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大口径超高分子量聚乙烯管材作为研究塑料检查井的介绍

信息来自:超高分子量聚乙烯www.eastpipe.net    发布日期:2012-11-21   浏览次数:106  

  导读:一、 传统排水检查井的缺点   检查井俗称“窨井”,一般设在排水管道交汇处、转弯处、管径活坡度改变处、跌水处以及直线管段上每隔一定距离处,是便于定期检查、清洁和疏通管道的排水附属构筑物。   根据使用功能,检查井可以分为与雨水井、污水井、水封井及跌水井等。据有关方面统计,我国每年建造20亿

一、 传统排水检查井的缺点
    检查井俗称“窨井”,一般设在排水管道交汇处、转弯处、管径活坡度改变处、跌水处以及直线管段上每隔一定距离处,是便于定期检查、清洁和疏通管道的排水附属构筑物。
    根据使用功能,检查井可以分为与雨水井、污水井、水封井及跌水井等。据有关方面统计,我国每年建造20亿平方米的建筑面积的建筑物,按每个排水检查井服务200米建筑面积计,我国建筑小区每年需要构建约1000万小区排水用检查井,城镇道路用约150万只市政排水检查井,约100万只雨水排水井。但这些排水检查井都是砖砌,每年消耗粘土实心砖要4145万米,折合107.25亿块标准粘土砖,每年需要消耗18000亩到2000亩良田。而且井体渗漏,砖砌排水检查井与地塑料管间不均匀沉降而产生漏水,污染环境,增加城市污水处理量约每年148万吨,或以每年约150万吨污水渗入地下,污染地下水。同时制砖消耗大能量源,排放CO2.
    根据权威机构统计:中国建筑能耗占到全社会能耗总量的百分之40.其中粘土排水检查井制砖消耗能源以1万块砖耗标准煤约一吨,电耗200-400度计,全国每年砖砌排水检查井制砖耗标准煤约118万吨,如全改为塑料排水检查井,按平均每制造1只塑料排水检查井耗电10千瓦,折合4.04千克标准煤,总计每年耗煤4万吨,这样每年可减排CO2约296万吨。以上海十一五期间每年建造3000万平方米的建筑面积,上海每年用于排水检查井而消耗粘土砖13637万吨。每年毁良田近200亩。
    上海每年在检查井消耗的能源:标准煤15000吨。排放CO2达39300吨。由于排水塑料管道的应用,荷兰在1981年就开发排水用塑料排水检查井,日本在1984年就开发用塑料排水检查井,目前已形成每年700万件注塑成型塑料检查井的产业规模,排水管径小于300mm管径的雨水、污水管已经无砖砌检查井,其目的是与排水塑料管道配套应用,节省劳动力,加快施工进度。
    我国积极推广应用室外雨污水塑料排水管已经有十多年,塑料排水管已经成为排水管网中的主流管道,对提高室外排水管道工程质量起到了一定的提升作用。但传统的砖砌检查井与先进的塑料管道不相匹配存在的弊端越来越明显。因此迫切需要改变落后的状况。
    传统排水所用的检查井主要是砖砌井,由井盖、井盖座、井筒井室等部分组成。井筒及井室壁设有供维修人员上下的踏步,井室体设置进出水支管接口,虽然砖砌井具有结构简单、成本较低的优点,但存在工艺落后,施工效率低,连接效果差等较多的问题。其主要缺点有;
a、 施工速度慢,对环境和城市交通的影响大,不符合文明施工、快速施工的要求。
b、 质量稳定性差,砖砌体强度低,易出现缝隙间砂浆不密实等现象,特别是塑料管与检查井结合处,容易渗漏。对于污水检查井,砖砌井的渗漏还会污染 地下水资源。
c、 使用粘土砖耗用大量宝贵的土地资源,不符合国家的土地和环保政策。另外一种预制钢筋混凝土组合式检查井,虽然具有承重力大,不易损坏,不易渗漏,不污染地下水等优点但是仍存在体重大,价格高,施工难度大人员占用大、管口连接不实密,现场开孔难度大,生产高耗能,内壁欠缺光滑堆积泥沙污物而导致排水不畅等缺点。
    目前具有优越性和环保功能的塑料管作为排水管道在住宅小区的建筑室内与室外得到大量应用,并逐渐占据工程主导地位。由于传统检查井为砖砌结构,管道系统中两种不同材料的连接难以做到完全封闭,同时还由于井体与排水管间会产生不均匀沉降,造成管道和检查井连接处经常出现渗漏并污染地下水。
有研究显示,造成流沙地区管道塌陷的首要原因是接口渗漏,其次是检查井的损坏,另外,传统检查井施工周期长和作业面大、故障率高、使用寿命短等问题一直未得到根本解决,形成了先进的管材技术和落后的检查井技术共存的严重不协调局面,不仅使塑料管道系统的有时得不到有效发挥,同时又为市政道路及建筑小区地下排水管网埋下了严重的隐患。在当前构建“节约型、环保型”社会的形式下,此问题显得尤为严重和突出。
二、超高分子量聚乙烯排水检查井的优点
2.1超高分子量聚乙烯检查井的组成
超高分子量聚乙烯检查井一般由井室、井筒、盖板、井盖等组成。
井室:连接上下游管道,接入支管并供养护人员在其中操作检修用的低下构筑物。
井筒:井室上部供人员及工具出入井室用的竖向圆形通道。
踏步:工作人员上下井室用的固定在井壁及井筒上的设施。可铸铁、塑料等材料制作。
井盖:检查井顶部井口的封闭设施,由井盖和井盖座组成。井盖座为固定设施,供上安装井盖;井盖为能开启的封闭井口的设施,可用铸铁、钢筋混凝土、钢纤维混凝土和聚酯类热固性塑料等材料组成。
承压板:井筒顶部用于支撑井盖及地面载荷的钢筋混凝土板。
挡圈:安设于井筒顶部承压板下的挡土设施。
2.2超高分子量聚乙烯检查井的力学性能
井座结构设计
当塑料检查井埋入地下后,作用与井盖的垂直方向的动态载荷、自身井体的重量以及作用于井筒的土壤下拽力等构成了检查井的垂直载荷。所有的垂直载荷最终传递给了井座,井座是塑料检查井部件中最核心的部分。
垂直受力分析
因模型太大,且模型的主体表面为不规则曲面,同时纵横和斜三个方向的加强力交错使分析不能进行,故对模型进行了简化。在不考虑斜力的基础之上,作垂直方向受力分析时,简化掉水平方向的力;作水平方向受力分析时,简化掉垂直方向的力。这样的分析结果将使应变稍大于实际情况,而应力基本持平。计算数据:汽车单轮重量为80KN(8吨)。计算应力最大为18MPa.
超高分子量聚乙烯检查井投资成本低是一大特色
投资成本低是传统检查井无法替代的,投资风险相对较小的,其中设备投入少,基础大口径超高分子量聚乙烯管材的成本也低,利用大口径超高分子量聚乙烯管道来制成检查井,还具备以下优势:
1同一家超高分子量聚乙烯生产商有很多种规格挤出设备,能够生产很多种规格的检查井。
2超高分子量聚乙烯检查井耐冲击力,整体韧性好,强度高。
3耐寒(山东东方管业有限公司生产的超高分子量聚乙烯管道在东北地区一般的工作温度为零下30—40℃)耐酸、耐碱,寿命长达50年。
4环保,可回收。



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