地下蓄水装置与海绵城市的雨水系统及施工工艺的制作方法

本发明涉及地下蓄水装置与雨水收集系统,更具体地说，它涉及一种海绵城市的雨水系统及施工工艺。

背景技术：

海绵城市具有明确定义，即城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。

现检索到一篇公布号为cn105908820a的中国专利文件，其名称为一种海绵城市用地下蓄水净水一体化系统，该方案中记载系统主要由沉砂池、下沉式绿地、地下蓄水池及设备间组成。雨水经沉砂后流入到下沉式绿地进行渗透预处理，然后进入地下蓄水池。

为了增加系统的蓄水能力，蓄水池的体积往往比较大，一般就有篮球场那么大。而海绵城市中水系统是一项长久使用的里子工程，一般建设好的水系统，使用周期在10年以上。

而问题在于，雨水中本身带有杂质在常年的累积会导致蓄水池中将有一层较厚的污浊浆层，污浊浆层将影响蓄水池中的水质。

技术实现要素：

本发明的目的是提供第一目的是提供一种地下蓄水装置，达到工作人员进入到罐体内部以吸浆按聚料槽轨迹清理罐体内污浊浆层的目的。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种地下蓄水装置，包括罐体、连通于罐体的进、出管，还包括开设于罐体用于人员进出的通孔、设于罐体内底呈条状的聚料槽，所述聚料槽由罐体内中心至外边沿层层叠合设置，内外相邻布置的聚料槽之间形成防滑条。

通过采用上述技术方案，罐体用于埋在地面进行雨水的收集，进管用于雨水导入罐体，出管用于抽水工具将水抽离罐体使用，使用方向可以浇灌、卫生用水。

罐体的体积比较大，通孔用于在罐体内排完水后，工作人员爬至罐体内部，通过抽泥浆设备（泥浆泵等）将罐体内部积蓄的污浊物排出。

罐体底部的面积较大，污浊浆料的流动性较差，泥浆泵使用时，需要工作人员推动，逐步的罐体底部清理干净；泥浆使得罐体底部摩擦阻力较小，此过程中泥浆泵的吸口管易与罐体底部发生打滑偏移；而聚料槽的作用在于，浆泵的吸口管放置在聚料槽后，聚料槽的槽壁对浆泵的吸口管的进行隔挡，吸管口沿着聚料槽的轨迹移动，减少了吸管口的打滑现象，提高了罐体清理效率。

若聚料槽为面积较大的方孔、圆孔之类，吸管孔在聚料槽内的二维自由度仍然较大，仍然会出现较高频率的吸管口在聚料槽内打滑的现象，聚料槽为条状便于吸管口沿着聚料槽延伸方向进行定向一维度移动，减少了吸管口的打滑现象，提高了罐体清理效率。

聚料槽凹陷，具有汇聚污浊浆料的目的，便于吸浆泵集中收集浆料，提高罐体清理效率。

聚料槽由内至外边沿设置，层层叠合设置，便于吸浆泵由外至内以环绕的轨迹的方式处理浆料。

防滑条与聚料槽的起伏关系，增加了罐体地面的粗糙度，减少了员工在罐体底面行走滑到的情况发生。

较佳的，所述防滑条呈朝内中心弯曲的弧线状。

通过采用上述技术方案，弧形状对员工的清理行走起到指引作用，弧线状使得聚料槽的槽壁更加光顺，减少了浆泵的吸口管与聚料槽的槽壁相互隔挡的情况发生，有助于清理罐体内的泥浆层，提高了清理效率。

较佳的，所述聚料槽的内底下陷成锥面，所述防滑条的截面沿罐体的下方至上方逐渐缩小。

通过采用上述技术方案，锥面的目的在于，将泥浆料尽可能多的集中在罐体的中心凹陷处，便于泥浆泵的集中清理，提高清理效果。防滑条的截面逐渐缩小，使得聚料槽的截面逐渐增大，聚料槽内可以沉淀更多的泥浆，便于员工通过浆泵的吸口管快速清理；

防滑条上端用于员工踩踏，上端的截面越小，对员工脚底的压强越大，故单位面积上的摩擦力越大，员工踩踏在防滑条更加难以打滑。

较佳的，所述罐体的底部预埋有插杆，防滑条包括连续拼接的防滑块，所述防滑块与插杆插固并且两者之间设有黏胶层。

通过采用上述技术方案，防滑条较长时，直接罐体的底部浇筑而成的难度较大；而通过提前预制的防滑块，可以减防滑条形成难度；

防滑块提前制作，可以减少罐体的制作工序；

插杆起到定位与骨架的作用，第一是为了加速防滑块与罐体底部的定点安装，防滑块位置可以相对插杆轻微移动，使得前后防滑块之间可以正常顺接，然后通过黏胶层将防滑块与罐体进一步固定，黏胶层的保护使得插杆被密封，插杆难以发生于水接触后的腐蚀。

较佳的，所述聚料槽连通呈同心的圆环状排布。

通过采用上述技术方案，圆环状使得浆泵一次性罐体底部绕一圈的泥浆层清理完毕，并给由外至内清理时，外边沿较高位置的泥浆层提前清理后，中心偏下方的泥浆难以克服重力向外部扩张，减少了清理过程中泥浆向清理后洁净位置流动的情况发生，提高泥浆清理效果。

较佳的，所述聚料槽彼此连通呈螺旋状排布。

通过采用上述技术方案，螺旋状便于员工由外边沿至内直接沿螺旋轨迹清理泥浆，泥浆清理更加便捷。

较佳的，所述聚料槽从内中心至外边沿交错布置。

通过采用上述技术方案，交错布置的聚料槽，防滑条也交错布置，提高了罐体有内至外布置时防滑条的密集度，缩短了防滑条在罐体径向的间距，若浆泵或者员工发生翻滚时，会向罐体中心滚动，防滑条径向间距缩短，增加了对翻滚员工或者对浆泵的阻挡效果。

本发明的目的是提供第二目的是提供一种海绵城市的雨水系统，达到便于清理罐体底部泥浆层的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种海绵城市的雨水系统，包括由上至下依次布置的渗水层、开设用渗水孔的支撑层、与渗水孔相通的雨水管，所述雨水管的下方连通所述地下蓄水装置的进管，所述出管上依次连通有水泵与出水管，所述通孔安装有连通于地面的管道，所述管道弯折形成一个横向的保护管。

通过采用上述技术方案，渗水层用于地面水的过滤与下渗，支撑层对上方的结构起到支撑作用，减少坍塌现象的情况发生。

雨水通过雨水管导流到雨水管，然后流动到罐体内进行蓄水。

水泵用于将罐体内的水抽送到需要使用工位，形成水循环。

管道用于员工爬行进入到罐体内，可以通过拉绳将员工与浆泵送到罐体内；

而罐体具有横向的保护管作用在于：管道开口打开时，有人意外摔入时，保护管对人起到一个竖向支撑的作用，人难以直接掉落到罐体内部。

较佳的，所述地下蓄水装置有两个，在前的罐体的进管连接雨水管，在后罐体的出管连通水泵；

在前的罐体的出管与后罐体的进管连通有溢水管；

所述管道呈z字形。

通过采用上述技术方案，两个罐体连通的作用在于，在前罐为沉淀罐，为在后的罐体过滤沉淀一部较大颗粒的杂质。

本发明的目的是提供第三目的是提供一种海绵城市的雨水系统的施工工艺，达到便于水循环系统中罐体在长期使用后，进行淤泥清理。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一步，基坑开挖与支护：首先确定开挖顺序和深度，然后分段分层有序下挖，挖成后进行修边与清底；然后根据施工要求搭建基坑支护，采用密目式安全网做封闭式防护；

第二步，蓄水装置施工：

a、洞身开挖：将洞身自上而下分为上部与下部断面进行开挖；

b、开挖完成后，先进行临时喷砼施工，再进行系统锚杆安装、挂网及喷砼施工得到密封的罐体，罐体地面浇筑呈锥形面，在锥形面上按预定的防滑条形状用水泥固定滑块；

c、预设溢水管、管道、出管、进管、水泵、出水管，在罐体中开设口子，溢水管、管道、出管、进管、出水管连接至罐体；

d、填埋洞身，并做夯实处理；

第三步，基坑施工：

a、根据施工要求将基坑填埋至深度6.5-7.6m处，在填埋过程中封堵雨水连接管，填埋完成后夯实基坑，清扫杂物；

b、预埋雨水管，控制雨水管的安装位置，同时打开雨水连接管并将其与雨水管相互连接；

c、在雨水管的上端浇筑混凝土，在浇筑过程中预留渗入孔，形成支撑用的混凝土层，并对其进行冲洗；

d、在混凝土层上铺设渗水层，用夯机夯实；

e，在混凝土层上填埋种植土，并在种植土上铺设生态砌块，预留大型植被种植区，大型植被种植区种植大型植被，在生态砌块内的口子中撒播小型植被种子。

通过采用上述技术方案，混凝土浇筑成罐体，罐体在地面底部积蓄水，员工通过管道爬到罐体内部，对罐体内部进行清理。

附图说明

图1是实施例1的内部结构示意图；

图2是实施例1中管道内部结构示意图；

图3是实施例1中罐体横向剖口后的底部结构示意图；

图4是实施例1中锥面、插杆、防滑块的连接关系示意图；

图5是实施例2中罐体横向剖口后的防滑条螺旋状的俯视示意图；

图6是实施例3中罐体横向剖口后的防滑条交错状的俯视示意图；

图7是实施例4的结构示意图。

图中：1、罐体；11、进管；12、出管；13、通孔；14、管道；141、保护管；15、出水管；2、锥面；21、聚料槽；22、防滑条；24、插杆；23、防滑块；25、黏胶层；3l、立柱；32、半球形块；33、斜杆；41、爬梯；42、拉环；43、翻盖；44、安全门；51、渗水层；511、生物膜过滤层；512、碎石组层；52、支撑层；53、雨水管；54、水泵；55、溢水管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1，一种地下蓄水装置，如图1所示，包括罐体1，罐体1底面面积为200平米，罐体1的高度为5米。

罐体1为内部形成一个蓄水腔。

罐体1内部固定有一个立柱3l，立柱3l位于罐体1中心并通过水泥固定；立柱3l上端固定有斜杆33，斜杆33上端固定在罐体1的顶部，斜杆33与立柱3l组合对罐体1进行有效的支撑。

罐体1上端连接有进管11，进管11用于将收集的雨水导流到管内部；罐体1的侧面连接有出管12；出管12一端伸入到罐体1内部，出管12另一端连接到水泵54，水泵54排水端连接出水管15，通过水泵54的抽吸作用，将罐体1内的水通过出水管15浇灌。

罐体1的上端开设有通孔13，通孔13端部固定有连通的管道14，管道14的截面为方形，方形边长为1.5米。

如图2所示，可以看到，管道14呈z字状，管道14包括两个上下交错的竖管142，两个竖管142之间连通有水平放置的保护管141，保护管141长度3米，保护管141对掉入管道14内的人员进行支撑，减少人员直接滑入到罐体1内部的几率，提高了管道14对失足人员的安全性能。

保护管141上通过合页安装可以开闭的安全门44，减少失足人员擅自进入到罐体1内部的几率，减少了失足人员淹死在罐体1内的可能。

管道14的上端通过转轴旋转连接有翻盖43，管道14的上端部开设有切口，翻盖43旋转抵触在切口的切面上，使得翻盖43盖合管道14，翻盖43与管道14的上端部通过挂锁进行锁合，减少非工作人员擅自进入管道14内部几率。

管道14内安装有爬梯41与拉环42，爬梯41用于员工自地面进入到管道14内部；而拉环42的作用在于，用于缠绕拉绳，员工与设备可以通过拉绳下滑到罐体1内部。

如图3所示，罐体1的内底面为下陷的锥面2，锥面2为圆锥面2，锥面2的母线与水平面的倾斜角为2-10度，本实施例中倾斜角度采用3度；倾斜角度过大，不易人员站立，倾斜角度过小，泥浆难以大面积汇聚在罐体1的中心处。

锥面2的中心固定有上凸的半球形块32，立柱3l被半球形凸块围绕固定，增加了立柱3l的底部的结构强度。半球形块32的外壁为弧形面，便于泥浆向半球面形块边沿流动。

锥面2上固定有防滑条22，防滑条22为弧形条，防滑条22由锥面2的中心至外层布置；

防滑条22围绕呈圆环，锥面2的圆环由中心至外边沿层层同心布置，圆环状使得浆泵一次性绕罐体1一圈清理泥浆层。

在同一个圆周半径上设置防滑条22，相邻两者之间形成聚料槽21。聚料槽21沿着形成轨道，用于泥浆泵的吸口管滑移，减少泥浆泵的吸口管在吸浆料过程中的偏移。

如图4所示，锥面2的底部预埋有插杆24，插杆24为涂油防锈漆的钢筋；防滑条22由防滑块23拼接而成，防滑块23开设有插孔，插孔呈长条状设置；在插孔内与防滑块23的底部涂有混凝土，该混凝土形成黏胶层25，然后插杆24插入到插孔中实现防滑块23与锥面2的固定。

防滑块23为钝角三角形状，防滑块23的尖角朝锥面2的边沿倾斜设置；防滑条22上端用于员工踩踏，上端的截面越小，对员工脚底的压强越大，故单位面积上的摩擦力越大，员工踩踏在防滑条22更加难以打滑。

实施例2，一种地下蓄水装置，其与实施例1的不同之处在于，如图5所示，防滑条22连接成螺旋状，螺旋的旋心为半球形块32；故聚料槽21为螺旋状，螺旋状便于员工由外边沿至内直接沿螺旋轨迹清理泥浆，泥浆清理更加便捷。

实施例3，一种地下蓄水装置，其与实施例1的不同之处在于，如图6所示，内外相邻的防滑条22交错布置，提高了罐体1有内至外布置时防滑条22的密集度，缩短了防滑条22在罐体1径向的间距，若浆泵或者员工发生翻滚时，会向罐体1中心滚动，防滑条22径向间距缩短，增加了对翻滚员工或者浆泵的阻挡效果。

实施例4，海绵城市的雨水系统，如图7所示，包括中间绿化带包括植被种植区，植被种植区包括生态砌块层及种植土层，生态砌块层与种植土层由上而下设置。生态砌块层铺设后，中间绿化带看上去整齐划一，十分美观，而且能够有效防止水土流失。

植被种植区下端设有渗水层51。

渗水层51包括碎石组层与生物膜过滤层511；

碎石组层包括由上至下铺设的粗碎石层512、中碎石层、细碎石层。粗碎石、中碎石、细碎石由上而下依次铺设，粗碎石之间形成空隙较大，能够过滤掉雨水中的大颗粒杂质，中碎石之间的铺设密度比粗碎石大，形成的空隙变小，能够过滤掉雨水中的中颗粒杂质；细碎石之间的铺设密度非常大，铺设缜密，空隙微小，能够过滤雨水中的小颗粒杂质；如此有层次的铺设碎石，在雨水下渗过程中实现初步净水。

粗碎石层、中碎石层、细碎石层及生物膜过滤层511由上而下设置。

渗水层51的下端设有支撑层52，支撑层52为混凝土层，支撑层52上均匀设有渗水孔。混凝土层的下端设有雨水管53，渗水孔与雨水管53相互连通。

雨水管53的下方安装有如实施例1或实施例2或实施例3中的地下蓄水装置。

罐体1的数量有两个，一个罐体1与雨水管53连通，用于与水流的上流为连通，故为在前的罐体1，而在前罐体1的下流位放置有在后的罐体1。

在前罐体1的出管12与在后罐体1的进管11通过溢水管55连通，在前的罐体1具有良好的沉淀作用。

而在后罐体1的出管12上连接有水泵54，水泵54连接有出水管15；出水管15一端设于中间绿化带两侧的道路上，出水管15的另一端设有双向喷头，利用双向喷头像植物进行灌溉。

实施例5，海绵城市的雨水系统的施工工艺，

第一步，基坑开挖与支护：首先确定开挖顺序和深度，然后分段分层有序下挖，挖成后进行修边与清底；然后根据施工要求搭建基坑支护，采用密目式安全网做封闭式防护；

第二步，蓄水装置施工：

a、洞身开挖：洞身开挖：将洞身自上而下分为上部与下部断

面进行开挖；下部断面开挖考虑到开挖机械性能，确定开挖高度为6-7m：上部断面开挖高度为7.7m-8.7m。先开挖下部断面，下部断面每循环掘进0.5m-1.1m，下部断面与上部断面之间距离达到2m以上后，开始上部断面压顶开挖，压顶每循环掘进1.2m。若下上部断面有一定距离时，下、上部断面进行平行作业，洞身

挖进3.2m。

b、开挖完成后，先进行临时喷砼施工，再进行系统锚杆安装、挂网及喷砼施工得到密封的罐体1，罐体1地面浇筑呈锥形面，在锥形面上预先按照轨迹利用混凝土胶固插杆24，罐体1地面浇筑呈锥形面，然后养护48小时，保证罐体1具有足够的结构强度；

将防滑块23按照插杆24的位置进行插合定位，然后再防滑块23与锥形面上涂上混凝土实现胶固，使得防滑块23安装防滑条22的轨迹排布。

c、借助钻机根据施工要求开挖孔洞，并按照施工要求，在对应的孔洞内预设溢水管55、管道14、出管12、进管11、水泵54、出水管15，在罐体1中开设口子，溢水管55、管道14、出管12、进管11、出水管15连接至罐体1；出水管15的喷水端安装双向喷头，双向碰头高出道路路面30cm，每个10m设置一个双向喷头。

d、填埋洞身，并做夯实处理；

第三步，基坑施工：

a、根据施工要求将基坑填埋至深度6.5-7.6m处，在填埋过程中封堵雨水连接管，填埋完成后夯实基坑，清扫杂物；

b、预埋雨水管53，控制雨水管53的安装位置，同时打开雨水连接管并将其与雨水管53相互连接；

c、在雨水管53的上端浇筑混凝土，在浇筑过程中预留渗入孔，形成支撑用的混凝土层，并对其进行冲洗；

d、在混凝土层上铺设渗水层51，首先混凝土层上铺设有一层10cm厚的生物膜，并在其上端浇筑混凝土保护层，并在浇筑过程中预留渗水孔，夏季温度20度以上养护24h，冬季温度低于20度时养护48h；；养护完成后对其进行冲洗，干燥12h。

然后取细碎石，将细碎石均匀平铺在混凝土保护层上，采用夯机夯实，形成细碎石层；

接着，将中碎石均匀平铺在细碎石层上，采用夯机夯实，形成中碎石层；

最后，将粗碎石均匀平铺在中碎石层上，采用夯机夯实，形成粗碎石层，用夯机夯实；

e，在混凝土层上填埋种植土，并在种植土上铺设生态砌块，预留大型植被种植区，大型植被种植区种植大型植被，在生态砌块内的口子中撒播小型植被种子。