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树脂检查井技术说明


树脂检查井


  在排水管网系统中,检查井是不可缺少的设施,其耐腐蚀性能、密封性能和强度安全跟排水管道一样都非常重要。

  现有检查井多为砖砌或者混凝土检查井,其主要存在如下缺点:首先强度低、重量重,砖砌结构的支撑强度低,尤其是靠近路面的砖砌结构变径缩口部分因不平衡作用力冲击易塌陷;其次井体施工周期长,施工复杂,由于必须手工现场堆砌或支护模板,对土建要求高,标准化、通用化、系列化程度差;此外还存在不能更换、易破裂和渗漏而造成污染,以及易受

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  地下水侵蚀等缺陷,需频繁维修;预制混凝土检查井虽然可以解决砖砌或现浇混凝土施工工期长的问题,但是对于污水的腐蚀和井体与支管密封等问题跟传统检查井一样没有得到很好解决。

  高分子材料具有良好的耐腐蚀性能,采用热塑性塑料如:聚氯乙烯(PVC)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)等树脂加工而成塑料检查井在建筑小区等小口径检查井得到了广泛的应用,但受制于热塑性塑料检查井的强度低、壁厚薄,不能承受竖向承载,大口径井(DN1000 以上)的环向承载力低,其在排水管网中的应用特别是主干排水管网中应用受限,

而且市场上出现的用回收再生塑料加工的检查井更是问题多多。

  2015 年路通管业率先在国内引进欧洲技术,采用先进的连续级配浇铸设备和完美的模具技术,开发树脂检查井。该检查井采用热固性不饱和聚酯树脂(永远是新料,不存在再生回收塑料的问题)和石子等颗粒材料采用浇铸振动工艺方法成型,依照欧盟标准 EN 14636-2-2009 组织生产和检验,检查井具有高强度、耐腐蚀、工厂预制安装快和支管密封可靠的特点,是传统检查井的升级换代产品,目前在欧盟广泛使用。树脂检查井的开发使得建设一条完全耐腐蚀零渗漏保障的污水管网系统成为可能。

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1、树脂检查井的构造

树脂检查井由下井室、井筒、井室顶板、收口圈和调节圈组成。

上部的收口圈是将井筒直径收小,并与井盖和井圈相连接。收口圈与路面或者地面微小的高度差可以采用调节圈(通常高度为 50mm)和现场砂浆来调节,调节圈与收口圈之间的接缝采用外包丁基胶带密封。调节圈上部一般安装球墨铸铁材质的井盖及井圈。

下部的井筒内径为 DN1000,是检查井高度的主要调节部件。井筒下部是下井室,直径 1000 的下井室与井筒直接连接,直径 1200/1500/1800 的下井室与井筒采用井室顶板连接过渡。下井室为底板和室壁一体成型,无接缝,保证了下井室的密封性。

下井室在设计要求的位置、直径和夹角预留安装管道的通孔,并预埋专有支管密封胶圈。

根据用户要求可设置与树脂检查井相同材质的内流槽

井口至下井室底部可设有踏步或爬梯。

树脂检查井根据外形可分为企口式检查井和套筒式检查井两种。

企口式检查井的收口圈与井筒采用平面胶条密封,井筒与井室或者井室顶板采用高强结构胶粘接而成。

套筒式检查井的收口圈与井筒,井筒与井室或者井室顶板采用套筒式密封结构,套筒与井壁采用设在井壁上的遇水膨胀胶条进行径向密封。套筒可以采用玻璃钢或者不锈钢材质。(见下图)

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2、检查井规格尺寸

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注:括弧外的数字为企口式检查井的尺寸,括弧内德数字为套筒式检查井的尺寸。通常下部支管的中心线距检查井外表面的最小附加高度为图中 h5,对于排水管网,在除设置沉泥井之外,建议可以部分或者全部设置落底检查井,即最小附加高度为 100-300mm,这样可以在日后维修管道或者清淤操作时,方便封堵管道或者清掏检查井,而流槽设计检查井往往难于操作。

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3、树脂检查井的特点:

3.1 耐腐蚀性能强、使用寿命长

①污水管和检查井中的腐蚀环境

污水主要有生活污水和工业废水。生活污水中含有大量的洗涤用品、粪便、化妆品、泔水等。工业废水主要来自化工、制药、石化造纸等行业含有大量的腐蚀性和有害性化学物质。这些物质在污水管网系统中或单独作用或相互作用或在微生物的联合作用下形成了复杂苛刻的腐蚀环境。而传统的砖砌或者混凝土材料属于非均质、多孔性物质,表面布满了大量孔隙,腐蚀介质通过孔隙进入混凝土内部,与混凝土发生反应,使其结构松散,并为钢筋腐蚀创造了条件,同时污水管网系统独有的工作状态:

液体流速变化、温度变化、干湿交替变化、冬季的冻胀等均可加剧污水介质的腐蚀进程。

微生物侵蚀更又是污水管网系统中独有的因素。 特别是厌 氧 菌-硫酸盐还原菌(SRB)是排水系统中腐蚀的主要产生菌群,其对混凝土的腐蚀更为突出。

污水中既有有机硫化物也有无机硫化物,当水流速度较低时,硫酸盐还原菌容易在混凝土构筑物的水下界面处形成菌落,在贫氧条件下,硫酸盐还原菌能将含硫蛋白质、硫酸盐还原成硫化物,生成 H 2 S,在污水管道的高湿环境下 H 2 S 进一步与空气中的氧气和水形成稀硫酸,从而对混凝土及钢筋结构产生腐蚀。在水位线附近部位,由于水位的升降交替及水流动的作用,被水腐蚀的混凝土会被水带走,而新漏出来的混凝土又会遭到腐蚀水流动的作用,被水腐蚀的混凝土会被水带走,而新漏出来的混凝土又会遭到腐蚀,周而复始。

污水管中硫 化 氢气体的腐蚀示意图:

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国内外众多的污水管和检查井中 H 2 S 中毒事故的报道也验证了这种腐蚀大量存在并且会随着经济的发展排水管网中杂物的增加而增加,这也使国 际 先 进 标 准 大 多 对 污 水 管 道 提 出 了 明 确 的 耐 腐 蚀 要 求 : 耐 1NH 2 SO 4 (0.5mol/L,5%)的腐蚀。例如 ASTM D3262、ASTM D3754、ASTMD2996、AWWA C950、ISO 25780、EN 14364、EN 14636 等标准。

②树脂检查井的耐腐蚀性

树脂检查井的基体树脂为热固性不饱和聚酯树脂,其与惰性材料的石子构成的复合材料能有效地抵抗未经处理的生活污水和工业污水、腐蚀性土壤和众多化学液体的侵蚀,不需要进行任何防腐处理即可在强腐蚀条件下长期使用。对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐等介质有良好的化学稳定性,特别在强的非氧化性酸和相当广泛的 PH 值范围内的介质中都有良好的适应性。

部分化学介质的耐腐蚀数据见下表:

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③路通管业对混凝土和树脂检查井的耐腐蚀试验

路通管业通过在实验室对混凝土试样和树脂检查井试样的在 1N H 2 SO 4中的浸泡对比试验,表明:混凝土试样的外表面显著剥落,1 周后测量混凝土试样的质量失重达 9.91%,而树脂检查井试样外表面完好无损、质量失重仅 0.11%,与混凝土试样相差 90 倍。

相关图片:

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④使用寿命长,服役期可以达 100 年

3.2 强度高

热固性不饱和聚酯树脂与石子之间高的界面粘接强度是树脂检查井强度高的核心,其破坏模式由传统混凝土的水泥与石子界面破坏为主,变为石子自身强度破坏破坏为主,因此树脂检查井的材料压缩强度远高于普通混凝土混凝土,典型值可以达到90MPa以上(EN14636要求不低于80MPa),弯曲强度典型值可以达到 22MPa。

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检查井的整体轴向压缩承载按照EN14636标准的要求,不低于300KN,比国内混凝土检查井 200KN 的要求高出 50%,具有如此高的压缩强度和弯曲强度,树脂检查井可以满足大口径检查井的竖向和环向的承载力要求。

3.3 安装快捷、使用方便、密封可靠

树脂检查井的所有部件均在工厂内预制,现场仅需安装组合,施工时组合方便,各部件之间设有定位密封装置和固定连接,经组合成一体的检查井达到不错位、无渗漏、坚固耐用,具有抵抗地质不均匀沉降的能力。

支管的安装在现场仅需要承插安装,无需进行水泥砂浆灌注,施工方便,密封可靠。

检查井上预留带专有胶圈的支管安装孔,示意图见下图

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4、树脂检查井与其他检查井的比较

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5、树脂检查井施工流程

测量放线之后进行检查井基底的处理、垫层的施工,然后再进行井室的拼装(如设有井室内流槽为工厂内已预制安装)、管道的连接,之后则为收口圈吊装,检查井回填,最后进行井口处理直至安装井盖。

5.1 处理检查井底基础

在处理检查井的基底时,需要按照规范的要求检查平整度、高程、压实度、地基等。地基承载力要达到要求标准,通常不小于 100kN/m 2 。而对于垫层,则要控制好水平和高程,检查井下井室一般下铺 100mm 碎石层。

5.2 井室拼装、盖板吊装

将随井配置的吊钩旋拧到检查井部件的预埋螺孔中,要求全部将螺纹全部旋拧进去,手旋拧即可,无需用工具加力。

吊装检查井时要勾住已旋拧到检查井部件上的吊钩,并用拉绳拉住部件,用来控制检查井的位置。

对于企口式检查井,DN1000 下井室与井筒以及其他口径检查井的井室顶板与井筒是采用结构胶粘接固定的,有些长度如果不能在厂内粘接固定时需在现场进行结构胶粘接。

在进行安装时则需注意井室垂直、预留口轴线和管道轴线的符合与否。对于收口圈的安装,则需要注意其平整度,保证其高程要低于路基的顶标高。附带 4-6 名工人配合吊装操作,需 2-3 人负责挂钩操作,而沟槽内则需3-4 人来调整方向等,大约需要半小时时间就能完成整个井室拼装。

5.3 检查井与管道衔接

在进行管道与检查井的连接时,则在支管胶圈和管道插口端外表面涂62 - 62刷 1-2 遍肥皂水等润滑剂,然后用合适的工具,比如手拉倒链、紧绳器等,一端用软绳套住检查井,另一端拴住管道两侧,均匀拉入即可;当采用挖掘机斗进行安装时,要注意可以采用旋转挖斗的办法进行管道推进,严禁采用升臂的方式。

在管道伸入井室后,应对靠近检查井 1m 以内的管道下部和腋下区填砂并捣实以固定管道。与检查井井室连接的各种管道长度不宜超过 1000mm,深入井室长度一般不超过 150mm。

5.4 闭水试验

在进行闭水试验之前,需要对检查井及管道的外观质量作验收,只有其都合格,才可以作闭水试验。

5.5 回填沟槽及井室

如无现场粘接操作(如有现场结构胶粘接,应在粘接 2 小时后),可以在支管安装完成后,就能够进行检查井的回填操作,其具体的压实度要满足有关规定的要求。回填时,将井周围的填料夯实,每层虚铺厚度需要控制在50cm 以内,夯实遍数和夯实工具应满足设计的压实度要求,虚铺或回填夯实动作应温和切忌过猛,避免损伤制品外表面。同时,需要回填管道进行左右对称填筑,密实度需符合设计及规范要求。对于路基顶面之下 1.5 米的范围,建议采用回填水泥石灰土等稳定材料,更好地保证回填的质量。

5.6 处理井口

回填井室一直到路基标高之后,再进行基层的施工,可采用 50mm 厚的钢板来对井孔进行覆盖,保持路基与钢板相平。道路基层施工完成后,在检查井周边 50cm 开挖至底层,形成槽状断面。

在检查井上安装调节圈和井座,调整井座高程,不高于沥青混凝土顶面(微小的差距可以再调节圈与井座间铺放 1:2 水泥砂浆),浇铸井圈混凝土。

5.7 安装井盖

待检查井完全就位后,要实现高程误差在 25mm 的范围内,然后盖好井盖。

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