一种窨井井盖的制作方法

本发明涉及城市建筑建设领域，是一种防沉降式窨井井盖的结构设计。

背景技术：

随着我国城市化步伐的加快，城市基础设施特别是城市道路建设迅速发展。为确保地下管网的正常运作，窨井遍布于城市的各条道路上，其虽然不是城市道路本身的重要设施，但对城市管渠系统的定期检查、清通和其他特殊检修维护等是必不可少的。长期以来，由于人们对窨井的关注度低以及在设计、施工和维护等方面存在的缺陷，导致窨井井盖或其周边路面产生沉降、碎裂等问题，成为道路破坏的源头，已严重威胁到道路的正常运营和民众的交通安全，每年都需要大量的人力、物力、财力用于窨井的维修。随着窨井井盖数量的急剧增多和材料价格的迅速上涨，亟需对球墨铸铁井盖的结构进行改进设计及优化，充分发挥材料的特性,以达到增加井盖强度及其使用寿命的目的。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种高强度高寿命的不易塌陷、稳定安全并且具有防盗功能的窨井井盖结构。

本发明的技术方案是：

一种窨井井盖，包括：井盖体、安全防盗结构以及用于承放井盖体的井盖座架，井盖体包括设置有两个贯穿孔的装饰面板、装饰面板外侧的角钢边框以及设置在所述装饰面板下方与井盖座架形成配合的梯形锯齿状凹槽、装饰面板四周用于支撑所述装饰面板的井盖支撑层；井盖支撑层边缘底侧为梯形锯齿状凹槽，相配合的井盖座架梯形锯齿状凹槽数量相同，且设置的位置与井盖支撑层完全一一对应。

所述的窨井井盖，装饰面板下方井口处安装防坠网，防坠网包括网兜、挂钩和挂环，网兜的外边缘设置挂环，网兜通过挂环与挂钩连接。

所述的窨井井盖，安全防盗结构包括井盖体上的凹槽、井盖座架上的锁洞、钥匙孔，以及井盖体侧面与井盖座架之间的防盗门锁具，防盗门锁具与锁洞配合，防盗门锁具上开设钥匙孔，通过钥匙控制防盗门锁具的启闭。

所述的窨井井盖，井盖体和井盖座架之间设置铰接结构，铰接结构由井盖座架铰座、井盖体铰座和铰接轴组成，井盖座架铰座设置于井盖座架上，井盖体铰座设置于井盖体上，井盖座架铰座、井盖体铰座之间通过铰接轴连接。

所述的窨井井盖，井盖座架由砖块、水泥和具有梯形锯齿状凹槽的铁板组成，砖块上设置水泥，水泥上设置铁板，在水泥与铁板中间夹着一圈橡胶垫。

所述的窨井井盖，井盖体形状为拱形结构，其边缘处切线与水平线的夹角为5°。

所述的窨井井盖，窨井井盖分为上下部，上部为圆形平板，下部为纵向横向各两条加强肋，四根肋成井字形以及边缘一圈周向圆肋；或者，窨井井盖同样分为上下部，上部为圆形平板，下部为纵横相错依次呈90°的四条加强肋，中心处一圈圆肋以及边缘一圈周向圆肋；或者，窨井井盖同样分为上下部，上部为圆形平板，下部为纵横相错依次呈90°的四条加强肋，中心处一圈圆肋以及中间和边缘共两圈周向圆肋；或者，窨井井盖同样分为上下部，上部为圆形平板，下部为首尾相连的三角型加强肋以及边缘一圈周向圆肋；或者，窨井井盖同样分为上下部，上部为圆形平板，下部为交叉排列的三角形加强肋以及一圈边缘周向圆肋。

本发明的设计思想是：

本发明井盖体形状为拱形结构，其边缘处切线与水平线的夹角为5°。井盖支撑层边缘底侧为梯形锯齿状凹槽，相配合的井盖座架锯齿数量相同且设置的位置与支撑层完全一一对应。井盖座架是由砖块、水泥和具有梯形锯齿状凹槽的铁板组成，在水泥与铁板中间夹着一圈橡胶垫。窨井井圈一侧设有凹槽，在凹槽上有一个锁孔，凹槽下面是一个防盗门锁具，只有通过钥匙才可打开。防坠网采用尼龙质地，安挂在窨井盖座架下方，在其周围设置有数个分布均匀的挂环，在窨井井盖下方设置有数个与防护网四周挂环相对应设置的挂钩。

本发明的优点及有益效果是：

本发明窨井井盖包括：井盖体、防坠网、安全防盗井盖井圈以及用于承放井盖体的井盖座架，井盖体形状为拱形结构，其边缘处切线与水平线的夹角为5°。井盖支撑层边缘底侧为梯形锯齿状凹槽，相配合的支座锯齿数量相同且设置的位置与支撑层完全一一对应。井盖座架是由砖块、水泥和具有梯形锯齿状凹槽的铁板组成，在水泥与铁板中间夹着一圈橡胶垫。井圈一侧设有凹槽，在凹槽上有一个锁孔，凹槽下面是一个防盗门锁具，只有通过钥匙才可打开。从而，集合了防沉降，防坠落，防盗功能，稳定安全、承载能力强、结构可靠性高、质量高等优点，可以更好地应用于城市道路建设当中。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明的内视图。

图4-图6为安全防盗结构的放大示意图；其中，图4为装配结构剖视图；图5为右视图(去掉防盗门锁具)；图6为防盗门锁具主视图。

图7为本发明的实施例1的立体图。

图8为本发明的实施例2的立体图。

图9为本发明的实施例3的立体图。

图10为本发明的实施例4的立体图。

图11为本发明的实施例5的立体图。

图中，1井盖体；2防坠网；3安全防盗结构；4井盖座架；5铰接结构；6凹槽；7砖块；8水泥；9铁板；10橡胶垫；11装饰面板；12贯穿孔；13井盖支撑层；14梯形锯齿状凹槽；15角钢边框；16钥匙孔；17防盗门锁具；18锁洞；19井盖座架铰座；20井盖体铰座；21铰接轴；22网兜；23挂钩；24挂环。

具体实施方式

如图1－图6所示，本发明多重功效的窨井井盖结构，包括：井盖体1、防坠网2、安全防盗结构3、铰接结构5以及用于承放井盖体的井盖座架4，其中：

井盖体1包括设置有两个贯穿孔12的装饰面板11、装饰面板11外侧的角钢边框15以及设置在所述装饰面板11下方与井盖座架形成配合的梯形锯齿状凹槽14、装饰面板11四周用于支撑所述装饰面板11的井盖支撑层13。

井盖座架4是由砖块7、水泥8和具有梯形锯齿状凹槽14的铁板9组成，砖块7上设置水泥8，水泥8上设置铁板9，在水泥8与铁板9中间夹着一圈橡胶垫10。

安全防盗结构3包括井盖体1上的凹槽6、井盖座架4上的锁洞18、钥匙孔16，以及井盖体1侧面与井盖座架4之间的防盗门锁具17，防盗门锁具17与锁洞18配合，防盗门锁具17上开设钥匙孔16，通过钥匙控制防盗门锁具17的启闭(见图4-图6)。

铰接结构5由井盖座架铰座19、井盖体铰座20和铰接轴21组成，井盖座架铰座19设置于井盖座架4上，井盖体铰座20设置于井盖体1上，井盖座架铰座19、井盖体铰座20之间通过铰接轴21连接。

防坠网2包括网兜22、挂钩23和挂环24，网兜22的外边缘设置挂环24，网兜22通过挂环24与挂钩23连接，将防坠网2安装于装饰面板11下方井口处。

所述装饰面板11有两个便于通气的贯穿孔12，一方面可以方便开启井盖，另一方面，保证空气流通可以释放沼气避免爆炸。

所述井盖体1形状为拱形结构，拱形井盖表面在受力作用时，能将竖直载荷部分转化为周向均匀的水平推力，并通过基座进行支撑，使弯矩减小，可以有效提高井盖的承载能力。其边缘处切线与水平线的夹角为5°，由于角度较小，可以避免车辆在经过井盖的过程中出现颠簸，保证驾乘的安全性和舒适性。

所述井盖体1背部无附加肋，工艺过程简单，过渡平滑，减小了应力集中，能耐久，且养护、维修费用少，节省材料，利于广泛应用。

所述井盖体1边缘底侧为梯形锯齿状凹槽14，可与井盖支撑层13相贴合，保证井盖的稳定性。

所述井盖体1采用铸铁材料，拱型结构表面承受较大的压力作用，而铸铁材料的抗压强度远远超过抗拉强度，因此新型井盖充分发挥了材料的最大力学性能。

所述井盖座架4的水泥8与铁板9之间有一圈橡胶垫10，由于铁板的刚度较高而水泥刚度较小，往常水泥与铁板直接接触，铁板与水泥刚度差距过大，经过长时间的汽车碾压，造成水泥面坍塌，井盖凹陷。而橡胶垫具有一定的弹性，可以缓和铁板与水泥刚度差距过大。

所述井盖防坠网2安挂在窨井井盖座架4下方，在其周围设置有数个分布均匀的挂环24，在窨井井盖下方设置有数个与防护网四周挂环相对应设置的挂钩23，通过将防护网安挂在窨井井盖座架的下方，在窨井井盖维修中或意外破损时，可以有效防止行人不小心掉入窨井内，防护网一般是尼龙质地，防潮也防腐蚀，可承受100kg的重量。网兜22可以随时取下，而且价格低廉。

所述井盖体1的井圈一侧设有一个凹槽6，凹槽6上有一个钥匙孔16，凹槽6下面是一个防盗门锁具17，与井盖体1侧面接触的井盖座架4上设有与门锁上的锁舌数量相同且设置的位置完全一一对应的锁洞18。其原理与防盗门原理相同，只有特定的钥匙才可以打开，其优点是安全防盗性好，井盖不易丢失。

所述井盖体1的井圈另一侧和井盖座架4上，井盖座架铰座19与井盖体铰座20之间用铰接轴21进行铰接，方便井盖的开合，结构的稳定性好，不会产生错位、翻起和坠落现象，对人身和财产安全起到了很好的保护作用，适合各种窨井使用。

所述井盖座架4比常见的范围扩展的更广，能够更好的承受压力，缓和路面与井盖间的刚度差，降低井盖周围路面的凹陷情况。

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明，需要指出的是以下所述仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。

实施例1

如图7所示，窨井井盖分为上下部，上部为圆形平板，下部为纵向横向各两条加强肋，四根肋成井字形以及边缘一圈周向圆肋。

实施例2

如图8所示，窨井井盖同样分为上下部，上部为圆形平板，下部为纵横相错依次呈90°的四条加强肋，中心处一圈圆肋以及边缘一圈周向圆肋。

实施例3

如图9所示，窨井井盖同样分为上下部，上部为圆形平板，下部为纵横相错依次呈90°的四条加强肋，中心处一圈圆肋以及中间和边缘共两圈周向圆肋。

实施例4

如图10所示，窨井井盖同样分为上下部，上部为圆形平板，下部为首尾相连的三角型加强肋以及边缘一圈周向圆肋。

实施例5

如图11所示，窨井井盖同样分为上下部，上部为圆形平板，下部为交叉排列的三角形加强肋以及一圈边缘周向圆肋。

本发明通过运用ANSYS仿真分析，井盖一的最大应力为333.1MPa，最大应变为2.7×10^-3，井盖二的最大应力为176.8MPa，最大应变为1.4×10^-3，井盖三的最大应力为150.1MPa，最大应变为1.2×10^-3，井盖四的最大应力为216.1MPa，最大应变为1.8×10^-3，井盖五的最大应力为96.7MPa，最大应变为7.9×10^-3。由此可见，井盖五的结构能够承受更多的压力，强度高，不易塌陷。