盛昆,沈永麟,張玲
(云南省建筑材料產品質量檢驗研究院 云南 昆明 650106)
如今,在城市的街頭巷尾、工礦企業以及道路港口等許多地方,都分布著各種各樣的功能各異的井蓋。這些井蓋為我們的生活和各行各業默默地做著貢獻!雖然我們的生活生產離不開井蓋,但往往我們卻忽略了它們的作用。進入我們眼簾的通常是這樣一些情景:大雨磅礴的路面,積水十分嚴重,走在雨水中的行人和車輛不小心掉入沒有井蓋的下水井而造成人身傷害;高速行駛汽車的車輪在破損或者沒有井蓋的下水井上駛過,造成嚴重的交通事故和車輛的損傷;幾個孩子在下水道旁放鞭炮玩耍,引爆下水井中的可燃氣體造成巨大的燃燒和爆炸,井蓋飛到很高很遠的地方......這些由下水井蓋而引起的各類事故屢見不鮮。在全國,因為下水井蓋被盜或者損壞而造成的各類事故,造成了巨大的人員和財產損失。因此,井蓋雖小,但是引發的問題卻不小。
隨著我國城市化的發展,各類地下管網系統構成了巨大的管道網絡,這些管道根據不同的應用途徑分為自來水管道、暖氣管道、電纜電話管道、煤氣管道、下水管道等。為了安全和檢查需要,管道每隔一段距離需要有一個與地面連接的通道,也就是窨井,學名叫檢查井。
檢查井在一般情況下采用與地表垂直的形式布置,出口應該與地表保持平齊狀態,并采用井座和井蓋兩部分構成:井蓋是具有開關功能的一個構件,主要用于控制檢查井敞開和關閉的狀態;井座是具有固定功能的一個構件,主要用于固定井蓋使其具有一定的平穩性和整體性。
一般情況下,為了保證井蓋的穩定性,可以將其制作為圓形和矩形兩種。
檢查井蓋可以按照制作的材質和管線的類型進行分類:
首先按制作的材質可以把檢查井蓋分為鑄鐵檢查井蓋(包括了灰口鑄鐵井蓋和球磨鑄鐵井蓋)、鋼纖維混凝土檢查井蓋、再生樹脂基復合材料檢查井蓋、聚合物基復合材料檢查井蓋和玻璃纖維增強塑料復合檢查井蓋等。
按照井蓋內管線類型可以分為:電力井井蓋、上水井井蓋、雨水井井蓋、污水井井蓋、路燈檢查井蓋、通信檢查井蓋、交警檢查井蓋等。
電力井中的電纜和相關設備承擔城市內工廠、學校、醫院、住宅等用電需求,是城市運作最基層的保障。通過電力檢查井蓋,電力人員可以方便對纜線和設備進行檢查、更換和維修。
上水管線是保障城市居民生活用水的重要管線,在自來水供應出現問題的時候,相關人員可以通過上水檢查井蓋實現對線路的檢修。
雨水井的作用是疏導城市內因為降雨等原因造成的積水,在日常的使用中,由于淤泥和垃圾等原因經常造成雨水井的堵塞,相關人員可以通過雨水檢查井蓋對管路進行疏通。
污水管主要是處理城市居民生活和生產造成的污水,保障城市水環境的達標。在日常使用過程中,相關人員可以通過污水檢查井蓋完成污水系統的維修和疏通等工作。
在網絡信息社會,通訊成為人民生活不可缺少的一部分,通訊電纜是保障網絡通暢的基礎,路燈電纜是保障城市道路照明的基礎,路燈檢查井蓋及通信檢查井蓋可以方便相關人員進行檢修和維護。
交警的井蓋在井蓋中比較特別,一般采用方形的布置,從而提醒相關人員注意,一方面是方便于日常的維護和檢修,一方面是減少因施工造成的纜線損害。
根據具體應用場合和制作材料的不同,國家對井蓋的檢查有著不同的標準,比較常用的有GB/T 23858-2009《檢查井蓋》,對于鋼纖維混凝土井蓋還有針對性較強的GB/T 26537-2011《鋼纖維混凝土檢查井蓋》、JC889-2001《鋼纖維混凝土檢查井蓋》。這3個標準對于井蓋有著不同的具體規定。
GB/T 23858-2009《檢查井蓋》主要針對的是采用金屬材質和非金屬材質制作的井蓋類型,適用于公路、人行道、機場、碼頭等各個使用場景。
GB/T 26537-2011《鋼纖維混凝土檢查井蓋》和JC889-2001《鋼纖維混凝土檢查井蓋》適用于安裝在綠化帶、人行道、非機動車道、機動車道、停車場、碼頭、機場跑道等檢查井口用的鋼纖維混凝土檢查井蓋。
根據不同井蓋承載力的大小,GB/T 23858-2009《檢查井蓋》和GB/T 26537-2011《鋼纖維混凝土檢查井蓋》都將井蓋劃為不同的承載等級,一般為6級,分別是A15、B125、C250、D400、E600和F900。
在標準中依據不同的承載能力級別規定了檢查井蓋相應的使用場所,檢查井蓋的使用方應根據不同的設計要求及使用場所正確合理的選用不同的井蓋。
井蓋具有悠久的使用歷史,根據記載,古羅馬時代就有類似井蓋的石制構件的使用。現代文明的進步和發展,賦予了各類管道系統不同的功能,不同類型的井蓋也擔負著保障各類系統穩定和安全的任務。可以說,各類管道和井蓋的合理使用和管理,是一個城市進步的標志之一。
20世紀80年代,當時井蓋主要采用鑄鐵為基本原料,其具有承載力強,使用壽命長等優點,但是由于鑄鐵具有較高的經濟價值,很容易造成丟失。丟失的井蓋如果沒有及時的補充會造成重大的安全隱患,同時,鑄鐵由于其鑄造工藝也存在很大的脆性,容易發生局部的損壞,因此鑄鐵井蓋逐漸被淘汰。
20世紀90年代,隨著人們環保意識的提高,很多工業廢料被應用在井蓋的制作中。這種井蓋環保效果明顯,成本較低,同時沒有丟失被盜的風險,但是因為材料的原因,在一定程度上,其強度和使用壽命會受到影響,在車輛反復碾壓和風吹雨淋作用下容易造成損壞。
現階段,隨著混凝土材料技術的不斷提高,鋼纖維混凝土得以在井蓋的研發生產中使用。使用鋼纖維混凝土制作生產的井蓋兼具了前兩種井蓋的優點,具有承載力高、使用壽命長、成本低等優點,在使用過程中取得了良好的效果。特別是鋼纖維混凝土井蓋重量較大,抗沖擊性能好,使用中不會發生“跳蓋”,加之其無再次利用的價值,可以避免被盜現象。
多年以來,井蓋被盜的難題都沒有得到很好的解決。井蓋被盜造成了城市公共設施的損壞,不僅僅是給城市帶來了經濟損失,更嚴重的是危及到了公共安全,嚴重時會造成人身傷害。例如排水管道,在下大雨的時候,如果井蓋丟失,人們很難發現其存在,一旦掉入會造成人員生命的損害。井蓋被盜已成為危害城市安全的痼疾。
使用不當是造成井蓋破損的一大原因,不同承載力的井蓋應按照相關標準在不同場所使用。有些使用者不能區分井蓋的使用場所,這些井蓋經過車輛碾壓后易發生變形、塌陷和破裂,甚至出現整個井蓋損毀的現象,都會給百姓的生活帶來安全隱患。
不合格的井蓋一般有兩方面問題:第一,承載力不合格,井蓋過薄或井蓋材質脆弱,使得井蓋承載力不夠,井蓋容易破損,造成事故。第二,結構尺寸不合格,標識和具體參數不一致,相關技術標識要求不符合國家標準。這樣的問題不僅會給安裝和更換帶來不便,如果誤裝或誤換都會導致安全問題,不合格產品的存在也不便于市場監管。
由于井座沉降,井蓋與井座銜接不穩固,造成車輛行駛過程中碾壓井蓋產生噪音。井座與井蓋的制作精度不夠,井座與井蓋不吻合,車輛過往時,也會發生彈跳,產生噪音。
國家相關部門高度重視城市基礎設施建設問題,在避免井蓋所造成的財產和人員傷害從制度層面上給與了保證。國務院在《關于加強城市基礎設施建設的意見》中指出,在城市基礎設施建設和運營上要把安全放在第一位。
《城鎮排水與污水處理條例》和《室外排水設計規范》也將井蓋的應用參數指標及維護要求納入其中,明確指出各類井蓋要滿足國家相關標準,在承載力和穩定性上要能滿足相關要求,排水管網井蓋應當具備防墜落和防盜竊功能,保證其安全使用。
《關于加強城市地下管線建設管理的指導意見》中特別對井蓋可能造成的人員傷害進行要求,相關管理部門要落實井蓋的管理責任,要按照相關規定設計安裝防墜、防位移、防盜竊等設備設置,避免事故的發生。
對于產品標準方面,國家針對不同的井蓋制定了相應的國家標準,各檢查井蓋生產企業應嚴格按照國家標準生產合格的井蓋,從源頭保障人民群眾的安全。
5.2.1 井蓋防盜
由于井蓋的使用數量巨大,并且很多井蓋具有一定的經濟價值,這也造成了很多不法分子通過偷盜井蓋而謀取利益,為城市安全埋下了隱患。因此井蓋的防盜性也是保證安全的重要方面。井蓋的防盜一般通過兩種方式實現,一是從結構設計上防盜,通過鐵鏈、鎖具等設備,將井蓋與井座保持連接,保證井蓋無法進行移動。二是從材料上防盜。將具有經濟價值的井蓋,換為經濟價值較低的混凝土及其它復合材料的井蓋,不法分子就失去了盜竊的動力。
5.2.2 防墜技術
防墜技術是通過防墜設備的使用,在井蓋失去其承載作用后,當人員不慎掉入時能夠保證其安全的一種技術手段,比較常用的有防墜網和防墜格板兩種。
隨著材料技術的不斷發展和進步,更多承載力更強、安全性更好、防盜性能更好的井蓋逐漸得以研發和使用,例如:聚合物基廢棄物復合材料、高強度混凝土材料等,它們不僅具有較高的承載力,而且具有較長的使用壽命,能夠滿足各個領域的使用要求。通過相關技術手段,將廢棄材料加入其中,在不改變其相關技術參數的基礎上,可以有效降低其成本,同時達到環保的相關要求。
網絡技術和傳感器技術以及大數據的應用,使得“智能”井蓋可以實現。通過相關設備和網絡的安裝,指揮中心可以通過大屏幕實時監控井蓋的狀況;通過對井蓋的身份信息的輸入,能夠明確其用途、管理部門等信息。傳感器可以對井蓋的完好狀態進行實時監控,當其發生偏移、不穩或者被盜時,傳感器就能發出信號給指揮中心,利用定位功能,指揮中心就能夠第一時間掌握相關情況,并及時處理。
在歐美發達國家,井蓋不僅完成對相關管線的維護和管理功能,還通過相關藝術元素的融入,使井蓋也成為城市文化的一種展示。例如:很多城市在井蓋上繪制城市的風景、卡通人物、指示標志等創意元素,使得井蓋有了新的面貌。這樣不僅改變了井蓋“冷酷無情”的感覺定位,也是城市建設人文功能的體現,增加了城市的吸引力。
在整個社會的基礎設施建設中,井蓋所發揮的功能并不明顯和突出,但是如果在這個環節出現了問題,影響了檢查井的正常功能,就會給社會安全帶來影響。因此相關部門在進行基礎設施整體規劃與建設時應對井蓋引起足夠的重視,在應用中要及時發現并解決問題。同時還應將新材質、新工藝和新技術運用到井蓋的生產制作中來,通過保證井蓋質量來使檢查井的安全使用得到有效的保障。