本發(fā)明涉及裝配式塑料市政排水檢查井及施工方法,屬于排水工程領域,特別涉及應用在市政道路下的塑料排水檢查井。
背景技術:
城市排水分為雨水和污水,排水體制分為分流制與合流制兩種,大部分城市都是采取分流制,即雨水、污水分別排放。城市道路沿線的單位或居住區(qū)一般都是有組織排水,將雨水、污水匯集排至城市道路下的排水管道,俗稱市政排水管。雨水、污水再通過市政排水管道排至水體或污水處理廠。在市政排水管道每隔一定間距、管道轉彎、支管接入處需要設置檢查井。市政排水管的特點是管徑較大,使用的檢查井也較大?!妒彝馀潘O計規(guī)范》gb50014-2006,對檢查井的井室高度、流槽的設置、轉彎處檢查井流槽半徑都做出了規(guī)定。在進行排水管道設計時,設計人員都是采用國家標準圖《排水檢查井》02s515,或者《市政排水管道工程及附屬設施》06ms201,后者是前者的修訂合訂版。市政排水檢查井根據管徑的不同分為圓形、矩形、扇形等。圓形檢查井直徑有700mm、1000mm、1250、和1500mm四種,適用于管徑小于等于1000mm的管道,管徑再大檢查井采用矩形,大管徑轉彎處的檢查井采用扇形。排水檢查井內設置有流槽,用以減小紊流提高流量,還設置有工作臺,便于檢修人員下井維護,井室高度也有要求,保證井下操作有足夠的空間。
現有技術的塑料排水檢查井都較小,只能適用于居住小區(qū)和企事業(yè)單位內部的排水管道。《塑料排水檢查井應用技術規(guī)程》cjj209t-2013規(guī)定,規(guī)程“適用于新建、擴建和改建的埋地排水系統(tǒng)中井徑不大于1000mm、埋深不大于6m的排水檢查井”;《建筑小區(qū)塑料排水檢查井》08ss523明確,適用于“建筑小區(qū)(居住區(qū)、公共建筑區(qū)、廠區(qū)等)范圍內埋地塑料排水管道外徑不大于800mm、埋設深度不大于6m、不下井操作的塑料排水檢查井”。按照市政排水檢查井的構造要求,現有技術的塑料檢查井是不能在市政排水管道工程中使用的?,F有技術的《市政排水塑料檢查井》專利號cn201520385429.7、《大塑料檢查井》專利號cn201210519421.6,采用加強肋提高檢查井的強度,雖然也設置了爬梯供人下井維護,但是缺少流槽和工作臺這些必要的構造,設計人員會因為不符合規(guī)范要求不能采用。市政排水管道管徑較大,相應的檢查井尺寸也較大。如出口管徑1500mm的四通檢查井,井室尺寸為長3.3m,寬2.48m,用于雨水管井室高1.8m,用于污水管井室高3.3m。這么大的檢查井僅用塑料加強肋是很難滿足強度要求的。尤其是市政檢查井大多數都設置在道路下,受到車輛荷載的作用,對檢查井的強度要求更高。這也是制約塑料排水檢查井在市政排水管道中應用的難題。
現行的標準圖檢查井,分磚砌和混凝土澆筑兩種結構形式。在實際工程中大多數是采用磚砌結構,相對于混凝土結構,磚砌有施工簡便、工期短等優(yōu)點。但磚砌排水檢查井的砌筑要求非常高,砌縫砂漿應飽滿,井內防水砂漿抹面要密實。排水管道回填前要進行閉水試驗,檢驗管道的密閉性能。閉水試驗要求帶井試驗,即管道連同檢查井一起閉水試驗。在實際施工中經常會存在檢查井砌筑磚縫不嚴,尤其是管道與檢查井之間比較難砌筑,井內抹面不密實等質量隱患。標準圖雨水檢查井內抹面高度為管內頂上200mm,污水檢查井內抹面高度至井室頂,閉水試驗的水位為試驗段最上游的檢查井管內頂以上2m,就有可能存在水位高于抹面高度的現象,檢查井很容易造成漏水(尤其是蓋板與井體的座漿是出現漏水的主要部位),漏水造成閉水試驗是達不到要求,需要重新抹面甚至拆除檢查井重新砌筑?;炷连F場澆筑的檢查井振搗不密實也會出現漏水現象。因此,設計人員一般會在套用標準圖時,要求雨水檢查井內抹面至井口,污水檢查井內外抹面至井口。磚砌和混凝土檢查井工藝要求高,施工難度大,現場施工受人員技術水平影響大,施工質量參差不齊,施工周期長,密閉性能不如塑料檢查井。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的是:提供一種裝配式塑料市政排水檢查井,以現行標準圖檢查井的構造尺寸為依據,滿足規(guī)范的流槽、工作臺及下井維護要求。主要由基礎、流槽、井室、蓋板、井筒、井蓋組成,流槽、井室、井筒采用塑料制成的構件,現場組合而成,在塑料井體周圍設有鋼筋混凝土框架作為承載結構,地面荷載及井周圍的土壓力由鋼筋混凝土承擔,組成塑料和鋼筋混凝土的混合結構,這種塑混結構具有塑料良好的密閉性,鋼筋混凝土較強的承載力??蚣芑炷翝仓盟芰暇w作模板,無需支模和拆模,節(jié)省了支模拆模的材料和人工。有益效果是:克服了現有塑料檢查井較小、沒有流槽和井室、不能下井維護、塑料強度低不適應制作大體積市政檢查井的缺陷,彌補了現有技術的磚砌或混凝土檢查井密閉性差,容易出現漏水現象,施工工序復雜,施工周期長的弱點。
本發(fā)明是通過以下技術實現的:裝配式塑料市政排水檢查井,主要由流槽段1、井室段2、蓋板段3、井筒段4、井口段5、井蓋6、基礎7組成。所述的流槽段1、井室段2、蓋板段3、井筒段4、井口段5為采用塑料制作的構件,構件之間采用承插方式連接裝配,組成檢查井的井體。檢查井采用塑料構件現場裝配結合現澆混凝土施工,自下而上依次為:基礎7、流槽段1、井室段2、蓋板段3、井筒段4、井口段5、井蓋6。流槽段1的外圍設有流槽柱17,流槽柱17內設有流槽柱鋼筋18,流槽柱鋼筋18的下端錨固在基礎7的混凝土內。井室段2的外圍設有井室柱23,井室柱23內設有井室柱鋼筋24,流槽柱17和井室柱23處在相同的平面位置,上下相通,流槽柱鋼筋18和井室柱鋼筋24上下貫穿連接,井室柱鋼筋24的上端伸入蓋板31的混凝土內。蓋板段3安裝在井室段2的上部,蓋板段3的上部為井筒段4,井筒段4的外圍設有井筒柱43,井筒柱43內設有井筒柱鋼筋44,井筒柱鋼筋44的下端錨固在蓋板31的混凝土內,井筒段柱鋼筋44的上端伸入承臺51內,承臺51位于井口段5的一周,承臺51內設有承臺鋼筋52,井蓋6安裝在承臺51上,組成一個由塑料構件裝配而成的防水井體,鋼筋混凝土為框架承重結構的塑混結構檢查井。
所述的流槽段1由流槽內壁11和流槽外框12組成檢查井的過水部分,設有進口管13和出口管14,進口管13和出口管14之間為流槽15,流槽15的兩側為工作臺16,流槽內壁11和流槽外框12圍合的空間,用作設置流槽柱17,流槽15和工作臺16的下部采用混凝土填充井底19,井底19與流槽柱17的混凝土連為一體。井室段2由井室內壁21和井室外框22組成用于檢查井維護的操作空間,井室內壁21和井室外框22圍合的空間,用作設置井室柱23。蓋板段3由井筒接口32和蓋板外框33組成澆筑蓋板31的模板,蓋板段3內設有蓋板鋼筋34,蓋板31采用混凝土澆筑,井室柱鋼筋24伸入蓋板31內,蓋板31支撐在井室柱23上。井筒段4由井筒內壁41和井筒外框42組成用于管道疏通和下井維護的通道,井筒內壁41和井筒外框42圍合的空間,用作設置井筒柱43,井筒柱43支撐在蓋板31上。井口段5為一個直徑與井筒內壁41相同的圓環(huán),安裝在井筒段4上部,用作澆筑承臺51的內模。
流槽段1、井室段2、蓋板段3、井筒段4、井口段5內設有爬梯8,爬梯8內設鋼筋外包塑料,各段設置的位置上下一致,爬梯8的鋼筋錨固在相應段立柱的混凝土內。
裝配式塑料市政排水檢查井的施工方法,基礎7、流槽段1、井室段2、蓋板段3、井筒段4、井口段5、井蓋6,自下而上分段裝配結合現澆混凝土施工,施工方法如下。
a.制作綁扎流槽柱鋼筋18、井室柱鋼筋24、蓋板鋼筋34、井筒柱鋼筋44、承臺鋼筋52,流槽柱鋼筋18和井室柱鋼筋24制作有兩種方法,一種是流槽柱鋼筋18預留出與井室柱鋼筋24的搭接部分,分段施工時兩者焊接;另一種是流槽柱鋼筋18和井室柱鋼筋24合為一體,從基礎7直通到蓋板31。
b.在挖好的檢查井地基上澆筑基礎7,將綁扎好的流槽柱鋼筋18預埋在基礎7的混凝土內。
c.基礎7混凝土終凝后,將流槽段1安裝在上面,流槽內壁11和流槽外框12圍合的空間套住流槽柱鋼筋18,調整進口管13和出口管14的位置和高程,將流槽段1固定,底部與基礎7之間的縫隙采用砂漿密封,澆筑流槽柱17混凝土,采用振動棒振搗,混凝土流入流槽15和工作臺16的下部,工作臺16頂面的排氣孔排除空氣使混凝土填充密實,形成井底19,并流槽柱17的混凝土結合成一體。
d.流槽柱17混凝土終凝后,將井室段2安裝在流槽段1的上部,井室內壁21和井室外框22圍合的空間套住井室柱鋼筋24,在流槽段1與井室段2連接處的承插口涂抹密封膠,井室段2插入流槽段1的承口內,澆筑井室柱23混凝土。
e.井室柱23混凝土終凝后,將蓋板段3安裝在井室段2的上部,在井室段2與蓋板段3連接處的承插口涂抹密封膠,蓋板段3插入井室段2的承口內,放置蓋板鋼筋34,并與伸入蓋板31的井室柱鋼筋24綁扎牢固,安裝井筒柱鋼筋44預埋在蓋板31內,澆筑蓋板31混凝土。
f.蓋板31混凝土終凝后,將井筒段4安裝在蓋板段3的井筒接口32的上部,井筒內壁41和井筒外框42圍合的空間套住井筒柱鋼筋44,在井筒段4與井筒接口32連接處的承插口涂抹密封膠,井筒段4插入蓋板段3的井筒接口32的承口內,澆筑井筒柱43。
g.井筒柱43混凝土達到強度后,在檢查井的外圍回填土方并夯填密實,填至井筒段4的頂部時,將井口段5安裝在井筒段4的上部,在井口段5與井筒段4連接處的承插口涂抹密封膠,井口段5插入井筒段4的承口內,放置承臺鋼筋52,并與伸入承臺51內的井筒柱鋼筋44綁扎牢固,澆筑承臺51的混凝土。
h.承臺51混凝土終凝后,將井蓋6固定在上面,鋪筑檢查井周圍的路面。
本發(fā)明是一種工廠化制造的塑料井體構件,現場裝配組合,結合澆筑鋼筋混凝土框架形成的塑混結構檢查井。澆筑框架混凝土時,利用塑料井體作模板,無需支模和拆模,節(jié)省了支模拆模的材料和人工。省去了現有技術市政排水檢查井砌磚或者支模澆筑混凝土的繁瑣工序,施工速度,質量容易控制。
附圖說明
圖1為本發(fā)明管道縱向立剖面圖;
圖2為本發(fā)明管道橫向立剖面圖;
圖3為本發(fā)明鋼筋混凝土框架立剖面圖(圖7的f-f剖);
圖4為流槽段平剖面圖(圖1的a-a剖);
圖5為井室段平剖面圖(圖1的b-b剖);
圖6為蓋板段平剖面圖(圖1的c-c剖);
圖7為井筒段平剖面圖(圖1的d-d剖);
圖8為井口段平剖面圖(圖1的e-e剖)。
圖中:1-流槽段,2-井室段,3-蓋板段,4-井筒段、5-井口段,6-井蓋,7-基礎,8-爬梯,11-流槽內壁,12-流槽外框,13-進口管,14-出口管,15-流槽,16-工作臺,17-流槽柱、18流槽柱鋼筋,19-井底,21-井室內壁,22-井室外框,23-井室柱,24-井室柱鋼筋,31-蓋板,32-井筒接口,33-蓋板外框,34-蓋板鋼筋,41-井筒內壁,42-井筒外框,43-井筒柱,44-井筒柱鋼筋,51-承臺,52-承臺鋼筋。
具體實施方式
本發(fā)明是一種由塑料構件組成的井體,現場裝配組合,井體周圍設有鋼筋混凝土框架作為承載的塑混結構檢查井。裝配式塑料市政排水檢查井,主要由流槽段1、井室段2、蓋板段3、井筒段4、井口段5、井蓋6、基礎7組成。本發(fā)明管道縱向立剖面圖見圖1,該圖是沿檢查井中心管道縱向立面剖切;管道橫向立剖面圖見圖2,該圖是沿檢查井中心管道橫向立面剖切。從圖1、圖2可以看出,自下而上依次為:基礎7、流槽段1、井室段2、蓋板段3、井筒段4、井口段5、井蓋6。流槽段1、井室段2、蓋板段3、井筒段4、井口段5為采用塑料制作的構件,構件之間采用承插方式連接裝配,組成檢查井的井體。檢查井采用塑料構件現場裝配結合現澆混凝土施工。圖1、圖2顯示檢查井塑料構件的裝配關系,圖3為本發(fā)明鋼筋混凝土框架立剖面圖,該圖是沿檢查井靠近井筒段4的邊緣位置豎向剖切,剖切到基礎7、流槽柱17、井室柱23、蓋板31、井筒柱43、承臺51位置,是圖7的f-f剖,該圖顯示出檢查井的鋼筋混凝土框架構造。
實施例:現以圓形排水檢查井為例說明各部位構造和連接關系。
流槽段1由流槽內壁11和流槽外框12組成檢查井的過水部分,設有進口管13和出口管14,進口管13和出口管14之間為流槽15,流槽15的兩側為工作臺16。流槽內壁11和流槽外框12圍合的空間,用作設置流槽柱17。流槽內壁11平面形狀為圓形,流槽外框12平面形狀為正方形,正方形外切圓形,正方形的邊長等于圓形直徑,正方形的四個角與圓形之間形成一個斜邊為圓弧的三角形,就是流槽內壁11和流槽外框12圍合的空間。流槽段1的外圍設有流槽柱17,流槽柱17的斷面是斜邊圓弧三角形,流槽柱17內設有流槽柱鋼筋18,流槽段1平剖面圖見圖4,該圖是圖1的a-a剖。檢查井如有一側或兩側支管接入,流槽15相應連通,圖1、圖2、圖4的虛線管口顯示為一側支管接入。流槽柱鋼筋18的下端錨固在基礎7的混凝土內,流槽15和工作臺16的下部采用混凝土填充井底19,與流槽柱17的混凝土連為一體,見圖1、圖2、圖3。
井室段2安裝在流槽段1的上部,井室段2由井室內壁21和井室外框22組成用于檢查井維護的井室,井室段2的平面形狀和大小與流槽段1一樣,也是正方形外切圓形,只是沒有進口管13、出口管14、流槽15和工作臺16。井室內壁21和井室外框22圍合的空間,用作設置井室柱23。井室段2的外圍設有井室柱23,井室柱23的斷面也是斜邊圓弧三角形,井室柱23內設有井室柱鋼筋24,井室段2平剖面圖見圖5,該圖是圖1的b-b剖。流槽柱17和井室柱23斷面大小相同,都設置在四個角相同的平面位置,上下相通,流槽柱鋼筋18和井室柱鋼筋24上下貫穿連接,井室柱鋼筋24的上端伸入蓋板31的混凝土內,見圖3。
蓋板段3安裝在井室段2的上部,蓋板段3是井室段2和井筒段4的轉換部分,也承載地面荷載的構件。蓋板段3由井筒接口32和蓋板外框33組成澆筑蓋板31的模板。蓋板外框33平面形狀為正方形,沒有內切圓,但在蓋板段3下部與井室段2的井室內壁21連接處,設有直徑與井室內壁21相同插口,插入井室內壁21的承口內。在正方形的蓋板段3偏向一角設有井筒接口32,井筒接口32為圓形,直徑小于井室內壁21,井筒接口32的偏向一角的部分圓弧,與下部的井室內壁21相內切,形成井筒段4通往井室段2的通道,相內切圓弧邊上下平齊,便于維護人員下井。蓋板段3四個角的斜邊圓弧三角形對應井室柱23的位置沒有底,與井室柱23連通,井室柱鋼筋24可以伸入蓋板段3。蓋板段3對應下面圓形的井室內壁21部分除了井筒接口32沒有底,其余部分有底,成為澆筑蓋板31混凝土的底模。蓋板段3內設有蓋板鋼筋34,蓋板31采用混凝土澆筑,蓋板段3平剖面圖見圖6,該圖是圖1的c-c剖。井室柱鋼筋24伸入蓋板31內,蓋板31支撐在井室柱23上,見圖3。
蓋板段3的上部為井筒段4,井筒段4由井筒內壁41和井筒外框42組成用于管道疏通和下井維護的通道,井筒內壁41和井筒外框42圍合的空間,用作設置井筒柱43。井筒內壁41平面形狀為圓形,井筒外框42平面形狀為正方形,正方形外切圓形,正方形的邊長等于圓形直徑,正方形的四個角與圓形之間形成一個斜邊為圓弧的三角形,就是井筒內壁41和井筒外框42圍合的空間。井筒段4的外圍設有井筒柱43,井筒柱43內設有井筒柱鋼筋44,井筒段4平剖面圖見圖7,該圖是圖1的d-d剖,虛線部分是下面的蓋板段3。井筒柱43支撐在蓋板31上,井筒柱鋼筋44的下端錨固在蓋板31的混凝土內,井筒段柱鋼筋44的上端伸入承臺51內,見圖3。
井口段5為一個直徑與井筒內壁41相同的圓環(huán),安裝在井筒段4上部,用作澆筑承臺51的內模,井口段5平剖面圖見圖8,該圖是圖1的e-e剖。承臺51位于井口段5的一周,承臺51內設有承臺鋼筋52,承臺51采用混凝土澆筑,井蓋6安裝在承臺51上,見圖3。
以上是圓形檢查井的實施例,矩形和扇形檢查井,在流槽段1和井室段2的四個角設置掖角,形成三角形的空間,用作設置流槽柱17和井室柱23。如果檢查井平面尺寸較大,僅靠四個角柱不能滿足承載要求,可通過計算在中間增加立柱。
流槽段1、井室段2、蓋板段3、井筒段4、井口段5為采用塑料制作的構件,在工廠注塑成型。流槽段1為一個獨立的構件。井室段2制作成不同高度多種規(guī)格,可以組合成不同高度的井室。蓋板段3的高度為蓋板31的厚度,通過鋼筋混凝土結構計算確定。流槽段1、井室段2、蓋板段3根據管徑的大小決定的檢查井尺寸和形狀,形狀分為圓形、矩形、扇形,檢查井的尺寸則根據管徑大小、有無支管接入、是否轉彎等確定。井筒段4制作成不同高度多種規(guī)格,以適應不同高度井筒的組合,不論檢查井是什么規(guī)格,井筒段4統(tǒng)一采用一種規(guī)格,以井筒內壁41內徑700mm為宜。井口段5為一個獨立構件,直徑同井筒內壁41,是一個通長的圓管,可以根據高度可截取,高度根據承臺51厚度確定,一般200mm左右。
裝配式塑料市政排水檢查井的施工,采用塑料構件現場裝配結合現澆混凝土施工的方法,基礎7、流槽段1、井室段2、蓋板段3、井筒段4、井口段5、井蓋6,自下而上分段裝配結合現澆混凝土施工,施工方法如下。
a.制作綁扎流槽柱鋼筋18、井室柱鋼筋24、蓋板鋼筋34、井筒柱鋼筋44、承臺鋼筋52,流槽柱鋼筋18和井室柱鋼筋24制作有兩種方法,一種是流槽柱鋼筋18預留出與井室柱鋼筋24的搭接部分,分段施工時兩者焊接;另一種是流槽柱鋼筋18和井室柱鋼筋24合為一體,從基礎7直通到蓋板31。
b.在挖好的檢查井地基上澆筑基礎7,將綁扎好的流槽柱鋼筋18預埋在基礎7的混凝土內。
c.基礎7混凝土終凝后,將流槽段1安裝在上面,流槽內壁11和流槽外框12圍合的空間套住流槽柱鋼筋18,調整進口管13和出口管14的位置和高程,將流槽段1固定,底部與基礎7之間的縫隙采用砂漿密封,澆筑流槽柱17混凝土,采用振動棒振搗,混凝土流入流槽15和工作臺16的下部,工作臺16頂面的排氣孔排除空氣使混凝土填充密實,形成井底19,并流槽柱17的混凝土結合成一體。
d.流槽柱17混凝土終凝后,將井室段2安裝在流槽段1的上部,井室內壁21和井室外框22圍合的空間套住井室柱鋼筋24,在流槽段1與井室段2連接處的承插口涂抹密封膠,井室段2插入流槽段1的承口內,澆筑井室柱23混凝土。
e.井室柱23混凝土終凝后,將蓋板段3安裝在井室段2的上部,在井室段2與蓋板段3連接處的承插口涂抹密封膠,蓋板段3插入井室段2的承口內,放置蓋板鋼筋34,并與伸入蓋板31的井室柱鋼筋24綁扎牢固,安裝井筒柱鋼筋44預埋在蓋板31內,澆筑蓋板31混凝土。
f.蓋板31混凝土終凝后,將井筒段4安裝在蓋板段3的井筒接口32的上部,井筒內壁41和井筒外框42圍合的空間套住井筒柱鋼筋44,在井筒段4與井筒接口32連接處的承插口涂抹密封膠,井筒段4插入蓋板段3的井筒接口32的承口內,澆筑井筒柱43。
g.井筒柱43混凝土達到強度后,在檢查井的外圍回填土方并夯填密實,填至井筒段4的頂部時,將井口段5安裝在井筒段4的上部,在井口段5與井筒段4連接處的承插口涂抹密封膠,井口段5插入井筒段4的承口內,放置承臺鋼筋52,并與伸入承臺51內的井筒柱鋼筋44綁扎牢固,澆筑承臺51的混凝土。
h.承臺51混凝土終凝后,將井蓋6固定在上面,鋪筑檢查井周圍的路面。
本發(fā)明申請文件附圖所描述的構造僅是一個圓形檢查井的實施例,無論是圓形、矩形、扇形以及其他形狀,以塑料構件做井體,以鋼筋混凝土做承重結構的排水檢查井都在本申請的保護范圍。