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1、地下管线测绘及数据处理11. 地下管线综述地下管线综述2. 地下管线数据采集地下管线数据采集3. 地下管线工作安全问题地下管线工作安全问题4. 地下管线探测案例地下管线探测案例2l l1 1）重要意义）重要意义l l2 2）需求层次）需求层次l l3 3）对人的）对人的 要求要求l l4 4）地下管线分类）地下管线分类l l5 5）地下管线敷设方式及特点）地下管线敷设方式及特点l l6 6）地下管线探测工程流程）地下管线探测工程流程1.1.地下管线综述地下管线综述3l l城城市市地地下下管管道道是是现现代代化化城城市市不不可可缺缺少少的的市市政政基基础础设设施施，是是城城市市资资源源输输送送、
2、废废物物排排泄泄、信信息息流流动动的的物物理理载载体体，也也是是城城市市日日常常运运营营管管理理、应应急急处处置置的的基基础础对对象象之之一一。由由于于历历史史以以及及城城市市管管理理现现实实的的原原因因，大大量量已已经经埋埋设设在在地地下下的的管管线线没没有有详详实实准准确确的的资资料料，给给城城市市的的规规划划、建建设设、管管理理带带来来大大量量问问题题，近近年年频频繁繁出出现现的的管管线线安安全全事事故故就就是是实实证证。管管线线探探测测是是补补充充管管线线资料的唯一办法。资料的唯一办法。l l地地下下管管道道的的管管理理水水平平，体体现现一一个个城城市市的的发发展展和和管管理理现现代代
3、化化的的重重要要标标志志之之一一，我我国国政政府府已已经经把把城城市市地地下下管管线线建建设设管管理理提提升升到到可可持持续续发发展展的的战战略略高高度度。数数字字化化、信信息息化化管管理理是是现现代代化化管管理理的的必必由由之之路路，对对城城市市发发展展建建设设、精精细细化化动动态态化化管管理理、应应急急抢抢险险等等方方面面具具有重要意义有重要意义1 1）重要意义）重要意义4l l局局部部常常规规需需求求：主主要要是是针针对对设设计计及及施施工工开开挖挖层层面面的的需需求求。例例如如新新铺铺设设管管道道路路由由设设计计前前规规划划线线路路探探测测、施施工工场场地地探探测测、开开挖挖线线路路探
4、探测测、钻钻孔孔及及桥桥墩墩探探测测等等，其其特特点点是是：只只要要求求解解决决有有没没有有、是是什什么么、埋埋多多深深、什么规格就行。什么规格就行。l l普普查查需需求求：主主要要是是针针对对城城市市管管理理部部门门、厂厂矿矿企企业业、机机关关学学校校等等的的区区域域管管线线普普查查，其其特特点点是是除除了了要要解解决决有有没没有有、是是什什么么、埋埋多多深深、什什么么规规格格的的问问题题，还还要要解决谁是谁（即连接关系）的问题。解决谁是谁（即连接关系）的问题。l l为为建建设设地地下下管管线线信信息息管管理理系系统统的的需需求求：这这是是最最高高层层次次的的需需求求，要要以以数数字字和和信
5、信息息化化方方式式全全面面、完完整整获获取取管管线线的的时时间间、空空间间、属属性性和和运运行行状状态态和和拓拓扑扑信信息息，并建设管线数据库。并建设管线数据库。l l特殊需求：主要为泄露点检测定位或特殊探测服务。特殊需求：主要为泄露点检测定位或特殊探测服务。2)2) 需求层次需求层次5l l管管线线测测绘绘工工作作是是一一项项需需要要知知识识、经经验验、耐耐心心、体体力力和和良良好好心心态态的的工工作作，作作业业区区域域大大多多车车流流人人流流密密集集。要求我们文明作业，遵守法规，如实、准确测量。要求我们文明作业，遵守法规，如实、准确测量。l l管管线线探探测测本本质质上上是是物物探探专专业
6、业的的范范畴畴，过过去去也也主主要要是是由由物物探探专专业业人人员员完完成成，但但是是随随着着探探测测技技术术和和设设备备的的发发展展，以以及及管管线线应应用用需需求求的的提提升升，逐逐步步被被测测绘绘专专业业的的人人员员所所渗渗透透和和替替代代，主主要要是是因因为为除除了了要要进进行行管管线线探探测测，还还要要求求进进行行测测量量和和成成图图，甚甚至至建建立立数数据据库库，大大量量工工作作还还要要由由测测绘绘人人员员完完成成，因因此此测测绘绘人人员员通通过过学学习习和和实实践践就就能能较较好好地地完完成成从从调调查查、探探测测、测测绘绘、成图、建库全过程工作。成图、建库全过程工作。3)3)
7、对人的要求对人的要求6l l根根据据城城市市地地下下管管线线探探测测技技术术规规程程把把城城市市市市政政管管线线分分为为：供供水水（给给水水）、排排水水、燃燃气气、热热力力、电电力力、电电信信、工工业业、其其它它管管线线八八大大类类，共共约约2222个个常常见见小小类类。随着管理的细化，未来可能种类会更多。随着管理的细化，未来可能种类会更多。l l工工矿矿企企业业、机机关关、学学校校、住住宅宅小小区区等等主主要要按按照照地地下下管管线线输输送送的的介介质质、用用途途、主主要要成成分分等等进进行行分分类类。例例如如：新新鲜鲜水水、回回用用水水、软软化化水水、高高压压消消防防水水、普普通通消消防防
8、水水、泡泡沫沫消消防防水水、药药剂剂消消防防水水、中中水水、绿绿化化水水、含含*水水、生生活活用用水水，饮饮用用水水、生生活活热热水水、生生产产污污水水、生生活活污污水水、混混合合污污水水、生生产产废废水水、雨雨水水、雨雨污污合合流流、含硫污水、含碱污水、含酸污水、含含硫污水、含碱污水、含酸污水、含*污水等等。污水等等。4)4)地下管线分类地下管线分类71.5 1.5 地下管线敷设方式及特点地下管线敷设方式及特点l l常常见见地地下下管管线线的的敷敷设设方方式式有有：直直埋埋、管管沟沟、管管块块（管道）、隧道、综合管廊。（管道）、隧道、综合管廊。l l常常见见管管线线施施工工工工艺艺：明明开开
9、、浅浅埋埋暗暗挖挖、定定向向钻钻（拉拉管、顶管、盾构）、架空、沿墙、沿管架。管、顶管、盾构）、架空、沿墙、沿管架。l l常常见见管管线线附附属属设设施施：场场站站（水水源源地地、泵泵站站、变变电电站站、变变电电室室、配配电电室室、污污水水处处理理厂厂、交交换换站站、交交换换室室、调调压压站站、热热交交换换站站等等）、窨窨井井、小小室室、阀阀门门、计计量量表表、压压力力表表、温温度度表表、水水锤锤、配配电电箱箱、交交接接箱箱、分分线线盒盒、分分线线包包、接接头头、张张力力弯弯、伸伸缩缩管管、变变径径、套套管、法兰等等管、法兰等等5)5)地下管线敷设方式及特点地下管线敷设方式及特点8l l常常见见
10、管管线线小小室室形形状状：圆圆形形、方方形形、矩矩形形、多多边边形形等等，详见下图：详见下图：l l常常见见管管线线材材质质：钢钢、熟熟铁铁、铸铸铁铁、球球墨墨铸铸铁铁、铜铜、铝铝、玻玻璃璃钢钢、复复合合纤纤维维、砼砼、水水泥泥、PVCPVC、PEPE、工工程程塑料、合金、陶瓷塑料、合金、陶瓷l l常常见见接接头头形形状状：9090度度弯弯头头、4545度度弯弯头头、3030度度弯弯头头、垂垂直直三三通通、垂垂直直四四通通、4545度度三三通通、3030度度三三通通、四四通通接头、承插接头接头、承插接头l l常见阀门：闸阀、蝶阀、截止阀、止回阀、球阀等常见阀门：闸阀、蝶阀、截止阀、止回阀、球阀
11、等l l常常见见横横截截面面形形式式：圆圆形形、方方形形、矩矩形形、拱拱形形、组组合合矩形、多边形、复合型，详见下图：矩形、多边形、复合型，详见下图：9小室样式小室样式10断面样式断面样式11l l基本流程基本流程 接接收收任任务务编编写写技技术术设设计计书书现现场场技技术术交交底底仪仪器器方方法法及及适适应应性性试试验验外外业业调调查查探探测测草草图图管管线线探探测测探探查查信信息息录录入入探探测测质质量量检检验验管管线线点点测测量量数数据据处处理理管管线线成成果果编编绘绘检检查查、修修改改、整整饰饰审审核核验验收收成成果果提提交交。下下图图是是一一个个地地下下管管线工程的工作示意图线工程的
12、工作示意图6)6)管线探测基本工作流程管线探测基本工作流程12巡视检查设站检查审 核内业成图编辑管线探测仪探测 管线外业调查绘制探测草图图根控制图面检查收集资料图上设计实地踏勘选点编号仪器观测平差计算成果精度数字化测量地下管线探测NY上交各项成果资料生产施工探测组测量组管线点数据带状地形图数据计量检定合格数据检查核对记录编码、绘制草图监理验收Y认真、全面查改进行方法实验分析存在问题N分析存在问题N综合管线图专业管线图调查信息录入自检互检数据处理成果表地形图文件管线注记整饰、检查、修改成果资料装订总结施工经验专用软件总结施工经验13l1 1）相关的技术规范简介）相关的技术规范简介l2 2）管线调
13、查基本内容与方法）管线调查基本内容与方法l3 3）管线测绘基本要求）管线测绘基本要求l4 4）管线成果编制）管线成果编制2.2.地下管线数据采集地下管线数据采集14CJJ61-2003CJJ61-2003CJJ61-2003CJJ61-2003城市地下管线探测技术规程城市地下管线探测技术规程城市地下管线探测技术规程城市地下管线探测技术规程 l l地下管线探测的基本内容、精度规定。地下管线探测的基本内容、精度规定。l l地下管线探测的基本作业流程规定。地下管线探测的基本作业流程规定。l l地下管线探测方法选择、仪器检验规定。地下管线探测方法选择、仪器检验规定。l l地下管线测量及其精度规定。地下
14、管线测量及其精度规定。l l地下管线成果编制规定。地下管线成果编制规定。l l地下管线信息系统规定地下管线信息系统规定l l地下管线质量控制规定地下管线质量控制规定l l地下管线作业安全规定地下管线作业安全规定1）相关的技术规范）相关的技术规范15l l概念及术语概念及术语地下管线（管道）：是指埋设于地下，用于输送各种流体、能量、信息的管线及管道、沟道、隧道。管线种类：是指管线按照其传输的介质属性进行分类并按一定规则进行命名。如给水、排水、燃气、电力、通讯、热力、工业等等。管线材质：是指构成管线自身的组成材料并按一定规则命名的统称。如钢、铁、铸铁、球墨铸铁、PVC、PE、水泥、砼、陶瓷、铜等等
15、。管线规格：是指管线的横截面的几何尺寸并按一定规则进行标示。如D600、 DN108、 100、 1200X900、 YJV22-6KV-3X50、 6X1X80、6X3X80等等。管线敷设方式：是指管线（主要指地下管线）施工的方式或工艺。敷设方式有直埋、管道（管块）、沟道、隧道、综合管廊；施工工艺有定向钻（拉管）、顶管、盾构、沿墙、管架等。2）管线调查基本内容）管线调查基本内容16平面定位：确定管线特征点平面位置的工作过程。测深：确定地下管线埋深的工作过程。管线埋深：是指管线至地表或井台的垂直距离，在规范中规定了不同管线种类的埋深标志位置。例如：压力管道类其埋深为地面至管顶的垂直距离；沟道、
16、隧道类管道埋深为地面至沟道、隧道的内侧底部垂直距离；孔块类、直埋类管线的埋深为地面至顶部的垂直距离。17管偏：是指地下管线正中心位置至地面明显特征点（如井盖中心或小室内侧）的垂直水平距离。管线调查：是指对地下管线可见部分的调查、量测、记录、标示、作草图等工作。管线测量：是指对管线的特征点、附属设施的几何空间位置进行测量、记录、计算、展绘等工作。管线信息整理：是指对调查、探测、测量完成获取的数据和信息进行梳理、融合、整理编绘、制表、建库等工作，形成管线的各种成果。18专业管线图：特指展示根据一定规则分类的具有一定比例尺的地下管线图。综合管线图：指展示某区域所有地下管线分布特征的具有一定比例尺的地
17、下管线图。管线成果表：指描述地下管线测点、线段或线路的数据和信息的表格化表达的数据成果。通常以电子表格方式存储。地下管网成果：一个地下管线工程项目完成的工作成果的总称，通常包含：技术报告书、专业管线图（纸质及电子）、综合管线图、分幅图（图幅结合表）、管线成果表、数据库等。19各类管线调查取舍标准20各类管线调查取舍标准21注：1、：需实地调查的项目，：需权属单位配合实地调查的项目，若无权属单位则不需调查此项目；2、电力包括电力、路灯；3、电信包括网通、移动、联通、铁通、吉通、长话和有线电视、军用电缆等；4、对于工业管道调查项目：其中压力管道同给水，自流管道同排水。22（1）调查时应配备的工器具
18、实地调查时应配备的工器具有：打开井盖用的钥匙、钩子、锤子、钢卷尺、皮尺、直角尺（L尺）、垂球、梯子和安全标志等，同时还有调查表以及各种图纸。直角尺如右图所示：地下管线埋深分为内底埋深、外顶埋深和外底埋深，量测何种埋深应根据地下管线的性质和委托的要求确定；地下沟道或自流的地下管道应量测其内底埋深；有压力的地下管道应量测其外顶埋深；直埋电缆和管块量测其外顶埋深；管沟量测其内底埋深；地下隧道或顶管工程施工场地的地下管线应量测其外底埋深。管线调查、量测方法23（2）内底埋深的量测方法 测量排水管道内底至地面比高时，应将直角尺短边端部下缘平放在管道内底口上，于地面井口处读取直角尺读数，此读数即为管内底至
19、井口地面的比高h1，即为内底埋深。量测方法如右图：管线调查、量测方法24 （3）外顶埋深和外底埋深的测量方法 量取给水、燃气等管道的外顶和外底至井口地面高时，可将直角尺的短边端部下缘平放在管道顶部，并于井沿处读取直角尺读数即为外顶埋深h2；再将直角尺的短边向下放至管道下面，使直角尺短边上缘向上提平贴管道的管外底，于井沿处读取直角尺读数减去短边的宽度即为外底埋深h3。量测方法右图：25（4）偏距量测方法 在窨井（包括检查井、闸门井、仪表井、人孔和手孔等）上设置明显管线点时，管线点的位置设在井盖的中心，当地下管线中心线的地面投影偏离管线点，其偏距大于0.2m时，应量测。方法如图1-2-5 ，用一自
20、制的十字形井中器套卡在打开井盖的井口上，十字交叉点即为井口中心，交叉点挂钩悬一垂球，人下井用尺量出垂球至管道中心线的水平垂距e，即为偏距；也可以在井口移动垂球，使其位于管道中心线上，在地面量出垂线至十字形井中器的中心距离e，即为偏距。26（5）全要素量测方法（井下摄影测量仪） 在窨井内放置井下摄影测量仪，全方位拍摄井内影像并通过无线数据链传输到计算机中，利用解析摄影测量软件高效获取井内的管径、埋深、井大小、井盖大小、裂纹、凹凸、水位、井底情况等各项数据及影像。还可避免人员下井量测，保障作业人员安全，远离人身安全危险。27l l地下管线测绘地下管线测绘地下管线测绘地下管线测绘 管线测绘基本内容：
21、平面控制测量、高程控制测量、地形图测量、管线点测量、绘制管线图、编制管线成果表、管线信息录入。 地下管线点测量精度：平面- 5cm；高程- 3cm 管线点测量方法主要有：极坐标法、GPS RTK法、交会法、几何量测法，各种方法的详细要求，见技术规范。3）管线测绘基本要求管线测绘基本要求28l l管线测绘应采集的信息管线测绘应采集的信息管线测绘应采集的信息管线测绘应采集的信息 不同的需求层次会有不同的内容，按照规范规定，一般管线工程，管线点、线、面注记应包含以下基本内容：管管线线点点：种类、编号、特征码、位置（X,Y,H）、图形方向、点规格、埋深、材质、附属设施用途、形状、净空规格、状态、权属单
22、位、建设年代、测量日期等。 管管线线段段：种类、编号、特征码、起点、止点、起点埋深、止点埋深、管高位置、管径、管材、敷设方式、总孔数、已用孔数、权属单位、建设年代、测量日期等。管线面管线面：种类，起点位置，地面高、底高、净空高、边界坐标串、权属单位、建设年代、测量日期等。管管线线标标注注：种类、位置（X,Y），旋转角、文字内容、字体名、字高、日期等。29l l管线信息采集的方法管线信息采集的方法管线信息采集的方法管线信息采集的方法 过去直至当前信息采集的方法主要采用人工纸质记录，然后在内业整理录入的作业模式，主要方法有：填填写写调调查查表表法法：按照规范要求，事先印制号表格，调查时逐项把调查量
23、测的相关数据和属性填写到表格中。绘绘制制调调查查草草图图法法：调查时逐项把调查量测的相关数据和属性按照现场的方位，绘制到调查草图中。图图表表结结合合法法：在现场按方位绘制示意草图并标注点号及连接关系，量测的数据及属性填写调查表格。随着移动技术和设备的发展，现在有一种基于安卓手机或PAD的信息采集软件及设备，根据规范设计出信息采集和录入界面，在现场完成信息和数据的采集录入。30外业调查表外业调查表31外业调查草图外业调查草图32l l管线数据质量控制管线数据质量控制管线数据质量控制管线数据质量控制 管线数据质量控制关键节点有：控制点分布合理性及其测量精度；明显管线点的量测精度；隐蔽点的探测精度；
24、管线连接关系的正确性；管线流向的正确合理性。质量控制与检查方法：作业过程中，每个测站必须要检查一个控制点和两个以上的明显点。对于作业成果按照规范要求还要进行自查、互查、专门抽样检查。 各检查比例规定如下：作业员自检和班组互检应对管线图和成果表进行100%的检查校对；专门抽样检查：每一个工区应在隐蔽管线点中均匀分布随机抽取不应少于隐蔽管线点总数的1%且不少于3个点进行开挖验证；每一个工区必须在隐蔽管线点和明显管线点中分别抽取不少于各自总点数5%的通过重复探查进行质量检查。33 管线成果按载体一般分为纸质成果和电子成果；按照成果表达形式分为：管线图（分专业、综合）、管线成果表、管线数据库。 管线成
25、果编制是指针对管线探测与测量形成的数据和属性整理成满足用户管理和使用的一整套档案资料（包含纸质和电子形式），主要内容有技术报告书、分幅示意图、按一定比例尺绘制的专业地下管网图和综合管线图、专业系统逻辑图、测点成果表、照片、固定控制点成果表、管线数据库、管线管理信息系统等。 当前管线成果编制使用的主要专业软件为AutoCAD图形软件和Office办公软件套件，解决图形符号化、连接关系、逻辑关系、拓扑关系 、绘图等一系列工作。4）管线成果编制）管线成果编制344）管线成果表样式）管线成果表样式探测者：校核者：工程负责人：日期：说明：给水、煤气、电缆的管线高程为管顶高程；排水管道为管底高程；以管沟（
26、组）埋设的电缆应同时填写管沟（组）的管底高程。354）管线成果表样式）管线成果表样式36综合管线图样例综合管线图样例37专业管线图样例专业管线图样例38l技术报告书技术报告书 技术报告书基本内容有： 1）工程概况：任务来源、项目位置、范围、规模、内容、技术要求、工期、起算数据来源及完成工作量等情况等。 2）工程实施情况：执行的技术规范、采用的坐标高程系统、比例尺、分幅标准、起算数据质量检验情况、控制测量精度指标说明等 3）地下管线系统概要介绍：种类、源头、网络分布情况、表达原则、探测测量质量检验描述等 4）存在问题描述：由于技术手段及其他原因存在的未解决问题及其表达方法 5）结论与建议：就本工
27、程所取得的成果质量，存在问题作出技术结论并提出相应的建议（如果有建议）。 6）提交的成果描述393 地下管线工作安全问题地下管线工作安全问题1）危险源辨识）危险源辨识地下管线工作面临各种各样的危险因素，对作业人员人身安全、仪器设备安全等可能造成危害，同时也可能对周边环境造成危害，我们要充分辨识危险源并认识其可能造成的危害，从而采取有力的措施，避免产生危害。常见的危险源有：交通事故、坠落、磕碰、缺氧、有毒气体、触电、爆燃、扎伤、中暑、冻伤、狗咬伤等对应的措施：开工前要进行安全教育及安全交底，工作现场摆放安全锥桶、穿戴具有荧光彩条的工作服、遵守交通安全规程、挂安全绳、井边留人、带防毒口罩、安全帽、监测有毒气体、氧气浓度、开进通风、禁止明火、穿无静电服装、绝缘鞋、常用急救药物、应急预案等。40
