日本的“水”

图说检修孔工厂

文化

色彩丰富的日本艺术井盖(行业术语:检修孔——译注)在国内外人气很高,但鲜为人知的是埋在沥青路面下方的井盖以外部分也具有优良的功能。笔者走访了检修孔生产工厂,对上色流水线、铸造工艺和性能测试等方面进行了采访。

高性能检修孔并非简单的圆盘

水从井盖下面喷涌而出

近年来,从梅雨时节起到整个夏季期间,日本遭遇集中强降雨和局地暴雨的现象日益频发。大家经常可以从电视和视频网站上看到上图那样水从路面喷涌而出的景象。尽管有人会惊讶地以为“井盖居然破裂了”,但其实这是检修孔充分发挥自身功能的一种表现。

大量雨水灌入导致下水道内压力异常升高时,检修孔的顶盖将会上浮1~2厘米,用于排气和排水。当压力下降后,又会严丝合缝地回到原来的位置。为了检查其性能,制造工厂会开展图片所示的压力释放耐顶升压测试。

检修孔原本指的是技术人员检查和维修地下设备时出入用的竖井。我们在马路上看到的是检修孔的顶盖部分,并非单纯的铁制圆盘。它由五个部件构成,包括顶盖、承载顶盖的底座、连接顶盖和底座的坚固蝶铰和锁、带锁的防滑落梯子。

将五个部件组装完成后的检修孔盖全貌

因此,即便下水道内水流汹涌,也很少发生井盖被冲走的情况。退一万步来说,即使井盖脱落,内部的梯子也可以防止井盖滑落。就算道路积水,无法看清路面,也不会发生井盖脱落后从检修孔落入下水道的事情。

平时用于进出检修孔的梯子还具有防止井盖跌落的功能

希望大家也能关注黑色检修孔和下水道

此次给笔者提供机会参观试验场景和检修孔制造工艺的企业叫做日之出水道机器株式会社,它是日本生产销售下水道用检修孔盖的行业龙头,市场份额大约占到了60%。负责接待我的枥木工厂生产部工作人员白井正明先生对日本检修孔的特点做了如下说明。

“由于是人员出入用的设备,所以轻型井盖比较便于开合。相反,如果用重型井盖,就不会脱落,不容易破损,发生位移松动的问题也会减少。由于结构简单且成本低廉,所以其他许多国家都采用重型井盖。但日本重视的是功能,所以选择了尽可能轻量化的做法。”

因此就需要高度的技术实力。为了防范位移松动,采用的是“大倾角对接结构”,井盖和底座之间按照一定角度进行对接。如此一来,虽然开合很方便,但成型就需要进行精密加工。白井先生自豪地说:“只有日本的检修孔才无须用螺钉和填料等手段就能防止井盖发生位移松动。”

顶盖侧面带有一定角度,借助重力与底座实现贴合。这种形状可以确保释放压力时顶盖上浮和自行复位的动作顺畅无碍

2016年面世的“井盖卡”成为一种流行事物后,井盖迎来一场空前的追捧热潮。但涂有颜色的艺术井盖占比仅不到1%,其他绝大部分都是默默支撑下水道工作的黑色井盖。生产部部长荒川健彦希望大家更多地关注其结构和功能,以及日本下水道系统本身的情况。

他说:“我们的检修孔具有优良的强度和结构,即使水从内部溢出,顶盖也不会脱落,还可以自动复位,就算发生意外情况,人也不会掉下去,每天4000辆汽车从表面通过也不会发生位移松动。我们觉得日本的检修孔是可以在世界上引以为傲的精密设备。”

左起分别是白井先生、负责宣传的和田Natsumi小姐、高桥璃花子小姐和荒川先生。他们前面摆放的是栃木工厂所在的大田原市的艺术井盖。四人摆出“井盖造型”

一起来参观检修孔生产一线!

日之出水道机器栃木工厂。除了检修孔盖外,还从事各种上下水道相关机器的制造和研发工作

工序① 准备砂型

铝制模型。这是检修孔盖的原型。图片是为横滨市制作的井盖模型,井盖上的图案是海湾大桥

工厂的立体仓库内收藏着多年来制造的4000多种井盖模型

用黏性优良的特殊砂土包裹模型后制作砂型

工序② 准备材料

70%的材料都是附近工厂的废旧金属。换言之,检修孔是资源再生制品

将达到品质标准的优质废铁投入高温电炉内

在废铁中加入镁和硫等物质,制成具有足够强度和耐腐蚀性的“球墨铸铁”

剔除混入材料中的杂质

工程③ 将材料注入砂型

将熔炉中熔解的材料注入砂型的浇注工序分为用于批量生产的“自动浇注”和用于少量定制产品或大型井盖的“手动浇注”生产线。图片是手动浇注作业景象

工匠浇注的“量”和“速度”将决定产品品质。砂型注入孔的形状设计也有独家秘诀

手工精心涂漆上色

工序④  成型

冷却后,砂型破裂就会呈现出右侧那样带着砂土的井盖形象。采用喷射无数细小铁珠的“喷丸处理(shotblast)”方法,清除掉表面的砂土,就会变成左侧的状态

工序⑤ 打磨

借助机械或人工手段打磨掉毛刺等多余部分

再采用机械加工对圆周侧面加以研磨,提高顶盖和底座的贴合精度

靠里边的是研磨前,近处是研磨后的效果。据说即使是0.2毫米的偏差也会发生松动问题

工序⑥ 涂装

所有井盖都会喷涂防止生锈的黑色油漆。采用与汽车车身一样的电喷方式均匀喷涂

把油漆干燥后的井盖和其他四个部件组装起来

工序⑦ 组装

做好的井盖会被运往物流中心

特殊工序 上色

上色是一道纯手工工序。上色工匠使用类似热狗面包酱汁瓶的容器,浇注彩色树脂

由于图案复杂,需要细致操作。据说面积较大的部分也必须均匀且水平地浇注树脂,很有难度。即便是熟练工,完成一块井盖的上色工作也要花上大约一个小时

用燃气喷火枪加热后,涂料就会凝固,发出锃亮的光泽。晾晒一整天使其完全干燥后就大功告成了

采访、撰文:铃木尚人
图片:三轮宪亮

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