羅國(guó)東

摘要：本文設(shè)計(jì)了一款可應(yīng)用于復(fù)雜交通道路上的新型鋼復(fù)合防沉降聯(lián)體式井蓋，該井蓋將高強(qiáng)度主體、球磨鑄鐵井蓋、防墜網(wǎng)預(yù)先聯(lián)體式建造，選用高強(qiáng)度螺紋鋼、復(fù)合材料為主材料，主體結(jié)構(gòu)無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)組裝。該聯(lián)體式井蓋具有強(qiáng)度高、防震、低噪、防墜、防沉降、安裝快捷等特點(diǎn)，減少現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)工序和交通疏導(dǎo)影響。

關(guān)鍵詞：聯(lián)體式;鋼復(fù)合;高強(qiáng)度;復(fù)合材料

前言

目前使用的配網(wǎng)井蓋類(lèi)型主要有三種：1、鋼纖維混凝土井蓋;2、球磨鑄鐵井蓋;3、復(fù)合材料井蓋。鋼纖維混凝土井蓋的優(yōu)點(diǎn)在于制造成本低、強(qiáng)度高，但鋼纖維混凝土井蓋的混凝土性質(zhì)脆，使用時(shí)間長(zhǎng)了混凝土主體結(jié)構(gòu)易破碎，并且該類(lèi)井蓋被車(chē)輛長(zhǎng)期的疲勞性碾壓，脆性的混凝土極易開(kāi)裂。球磨鑄鐵井蓋的特點(diǎn)是具有良好的延展性和優(yōu)秀的抗沖擊能力，承載能力優(yōu)秀，但球磨鑄鐵井蓋在長(zhǎng)時(shí)間的車(chē)輛沖擊下，若其井蓋底座基礎(chǔ)建設(shè)不牢固，井蓋容易發(fā)生變形、下沉。主流的樹(shù)脂復(fù)合材料井蓋特點(diǎn)在于強(qiáng)度高，韌性強(qiáng)，耐腐蝕。樹(shù)脂復(fù)合材料井蓋表面平整光滑有光澤，美觀(guān)程度在這三種井蓋中是最為突出的，但目前市場(chǎng)上的所謂復(fù)合材料井蓋大多都不是真正意義上的樹(shù)脂復(fù)合井蓋，所使用的樹(shù)脂不論標(biāo)號(hào)、品質(zhì)還是用量都無(wú)法達(dá)到國(guó)標(biāo)要求。

這三種井蓋各有優(yōu)缺點(diǎn)，單一類(lèi)型井蓋無(wú)法全面滿(mǎn)足城市復(fù)雜道路建設(shè)的綜合需求，所以在此基礎(chǔ)上，本文對(duì)各種材料進(jìn)行全方位的分析后，決定取其精華，采取多材料復(fù)合的方式，將各類(lèi)井蓋的優(yōu)勢(shì)融合，設(shè)計(jì)一種全新的井蓋，以滿(mǎn)足城市復(fù)雜道路上電纜通道建設(shè)需要。

1新型鋼復(fù)合防沉降聯(lián)體式井蓋

本文考慮設(shè)計(jì)的新型鋼復(fù)合防沉降聯(lián)體式井蓋應(yīng)用了多種井位設(shè)計(jì)、建設(shè)及結(jié)構(gòu)的元素，包括球磨鑄鐵人孔式井蓋、防震防噪聲設(shè)計(jì)、防沉降設(shè)計(jì)、樹(shù)脂復(fù)合材料技術(shù)等應(yīng)用。新型井蓋的主體由兩個(gè)部分組成，分別是高強(qiáng)度樹(shù)脂混凝土主體及球磨鑄鐵防震防噪聲人孔井蓋。

1.1鋼復(fù)合防沉降聯(lián)體式井蓋的主體

鋼復(fù)合防沉降聯(lián)體式井蓋的主體由高強(qiáng)度樹(shù)脂混以其他基料配置成的樹(shù)脂混凝土澆筑而成。主體制造工藝分為四個(gè)步驟：1、將重心球磨鑄鐵人孔井蓋的井座焊接加固，與16mm高強(qiáng)度螺紋鋼及高強(qiáng)度鋼帶形成整體鋼結(jié)構(gòu)，此鋼結(jié)構(gòu)為整套井蓋的骨架【6】;2、將加工后的鋼結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確放置于表面模具之上，在模具表面均勻鋪填專(zhuān)門(mén)調(diào)配的樹(shù)脂面層;3、配置樹(shù)脂復(fù)合內(nèi)料有高強(qiáng)度210#樹(shù)脂，按一定比例加入固化劑和促進(jìn)劑形成主要的填充劑，再混入石子等基料加強(qiáng)強(qiáng)度，充分混勻后填充入準(zhǔn)備好的鋼結(jié)構(gòu)中，填充的同時(shí)用振動(dòng)機(jī)振動(dòng)，使內(nèi)料填充均勻;4、待樹(shù)脂混凝土充分固化后，安裝施工所需的配件，并進(jìn)行局部的修飾、成型。

1.2球磨鑄鐵防震防噪聲人孔井蓋

本文設(shè)計(jì)的鋼復(fù)合聯(lián)體式井蓋的基本尺寸為1900*1700*100（mm），在需要預(yù)留人孔井蓋的鋼復(fù)合聯(lián)體井蓋主體中間設(shè)計(jì)一口尺寸為Ф750mm的球磨鑄鐵人孔井蓋，以便后期進(jìn)入井內(nèi)作業(yè);不需要預(yù)留人孔井蓋的鋼復(fù)合聯(lián)體井蓋主體為封閉鋼結(jié)構(gòu)。這里使用的球磨鑄鐵井蓋與傳統(tǒng)球磨鑄鐵井蓋不同，采用的是三防設(shè)計(jì)（防震、防噪聲、防盜）。井蓋板底部有三片特制的球鐵彈簧片，彈簧外端分別有三角形鎖扣，井座上三個(gè)卡口相對(duì)應(yīng)，在蓋板蓋上時(shí)，三個(gè)鎖扣將蓋板固定在井座上。由于三片彈簧的彈性應(yīng)力關(guān)系，當(dāng)汽車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)可以很好地避免對(duì)井蓋產(chǎn)生的沖擊使井蓋發(fā)生位移，因此蓋板與井座之間契合度非常高，不容易使井蓋產(chǎn)生形變。另外在井座的支撐面上有精加工后的凹槽，裝配有耐腐蝕、抗老化性能好的橡膠條。橡膠條在蓋板和井座之間形成一個(gè)緩沖帶，使得球磨鑄鐵蓋板在受到?jīng)_擊時(shí)不會(huì)直接與井座接觸，從而有效地解決井蓋噪聲問(wèn)題。

1.3鍍鋅鋼格柵防墜網(wǎng)

為確保行人及車(chē)輛的安全，防止在井蓋開(kāi)啟、或意外破損等情況下，可能發(fā)生的跌進(jìn)電纜井的嚴(yán)重后果。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐積累、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)后，在鋼復(fù)合聯(lián)體式井蓋中加入了防墜網(wǎng)。防墜網(wǎng)由鍍鋅鋼材制成，強(qiáng)度高、耐沖擊、耐腐蝕。防墜網(wǎng)尺寸略小于人形孔蓋，大約為直徑Ф700mm的圓形，其網(wǎng)內(nèi)的格柵開(kāi)孔大小設(shè)計(jì)小于行人的腳掌尺寸，約100*20（mm）見(jiàn)方，保證行人即使跌落到防墜網(wǎng)上，不會(huì)造成腳卡陷到格柵內(nèi)。防墜網(wǎng)由四個(gè)安裝在井蓋主體上的高強(qiáng)度支撐面固定，其中一個(gè)支撐面上安裝有特殊防盜連接件，必須用專(zhuān)門(mén)工具開(kāi)啟。

2新型鋼復(fù)合防沉降聯(lián)體式井蓋的施工安裝及效果

現(xiàn)某市道路上的電纜井口標(biāo)準(zhǔn)尺寸4900*1240（mm）見(jiàn)方，考慮在市區(qū)道路上使用新型鋼復(fù)合防沉降聯(lián)體式井蓋，一般設(shè)計(jì)每口井為三塊聯(lián)體式井蓋，其中兩端的井蓋設(shè)計(jì)有人孔井蓋，中間為封閉式井蓋，人孔井蓋中間有鍍鋅鋼格柵防墜網(wǎng)。鋼復(fù)合聯(lián)體式井蓋可分別使用于新建井位和老井改造，具體可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要，多塊共同使用以滿(mǎn)足較大尺寸的井位。每一塊井蓋做到貼合緊密，與路面在同一平面，整體效果與道路路面渾然一體，實(shí)用又美觀(guān)。

鋼復(fù)合聯(lián)體井蓋的施工與傳統(tǒng)井蓋不同，由于井蓋為一個(gè)整體，無(wú)法拆分，并且每塊蓋板重約1噸，所以人工無(wú)法搬運(yùn)。在井蓋主體的四個(gè)角設(shè)置有對(duì)稱(chēng)的四個(gè)吊裝環(huán)，用于起吊機(jī)起吊時(shí)使用。吊裝環(huán)以螺絲旋鈕形式安裝到鋼復(fù)合聯(lián)體井蓋上，用完后拆下即可。新井安裝鋼復(fù)合聯(lián)體井蓋安裝時(shí)，需起吊機(jī)用吊帶將井蓋吊起，平移至井口上方，緩慢放下，施工人員在井蓋周邊控制好井蓋落點(diǎn)位置。井蓋蓋于井口上后，由施工人員進(jìn)入井內(nèi)部，將生產(chǎn)時(shí)已經(jīng)預(yù)先澆筑成聯(lián)體的四個(gè)高強(qiáng)度鍍鋅預(yù)埋件用膨脹螺栓固定于井壁上，使井蓋主體與井壁連成一體。當(dāng)路面鋪裝完成時(shí)井蓋可與路面形成一個(gè)整體平面。由于整個(gè)井蓋主體為聯(lián)體式，與路面基礎(chǔ)支撐面大，只要路面基礎(chǔ)牢固，井蓋不會(huì)出現(xiàn)沉降等問(wèn)題，可長(zhǎng)時(shí)間保持與路面的平行。同時(shí)由于每塊井蓋主體有四個(gè)預(yù)埋件在安裝時(shí)已經(jīng)與井的內(nèi)壁緊緊相連，所以在使用中可以有效避免車(chē)輛的沖擊使得井蓋震動(dòng)和位移等情況出現(xiàn)，確保整個(gè)井位堅(jiān)如磐石。

舊井位改造時(shí)，需用器具在原井口周邊切割出相應(yīng)尺寸井槽，然后采用與新井安裝類(lèi)似的步驟，用起吊機(jī)將鋼復(fù)合聯(lián)體井蓋吊入井槽內(nèi)，在四周以砂漿等材料填滿(mǎn)勾縫至緊實(shí)、與路面平齊。在老舊井改造中，因?yàn)闆](méi)有大面積地開(kāi)挖原有路面或澆筑混凝土，因此新井安裝鋼復(fù)合聯(lián)體井蓋更換后道路可立即通車(chē)使用，不需要傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，從而有效地提升了舊井改造的效率和交通疏導(dǎo)效果，這在城市復(fù)雜道路，特別是主干道，井位改造中具有明顯優(yōu)勢(shì)。

3應(yīng)用總結(jié)

（1）鋼復(fù)合防沉降聯(lián)體式井蓋主體由高強(qiáng)度的樹(shù)脂一體化澆筑而成，大大加強(qiáng)的井蓋主體的承壓和抗沖擊能力，且井蓋主體由路基整體支撐，不易發(fā)生沉降;

（2）球磨鑄鐵井蓋設(shè)計(jì)在井蓋主體中，可承受長(zhǎng)時(shí)間的疲勞性沖擊，彈簧與橡膠條的使用有效地解決了井蓋的噪聲問(wèn)題;人孔井蓋的設(shè)計(jì)兼顧防震、防噪聲、防盜功能于一體，防墜網(wǎng)的使用提高了聯(lián)體式井蓋在復(fù)雜道路上的安全性;

（3）該聯(lián)體式井蓋設(shè)計(jì)使用壽命長(zhǎng)，可滿(mǎn)足道路長(zhǎng)年的使用而不損壞，期間維護(hù)、改遷成本低，提高了電纜通道的運(yùn)行可靠性，并降低了維護(hù)成本。