CN1434236A - 流路设施修复用块体及流路设施修复施工方法 - Google Patents
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Abstract
使用通过塑料将构成内周面的内面板、立设于该内面板的周缘的外周板、用来加强内面板与外面板的多个加强肋部一体形成构成流体设施修复用块体(1)进行施工,在管路(20)内通过插穿于各块体(1)的圆周方向两端面的螺栓及螺母将沿圆周方向邻接的块体(1)连接而形成短管体(2),将该短管体(2)沿长度方向连接而在管路(2)内形成外径小于管路内径的筒状体(15)后,将灌浆材料注入到形成于该筒状体与管路间的余隙空间(S)。可提供一种对于大口径的流路设施也可一边使供给用水流动一边进行所需修复作业的流路设施修复施工方法。
Description
技术领域
本发明涉及流体设施修复用块体和用它来进行施工的流体设施修复施工方法。
背景技术
以往供实用的管内衬施工方法是当埋设于地下的下水管等的管路老化时不将该管路从地底挖出,而是在其内周面施加内衬来修补该管路。
即,上述管内衬施工方法是把将未硬化的热硬化性树脂浸渍于例如管状树脂吸附材料所构成的管内衬材料通过流体压力使其在管路内反转的同时插入,并仍通过流体压力将该管内衬材料按压在管路的内周壁,通过用任意的方法来加热管内衬材料使浸渍于其中的热硬化性树脂硬化而在管路内形成塑料管来修补管路。
在这种管内衬施工方法中,需要使供给用水的流动暂时截断或使其旁流以不使下水道等的供给用水流动于管路的被修补部分。
特别是在大口径管路的情况,由于旁流的供给用水很多,使供给用水旁流的设备很庞大,修复作业很困难。
作为一边使供给用水流动一边修复管路的施工方法而提出的一种方法,是将外径小于管路内径的圆筒状的短管体从人孔导入到管路的入口,以油压千斤顶等按压该短筒体来反复进行将其插入到管路内的作业来修复管路。
可是,在将上述施工方法适用于大口径(例如内径为600mm以上)的管路时,由于该施工方法采用的短管体也是大口径,故存在无法将该大口径的短管体通过人孔的问题。
本发明鉴于上述的问题,其目的是要提供一种对于大口径的流路设施也可一边使供给用水流动一边进行所需要的修复作业的流体设施修复用块体和用它来进行施工的流体设施修复施工方法。
本发明内容
为实现上述目的,本发明为通过组装来构成管状、方形或马蹄形的筒状体的块体,通过塑料来将构成内周面的内面板、立设于该内面板的周缘的外周板、用来加强内面板与外面板的多个加强肋部一体形成而构成流体设施修复用块体。
且本发明通过组装来构成管状、方形或马蹄形的筒状体的块体,作为使用通过塑料来将构成内周面的内面板、立设于该内面板的周缘的外周板、用来加强内面板与外面板的多个加强肋部一体形成所构成的流体设施修复用块体来进行施工的流路设施修复施工方法,在流路设施内通过插穿于各流路设施修复用块体的圆周方向两端面的螺栓和与其螺合的螺母来将沿圆周方向邻接的流体设施修复用块体连接而形成短管体,在将该短管体沿长度方向连接而在流路设施内形成小于流路内径的外径的连续的筒状体之后,将灌浆材料注入到形成于该筒状体与流路设施之间的余隙空间。
从而,由于通过本发明将分割为多个的流路设施修复用块体在流路设施内沿圆周方向连接来形成短管体,将该短管体沿长度方向连接而在流路设施内形成外径小于流路内径的连续的筒状体,所以即使在大口径的流路设施修复时也可通过人孔等将将各块体导入到流路设施的入口,并通过将其组装而在流路设施内形成连续的筒状体。由于该作业可以一面使供给用水流动于流路设施内一面进行,所以即使对于大口径的流路设施也可一面使供给用水流动一面进行所需要的修复作业。
如以上的说明可知,通过本发明,是构成方形或马蹄形的筒状体的块体,作为使用通过塑料来将构成内周面的内面板、立设于该内面板的周缘的外周板、用来加强内面板与外面板的多个加强肋部一体形成所构成的流体设施修复用块体来进行施工的流路设施修复施工方法,是在流路设施内通过插穿于各流路设施修复用块体的圆周方向两端面的螺栓和与其螺合的螺母将沿圆周方向邻接的流体设施修复用各块体连接在一起来形成短管体,将该短管体沿长度方向连接而在流路设施内形成外径小于流路内径的连续的筒状体之后,将灌浆材料注入到形成于该筒状体与流路设施之间的余隙空间,故可获得即使对于大口径的流路设施也可一面使供给用水流动一面进行所需修复作业的效果。
附图简单说明图1是本发明的管路修复用块体的侧面图。图2是本发明的管路修复用块体的外面图(图1的A方向的视图)。图3是图2的B-B线剖面图。图4是图2的C方向的视图。图5是图4的D-D线剖面图。图6是图2的E-E线剖面图。图7是表示本发明的实施例的变形例的与图6相同的图。图8是表示加强材料(钢筋)的安装构造的局部剖面图。图9是表示加强材料(钢筋)的安装构造的局部剖面图。图10是外壳的侧面图。图11是图10的F-F线剖面图。图12是表示本发明的流路设施修复施工方法的管路的剖面图。图13是表示本发明的流路设施修复施工方法的管路的剖面图。图14是表示沿圆周方向邻接的各块体的连接方法的剖面图。图15是图14的G部分放大详细图。图16是表示沿圆周方向邻接的各块体的连接构造的剖面图。图17是表示外壳的安装构造的其它形态的局部立体图。图18是表示外壳的安装构造的其它形态的局部立体图。图19是表示沿长度方向邻接的各环状构件的连接方法的剖视侧面图。图20是表示沿长度方向邻接的各环状构件的连接方法的剖视侧面图。图21是图20的H-H线剖面图。图22是在内部形成有筒状体的管路的横剖面图。图23是表示在块体与管路之间产生的空气积存的管路的局部横剖面图。图24是将完成修复的管路的其中一部分剖切的局部立体图。图25是本发明的其它形态的管路修复用块体的侧面图。图26是本发明的其它形态的管路修复用块体的平面图。图27是本发明的其它形态的管路修复用块体的俯视图。图28是图25的J方向视图。图29是图25的K方向视图。图30是表示外壳安装构造的其它形态的局部立体图。图31是表示外壳安装构造的其它形态的局部剖面图。
具体实施方式
以下根据附图说明本发明的实施例。
图1是本发明的流路设施修复用块体的侧面图,图2是同流路设施修复用块体的外面图(图1的A方向的视图),图3是图2的B-B线剖面图,图4是图2的C方向的视图,图5是图4的D-D线剖面图,图6是图2的E-E线剖面图,图7是表示本实施例的变形例的与图6相同的图,图8及图9是表示加强材料(钢筋)的安装构造的局部剖面图,图10是外壳的侧面图,图11是图10的F-F线剖面图。
本发明的流路设施修复用块体(以下仅称块体)1构成了具有较图12及图13所示的管路20的内径更小的外径的短管体2的其中一部分(将短管体2分割成多个(在本实施例中是分割成五段)),该块体1通过透明的塑料来将构成内周面的圆弧平板状的内面板1A、朝外侧立设于该内面板1A的周缘的外周板1B、用来加强内面板1A与外周板1B的多个加强肋部1C、用来防止该加强肋部1C的变形的多个凸板1D、及设置在圆周方向两端部的箱部1E一体形成所构成。
作为构成上述块体1的透明塑料使用氯乙烯、ABS、DurAStAr PoLymEr(商品名)等,块体1通过使用这些塑料的注入法一体成形,其重量为1kG~10kG,内面板1A与外周板1B的厚度设定为1.0mm~10.0mm,圆周方向尺寸L设定为大于宽度方向(管路20的长度方向)尺寸B(L>B)(参照图2)。在块体1的注入成形方面,是在塑料的内面板1A的内面部的塑料的注入口部分局部形成平面部。块体1也可以用半透明塑料或不透明塑料构成,作为半透明塑料是使用PVC、聚乙烯等,作为不透明塑料使用PVC、聚酯、ABS、聚乙烯、聚丙烯等。
在块体1中,将内面板1A上朝圆周方向(图2的左右方向)延伸的多个(在本实施例中是五个)的上述加强肋部1C以适当的间隔平行地配设在宽度方向(图2的上下方向,管路20的长度方向),上述多个(在本实施例中是13个)的凸板1D是将内面板1A上朝向与各加强肋部1C垂直相交的方向(宽度方向)延伸,这些构件以适当间隔平行地配设在圆周方向。于是在该块体1中,内面板1A与外周板1B通过成为格子状的多个加强肋部1C与多个凸板1D加强而提高其刚性。
如图2所示,在通过外周板1B与加强肋部1C的凸板1D区划的部位在宽度方向(图2的上下方向)成一直线状地穿设有大直径的螺栓插通孔3与小直径的螺栓插通孔4。如图6所示,形成于外周板1B的螺栓插通孔3的内径ψD设定为大于形成于加强肋部1C的螺栓插通孔4的内径ψd(ψD>ψd)。
又如图6所示,在通过各凸板1D的加强凸缘1C所包围的各部分形成有被切割成V字型的空间5,该空间5的V字的前端连接于内面板1A。而如图7所示,也可将连接于内面板1A的圆孔状的空间5’形成在通过各凸板1D的加强肋部1C所包围的各部分。
在本实施例中,如图8及图9所示,作为用来与灌浆材料结合的加强效果高的加强材料且弯曲为圆弧状的多条钢筋17沿圆周方向地配设并被安装在内面板1A的外面部。即,各钢筋17通到块体1的各凸板1D的空间5,如图8所示,并以粘接剂安装到各凸板1D,或如图9所示,以捆绑线18捆绕安装在通到形成于加强肋部1C的上述螺栓插通孔4的后述的螺栓22。
如图2及图3所示,在块体1的内面板1A的外面部安装有用来调整与管路20(参照图22)的内壁的空间的隔板36。隔板36由用后述的螺栓22(参照图19及图20)被安装在块体1的内面板1A的外面部的隔板座37、以及进退自如地螺合插通于该隔板座37的两个螺栓38所构成。
另一方面,形成于块体1的圆周方向两端部的箱部1E的内面部与外面部开口,其内部如图2所示通过并排设置于宽度方向的多个(在本实施例中是六个)的加强肋部6加以区划,在构成其圆周方向外端面的外周板1B上如图4及图5所示穿设有多个(在本实施例中是五个)螺栓插通孔7与透气孔8。如图5所示,在外周板1B的内侧的壁部也倾斜地形成有透气孔9。又,如图5所示,在外周板1B的圆周方向一端面和另一端面分别形成有涵盖全部宽度的矩形沟状的两条凹部1A和剖面为山字形的两个凸部1B。
而如图4所示,在块体1的外周板1B的其中一方的外端面(长度方向外端面)形成有矩形沟状的两条凹部1C,在外周板1B的另一方的外端面则一体地形成有剖面为山字形的两个凸部1d。
如图1所示,在块体1的两外周板1B的圆周方向两端分别形成有内外两个矩形孔10(在图1仅标有其中一方的外周板1B)。
以下通过图12~图24来说明将使用图1~图9所示的块体1来进行施工的本发明的流路设施修复施工方法适用于管路的形态。
图12及图13是表示本发明的流路设施修复施工方法的管路的剖面图,图14是表示沿圆周方向邻接的各块体的连接方法的剖面图,图15是图14的G方向的端视图,图16是表示沿圆周方向邻接的各块体的连接构造的剖面图,图17是表示外壳的安装构造的其它形态的部分立体图,图18是同局部剖面图,图19及图20是表示沿长度方向邻接的各环状构件的连接方法的剖视侧面图,图21是图20的H-H线剖面图,图22是在内部形成筒状体的管路的横剖面图,图23是表示在块体与管路之间所产生的空气积存的管路的部分横剖面图,图24是将完成修复的管路的其中一部分剖视的部分立体图。
在图12及图13中,20是大致水平地埋设于地下的下水管等的管路,21是开口于地上的人孔,在本发明的修复施工方法中,是将连接着沿圆周方向邻接的多个(五个)的块体1所构成的环状的多个短管体2在管路20内连接在该管路20的长度方向,而在管路20内形成如图13所示的筒状体15。
短管体2通过将块体1在管路20内一个个连接在圆周方向而形成,且管状体15是将各短管体2连接在长度方向而构成,这些作业可以一面使地下水等供给用水在管路20内流动一面进行。即使在有供给用水积存于管路20内的底部的状态下也可进行作业。
用以下的要领沿圆周方向连接块体1并形成短管体2。
将要组装的块体1如图12所示从人孔21导入到管路20的入口部分,由于该块体1是将构成管状体15的各短管体2分割成多个构造,其尺寸很小,于是,即使管路20是大口径(ψ600mm以上),也可容易地将供该管路20修复的各块体1从人孔21导入来将其组装。
在组装前的块体1中,形成于圆周方向两端的箱部1E的外面开口部由图10及图11所示的外壳16所覆盖。
上述外壳16通过塑料一体成形,如图10所示,在其轴方向两端一体地形成有卡合爪部16A,在下面部一体地形成有共八个锚爪部16B。该外壳16在块体1的箱部1E上罩覆成覆盖其外面开口部,使其两端的卡合爪部16A卡合在形成于块体1的外周板1B的上述矩形孔10(参照图1)之后,通过用粘接剂粘接或焊接该外壳16,如上所述通过外壳16罩盖块体1的箱部1E的外面开口部。
在组装前的块体1中,如图19所示,较块体1的长度尺寸B(参照图2)更长的七支螺栓22(在图19仅图标两支)交互地穿通于外周板1B与加强肋1C的直径大小不同的螺栓插通孔3、4,各螺栓22通过螺合于该部的螺母23连接,其螺纹部从图标的块体1的其中一端面朝外侧突出。而在完成组装的各块体1中,在其一端面插穿固定有螺栓22,各螺栓22的螺纹部是朝外侧突出。
各螺栓22的头部贯穿形成于外周板1B的大直径的螺栓插通孔3而抵接于加强肋部1C,螺合于螺栓22的螺母23也抵接于加强肋部1C。于是,螺栓22的头部与螺母23不会露出于块体1的外部。螺栓22与螺母23以不锈钢或铁等的金属或尼龙、聚酯等的塑料所构成,在紧固部有时会夹入垫片或缓冲材料等。
沿圆周方向邻接的两个块体1以下述的要领来互相连接。
如图14所示,沿圆周方向邻接的两个块体1的箱部1E是沿圆周方向互相紧贴,使所形成的多个螺栓插通孔7与透气孔8互相连通,并且形成于其中一方的块体1的端面的凸部1B是嵌合在形成于另一方的块体1的端面的凹部1A而将两块体1的圆周方向接合部密封。此时,也可将粘接剂涂敷在凹部1A及凸部1B而提高两者的粘接性。而作为粘接剂可使用环氧树脂、使用氧杂环戊烷溶剂的粘接剂、硅酮、丙烯基、尿烷、丁基橡胶类的粘接剂。
由于两箱部1E的内面部开口,而从其中一方的箱部1E的开口部将螺栓24插入来将其通到螺栓插通孔7,从另一方的箱部1E的开口部将螺母25插入将其与螺栓24螺合(参照图16),通过反复该作业,可将沿圆周方向邻接的两个块体1互相连接在一起。
而对于用螺栓24与螺母25进行的块体1彼此的连接是使用如图14及图15所示的工具26。即,工具26是将马达27的旋转经由伞齿轮28、29变换成杆部30的往复直线运动、且将该杆部30的往复直线运动变换成齿轮31的旋转运动的构件。这里,齿轮31被嵌入上述螺母25,如图15所示,是通过使杆部30的前端间歇地按压齿轮31的齿面来使该齿轮31与螺母25朝图13的箭头方向转动而使螺母25与螺栓24的螺纹部螺合。此时,再通过扳手32来将螺栓24锁紧。
如上所述,一旦将沿圆周方向邻接的两个块体1彼此如图16所示地互相连接,在将油灰充填于两块体1的箱部1E内之后,通过图10及图11所示的外壳16用上述要领来封闭各内面开口部,此时由于在外壳16上形成有多个锚爪部16B,通过该锚爪部16B在油灰内的固定效果来防止外壳16的脱落。这里作为充填于箱部1E内的油灰是使用环氧树脂、聚酯树脂、硅酮树脂等的树脂油灰或胶泥油灰。而在箱部1E内部则不一定要充填油灰,也可在组装后再通过灌浆材料来充填。
在块体1的用来覆盖箱部1E的内面开口部的外壳16中作用有来自于后述的灌浆材料35(参照图22~图24)的压力,在利用该外壳16的粘接固定时,外壳16会从块体1的箱部1E部分地剥离而在两者之间产生间隙,灌浆材料35可能会从该间隙漏出。
如图17所示,在块体1的箱部1E的内面开口部的周缘形成凹槽1G,在外壳16的周缘形成肋状的突起部16C,在使外壳16的突起部16C嵌合于块体1的凹槽1G的状态下如使外壳16相对于块体1朝图标箭头方向滑动,该外壳16会如图18所示通过凹凸嵌合而固定于块体1。如采用这种通过凹凸嵌合将外壳16固定在块体1的构造,即使压力作用于外壳16,该外壳16也能可靠地被固定在块体1而不会剥离,所以在外壳16与块体1之间不会产生间隙,不会产生灌浆材料35从间隙漏出这样的问题。
一旦如上所述地形成短管体2,如图12所示,将多个短管体2连接在长度方向而在管路20内形成如图13所示的一个管状体15,以下针对短管体2的长度方向的连接方法来加以说明。
如图19所示,组装前的短管体2是在没有插通螺栓22的剩余的螺栓插通孔3、4中插通从已组装好的其它短管体(邻接于管路20的长度方向的短管体)2突出的螺栓22,如图20及图21所示,将组装前的短管体2紧贴于短管体2。然后如图21所示,突出设置于组装前的短管体2的长度方向端面的凸部1d嵌合在形成于已组装好的其它短管体2的长度方向端面的凹部1C,则两短管体2被定位,且将两者的接合部密封。
然后,将工具从开口于外周板1B的大直径的螺栓插通孔3插入,将螺合于螺栓22的端部的螺母23锁紧,使组装前的短管体2安装在如图20所示已组装好的短管体2上。此时,由于如上述螺栓22的头部与螺母23没有露出于块体1的外部,所以邻接于管路20的长度方向的两个短管体2在平面上紧贴地被连接在一起。
如上所述,一旦将邻接于管路20的长度方向的两个短管体2彼此连接在一起,接着沿长度方向同样地将短管体2依序组装,则如上所述在管路20内形成一个管状体15。
形成于管路20内的筒状体15的外径小于管路20的内径,所以虽然在该筒状体15与管路20之间形成有余隙空间S(参照图13及图22),而因为筒状体15由于浮力而向上方浮起,所以余隙空间S上部的直径方向间隙变小。
在本实施例中,如图22所示,是以配置在其内部作成三角形的支承部40将筒状体15扩张来确保筒状体15的圆筒形状,并且通过设置于构成筒状体15的块体1的上述隔板36(参照图3)调整管路20的内壁与筒状体15的空间来使形成于两者之间的余隙空间S的直径方向间隙涵盖整个圆周且大致均匀。构成隔板36的螺栓38的前端部抵接于管路20的内壁而决定余隙空间S的直径方向间隙,通过转动该螺栓38来变更从该螺栓38的筒状体15朝外侧突出部分的长度,可以任意地调整余隙空间S的直径方向间隙。
配置于筒状体15的内部的上述支承部40可通过转动调整螺栓41来调整对筒状体15的按压力,该按压力经由圆弧曲面状的支承板42传递到筒状体15而将该筒状体15朝直径外侧方向撑开,筒状体15可以确保为圆筒形状。而作为防止筒状体15的浮力所造成的浮起的其他方法考虑为将水积存于该筒状体15内的方法。
接下来,用由树脂油灰或胶泥所构成的没有图标的密封材料封住上述余隙空间S的端部,如图22所示,在形成于构成筒状体15的块体1的一部分的孔部1E连接灌浆管34,从该灌浆管34将水泥胶泥、树脂胶泥等的灌浆材料35注入到余隙空间S。而为了要提高粘接性也可以将乳胶混合到水泥胶泥中,为了防止排气也可混入排气防止剂。而树脂胶泥可用环氧树脂、聚酯树脂为主要材料来构成。
当在各块体1的凸板1D中没有形成如图6所示的空间5或图7所示的空间5’时,如上所述将灌浆材料35注入到余隙空间S时,则如图23所示通过凸板1D将空气分隔而产生空气积存,使灌浆材料35不能充填于余隙空间S。
因此,在本实施例中,是在各块体1的凸板1D中形成有图6所示的空间5或图7所示的空间5’。因此将空气通过空间5或5’排出,在余隙空间S中不会产生空气积存,于是将灌浆材料35可靠地充填于余隙空间S。且由于在构成各块体1的箱部1E的圆周方向外端面的外周板1B上穿设有多个螺栓插通孔7与透气孔8,所以不管块体1的圆周方向的连接部在哪个位置都会通过形成于凸板1D的空间5或5’朝上方排出,在余隙空间S中不会产生空气残存。
注入到形成于筒状体15与管路20之间的余隙空间S的灌浆材料35一旦硬化,则筒状体15与管路20一体化,如图24所示,管路20的内周壁通过筒状体15施加内衬而修复。
在本实施例中,如图13及图24所示,当将沿长度方向邻接的短管体2彼此连接起来时,构成各短管体2的块体1的圆周方向连接部不会沿长度方向重叠,而将两连接部沿圆周方向偏离。
如上所述,通过本发明,由于将分割成多个的块体1在管路20内沿圆周方向连接来形成短管体2,将该短管体2沿长度方向连接而在管路20内形成外径小于管路20的内径的连续的筒状体15,所以,即使在进行大口径的管路20的修复时,将各块体1通过人孔21导入到管路20的入口,通过将其组装就可以在管路20内形成连续的筒状体15。且可以一边使供给用水流动一面在管路20内进行该作业,所以即使对大口径的管路20也可一边使供给用水流动一边进行所需要的修复作业。
在本实施例中,由于形成于各块体1的加强肋部1C的螺栓插通孔4与插通该孔的螺栓22以及作为加强材料的钢筋具有固定灌浆材料的功能,块体1也就是筒状体15经由灌浆材料35而可靠地与管路20结合一体化,结果是确保修复后的管路20有很高的强度。
虽然以上是对于管状的管路说明适用本发明的形态,但本发明当然也适用于方形或马蹄形的流路设施的修复,例如对于剖面为矩形的箱型涵洞管的修复是使用图25~图29所示的块体1。其中,图25是块体的侧面图,图26是其平面图,图27是其底面图,图28、图29是分别为图25的J向视图、K向视图,在这些图中,凡与图1~图4所示的同一组件均标以相同的图号。
如图30及图31所示,在块体1的箱部1E的内面开口部的周缘形成凹槽1G,在外壳16的周缘形成肋状的突起部16C,如在使外壳16的突起部16C嵌合于块体1的凹槽1G的状态下使外壳16相对于块体1朝图30的箭头方向滑动,则该外壳16如图31所示通过凹凸嵌合与块体1固定。采用这种通过凹凸嵌合来将外壳16与块体1固定的构造,即使压力作用于外壳16,该外壳16也能可靠地与块体1固定而不会剥离,所以在外壳16与块体1之间不会产生间隙,不会产生灌浆材料35从间隙漏出这样的问题。
Claims (5)
1.一种流路设施修复用块体,系通过组装构成管状、方形或马蹄形的筒状体的块体,其特征在于,通过塑料将构成内周面的内面板、立设于所述内面板的周缘的外周板、用来加强内面板与外面板的多个加强肋部一体形成而构成。
2.如权利要求1所述的流路设施修复用块体,其特征在于,在所述外周板与加强肋部上穿设有多个螺栓插通孔。
3.如权利要求1或2所述的流路设施修复用块体,其特征在于,将圆周方向尺寸L设定成大于宽度尺寸B。
4.如权利要求1或2所述的流路设施修复用块体,其特征在于,将整体用透明或半透明的塑料构成。
5.一种流路设施修复施工方法,系通过组装来构成管状、方形或马蹄形的筒状体的块体,使用通过塑料将构成内周面的内面板、立设于该内面板的周缘的外周板、加强内面板与外面板的多个加强肋部一体形成所构成的流体设施修复用块体来进行施工,其特征在于,
在流路设施内通过插穿于各流路设施修复用块体的圆周方向两端面的螺栓和与其螺合的螺母将各沿圆周方向邻接的流体设施修复用块体连接而形成短管体,将所述短管体沿长度方向连接而在流路设施内形成其外径小于流路内径的连续的筒状体之后,将灌浆材料注入到形成于所述筒状体与流路设施之间的余隙空间。
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