背景
地下公共設(shè)施:下水道、雨水渠、蒸汽隧道和公共設(shè)施走廊。通常定期挖掘這些地下管道稱為維修孔的通道,以便維修人員接觸它們。井蓋是人們清潔、檢查或修理地下公共設(shè)施的必要條件。在紐約的第三條供水隧道中,井蓋可以淺或深達(dá)70層。井蓋為圓形鐵板,沉入街道和人行道,使路人不會落入沙井。
井蓋的直徑務(wù)必至少為22英寸(56厘米),但直徑可達(dá)60英寸(1.5米)。平均覆蓋重量在250-300磅之間(113-136公斤)。重要的是下水道井蓋很重,因?yàn)橄滤罆a(chǎn)生甲烷氣體,可以促進(jìn)輕質(zhì)覆蓋,讓有毒氣體進(jìn)入街道。
歷史
一旦人們開始生活在城市里,人類排泄物的問題就成了問題。作為開放的下水道,一批城市沿著巨大的河流建造。這種情況幾乎不令人滿意,因?yàn)榕c人密切接觸導(dǎo)致過多的周期性瘟疫。羅馬土木工程師用地下污水管的發(fā)明解決了這個(gè)問題。用磚砌成的羅馬下水道手工挖掘,收集城市廢物,沉積在下游。為了定期清潔,羅馬人建造了進(jìn)入這些下水道的通道。在約旦杰拉什古老的羅馬城,仍然可以看到封閉這些通道的石井蓋。
現(xiàn)代文明升級到羅馬人的水平還需要一段時(shí)間。芝加哥下水道系統(tǒng)于1856年開始建設(shè)。到1870年,紐約只鋪設(shè)了200英里(320公里)的下水道,今天鋪設(shè)了6200英里(1萬公里)。一個(gè)帶蓋的沙井可能建于19世紀(jì)初,不是用于下水道,而是用于水或城市天然氣管道。眾所周知,這些沙井還沒有存活到現(xiàn)在。
原料
井蓋由鑄鐵制成。鑄鐵是指將鐵熔化,然后澆注或鑄造到模具中。典型的井蓋采用灰鑄鐵鑄造。球墨鑄鐵因其強(qiáng)度大而被用于特殊井蓋,正如在飛機(jī)終端附近發(fā)現(xiàn)的?;诣T鐵由元素鐵和合金碳和硅組成。合金劑,主要是碳,使鑄鐵具有強(qiáng)度和耐久性。將錳加入鐵水中生產(chǎn)球墨鑄鐵。錳使鐵中的碳形成結(jié)核而不是薄片,使球墨鑄鐵具有更高的強(qiáng)度和延展性。
除鐵外,制造井蓋所需的其它原料是綠砂,它是用粘土粘在一起的沙子。生砂用于生產(chǎn)澆注鐵水的模具。砂混合物由約90%的硅砂、4-10%的粘土、2-10%的有機(jī)物(如煤)和2-5%的水組成。沙子不是綠色的。綠色是指鑄造過程中允許其保持濕潤的事實(shí)。
設(shè)計(jì)
每個(gè)井蓋,從較簡單到最華麗,首先由木頭或鋁制成。該模型用于制造澆注熔融鑄鐵的模具。井蓋表面的設(shè)計(jì)和創(chuàng)造井蓋的技術(shù)人員一樣多樣。所有的井蓋都是圓的,因?yàn)閳A形物體不能落入相同直徑的圓孔中。這很重要,因?yàn)樯尘闹亓亢苋菀讱⑺勒驹谒旅娴墓と?。圓形井蓋也可以在表面移動,因?yàn)樗鼈兛梢詽L動。有矩形實(shí)用工具箱蓋,但不安裝在維修孔上。
制造過程
所有鑄件,包括井蓋,都是在稱為鑄造廠的大型工廠生產(chǎn)的。廢鋼進(jìn)入鑄造廠,熔化合金化,留下鑄鐵。鑄鐵無處不在。一個(gè)典型的美國家庭包括大約2000磅(900公斤)的鑄鐵件,主要用作管道和管件,但也用于熔爐和空調(diào)。鑄造過程包括五個(gè)步驟:制模、制模、熔化/澆注、冷卻和精加工。