CN106801452B - 高强度塑料消火栓井 - Google Patents

Abstract

本发明涉及消防设备技术领域。目的在于提供使用寿命长且使用方便的高强度塑料消火栓井。所采用的技术方案是：高强度塑料消火栓井，包括井体和位于井体顶部的消火栓，井体上部和下部的外侧壁上分别设置有多根与井体内部连通的连接管，连接管斜向下倾斜且以井体为中心呈环形均匀分布，连接管内壁上设置内螺纹。每根连接管处对应设置一根抓地杆，抓地杆的外表面设置与内螺纹相配合的外螺纹。抓地杆的一端位于井体内部且端部设置连接环，另一端沿连接管穿出井体外。本发明通过连接管、上下支撑环和抓地杆的特殊设置可有效的将应力分散至消火栓井周围的土壤中，极大的提高了消火栓井的结构强度。且安装迅速、快捷，使用非常方便。

Description

高强度塑料消火栓井

技术领域

本发明涉及消防设备技术领域,具体涉及消火栓井。

背景技术

消火栓是设置在消防水管网上非常重要的消防设施，一旦发生火灾，就需要使用其提供水源，因此保护好消火栓非常重要，现有技术中，采用在消火栓外侧设置消火栓井，所以消火栓井在生产生活中被广泛应用。现有的消火栓井，按材料分类大体可分为三种类型，混凝土砖砌式消火栓井、钢制消火栓井和塑料消火栓井。混凝土砖砌式消火栓井采用砌砖或者钢筋混泥土浇筑而成，这种井施工周期长，施工阶段需要使用的配套设备多，严重的影响了消火栓井周边道路等各种设施的的正常使用。钢制消火栓井由于采用钢材料制成，在加工成成品后，存在运输困难、安装费力的缺点。而塑料消火栓井，不仅施工周期短，而且运输方便。

然而塑料消火栓井与混凝土砖砌式消火栓井、钢制消火栓井相比，其结构强度相对较低，现有技术中为改善其结构强度，通常是在井内架设钢圈，钢圈通过螺栓或其他连接件直接与井壁固接，通过钢圈对井壁进行支撑，从而改善其结构强度。但现有技术中由于钢圈直接固定在井壁上，只能实现钢圈和消火栓井自身的应力传递，无法将应力有效的传递至井外的土壤中，在长期使用后，连接节点容易发生变形，从而极大的影响了塑料消火栓井的使用寿命。为此，如何提高塑料消火栓井的结构强度，一直是本领域的一大技术难题。另外，现有的消火栓均固定设置在消火栓井的顶部，消火栓有时会阻碍到人或车辆等的通行。这就大大降低了消火栓及消火栓井整体安装位置的灵活性。因此，如何提供一种既能安装在合理位置有效的保障覆盖面积，又能不影响人、车通行的消火栓一直是本行业的一大难题。

发明内容

本发明的目的在于提供使用寿命长且使用方便的高强度塑料消火栓井。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：高强度塑料消火栓井，包括井体和位于井体顶部的消火栓，所述井体的下方设置主进水管，所述主进水管通过贯穿井体的立管与消火栓连接，所述井体的顶部还设置有检修口，所述检修口处设置井盖。

所述井体上部和下部的外侧壁上分别设置有多根与井体内部连通的连接管，所述连接管斜向下倾斜且以井体为中心呈环形均匀分布，连接管内壁上设置内螺纹。每根连接管处对应设置一根抓地杆，所述抓地杆的外表面设置与内螺纹相配合的外螺纹。抓地杆的一端位于井体内部且端部设置连接环，另一端沿连接管穿出井体外。还包括位于井体内部且尺寸与井体内径相配合的上支撑环和下支撑环，所述上支撑环和下支撑环均由钢筋弯折构成且钢筋的尺寸与连接环的内径相配合，位于井体上部的抓地杆的连接环套设在上支撑环上，位于井体下部的抓地杆的连接环套设在下支撑环上。

优选的，所述井体底面的内壁上设置竖向的外套管，井体的顶面下凹构成栓头收纳腔。所述外套管及栓头收纳腔的位置均与立管相对，所述立管穿过外套管后从栓头收纳腔的底部穿出。所述立管由上段、中段和下段共同构成，所述中段为波纹软管且中段整体位于外套管内。所述栓头收纳腔的顶部设置封盖，所述封盖的一边与栓头收纳腔一侧的上边沿铰接，封盖的另一边压靠在栓头收纳腔另一侧的边沿上。所述封盖的中部设置与立管的上段相配合的开口，所述开口由封盖靠近铰接位置处延伸至封盖远离铰接位置的边沿。

优选的，所述开口两侧的封盖上设置卡接槽，所述立管的上段设置与卡接槽相配合的卡接块。

优选的，所述抓地杆的长度为60-120cm。

优选的，所述连接管的倾斜角度为35-60°。

优选的，还包括消火栓定位组件，所述消火栓定位组件包括设置在栓头收纳腔底部的井体井壁上的螺纹套管，所述螺纹套管沿竖向贯穿井体内部和栓头收纳腔。所述螺纹套管内穿设相配合的螺杆，所述螺杆的下端与手摇把手连接，上端通过旋转接头与连接件连接。所述连接件与消火栓的栓头固接。

优选的，所述上支撑环和下支撑环之间设置爬梯，所述爬梯的两端分别与上支撑环和下支撑环焊接。爬梯的位置与井盖相对。

优选的，所述上支撑环和下支撑环之间设置支撑杆，所述支撑杆的两端分别与上支撑环和下支撑环焊接。

优选的，所述井体的底部还设置有集水槽，所述井体的内底面呈向集水槽倾斜的坡面。

优选的，所述井体由高强度塑料制成，所述高强度塑料由如下重量份的原材料组成：由间苯二甲酸和丙二醇的缩聚而成的不饱和聚酯树脂28份，由对苯二甲酸和丙二醇缩聚而成的不饱和聚酯树脂25份，环烷酸钴0.2份，过氧化甲乙酮0.5份，碳酸钙20份，多元醇0.3份，铜粉末8份，氧化硅粉末5份，碳纤维20份。

本发明的有益效果集中体现在，通过连接管、上下支撑环和抓地杆的特殊设置可有效的将应力分散至消火栓井周围的土壤中，极大的提高了消火栓井的结构强度。且安装迅速、快捷，使用非常方便。具体来说，本发明在使用时，首先开挖基坑，然后将井体及消火栓安装到位，接着覆土压实，然后再将抓地杆从连接管处旋出，使抓地杆插入深层土壤中。和传统的消火栓井相比，由于本发明抓地杆从内部向外穿出，在开挖基坑时无需加大开挖，基坑只需满足井体的安装即可，省事省力。抓地杆安装完成后，将上支撑环和下支撑环依次穿过抓地杆端部的连接环，实现各连接环的串联和定位。传统的消火栓井在局部应力较大时，可将应力传递至钢圈，钢圈一方面对井体进行支撑，另一方面将应力分散传递至井体上，但应力最终只能通过井体自身进行传递，而且井体和钢圈的连接节点应力仍然较为集中，使用寿命极其有限。本发明和传统的消火栓井相比，应力一方面通过上下支撑环和抓地杆传递至井体，另一方面可直接通过抓地杆将应力传递至深层土壤中，实现了更加高效的应力分散。极大的提高了消火栓井的结构强度，使用寿命得到极大的提升。同时，由于各部件可独立安装，极大的降低了运输和搬运的难度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为上支撑环的结构示意图；

图4为抓地杆的结构示意图；

图5为图1中A部放大图；

图6为图1中所示结构一种使用状态结构示意图；

图7为图6中B部放大图；

图8为封盖的结构示意图；

图9为消火栓定位组件的结构示意图。

具体实施方式

结合图1-8所示的高强度塑料消火栓井，包括井体1和位于井体1顶部的消火栓2，所述井体1的下方设置主进水管3，所述主进水管3通过贯穿井体1的立管4与消火栓2连接，所述井体1的顶部还设置有检修口，所述检修口处设置井盖5。所述井体1上部和下部的外侧壁上分别设置有多根与井体1内部连通的连接管6，所述连接管6斜向下倾斜且以井体1为中心呈环形均匀分布，结合图1和2所示，所述连接管6的数量为4根，当然也可以是5根、6根等，连接管6内壁上设置内螺纹。每根连接管6处对应设置一根抓地杆7，所述抓地杆7的外表面设置与内螺纹相配合的外螺纹，抓地杆7与连接管6螺纹配合。抓地杆7的一端位于井体1内部且端部设置连接环8，另一端沿连接管6穿出井体1外。所述抓地杆7的长度根据井体1的长度进行选择，通常介于60-120cm之间。所述连接管6的倾斜角度通常介于35-60°之间，在倾斜角度在45°时，抓地杆7的水平和竖直方向的应力效果最为均衡。所述井体1通常由高强度塑料支撑，连接管6一般情况下和井体1为一体结构，在井体1加工阶段一体成型。而抓地杆7通常采用不锈钢材料制成的杆体。

本发明还包括位于井体1内部且尺寸与井体1内径相配合的上支撑环9和下支撑环10，也就是说，上支撑环9和下支撑环10的外径略小于井体1的内径，在安装完成后，可对整个井体1的周面进行支撑。一般情况下，所述上支撑环9和下支撑环10均由钢筋弯折构成，这样便于现场加工和安装，当然，上支撑环9和下支撑环10也可以是由模具直接锻造成型的环状，在井体1还未封口之前先放在井体1内。构成上支撑环9和下支撑环10的钢筋的尺寸与连接环8的内径相配合，也就是说连接环8的环体大小与钢筋的截面大小相当，钢筋在穿过连接环8后基本不发生晃动。本发明位于井体1上部的抓地杆7的连接环8套设在上支撑环9上，位于井体1下部的抓地杆7的连接环8套设置在下支撑环10上。通过上支撑环9和下支撑环10将各抓地杆7连接。

本发明在使用时，首先开挖基坑，然后将井体1及消火栓2安装到位，接着覆土压实，然后再将抓地杆7从连接管6处旋出，使抓地杆7插入深层土壤中。和传统的消火栓井相比，由于本发明抓地杆7从内部向外穿出，在开挖基坑时无需加大开挖，基坑只需满足井体1的安装即可，省事省力。抓地杆7安装完成后，将上支撑环9和下支撑环10依次穿过抓地杆7端部的连接环8，实现各连接环8的串联和定位，防止抓地杆7旋动。传统的消火栓井在局部应力较大时，可将应力传递至钢圈，钢圈一方面对井体1进行支撑，另一方面将应力分散传递至井体1上，但应力最终只能通过井体1自身进行传递，而且井体1和钢圈的连接节点应力仍然较为集中，使用寿命极其有限。本发明和传统的消火栓井相比，应力一方面通过上下支撑环9、10和抓地杆7传递至井体1，另一方面可直接通过抓地杆7将应力传递至深层土壤中，实现了更加高效的应力分散。极大的提高了消火栓井的结构强度，使用寿命得到极大的提升。同时，由于各部件可独立安装，极大的降低了运输和搬运的难度。

另外，结合图1、6、7和8所示，为了使本发明的安装位置更加的灵活，更好的做法是本发明所述井体1底面的内壁上还设置有竖向的外套管11，外套管11通常采用固定在井体1底面的竖向的无缝钢管，井体1的顶面下凹构成栓头收纳腔12，栓头收纳腔12可将消火栓收纳在内。所述外套管11及栓头收纳腔12的位置均与立管4相对，所述立管4穿过外套管11后从栓头收纳腔12的底部穿出，然后与消火栓2连接。所述立管4由上段、中段和下段共同构成，所述中段为波纹软管且中段整体位于外套管11内。也就是说，平时消火栓2不使用的情况下，可将立管4连同消火栓2整体下移，使消火栓2收纳在消火栓收纳腔12中，在收纳时，消火栓2内部及立管4内部由于没有水泵打水，处于干式状态，使用非常方便。在消火栓2使用时又可整体将消火栓2和立管4上移，使消火栓2升起，使用非常方便。立管4的中段，也就是波纹软管段由于结构相对薄弱，为了保证立管4在消火栓2压力较大时发生破裂，该段整体置于外套管11内，通过外套管11对波纹软管的强度进行加强，在高压状态时避免波纹软管发生故障，有效的保障了高压打水。

与此同时，在消火栓2使用时，由于立管4内充水，对立管4的上段具有一个向上的压力，为了实现对消火栓2纵向固定，如图9所示，更好的做法还可以是，本发明还包括消火栓定位组件，所述消火栓定位组件包括设置在栓头收纳腔12底部的井体1井壁上的螺纹套管30，所述螺纹套管30沿竖向贯穿井体1内部和栓头收纳腔12。所述螺纹套管30内穿设相配合的螺杆31，所述螺杆31的下端与手摇把手32连接，上端通过旋转接头33与连接件34连接。所述连接件34与消火栓2的栓头固接，连接件34的具体结构较多，例如，所述连接件34可以是套在栓头外的抱箍，也可以是直接与栓头焊接的一截短杆，如图9所示，连接件34为抱箍。当然，连接件34还可以是其他起到相同作用的结构。这样一来，在需要使用消火栓时，工作人员在井体1内摇动手摇把手，螺杆32向上顶出，一方面可以带动消火栓上升，另一方面也可以对消火栓进行位置的限制。避免了在使用时由于水压导致的消火栓晃动的问题。同理，当不使用消火栓时，反向转动手摇把手32即可。

如图7所示，所述栓头收纳腔12的顶部设置封盖13，所述封盖13的一边与栓头收纳腔12一侧的上边沿铰接，封盖13的另一边压靠在栓头收纳腔12另一侧的边沿上，在图7中封盖13的右边沿与栓头收纳腔12右侧上边沿铰接，封盖13的左边沿压在栓头收纳腔12左侧的上边沿上。所述封盖13的中部设置与立管4的上段相配合的开口14，所述开口14由封盖13靠近铰接位置处延伸至封盖13远离铰接位置的边沿。当消火栓2位于栓头收纳腔12内部时，关上封盖13，通常就只露出一个宽20cm左右的开口14，该开口14上可放置钢板进行遮盖，当然更好的做法是开口14处再铰接一个盖板，在平时通过盖板将开口14封闭。在使用消火栓2时，先打开封盖13，将消火栓2提起并固定好后就可正常使用。为了便于消火栓2的固定和限位，更好的做法是结合图6、7和8所示，所述开口14两侧的封盖13上设置卡接槽15，所述立管4的上段设置与卡接槽15相配合的卡接块16，在使用时，先将封盖13翻起，然后将消火栓2提起，接着放下封盖13，再放下消火栓2，使立管4上的卡接块16正好卡接在卡接槽15内，使用非常方便。

为了进一步提高本发明的性能，更好的做法还可以是，所述上支撑环9和下支撑环10之间设置爬梯17，所述爬梯17的两端分别与上支撑环9和下支撑环10焊接，爬梯17供工作人员进出井体1，同时能够连接上支撑环9和下支撑环10，实现分散应力的作用。爬梯17的位置与井盖5相对，便于工作人员进出，由于井盖5通常位于井体1顶面的中部，因此，爬梯17的上端和下端通常还具有一定的弯折部。另外，还可以在所述上支撑环9和下支撑环10之间设置支撑杆18，所述支撑杆18的两端分别与上支撑环9和下支撑环10焊接。支撑杆18的设置进一步提高了本发明的结构强度。所述井体1的底部还设置有集水槽19，所述井体1的内底面呈向集水槽19倾斜的坡面，在消火栓2试压完成后，多余的水可通过立管4下段上的泄压阀排出，避免立管4及消火栓2内部积水，多余的水可汇流至集水槽19内统一排出。

为了进一步提高本发明的结构强度，更好的做法是所述井体1由高强度塑料制成，所述高强度塑料由如下重量份的原材料组成：由间苯二甲酸和丙二醇的缩聚而成的不饱和聚酯树脂28份，由对苯二甲酸和丙二醇缩聚而成的不饱和聚酯树脂25份，环烷酸钴0.2份，过氧化甲乙酮0.5份，碳酸钙20份，多元醇0.3份，铜粉末8份，氧化硅粉末5份，碳纤维20份。

所述高强度塑料由如下方法加工制成：

a.首先将由间苯二甲酸和丙二醇的缩聚而成的不饱和聚酯树脂和由对苯二甲酸和丙二醇缩聚而成的不饱和聚酯树脂混合构成混合树脂，然后将环烷酸钴、过氧化甲乙酮、碳酸钙、多元醇加入到混合树脂中，用搅拌机混合均匀，得到树脂糊一；自然冷却至常温；

b.将冷却后的树脂糊一重新加热至糊状，然后掺入铜粉末和氧化硅粉末，用搅拌机混合均匀，得到树脂糊二；

c.将制成的树脂糊二在捏合机中浸润碳纤维，碳纤维限定在3min之内加入完全，捏合15～18min之后让其充分混合；最后于常温下放置24小时得到高强度塑料。

经过上述方法得到高强度塑料性能指标如下表：

测试项目	单位	测试标准	一次测试	二次测试	三次测试
						弯曲强度	MPa	ISO178-2001E	286	285	287
冲击强度	KJ/m<sup>2</sup>	ISO179-2000E	168	167	168
						成型收缩率	％	ISO2577-1984E	0.12	0.12	0.12

由上表可知，本发明所述的高强度塑料，尤其是其弯曲强度和冲击强度均达到了极高的标准，大大的优于市面上其他塑料。非常适合用于高强度塑料消火栓井的生产，进一步提高了消火栓井的使用寿命。

Claims (9)

1.高强度塑料消火栓井，包括井体（1）和位于井体（1）顶部的消火栓（2），所述井体（1）的下方设置主进水管（3），所述主进水管（3）通过贯穿井体（1）的立管（4）与消火栓（2）连接，所述井体（1）的顶部还设置有检修口，所述检修口处设置井盖（5）；

其特征在于：所述井体（1）上部和下部的外侧壁上分别设置有多根与井体（1）内部连通的连接管（6），所述连接管（6）斜向下倾斜且以井体（1）为中心呈环形均匀分布，连接管（6）内壁上设置内螺纹；每根连接管（6）处对应设置一根抓地杆（7），所述抓地杆（7）的外表面设置与内螺纹相配合的外螺纹；抓地杆（7）的一端位于井体（1）内部且端部设置连接环（8），另一端沿连接管（6）穿出井体（1）外；还包括位于井体（1）内部且尺寸与井体（1）内径相配合的上支撑环（9）和下支撑环（10），所述上支撑环（9）和下支撑环（10）均由钢筋弯折构成且钢筋的尺寸与连接环（8）的内径相配合，位于井体（1）上部的抓地杆（7）的连接环（8）套设在上支撑环（9）上，位于井体（1）下部的抓地杆（7）的连接环（8）套设在下支撑环（10）上；

所述井体（1）底面的内壁上设置竖向的外套管（11），井体（1）的顶面下凹构成栓头收纳腔（12）；所述外套管（11）及栓头收纳腔（12）的位置均与立管（4）相对，所述立管（4）穿过外套管（11）后从栓头收纳腔（12）的底部穿出；所述立管（4）由上段、中段和下段共同构成，所述中段为波纹软管且中段整体位于外套管（11）内；所述栓头收纳腔（12）的顶部设置封盖（13），所述封盖（13）的一边与栓头收纳腔（12）一侧的上边沿铰接，封盖（13）的另一边压靠在栓头收纳腔（12）另一侧的边沿上；所述封盖（13）的中部设置与立管（4）的上段相配合的开口（14），所述开口（14）由封盖（13）靠近铰接位置处延伸至封盖（13）远离铰接位置的边沿。

2.根据权利要求1所述的高强度塑料消火栓井，其特征在于：所述开口（14）两侧的封盖（13）上设置卡接槽（15），所述立管（4）的上段设置与卡接槽（15）相配合的卡接块（16）。

3.根据权利要求1所述的高强度塑料消火栓井，其特征在于：所述抓地杆（7）的长度为60-120cm。

4.根据权利要求1所述的高强度塑料消火栓井，其特征在于：所述连接管（6）的倾斜角度为35-60°。

5.根据权利要求2所述的高强度塑料消火栓井，其特征在于：还包括消火栓定位组件，所述消火栓定位组件包括设置在栓头收纳腔（12）底部的井体（1）井壁上的螺纹套管（30），所述螺纹套管（30）沿竖向贯穿井体（1）内部和栓头收纳腔（12）；所述螺纹套管（30）内穿设相配合的螺杆（31），所述螺杆（31）的下端与手摇把手（32）连接，上端通过旋转接头（33）与连接件（34）连接；所述连接件（34）与消火栓（2）的栓头固接。

6.根据权利要求1所述的高强度塑料消火栓井，其特征在于：所述上支撑环（9）和下支撑环（10）之间设置爬梯（17），所述爬梯（17）的两端分别与上支撑环（9）和下支撑环（10）焊接；爬梯（17）的位置与井盖（5）相对。

7.根据权利要求1所述的高强度塑料消火栓井，其特征在于：所述上支撑环（9）和下支撑环（10）之间设置支撑杆（18），所述支撑杆（18）的两端分别与上支撑环（9）和下支撑环（10）焊接。

8.根据权利要求1所述的高强度塑料消火栓井，其特征在于：所述井体（1）的底部还设置有集水槽（19），所述井体（1）的内底面呈向集水槽（19）倾斜的坡面。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的高强度塑料消火栓井，其特征在于：所述井体（1）由高强度塑料制成，所述高强度塑料由如下重量份的原材料组成：由间苯二甲酸和丙二醇的缩聚而成的不饱和聚酯树脂28份，由对苯二甲酸和丙二醇缩聚而成的不饱和聚酯树脂25份，环烷酸钴0.2份，过氧化甲乙酮0.5份，碳酸钙20份，多元醇0.3份，铜粉末8份，氧化硅粉末5份，碳纤维20份。