线定位，无干扰时宜并运用峰值法进行管线定位，无干扰时宜 采用零值法加以验证。采用零值法加以验证。 转折点、分支点应采用交会法定位。转折点、分支点应采用交会法定位。 定位前应先查明管线走向和连接关系，

18、在定位前应先查明管线走向和连接关系，在 管线走向的各个方向上均应至少测三个点，管线走向的各个方向上均应至少测三个点， 且三个点位于一条直线上，然后通过交会且三个点位于一条直线上，然后通过交会 定出特征点的具体位置。定出特征点的具体位置。 应避免的几应避免的几 种错误工作方式种错误工作方式 电磁感应类地下管线探测仪探查地下管线埋电磁感应类地下管线探测仪探查地下管线埋 深时，应符合下列要求：深时，应符合下列要求： 1、发射机处在最佳激发位置或方式。、发射机处在最佳激发位置或方式。 2、使用、使用70%法和百分比法。法和百分比法。 3、定深应在对管线进行精确定位之后进行，、定深应在对管线进行精确定位

19、之后进行， 在管线走向变化的各个方向均应测量地下管线在管线走向变化的各个方向均应测量地下管线 的埋深。定深点的位置宜选择在管线点附近至的埋深。定深点的位置宜选择在管线点附近至 少少34倍埋深范围内是单一的直管线，中间无倍埋深范围内是单一的直管线，中间无 分支或弯曲，且相邻管线之间距离较大的地方。分支或弯曲，且相邻管线之间距离较大的地方。 4、在管线走向的各个方向用同一方法、在管线走向的各个方向用同一方法 至少应对管线的埋深进行两次探测，当两至少应对管线的埋深进行两次探测，当两 次探测的结果较差在次探测的结果较差在0.05h（h为管线的中为管线的中 心埋深）之内，采用其均值作为管线的埋心埋深）之

20、内，采用其均值作为管线的埋 深值；当两次探测的结果较差大于深值；当两次探测的结果较差大于0.05h时，时， 应重新进行探测。当被测管线周围存在干应重新进行探测。当被测管线周围存在干 扰时，应采用其它适宜的方法确定管线的扰时，应采用其它适宜的方法确定管线的 埋深。埋深。 隐蔽点仪器探查 (1)针对不同的测区情况选择不同的探测针对不同的测区情况选择不同的探测 方法。在管线密集地段，宜采用两种或两方法。在管线密集地段，宜采用两种或两 种以上方法进行验证，以及在不同的地点种以上方法进行验证，以及在不同的地点 采用不同的信号加载方法进行验证。采用不同的信号加载方法进行验证。 (2)管线平面位置的确定可分

21、为两种探管线平面位置的确定可分为两种探 测方式，即扫描（搜索）方式和追踪方式。测方式，即扫描（搜索）方式和追踪方式。 扫描方式通常用于盲区管线探测；追踪方扫描方式通常用于盲区管线探测；追踪方 式应用于某一根管线走向的跟踪探测。式应用于某一根管线走向的跟踪探测。 感应法盲感应法盲 探地下管线探地下管线 的的同步扫的的同步扫 描方式。描方式。 (3)在确定管线平面位置后，应在同一在确定管线平面位置后，应在同一 记录点上测量管线的埋深。所采用的测深记录点上测量管线的埋深。所采用的测深 方法应是经方法试验验证有效的方法。方法应是经方法试验验证有效的方法。 (4)测区探查过程中，对于用电磁法或测区探查过

22、程中，对于用电磁法或 电磁波法不能确定管线空间位置的管线应电磁波法不能确定管线空间位置的管线应 进行开挖探查。进行开挖探查。 精度要求精度要求 隐蔽管线点探查精度： 地下管线探测所使用的地下管线探地下管线探测所使用的地下管线探 测仪器，是以地下管线与周围介质的导电测仪器，是以地下管线与周围介质的导电 性及导磁性间的差异为基础，管线埋设越性及导磁性间的差异为基础，管线埋设越 深，管线平面定位与定深的误差越大。因深，管线平面定位与定深的误差越大。因 此地下管线的探查精度要求是根据埋设深此地下管线的探查精度要求是根据埋设深 度来规定。度来规定。 地下管线探查精度地下管线探查精度 水平位置限差水平位置限差(cm)埋深限差埋深限差(cm) 0.15h0.15h （h为地下管线中心埋深，单位为厘米，当h100cm时则以100cm代入计算） 因此，在涉及施工的探测成果的应用方因此，在涉及施工的探测成果的应用方 面，应留有足够的安全距离，以确保施工面，应留有足够的安全距离，以确保施工 及管线安全。及管线安全。 采用电磁法探测技术进行管线探测采用电