推进管与人孔间伸缩接头之研发-下水道建设计画整合应用网-营建署.doc

推進管與人孔間伸縮接頭之研發 許鎮龍 摘要 人孔與推進污水下水道管線接合處常以水泥砂漿填縫，因車輛衝擊或地震等因素，常造成人孔位移變形而易生裂縫，至污染地下水源，或因地下水之流入，造成水資源之浪費，並增加處理場負荷。本研發成果為提供一種改良之接頭，係以一橡膠軟質筒體套置於推入人孔之推進管體末端，並以一束緊構件，用以將該筒體口徑與推進管體之末端束緊；對應該筒體另端之人孔開口端，主要設有一透空之容納空間，於該容納空間內設置一抵制部，以擴張構件於該抵制部內往外擴張，而抵緊筒體另端於人孔開口內緣，使推進管之伸縮接頭於人孔內安裝為經濟可行。 關鍵詞：人孔、管線、裂縫、伸縮接頭 前言 管與管或管與人孔接合處施工或設計之疏失，常造成地下水之入滲(infiltration)，引起於管內流量超出設計流量，並增加處理廠之水量負荷，若外滲(Exfiltration)則造成地下水源之污染，長期滲漏缺口造成汙水管線及建築物之塌陷，各種管材之管與管或管與人孔接合處常有伸縮接頭設置之規定，除提供伸縮性外，並組成防水隔牆。 依據營建署配合PCCES(Public Construction Cost Evaluate System-公共工程估價系統)訂定之施工規範第02532章污水管線附屬工作中之2.5節有關人孔撓性接頭之規格規定如下: (1) 安裝於污水管線接入人孔處，以增加撓性，避免管線受剪力而破壞。 人孔撓性接頭之設計及製造須符合ASTM C923M規定，其尺寸須與所接之管外徑相 國立聯合大學環境與安全衛生工程學系副教授 NSC 91-2622-E-239-015-CC3 Email: hclung@nuu.edu.tw 配合，須能在承受70kPa水壓之條件下，傾斜7度而無漏水之現象。承包商應先將相關資料送工程司審核通過後方可使用。 (3) 明挖管線用之人孔撓性接頭為圓錐狀之橡膠接頭，較小直徑之一端套於管外，以管夾固定；較大直徑之一端襯於人孔側牆開孔處，以擴張環支撐使其與人孔保持緊密接合。撓性接頭由下列三項組件組成︰ A.接頭本體︰須以良質之EPDM橡膠一體製造成型，其品質之要求摘略為：應符合硬度、抗拉強度、伸長率、老化試驗及壓縮永久變形率之規定。 B.擴張環(內部箍條)︰擴張環本身之材質為CNS 8499 G3164「冷軋不銹鋼鋼板﹑鋼片及鋼帶」之 316不銹鋼所製成。 C.管夾(外部箍條)：形成管夾之條狀環片及螺栓由CNS 8499之 316不銹鋼所製成。 D.膠圈：填塞於接頭與管之間，其尺寸 應配合使空隙填滿。 (4) 推進用之人孔撓性接頭形狀由製造廠自行設計，其所採用材質與明挖管線用之人孔撓性接頭相同，承包商亦得採用明挖管線用之人孔撓性接頭，而將接入人孔處之管線予以適當修改，其所增加之材料與安裝工作視為推進用人孔撓性接頭之一部分。 (5) 本產品若有涉及侵犯專利或智慧財產權時，應由承包商自行協商並負完全之法律責任，不得以資料業經審核認可為由，要求免除法律責任。 由以上之規定，發現明挖施工之管線與人孔接合處之伸縮接頭已有明確之作法，惟對於都市污水下水道建設常用推進工法之撓性接頭形狀，仍規定由製造廠商自行設計。 推進管與人孔接合處之設計圖說，目前發現之做法為以L型及 I型膠圈先套於接入人孔之推進管端，由一L型膠圈置於管線之外側及數條I型膠圈接續L型膠圈，推進入已開孔之人孔中，該開孔為密合該些膠圈，開孔大小需相當適中；惟於推進方向稍許偏差時，已置膠圈管線與人孔間之密合不易，硬敲硬擠之情況下，常造成管線破損或膠圈擠壓無法具水密性。由於施工之不易及止水性無法確立，最後常以水泥砂漿直接填縫，目前尚未見有推進管與人孔膠圈接合之較適宜方式。本研究目的，係研發下水道人孔與污水推進管線接合處防止滲漏之伸縮接頭，以防止土壤移位所造成之接頭處之洩漏缺口。 實驗方法與步驟 1. 試驗模場 模場示意圖詳圖一說明，試驗材料大項為： 一、 鑄鐵水箱:長x寬x高(65 cm x 40.5 cm x 64.5 cm) 二、 玻璃纖維管管俓∮200mm 三、 PVC管管俓約∮200mm 四、 伸縮接頭適用於∮200mm管俓 五、 手動式加壓器 六、 壓力計 實驗方法： 一、 先將管子與人孔接頭緊密接合 二、 再接合入鑄鐵箱 三、 接上手動式加壓器 四、 手動加壓(0、0.2、0.4、0.6 atm) 五、 再依上、下、左、右分別以角度(0°、1.5°、3.0°、4.5°、6.0°、 7.5°、9.0°) 六、 每隔24小時測其滲漏量，共五天。 圖1.試驗模場 (a)模場平面圖 ；(b)傳統伸縮接頭 ； (c) 模場側面圖； (d) 模場立面圖 ； (e) 接入伸縮接頭後依上、下、左、右角度表示圖；單位：公分 2. 現場試驗 現場試驗示意圖詳圖二說明，其