一次性注塑成型塑料检查井诞生与发展

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1、一次性注塑成型塑料检查井的诞生与发展一次性注塑成型塑料检查井的诞生与发展 http:/ 发表日期：2010-12-11 建材装饰行业大型门户网站 摘要：本文介绍了国内传统检查井的应用现状及存在的问题， 重点指出塑料检查井一次性注塑成型的技术创新与应用技术。同时 强调塑料检查井在国内的发展和国家对塑料检查井发展应用的政策 导向。 关键词：一次性注塑成型塑料检查井诞生与发展技术创新 一、 前言 检查井是一种安装埋置在地表以下土壤中与城市排水、排污管 网相连接的配套设施，主要由井盖、井筒、井室、流槽等组成。检 查井一般设置在排水管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌 水处以及直线管段上每隔 30-

2、50 米距离处，是该地域部分管网的汇 合枢纽，是检查管网工作状态，疏通和排出管道堵塞沉积物的一个 工作站。检查井的发展走过一条漫长的道路，先后用粘土砖、水泥 砌块，预制混凝土、不锈钢、玻璃钢检查井，用热塑性塑料生产新 型塑料井在国内外则是近二十年的新技术。 二、各类检查井现状 2.1 砖砌检查井（图一） 砖砌检查井应用历史最悠久，有几千年历史，其优点是：材料 价格低廉、易获取、施工简单、维修方便；缺点：大量毁坏土地资 源，施工不能全天候，施工周期长，占地面积大，易渗漏造成地下 水源二次污染，维修较频繁。世界各发达国家以及我国主要大中城 市纷纷出台措施，限制和禁止使用砖砌检查井。 图一砖砌检查井

3、 2.2 预制水泥砌块检查井（图二） 预制水泥砌块检查井主要解决了节省土地资源问题,并增加了强 度，整体性稍好于砖砌井，目前在我国使用广泛。但同样存在占地 面积大，施工周期长，易渗漏的缺点。 图二预制水泥砌块检查井 2.3 预制混凝土检查井（图三） 预制混凝土井有许多优点，节省土地资源，强度高，整体性好， 柔性连接严密不渗漏，但缺点是笨重，施工难度大，施工条件要求 高，维修不易，特别是检查井接入的干管，支管的口径，数量，方 向，标高的变化因素多，很难实现工厂规模化生产解决，因此，在 小市政及建筑小区难以广泛应用，我国在许多城市推广应用上经历 多以反复，一直未能真正推广，其原因除成本因素外，主要

4、还是宏 观环境不足以支持广泛应用。 图三预制混凝土检查井 2.4 不锈钢检查井 不锈钢检查井主体由不锈钢焊制而成，其力学性能优异，使用 可能性高，防腐防渗漏性好，但成本高，国外有一些研究好应用， 也制定了相应标准，但国内尚无应用案例。 2.5 玻璃钢夹砂检查井(图四) 玻璃钢检查井是以玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂基复合材料制 备的检查井，与传统材料相比较，玻璃钢检查井具有重量轻、耐腐 蚀、安装方便、使用寿命长等优点。国内部分单位对玻璃钢检查井 进行了研究和试验，市场上也成功试制出一批玻璃钢检查井并得以 应用。由于玻璃钢检查井采用的不饱和树脂市场价格连年上涨，造 成玻璃钢检查井成本较高。因为不饱和

5、聚酯树脂交联固化后，难于 回收，不适应环保要求。另外，玻璃钢制品在生产过程中对工人伤 害较大,劳动保护问题严重。这些因素足以导致玻璃钢检查井只能在 有限范围使用。 图四玻璃检查井 2.6 塑料检查井焊接缠绕及滚塑工艺（图五） 采用热塑性树脂塑料检查井方面，国外开发较早。主要使用高 密度聚乙烯（HDPE）、聚氯乙烯（PVC）材料,采用螺旋缠绕和焊接， 滚塑工艺，生产可分现场制作和工厂预制两种方法，优点是节能环 保、重量轻、耐腐蚀、排放性能好、使用寿命长、特别解决了管道 与井的连接性能，密封性好，避免了地下水源二次污染。缺点是现 场预制有一定的环境要求，速度慢，周期长，焊接工艺人为性安全 因素等问

6、题，目前国内外大力推广应用塑料检查井。 图五缠绕焊接工艺检查井 三、一次性注塑成型塑料检查井 3.1 国外一次性注塑成型塑料检查井（图六） 美国早在 1997 年就制订了聚乙烯检查井国家标准，荷兰瓦云公 司于 2003 年 9 月在青岛举办“欧洲塑料管道技术论坛”上已展示出 该公司研制的新型塑料检查井。日本在 2002 年制定出雨水用再生 塑料检查井及井盖、下水道用硬聚氯乙烯检查井和下水道 用硬聚氯乙烯小型检查井，使日本在建筑小区排水管网中更为严 格和细致，有效的保护了地下水和自然水体，改善了环境。 在欧洲，许多生产塑料管道的大型生产厂都生产配套塑料检查 井，较典型是荷兰瓦云公司，该厂在 80

7、 年代就研究生产一次性注塑 检查井，曾对埋于地下 13 年后的检查井挖出后进行性能测试，其结 论非常理想，塑料检查井在易结冻的土壤中运行非常好，尤其能承 受土壤的巨变和沉降，仍保持良好的密封性，因此塑料检查井在欧 洲得到广泛应用。其规格主要有 De200De1000 系列，使用量占 总量的 80%，日本对塑料检查井的应用和施工也相当成熟，他们的 80%以上的管道井都已采用塑料检查井。 图六日本个人住宅排水管道系统应用模拟效果 3.2 国内一次性注塑成型塑料检查井的产生与应用 国内塑料检查井的研究和生产起步较晚，其应用和推广尚处于 初级阶段，国内最早引入一次性注塑塑料检查井是福建亚通公司， 从

8、2000 年开始与荷兰瓦云公司合作，在中国做总代理，主要进口其 产品，但由于进口的运输成本太高，加之国外生产的检查井设计结 构也不符合国情，影响了在国内的应用，随后亚通公司 2003 年开始 根据国情开始自行开发组合式塑料检查井，其规格主要为 De315,De400 系列，并配套焊制成型的大口径塑料检查井进行市场推 广，收到一定效果，但毕竟规格不齐，生产能力有限，孤掌难鸣,相 继国内浙江，江苏，四川等地几家企业也对一次性注塑塑料检查井 进行了开发，对市场起到一定推动作用，最终还是因口径小，规格 品种单一，不能满足市场需求和技术要求，因此，国内全国性的应 用还看不到生机。但从整体看 2007 年

9、后国内对塑料检查井的认识从 政府到企业看到了它的价值，成为了排水系统中一个新的亮点，吸 引了大批有识的企业家，行业专家关注这一产业。 3.3 一次性注塑成型检查井的发展的瓶颈 一次性注塑塑料检查井的生产工艺决定每个组件必须采用一套 模具，且必须配以相当压力的注塑机再能完成，因此，要满足以上 条件在我国存在两大问题。 （1）一次性注塑检查井涉足两大行业，模具加工和塑胶制造业。 一般塑胶制造企业无能力开发模具，而模具制造业不涉及塑料制品 制造，因此在技术上相对脱节，虽有联系但不紧密，存在一定距离， 特别是一次性塑料检查井在模具开发中缺少可参考性技术资料，研 究和开发完成的时间因周期长，风险大，故两

10、大行业大规模投入存 在观瞻性。 （2）要想完善产品规格，其品种太多，投入巨大，形成了解技 术和市场的人无资金投入，有资金不了解技术和市场的人不敢投入。 3.4 历史与市场选择了“天井” 众所周知，台州黄岩本身是一个模具之乡，在我国居首位，在 国际上也有一定地位，大小模具制造企业几百家，中美合资浙江双 环公司对产品模具的设计、制造始终保持领先水平，且有一定塑料 制品生产规模和生产经验。为此，公司把握机遇，投资 2.5 亿，引 进了先进的生产设备、配备了完善的检验设备，参考国内外先进技 术和经验，开发了“天井”牌一次性注塑检查井。在短短两年时间 就开发出涉及塑料检查井的模具达 1000 多套，最大

11、直径目前可达 1200mm，技术水平已达到了国际领先。目标直指 1500mm 系列井。基 本解决了我国小市政和建筑小区的各种环境使用条件下的检查井。 图七天井生产车间一 3.5 技术创新与应用技术 浙江双环企业为满足施工环境所需的各种规格品种，开发了 “天井”牌各种系列的产品和配件，井座承插口满足应用于市场上 的内径、外径系列等管道产品的连接。井筒根据地域性的气候不同， 塑料材质分为 PVC 的中空壁井筒和 PE 的中空缠绕井筒，有效的解决 了北方地区由于冻土层而对筒体材质的抗冻问题。井盖根据实际的 工程反馈信息，全部生产研发与塑料检查井相配套的复合材质井盖。 在研发过程中公司获得(26)项专

12、利，其中有口井筒井的研发等为发 明专利。 图八天井产品在管网中的应用 3.5.1 产品系列的完善 目前，天井的产品完全可以满足建筑小区和市政排水工程的应 用，其井径规格分别完成 110mm、200mm、315mm、400m、500mm、600mm、700mm、800mm、1000 mm、1200mm 十大系列塑料检查井。 图九污水检查井直通井系列 图十雨水检查井沉泥室直通井系列 3.5.2 产品种类的完善 天井系列同时为满足管道转向、坡度改变、管道断面、基础、 接口变化和管道检查、清通要求，天井根据支管形状不同，可分为 起始井、直通井、三通井、四通井、弯头井等，根据排水能力要求 不同，又可分为

13、带流槽的和沉泥室的两大类塑料检查井品种达几百 种。其规格系列之多，真正填补了国内塑料检查井在建筑小区及市 政排水用的空白。 图十一为污水检查井井座的部分系列型号 3.5.3 收口井圈的研究 由公司自行研发的一次性注塑成型收口井圈，其有效的解决了 大口径塑料检查井在实际工程应用中的瓶颈，与该产品同一时间研 发生产出内插型和外插型系列，满足工程实际需求安装。 图十二收口井圈外插型安装实物图 图十三收口井圈内插型安装实 物图 3.5.4 载荷问题的研究 目前很多塑料检查井的工程性文献中都对塑料检查井这一新型 产品的结构特性和安装使用文本。其中就针对车辆荷载问题对塑料 检查井在实际安装构造上有如下参考

14、：由于塑料检查井结构刚度相 对较小，不能直接受车轮压等集中力作用，需要设置钢筋混凝土承 压圈，将集中力转化为均布荷载传递给检查井周围土体，避免检查 井直接承受集中力。安装承压圈时，承压圈与井筒间应预留 100 300mm 的间隙，避免因承压圈沉降而使检查井直接受力，预留间隙的 大小根据土体力学强度确定。承压圈应按所受外部荷载的大小进行 设计，承压圈下的回填材料与检查井筒体之间应设置挡圈，挡圈与 检查井筒体之间采用密封圈承插，避免杂质和路面水流入检查井周 边，导致土质松软，引起井体下沉。 图十四收口井圈在安装中的示意图 四、一次性注塑成型塑料检查井的特点和优势 4.1 一次性注塑成型塑料检查井的

15、特点 天井产品由井座、井筒、井盖以及配件构成。污水检查井设置 有导流槽，雨水检查井设置带有沉泥室结构的形状。所有井座都为 一次性注塑成型，无焊接工艺。在使用上组合安装非常方便快捷， 井筒根据标高可在现场直接量取截取，整体性能高。 4.2 一次性注塑成型塑料检查井的优势 （1）、节省土地资源;保护生态环境，符合国家产业政策。 （2）、节能环保：一次性注塑加工能耗低，且材料选用热塑性 材料，生产、销售、施工过程中的残剩材料全部可循环利用。 （3）、重量轻：塑料检查井只有预制混凝土井的 1%的重量，便 于运输。 （4）、施工方便，文明施工：能全天候施工，施工周期短，速 度快为传统井的 10 至 15

16、 倍，最大程度可减少施工时对环境和行人 的影响。 （5）、流阻小，高效排放：检查井井壁光滑，阻力小（摩擦系 数 0.01）排放性能远高于传统检查井。 （6）、耐腐蚀，不易结垢：聚乙烯.丙烯塑料制品几乎不与已 知的低浓度酸、碱、盐发生化学反应，使用寿命长。 （7）、质量稳定：产品各部件全部采用工厂化,自动化生产， 各种规格产品尺寸精确，性能稳定。 （8）、防止渗漏，密封性好,使用安全：与排水管道使用同性 材质，相同接口形式，采用弹性密封柔性连接从根本上解决了接口 渗漏问题，有效防止了地下水源的二次污染。 （9）、占地面积小：挖填方量减小，有利于地下复杂管线的布 置。 （10）、生产能力大，保障供应：采用一次性注塑成型，每台 注塑机 3 至 6 分钟便可完成一个规格产品，能保障市场供应。 （11）、综合成本低：塑料井在施工强度，环境，周期，维修 等方面远优于传统井，综合成本低，具有市场竞争力。 五、国家政策导向 建设部在“十一五技术公告”中将塑料检查井列为重点推广新 产品基础上相继颁布了相应文件。都提到采取各种有力措施，推广 先进适用、