两种自动悬浮复位市政道路井盖装置

2020-07-14李志明

建材发展导向 2020年10期

田瑛李志明

（太原市建设集团有限公司，山西太原 030002）

雨污水管道、地下输气管道、自来水管道、电力管道、通讯管道、消防管道等各类地下管道作为城市建设中不可或缺的施工部分，在道路工程施工中占有重大比例。这些地下管道在运行中会产生各种各样的问题，需要定期、不定期的进行检查、维修、养护，管道检查井就是为这些管道的维护、检修提供场所的构筑物，专业称之为窨井。每个窨井位于地面处均需用一个窨井盖遮盖以保证行车安全、避免路面杂物掉入井内。

传统窨井盖的主要功能为方便维护检修管道，基本不具备排水功能，在近年来暴雨多发的气候条件下，发生过多次因地面积水、雨水管道内排水倒灌将井盖冲走，导致行人跌落井内失踪、身亡的情况。这类事件对国民经济造成了严重的损失，给受害人的家庭造成了不可挽回的伤害。由此而发我查阅相关资料、结合本人在施工中积累的一些实践经验，修改设计了两款可有效提高排水效率、保证积水情况下井盖不跑位的自动悬浮复位市政道路井盖装置。

1 两种自动悬浮复位市政道路井盖装置的结构介绍

第一种：链式连接检查井盖

本实用新型结构特点：

1）将井盖本体中部内凹形成与上部浮板适配的容纳槽，容纳槽底部中心开设竖直设置的泄水孔。

2）容纳槽底面靠近泄水孔位置开设链槽，链槽和浮板之间至少由三个第一连接链连接固定。

3）容纳槽底面边缘开设环形安装槽，过滤网筒顶部与浮板边缘连接固定，过滤网筒底部放置于安装槽内。

4）浮板和容纳槽均为圆柱结构。

5）浮板内部形成中空的浮腔，浮腔内部固定有等距离分布的加强柱。

6）井盖本体周边底部延伸形成等距离分布的固定槽，窨井的井盖底座设置有与固定槽配合的固定块。

7）井盖本体底部设置第二连接链，与固定于窨井侧壁的预埋环活扣连接。第二连接链的长度≥1.5 倍井盖本体厚度。

图1 链式井盖平面图

图2 链式井盖立面图

8）围绕井盖本体中心呈环形设置流水孔，流水孔数量为三到六个，阵列分布，流水孔的顶部内径小于其底部内径。

第二种：铰式连接检查井盖

图2 铰式井盖平面图

本实用新型结构特点：

本实用新型也一种自动悬浮复位市政道路井盖装置，整体与前述链式井盖类似，最大的区别在与将井盖中部安装孔与浮板间的连接方式由链条连接改为机械式的铰链结构。其结构特点的第（1）、（3）、（4）、（5）、（6）、（8）条同链式连接检查井盖的特点，不同之处如下：

（2）安装孔15 一侧的内壁顶部开设有安装槽16，安装槽16 的两侧内壁均开设有限位滑槽4，且两个限位滑槽4的内部滑动连接有同一个限位柱5 ，限位柱5 的圆周外壁中部通过轴承转动连接有限位杆10。

（7）安装孔15 的内部顶端设置有圆形结构的浮板7，限位杆10 的另一端与浮板7 的一侧铰接，浮板7 的底部通过螺栓连接有过滤网筒6，安装槽16 远离浮板7 的一侧内壁顶部铰接有封板11。

2 两种自动悬浮复位市政道路井盖装置的优点

这两种自动悬浮复位市政道路井盖装置的核心优势为：浮板为中空结构自重较轻，浮板和容纳槽为独立分隔的两个整体，二者之间采用第一连接链或限位杆铰接连接。当地面积水过多时，浮板受积水浮起上浮，使得浮板悬浮起来与泄水孔分离，积水从泄水孔流入窨井内部。浮板浮起的程度与因积水深度而产生的浮力有关，可以自动调节泄水速度，大幅提升了地面积水的排水速率，在最大程度上避免了路面长时间积水的问题。当路面积水排除后，浮板失去路面积水的浮力，在自重作用下回落，浮板重新覆盖在泄水孔的上部。由此实现在最短的时间内完成井盖的自动复位，避免了人工复位的繁琐，在很大程度上减少了道路行驶车辆、行人的安全隐患。这种井盖使用方便快捷，给居民出行的便利性和安全性提供了保障。

两种自动复位井盖的其他优势：

1）中部浮板和容纳槽均为圆柱结构，安装时无方向限制，省时省力。2）井盖本体周边底部延伸形成等距离分布的固定槽，窨井的井盖底座设置有与所述固定槽配合的固定块。固定槽与固定块相互铆合，可有效防止平时井盖在强力作用下发生转动而导致某些意外的发生。3）井盖上设有三到六个流水孔，流水孔围绕井盖本体中心呈环形阵列分布，流水孔的顶部内径小于其底部内径。该结构即方便地面积水畅通无阻的排入井内；当管道内水满反溢时又可在一定程度上括大井内水压力，使井盖在井内水达到一定压力时自动浮起，加大本体管道排水量，待管道内水压下降后井盖自动回落至原位，从而避免井盖被管道的反溢水流顶走，保证过往行人车辆的安全。该功能对非排水管道的实用意义尤其明显。4）链式井盖本体底部设置第二连接链，第二连接链与固定于窨井侧壁的预埋环活扣连接，第二连接链的长度≥1.5 倍井盖本体厚度，这样即方便检修更换井盖，又可避免井盖在管道内水流压力下被顶开远离井口而导致人员、车辆坠井失事。

3 两种自动悬浮复位市政道路井盖装置的比较

链式连接悬浮井盖的浮板和容纳槽采用链条连接，对水浮力的反映更灵敏，随着所受水浮力的大小自动调整浮板悬浮程度也更迅速一些。井盖和窨井部位用链条连接，更能有效防止管道内水位过大时井盖整体被冲离窨井本体，可有效防止次生灾害的发生。这类井盖更适用于降水量偏大的室外地区使用。

铰式连接悬浮井盖需要地面积水浮力、管道内反溢水压力更大时井盖中部浮板才会浮起，相应的井盖本体对浮板的固定性更有优势，车辆、行人行走过其表面是产生的噪声也更小一些。这类井盖更适用于管廊、地铁等室内环境结构，或作为地面非排水管道的井盖。

4 两种自动悬浮复位市政道路井盖装置的用途拓展

虽然这两种自动悬浮复位井盖设计初衷是为了缓解排水管道的地面积水、管道内部反溢水压力，但是作为地下管道，在大雨来临时各类地下管道都有储水分流的作用，其实这两种井盖适用作为所有的地下管道的井盖。

非排水类管道当雨量过大过急时采用传统井盖虽然能在一定程度上缓解地面积水的渗入，但是非排水管道的管道内积水没有排除处，当管道满水时很容易将井盖顶离窨井造成次生事故。从安全角度考虑，非排水类管道完全可以采用铰式链接自动悬浮复位井盖。

除此以外，各类管道在运营一段时间后常会产生有毒有害气体，两种自动悬浮复位市政道路井盖装置有利于随时排除管道内的有害气体，减少管道内气体遇火起爆的几率，也能在很大程度上减少检修人员在检修时被气体毒害的几率。即使当管道内气体发生意外爆燃时，其气流会先使得浮板被气流顶起与泄水孔分离，大大提高井盖主体的气体流通能力，缓解井盖被气流顶起时的爆发力，从而避免出现更严重的伤害现象发生。