田 瑛 李志明

（太原市建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 太原 030002）

雨污水管道、地下輸氣管道、自來水管道、電力管道、通訊管道、消防管道等各類地下管道作為城市建設(shè)中不可或缺的施工部分，在道路工程施工中占有重大比例。這些地下管道在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生各種各樣的問題，需要定期、不定期的進(jìn)行檢查、維修、養(yǎng)護(hù)，管道檢查井就是為這些管道的維護(hù)、檢修提供場所的構(gòu)筑物，專業(yè)稱之為窨井。每個(gè)窨井位于地面處均需用一個(gè)窨井蓋遮蓋以保證行車安全、避免路面雜物掉入井內(nèi)。

傳統(tǒng)窨井蓋的主要功能為方便維護(hù)檢修管道， 基本不具備排水功能，在近年來暴雨多發(fā)的氣候條件下，發(fā)生過多次因地面積水、雨水管道內(nèi)排水倒灌將井蓋沖走，導(dǎo)致行人跌落井內(nèi)失蹤、身亡的情況。這類事件對(duì)國民經(jīng)濟(jì)造成了嚴(yán)重的損失，給受害人的家庭造成了不可挽回的傷害。由此而發(fā)我查閱相關(guān)資料、結(jié)合本人在施工中積累的一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，修改設(shè)計(jì)了兩款可有效提高排水效率、保證積水情況下井蓋不跑位的自動(dòng)懸浮復(fù)位市政道路井蓋裝置。

1 兩種自動(dòng)懸浮復(fù)位市政道路井蓋裝置的結(jié)構(gòu)介紹

第一種：鏈?zhǔn)竭B接檢查井蓋

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

1） 將井蓋本體中部內(nèi)凹形成與上部浮板適配的容納槽，容納槽底部中心開設(shè)豎直設(shè)置的泄水孔。

2） 容納槽底面靠近泄水孔位置開設(shè)鏈槽，鏈槽和浮板之間至少由三個(gè)第一連接鏈連接固定。

3） 容納槽底面邊緣開設(shè)環(huán)形安裝槽，過濾網(wǎng)筒頂部與浮板邊緣連接固定，過濾網(wǎng)筒底部放置于安裝槽內(nèi)。

4） 浮板和容納槽均為圓柱結(jié)構(gòu)。

5） 浮板內(nèi)部形成中空的浮腔，浮腔內(nèi)部固定有等距離分布的加強(qiáng)柱。

6） 井蓋本體周邊底部延伸形成等距離分布的固定槽，窨井的井蓋底座設(shè)置有與固定槽配合的固定塊。

7） 井蓋本體底部設(shè)置第二連接鏈，與固定于窨井側(cè)壁的預(yù)埋環(huán)活扣連接。第二連接鏈的長度≥1.5 倍井蓋本體厚度。

圖1 鏈?zhǔn)骄w平面圖

圖2 鏈?zhǔn)骄w立面圖

8） 圍繞井蓋本體中心呈環(huán)形設(shè)置流水孔，流水孔數(shù)量為三到六個(gè)，陣列分布，流水孔的頂部內(nèi)徑小于其底部內(nèi)徑。

第二種：鉸式連接檢查井蓋

圖2 鉸式井蓋平面圖

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

本實(shí)用新型也一種自動(dòng)懸浮復(fù)位市政道路井蓋裝置，整體與前述鏈?zhǔn)骄w類似，最大的區(qū)別在與將井蓋中部安裝孔與浮板間的連接方式由鏈條連接改為機(jī)械式的鉸鏈結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的第 （1）、 （3）、 （4）、 （5）、 （6）、 （8） 條同鏈?zhǔn)竭B接檢查井蓋的特點(diǎn)，不同之處如下：

（2） 安裝孔15 一側(cè)的內(nèi)壁頂部開設(shè)有安裝槽16，安裝槽16 的兩側(cè)內(nèi)壁均開設(shè)有限位滑槽4， 且兩個(gè)限位滑槽4的內(nèi)部滑動(dòng)連接有同一個(gè)限位柱5 ，限位柱5 的圓周外壁中部通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接有限位桿10。

（7） 安裝孔15 的內(nèi)部頂端設(shè)置有圓形結(jié)構(gòu)的浮板7，限位桿10 的另一端與浮板7 的一側(cè)鉸接，浮板7 的底部通過螺栓連接有過濾網(wǎng)筒6，安裝槽16 遠(yuǎn)離浮板7 的一側(cè)內(nèi)壁頂部鉸接有封板11。

2 兩種自動(dòng)懸浮復(fù)位市政道路井蓋裝置的優(yōu)點(diǎn)

這兩種自動(dòng)懸浮復(fù)位市政道路井蓋裝置的核心優(yōu)勢為：浮板為中空結(jié)構(gòu)自重較輕，浮板和容納槽為獨(dú)立分隔的兩個(gè)整體，二者之間采用第一連接鏈或限位桿鉸接連接。當(dāng)?shù)孛娣e水過多時(shí)，浮板受積水浮起上浮，使得浮板懸浮起來與泄水孔分離，積水從泄水孔流入窨井內(nèi)部。浮板浮起的程度與因積水深度而產(chǎn)生的浮力有關(guān)，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)泄水速度，大幅提升了地面積水的排水速率，在最大程度上避免了路面長時(shí)間積水的問題。當(dāng)路面積水排除后，浮板失去路面積水的浮力，在自重作用下回落，浮板重新覆蓋在泄水孔的上部。由此實(shí)現(xiàn)在最短的時(shí)間內(nèi)完成井蓋的自動(dòng)復(fù)位，避免了人工復(fù)位的繁瑣，在很大程度上減少了道路行駛車輛、行人的安全隱患。這種井蓋使用方便快捷，給居民出行的便利性和安全性提供了保障。

兩種自動(dòng)復(fù)位井蓋的其他優(yōu)勢：

1） 中部浮板和容納槽均為圓柱結(jié)構(gòu)，安裝時(shí)無方向限制，省時(shí)省力。2） 井蓋本體周邊底部延伸形成等距離分布的固定槽，窨井的井蓋底座設(shè)置有與所述固定槽配合的固定塊。固定槽與固定塊相互鉚合，可有效防止平時(shí)井蓋在強(qiáng)力作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而導(dǎo)致某些意外的發(fā)生。3） 井蓋上設(shè)有三到六個(gè)流水孔，流水孔圍繞井蓋本體中心呈環(huán)形陣列分布，流水孔的頂部內(nèi)徑小于其底部內(nèi)徑。該結(jié)構(gòu)即方便地面積水暢通無阻的排入井內(nèi)；當(dāng)管道內(nèi)水滿反溢時(shí)又可在一定程度上括大井內(nèi)水壓力，使井蓋在井內(nèi)水達(dá)到一定壓力時(shí)自動(dòng)浮起，加大本體管道排水量，待管道內(nèi)水壓下降后井蓋自動(dòng)回落至原位，從而避免井蓋被管道的反溢水流頂走，保證過往行人車輛的安全。該功能對(duì)非排水管道的實(shí)用意義尤其明顯。4） 鏈?zhǔn)骄w本體底部設(shè)置第二連接鏈，第二連接鏈與固定于窨井側(cè)壁的預(yù)埋環(huán)活扣連接，第二連接鏈的長度≥1.5 倍井蓋本體厚度，這樣即方便檢修更換井蓋，又可避免井蓋在管道內(nèi)水流壓力下被頂開遠(yuǎn)離井口而導(dǎo)致人員、車輛墜井失事。

3 兩種自動(dòng)懸浮復(fù)位市政道路井蓋裝置的比較

鏈?zhǔn)竭B接懸浮井蓋的浮板和容納槽采用鏈條連接，對(duì)水浮力的反映更靈敏，隨著所受水浮力的大小自動(dòng)調(diào)整浮板懸浮程度也更迅速一些。井蓋和窨井部位用鏈條連接，更能有效防止管道內(nèi)水位過大時(shí)井蓋整體被沖離窨井本體，可有效防止次生災(zāi)害的發(fā)生。這類井蓋更適用于降水量偏大的室外地區(qū)使用。

鉸式連接懸浮井蓋需要地面積水浮力、管道內(nèi)反溢水壓力更大時(shí)井蓋中部浮板才會(huì)浮起，相應(yīng)的井蓋本體對(duì)浮板的固定性更有優(yōu)勢，車輛、行人行走過其表面是產(chǎn)生的噪聲也更小一些。這類井蓋更適用于管廊、地鐵等室內(nèi)環(huán)境結(jié)構(gòu)，或作為地面非排水管道的井蓋。

4 兩種自動(dòng)懸浮復(fù)位市政道路井蓋裝置的用途拓展

雖然這兩種自動(dòng)懸浮復(fù)位井蓋設(shè)計(jì)初衷是為了緩解排水管道的地面積水、管道內(nèi)部反溢水壓力，但是作為地下管道，在大雨來臨時(shí)各類地下管道都有儲(chǔ)水分流的作用，其實(shí)這兩種井蓋適用作為所有的地下管道的井蓋。

非排水類管道當(dāng)雨量過大過急時(shí)采用傳統(tǒng)井蓋雖然能在一定程度上緩解地面積水的滲入，但是非排水管道的管道內(nèi)積水沒有排除處，當(dāng)管道滿水時(shí)很容易將井蓋頂離窨井造成次生事故。從安全角度考慮，非排水類管道完全可以采用鉸式鏈接自動(dòng)懸浮復(fù)位井蓋。

除此以外，各類管道在運(yùn)營一段時(shí)間后常會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體，兩種自動(dòng)懸浮復(fù)位市政道路井蓋裝置有利于隨時(shí)排除管道內(nèi)的有害氣體，減少管道內(nèi)氣體遇火起爆的幾率，也能在很大程度上減少檢修人員在檢修時(shí)被氣體毒害的幾率。即使當(dāng)管道內(nèi)氣體發(fā)生意外爆燃時(shí)，其氣流會(huì)先使得浮板被氣流頂起與泄水孔分離， 大大提高井蓋主體的氣體流通能力，緩解井蓋被氣流頂起時(shí)的爆發(fā)力，從而避免出現(xiàn)更嚴(yán)重的傷害現(xiàn)象發(fā)生。

5 結(jié)語

雖然目前因?yàn)楦鞣N原因，這兩種自動(dòng)懸浮復(fù)位市政道路井蓋裝置并未投入生產(chǎn)使用，但是根據(jù)我從申請(qǐng)專利到目前的分析來看，它們是很有應(yīng)用價(jià)值的。當(dāng)然，這兩種自動(dòng)懸浮復(fù)位市政道路井蓋裝置也還有極大的改進(jìn)空間，我相信隨著這類井蓋裝置的推廣應(yīng)用，它會(huì)給我們的生產(chǎn)生活帶來極大的好處！