专利名称:分布式废旧轮胎预应力钢构储水调节系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种分布式废旧轮胎预应力钢构储水调节系统，包括上、下不等高的废旧轮胎预应力水库，水库侧壁由多个废旧轮胎环绕组成环状结构并分别施加预应力，其中内环钢绞线的预应力强度大于外环钢绞线预应力强度；在各废旧轮胎内设填充层保持表面平整做防水层，设置有出淤口及门、进水管和出水管。本实用新型借助于废旧轮胎的弹性支撑、寿命长等特点，各废旧轮胎预应力水库分别相互连通，通过处理器检测水位并控制储水量的流动变化，并能够自动控制保持水位，达到自动储水节水的目的。废旧轮胎预应力水库沉积的淤泥有利于保持土壤不流失。从而达到防止水土流失，利于植被固化土壤的效果。
【专利说明】 分布式废旧轮胎预应力钢构储水调节系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及废旧轮胎回收利用【技术领域】，具体涉及一种利用废旧轮胎整体组合形成的分布式废旧轮胎预应力钢构储水调节系统。
【背景技术】
[0002]随着我国汽车工业的飞速发展，废旧轮胎的数量不断攀升，中国每年产生的废旧轮胎以8%至10%的速度递增。2007年我国约有1.6亿条废旧轮胎，2010年，中国废旧轮胎产生量约达2.5亿条，回收利用率仅为50%左右，不到西方发达国家的30%。这些轮胎不仅污染环境，而且浪费资源，因而废旧轮胎的处理已成为严重的社会问题。经常可以看到废旧轮胎堆积如山的现象。一般的情况下，有些轮胎可以进行翻新修复，然后再重复使用。但更多的是将废旧轮胎回收后作炼胶，炼油等高污染的处理。尤其是钢丝轮胎的回收处理会有更多的污染问题。
[0003]世界各国对废旧轮胎资源的综合利用十分关注，废旧轮胎再生资源的利用能够在一定程度上缓解工业生产原料短缺的情况，特别是在橡胶、钢丝、炭黑方面；其利用过程产生的污染较使用原生资源小；使用价格较原生资源低，可产生较大的经济效益并可增加就业岗位。
[0004]我国由于缺乏相应的法规和激励政策，国内有关废旧轮胎的无序处理和非法利用使之成为诸多污染的来源，同时带来一些不利于和谐发展的社会问题。国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006?2020)指出，废弃物的资源化和循环利用是事关经济社会可持续发展和人民生活质量提高的重要问题之一。废旧轮胎回收和利用的规范化在中国是迟早的事情，当务之急是如何发展并完善可大量消耗废旧轮胎的综合利用途径，特别是那些可减少二次污染的再利用方法和技术。废旧轮胎的原形利用或原形改制基本不会产生二次污染，是目前最受欢迎和提倡的再利用方式，但相应的废旧轮胎消耗量不大。
[0005]另一方面，为了满足不断提高的材料性能要求，橡胶朝着高强度、耐磨、稳定和耐老化的方向发展，但是同时造成了废弃后的橡胶长时期不能自然降解的问题，大量的废旧橡胶造成了比塑料污染(白色污染)更难处理的黑色污染，而且浪费了宝贵的橡胶资源。全世界每年有数百万吨废橡胶产生，数量如此巨大，如何对其进行有效处理已成为全社会普遍关注的问题。
[0006]然而针对废旧轮胎的处置，迄今为止还没有一种全面满足环保、节能、高效、低成本要求的方法。通过化工处理废旧橡胶的各种方法不尽如人意，目前有部分专利提供物理方法利用废旧轮胎的方案，例如采用废旧轮胎作为护栏表面的缓冲层，用于克服弹簧等机械式缓冲结构存在结构复杂，造价高，不利于推广使用的问题。但这种方式只是被动地利用废旧轮胎的韧性特点，并没有充分利用废旧轮胎自身仍具有的弹性和支撑性等力学性能。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的是充分利用每个废旧轮胎自身的力学性能，与预应力钢绞线或钢筋或预应力钢筋相结合构成整体组合结构的分布式废旧轮胎预应力钢构储水调节系统，降低了制造成本，避免环境污染，同时能够节约回收水资源达到储水保土功能。
[0008]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种废旧轮胎预应力水库，包括废旧轮胎组合体地基和废旧轮胎水库本体；所述废旧轮胎组合体地基是由多个并列分布的废丨日轮胎通过横向和纵向预应力钢绞线或钢筋或预应力钢筋固定而成的整体；对废旧轮胎组合体地基进行填充和防渗处理；废旧轮胎水库本体是在废旧轮胎组合体地基上，沿椭圆形、或圆形或方形向上交错堆砌废旧轮胎形成水库侧壁，所述水库侧壁由多个废旧轮胎环绕组成环状结构，在各废旧轮胎内贯穿有外环钢绞线或钢筋和内环钢绞线或钢筋并分别施加预应力，其中内环钢绞线或钢筋的预应力强度大于外环钢绞线或钢筋预应力强度；多层预应力圆环组合体上下叠加后，贯穿并固定轴向预应力钢绞线或钢筋并施加预应力，形成预应力椭圆环形或圆环形或柱形立体结构；在各废旧轮胎内设填充层保持表面平整，在平整表面做防水层，在防水层外侧固定有面层；所述废旧轮胎水库本体底部侧壁设置有出淤口及门，在废丨日轮胎水库本体上侧连通有进水管，下侧连通有出水管。在废I日轮胎水库本体内部上侧和下侧分别设置有上水位传感器和下水位传感器。在废旧轮胎本体内设置有滤网，滤网与废旧轮胎本体内壁围成过滤层，所述上水位传感器和下水位传感器位于过滤层内。在相邻废旧轮胎对接面的内侧位置连接有内张紧器。所述内张紧器是在一个中心调节螺套的两端分别螺纹连接有顶杆，两侧螺纹为反螺纹，两侧顶杆的末端分别设置有顶脚，两侧顶脚设置有用于安置钢绞线或钢筋的通孔。在相邻废旧轮胎之间设置有保持相邻废旧轮胎不发生上下错位的定型件。所述定型件包括上、下面板和腹板，以及在上、下面板上分别设置有固定孔。所述防渗处理或防水层是在废旧轮胎水库本体内壁或底层铺设防水土工膜。
[0009]一种包含所述废旧轮胎预应力水库的分布式废旧轮胎储水系统，上、下不等高的废旧轮胎预应力水库之间通过输水管连通，上部废旧轮胎预应力水库的出水管通过输水管与废旧轮胎预应力水库的进水管连通，整体形成立体的补偿供水网络结构；在每个废旧轮胎预应力水库的进水管和出水管分别设置有进水控制阀和出水控制阀，同时在每个废旧轮胎预应力水库内的上、下侧分别设置有上水位传感器和下水位传感器，所述上水位传感器和下水位传感器分别于处理器的信号输入端连接，处理器的控制端分别与各进水控制阀和出水控制阀连接。在上侧废旧轮胎预应力水库与下侧废旧轮胎预应力水库之间的区域沿地势低的区域铺设废旧轮胎引流层，该废旧轮胎引流层由多个并列分布的废旧轮胎通过横向和纵向预应力钢绞线或钢筋或预应力钢筋固定而成的整体；对废旧轮胎组合体地基进行填充和防渗处理；在各废旧轮胎内设填充层保持表面平整，在平整表面做防水层，在防水层外侧固定有面层；各引流层的低水位端与下部废旧轮胎预应力水库连通。
[0010]本实用新型的有益效果是:1、本实用新型借助于预应力钢绞线或钢筋或预应力钢筋和废旧轮胎相结合，充分利用废旧轮胎的弹性支撑、寿命长等特点，预应力钢绞线或钢筋或预应力钢筋提供拉力，废旧轮胎提供内支撑力，拉力和支撑力共同作用下，结构非常稳定可靠。零散的废旧轮胎单体组合形成整体，充分发挥废旧轮胎的力学性能，废旧轮胎水库做有效防渗措施后，可以作为依次串联的调节式水库，达到废物利用目的。借助于废旧轮胎很高的强度和韧性，以及很长的服务年限可以使相应的围栏设施也具有应有的强度和柔性。
[0011]2、由于施加预应力后各轮胎在相互挤压时产生位移，框架可以调节补偿位移量，使钢绞线或钢筋处于费弯曲的最佳拉伸状态。另外，长年累月使用的分布式废旧轮胎预应力钢构储水调节系统，废旧轮胎会有不同长度的老化现象，通过内张紧器的可调性进一步对钢绞线或钢筋施加预应力，提高水库的使用寿命。
[0012]3、各废旧轮胎预应力水库分别相互连通，并能够自动控制保持水位，达到自动储水节水的目的。废旧轮胎预应力水库沉积的淤泥有利于保持土壤不流失。从而本实用新型利用废旧轮胎达到防止水土流失，利于植被固化土壤的效果。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型分布式废旧轮胎储水系统示意图；
[0014]图2是本实用新型废旧轮胎预应力水库的主体结构示意图；
[0015]图3是本实用新型废旧轮胎预应力水库的立体结构示意图；
[0016]图4是图3的剖面结构示意图；
[0017]图5是本实用新型本实用新型废旧轮胎预应力水库的单层预应力结构示意图；
[0018]图6是本实用新型本实用新型废旧轮胎预应力水库的局部立体示意图之一；
[0019]图7是本实用新型本实用新型废旧轮胎预应力水库的局部立体示意图之二 ；
[0020]图8是图5的局部放大结构示意图；
[0021]图9是定型件的立体结构示意图；
[0022]图10是图8中分布式废旧轮胎储水系统的电路控制框图。
[0023]图中标号I为废旧轮胎，2为外环预应力钢绞线或钢筋，3为内环预应力钢绞线或钢筋，4为轴向预应力钢绞线或钢筋，5为端部固定件，6为支撑件，61为面板，62为腹板，63为固定孔，7为内张紧器，8为废旧轮胎预应力水库，9为填充层，10为防水层，11为外层，12为出淤口，13为门，14为废旧轮胎组合体地基，15为储水，16为淤泥，17为进水管，18为出水管，19为进水控制阀，20为出水控制阀，21为上水位传感器，22为下水位传感器，23为滤网，24为输水管，25为锚杆，26为斜向预应力钢绞线或钢筋，27为山坡，28为积水导槽，29为双向水泵。
[0024]【具体实施方式】:
[0025]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0026]实施例1:一种废旧轮胎预应力水库，参见图2、图3和图4，废旧轮胎组合体地基14是由多个并列分布的废旧轮胎I通过横向和纵向预应力钢绞线或钢筋或预应力钢筋固定而成的整体，废旧轮胎组合体地基14的底部可以通过锚杆25固定在地表。废旧轮胎水库本体是在废旧轮胎组合体地基14上，沿椭圆形、或圆形或方形向上交错堆砌废旧轮胎形成水库侧壁。参见图2、图3和图6，各废旧轮胎沿轴向贯穿有轴向预应力钢绞线或钢筋4，参见图2、图3和图7，倾斜分布的废旧轮胎沿斜向贯穿有斜向预应力钢绞线或钢筋26。图2中，依山坡设置有积水导槽28，可以将废旧轮胎引流层与积水导槽28连通。
[0027]参见图5，水库侧壁由多个废旧轮胎环绕组成环状结构，在各废旧轮胎内贯穿有外环预应力钢绞线或钢筋2和内环预应力钢绞线或钢筋3并分别施加预应力，其中内环钢绞线或钢筋的3预应力强度大于外环钢绞线或钢筋预应力强度2。参见图6和图7，多层预应力圆环组合体上下叠加后，贯穿并固定轴向预应力钢绞线或钢筋并施加预应力，形成预应力椭圆环形或圆环形或柱形立体结构。参见图3，在各废旧轮胎I内设填充层9保持表面平整，在平整表面做防水层10，在防水层10外侧固定有面层；所述废旧轮胎水库本体底部侧壁设置有出淤口 12及门13。参见图4，在废旧轮胎水库本体上侧连通有进水管17，下侧连通有出水管18。在废旧轮胎水库本体内部上侧和下侧分别设置有上水位传感器21和下水位传感器22。在废旧轮胎本体内设置有滤网23，滤网23与废旧轮胎本体内壁围成过滤层，所述上水位传感器21和下水位传感器22位于过滤层内。在每个废旧轮胎预应力水库的进水管17和出水管18分别设置有进水控制阀19和出水控制阀20。
[0028]参见图8，在相邻废旧轮胎对接面的内侧位置连接有内张紧器7。所述内张紧器7是在一个中心调节螺套的两端分别螺纹连接有顶杆，两侧螺纹为反螺纹，两侧顶杆的末端分别设置有顶脚，两侧顶脚设置有用于安置钢绞线或钢筋的通孔。
[0029]参见图9，在相邻废旧轮胎之间设置有保持相邻废旧轮胎不发生上下错位的定型件6。所述定型件包括上、下面板I和腹板62，以及在上、下面板上分别设置有固定孔63。
[0030]实施例2:—种分布式废旧轮胎储水系统，包含实施例1所述的废旧轮胎预应力水库，参见图1，上、下不等高的废旧轮胎预应力水库8之间通过输水管24连通，上部废旧轮胎预应力水库的出水管通过输水管与废旧轮胎预应力水库的进水管连通，整体形成立体的补偿供水网络结构；在每个废旧轮胎预应力水库的进水管和出水管分别设置有进水控制阀和出水控制阀，同时在每个废旧轮胎预应力水库内的上、下侧分别设置有上水位传感器和下水位传感器。参见图10，上水位传感器Al和下水位传感器A2分别于处理器的信号输入端连接，处理器的控制端分别与各进水控制阀BI和出水控制阀B2连接。还可以在每个废旧轮胎预应力水库的出水管上安装双向水泵29，当上游向下流动使，双向水泵29不工作，将下游水库向上提升时，双向水泵工作29。在上侧废旧轮胎预应力水库与下侧废旧轮胎预应力水库之间的区域沿地势低的区域铺设废旧轮胎引流层，该废旧轮胎引流层由多个并列分布的废旧轮胎通过横向和纵向预应力钢绞线或钢筋或预应力钢筋固定而成的整体；在各废旧轮胎内设填充层保持表面平整，在平整表面做防水层，例如采用防水土工膜，在防水层外侧固定有面层；各引流层的低水位端与下部废旧轮胎预应力水库连通。
【权利要求】
1.一种分布式废旧轮胎预应力钢构储水调节系统，其特征是:包括废旧轮胎组合体地基和废I日轮胎水库本体；所述废I日轮胎组合体地基是由多个并列分布的废旧轮胎通过横向和纵向预应力钢绞线或钢筋或预应力钢筋固定而成的整体；对废旧轮胎组合体地基进行填充和防渗处理；废旧轮胎水库本体是在废旧轮胎组合体地基上，沿椭圆形、或圆形或方形向上交错堆砌废旧轮胎形成水库侧壁，所述水库侧壁由多个废旧轮胎环绕组成环状结构，在各废旧轮胎内贯穿有外环钢绞线或钢筋和内环钢绞线或钢筋并分别施加预应力，其中内环钢绞线或钢筋的预应力强度大于外环钢绞线或钢筋预应力强度；多层预应力圆环组合体上下叠加后，贯穿并固定轴向预应力钢绞线或钢筋并施加预应力，形成预应力椭圆环形或圆环形或柱形立体结构；在各废旧轮胎内设填充层保持表面平整，在平整表面做防水层，在防水层外侧固定有面层；所述废旧轮胎水库本体底部侧壁设置有出淤口及门，在废旧轮胎水库本体上侧连通有进水管，下侧连通有出水管。2.根据权利要求1所述的分布式废旧轮胎预应力钢构储水调节系统，其特征是:所述防渗处理或防水层是在废旧轮胎水库本体内壁或底层铺设防水土工膜。3.根据权利要求1所述的分布式废旧轮胎预应力钢构储水调节系统，其特征是:在废旧轮胎水库本体内部上侧和下侧分别设置有上水位传感器和下水位传感器。4.根据权利要求3所述的分布式废旧轮胎预应力钢构储水调节系统，其特征是:在废旧轮胎本体内设置有滤网，滤网与废旧轮胎本体内壁围成过滤层，所述上水位传感器和下水位传感器位于过滤层内。5.根据权利要求1-4任一项所述的分布式废旧轮胎预应力钢构储水调节系统，其特征是:在相邻废旧轮胎对接面的内侧位置连接有内张紧器。6.根据权利要求5所述的分布式废旧轮胎预应力钢构储水调节系统，其特征是:所述内张紧器是在一个中心调节螺套的两端分别螺纹连接有顶杆，两侧螺纹为反螺纹，两侧顶杆的末端分别设置有顶脚，两侧顶脚设置有用于安置钢绞线或钢筋的通孔。7.根据权利要求1所述的分布式废旧轮胎预应力钢构储水调节系统，其特征是:在相邻废旧轮胎之间设置有保持相邻废旧轮胎不发生上下错位的定型件。8.根据权利要求7所述的分布式废旧轮胎预应力钢构储水调节系统，其特征是:所述定型件包括上、下面板和腹板，以及在上、下面板上分别设置有固定孔。9.一种分布式废旧轮胎储水系统，其特征是:包括上、下不等高的废旧轮胎预应力水库，每个废旧轮胎预应力水库包括废旧轮胎组合体地基和废旧轮胎水库本体；所述废旧轮胎组合体地基是由多个并列分布的废旧轮胎通过横向和纵向预应力钢绞线或钢筋或预应力钢筋固定而成的整体；对废旧轮胎组合体地基进行填充和防渗处理；废旧轮胎水库本体是在废旧轮胎组合体地基上，沿椭圆形、或圆形或方形向上交错堆砌废旧轮胎形成水库侧壁，所述水库侧壁由多个废旧轮胎环绕组成环状结构，在各废旧轮胎内贯穿有外环钢绞线或钢筋和内环钢绞线或钢筋并分别施加预应力，其中内环钢绞线或钢筋的预应力强度大于外环钢绞线或钢筋预应力强度；多层预应力圆环组合体上下叠加后，贯穿并固定轴向预应力钢绞线或钢筋并施加预应力，形成预应力椭圆环形或圆环形或柱形立体结构；在各废旧轮胎内设填充层保持表面平整，在平整表面做防水层，在防水层外侧固定有面层；所述废丨日轮胎水库本体底部侧壁设置有出淤口及门，在废旧轮胎水库本体上侧连通有进水管，下侧连通有出水管；上、下不等高的废旧轮胎预应力水库之间通过输水管连通，上部废旧轮胎预应力水库的出水管通过输水管与废旧轮胎预应力水库的进水管连通，整体形成立体的补偿供水网络结构；在每个废旧轮胎预应力水库的进水管和出水管分别设置有进水控制阀和出水控制阀，同时在每个废旧轮胎预应力水库内的上、下侧分别设置有上水位传感器和下水位传感器，所述上水位传感器和下水位传感器分别于处理器的信号输入端连接，处理器的控制端分别与各进水控制阀和出水控制阀连接。10.根据权利要求9所述的分布式废旧轮胎储水系统，其特征是:在上侧废旧轮胎预应力水库与下侧废旧轮胎预应力水库之间的区域沿地势低的区域铺设废旧轮胎引流层，该废旧轮胎引流层由多个并列分布的废旧轮胎通过横向和纵向预应力钢绞线或钢筋或预应力钢筋固定而成的整体；在各废旧轮胎内设填充层保持表面平整，在平整表面做防水层，在防水层外侧固定有面层；各引流层的低水位端与下部废旧轮胎预应力水库连通。
【文档编号】E04H7-02GK204266661SQ201420408437
【发明者】魏群, 魏鲁双, 刘尚蔚, 尹伟波, 彭成山 [申请人]华北水利水电大学