专利名称：地下雨水系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及地下雨水(或废水)系统。
背景技术：
地下雨水系统用来构建成形成结构支承层以及接纳和疏散多余的水。这种系统 可代替用作此目的的传统骨料。这些系统已经应用到诸如停车场和道路的铺砌区 域，以及应用到建造地基。进一步的应用包括线性排水系统，其中，可用土工织物 中铺设的雨水疏散系统和例如应用到减少路旁的积水以防止道路被淹没的渗滤坑 系统来代替传统的排水管。
人们希望能简单地检查这种系统，以能简单地定位堵塞处且能进行常规的维护 作业。
尽管模块化系统(由许多同样的单元构成)是已知的，但是需要提供一种可比 以前组装和维护起来更容易的模块化系统。
发明内容
在第一总体方面，本发明提供一种大体立方体外形的模块化地下雨水单元，该 单元具有相同的矩形顶面和底面，它们由一组四个支柱隔开，每个支柱从顶面的一
个角部延伸到底面的相应角部，所述支柱在其间形成一空隙，该空隙具有大体十字 形的横截面，所述空隙在形成于顶面和底面之间的四个侧面上开口。
对于这种结构，立方体单元可并排连接在一起，从而一个单元上的一对支柱之 间的空隙开口与另一单元上的空隙开口相匹配。两个空隙因此连接在一起， 一个单 元上的十字形空隙的臂和另一单元的十字形空隙的臂之间形成通道。并排串联而连 接在一起的一行单元具有由每个单元中的相应空隙所形成的长通道。因此，假如任 何单个十字形空隙以加号(+ )来表示，则可将通道想像成一行相邻"加号"+ +
+ + + +中形成的水平线。应该很容易理解，X轴和Y轴通道的正则矩阵将由到 处侧向连接的单元来形成。
上文说明了每个支柱从顶面的角部延伸到底面的角部，应该理解，支柱不必在 角部的顶点处。只要每个支柱设置成大体朝向其相应角部就已经足以，从而支柱之 间的空间是大体十字形的。任何支柱的最外部分与顶面和/或底面的实际角部顶点 之间可有侧向间隙。
本发明的这个方面提供一种在相邻模块化单元的系统中的垂直通道的网络，从 而有助于检查和维护系统，并且还允许液体无阻碍地流动穿过系统，而很少有首先 发生堵塞的几率。
较佳地，立方体单元实际上是大体立方体的，且因此矩形顶面和底面实际上是 方形的，且等于四个侧面中的每一个。立方体单元更容易彼此堆叠在旁边，而不要 求任何特定的定向，只要确保顶面和底面(它们可以是相同的，从而顶表面和底表 面之间没有差别)位于顶部和底部。
在另一独立方面，本发明提供一种模块化地下雨水单元的子单元，所述子单元 包括大体方形表面(这形成最终单元的顶表面或底表面)，该方形表面具有一组四 个从其上延伸出来的半支柱，表面的每个角部处各有一个，每个半支柱以匹配的连 接件作为终止，该匹配连接件适于与另一相同子单元的相同匹配连接件相匹配，从 而形成大体立方体的模块化单元，四个半支柱的匹配连接件设置成当两个子单元 相配合、它们的方形表面对准且匹配连接件彼此接近时，对于两个方形表面的四个 对准定向中的每一个来说，一个子单元上的匹配连接件的每一个都与另一子单元上 的互补匹配连接件相配合。
为了使之更简单，假如每个匹配连接件具有扣板，该扣板咬合到另一单元的相 同扣板上，则每个扣板设置成，将与相同的扣板相配合且连接至其，即使子单元中
的一个相对于另一个转动90、 180或270度也是如此。
较佳地，每个匹配连接件具有第一结构和互补的第二结构，第一和第二结构设
置成当两个子单元如前所述相互配合时， 一个所述子单元上的每个第一结构都与 另一个所述子单元上的第二结构对准和配合，反之亦然，而且即使一个子单元相对
于另一个转动90、 180或270度，也仍然保持这种关系。
考虑到本发明的这个方面的另外方式是察看子单元上的一组匹配连接件的俯 视图(即从远离方形表面的一侧)和仰视图(从方形表面位于其上的匹配连接件的 一侧)。假如第一结构是阳突起，而第二结构是阴凹陷，则本发明形成了，当两个 平面图叠置时，所有的阳部件设置在阴部件上方，反之亦然，当一个视图转动90 度的整数倍时，仍然保持这种关系。
这种布置的优点是，随机选定的任意两个子单元可直接组装在一起，而不用考 虑到两个子单元的任何相对定向，从而可使不很熟悉本产品的人员能迅速地和简单 地现场组装单元。
在尤其较佳的子单元中，每对第一和第二结构设置成当在方形表面的平面上 突出时，第一和第二结构关于从方形表面的一个角部延伸至相对角部的假想对角线 对称地设置。
因此，假如给定半支柱上的匹配连接件包括钉和互补孔，则钉和孔将较佳地位 于从半支柱延伸至相对角部的对角线的两相反侧上，且连接钉和孔的直线将垂直于 该对角线。
在第三独立方面中，本发明提供一种大体立方体外形的模块化地下雨水单元， 该单元具有相同的矩形顶面和底面，顶面和底面由一组四个支柱隔开，每个支柱从
顶面的一个角部延伸到底面的相应角部，所述支柱在其间形成空隙，该空隙具有大 体十字形的横截面，其中，顶面设有支柱之间的中心切口，以使在侧向邻接的单元 的系统中，通过去除所述切口能在任何这种单元的顶面中容易地产生检查入口点。
现有技术的雨水疏散系统通常不是一旦安装好就能检査的，而是只能在有限的 位置进行检查。例如，这种系统可具有沿着单个轴线从一端延伸到另一端的检查室， 且通过检查孔来实现检查，该检查孔定位成允许进入检查室的一端。
相反地，本发明在第三独立方面给每个单元提供检查入口点(照相机或其它检 査装置可下降进入该入口点)，且可沿着X轴和Y轴进行检査。此外，当单元堆叠 起来时，垂直相邻单元中的切口可被切除以允许在系统的任何层中进行检查。
现在将通过下面借助仅仅示例给出的实施例描述且参见附图来进一步说明本 发明，在这些附图中
图1是根据本发明的模块化地下雨水单元的子单元的俯视立体图； 图2是图1的子单元的侧视图； 图3是图1的子单元的俯视图4是组装成根据本发明的模块化地下雨水单元的一对子单元的立体图； 图5是图4的单元的侧视图6是根据本发明的模块化雨水系统的立体图，包括一对侧向连接的单元； 图7是图8的系统的俯视图8是根据本发明的模块化雨水系统的立体图，包括一对垂直连接的单元。 图9是图1的子单元的半支柱的末端处的立体详图； 图10是沿横向所取的图9的立体详图IIA示出了为了连接而对准的一对半立柱的示意剖面； 图11B示出了连接时的一对半立柱的示意剖面； 图12示出了图9和IO的详图中的连接部件的示意图； 图13是子单元中心处的环形切口的俯视详图14是当环形切口的第一部分已被去除时的图13的俯视详图；以及 图15是当环形切口的第二部分已被去除时的图13的俯视详图。
具体实施例方式
参见图l、 2和3，示出了总体以标号IO来标示的本发明的子单元。子单元具 有大体方形的表面12，该表面12形成最终单元的顶面或底面。为了方便起见，这 将称为顶面，但是应该理解，实施例并不局限于这种定向。还应该理解，词语"表 面"指的不是连续面，而是由肋和支杆形成的多孔面。
半支柱14从表面12的底侧(内侧)的各角部处延伸出来。当从任一侧面观看 时(图2)，子单元的侧"表面"由一对半立柱14的外表面和开口 16来形成，该 开口 16通向无阻碍地贯穿至相对的侧面的沟槽。因此如图3所示，四个大体方形 的支柱(其中一个用围绕的虚线来标示)在它们之间形成了一个十字形空隙，即一 对垂直相交的且在每一侧上开口的沟槽，其中沟槽以标号16来标示。
形成多个扣板18和狭槽20，以使相邻的单元能彼此连接，这将在下文更详细 地说明。如图1和2所示，锁定扣板22和接纳孔24都形成在各半支柱14的末端，
以使两个相对的半立柱能彼此互相配合。
图4和5示出了一对以此方式相互连接以形成模块化单元26的子单元。上部 子单元10和下部子单元10，连接在一起，且相应的半支柱14、 14'沿着各角部组合 在一起以形成垂直支柱28，每个角部处有一个支柱。四个支柱28中的每一个从单 元的顶面12延伸到单元26的底面12，。因此形成的立方体单元的每个侧面包括一 对支柱28的外表面和由子单元中的开口 16形成的中空开口30。容易理解，由在 从顶面12延伸至底面12'的四个支柱28之间形成的开口所导致的内腔具有十字形 的横截面，即一对各自无阻碍地从一个侧面延伸至相对的侧面的通道相交而成。
子单元部分地由如图1和2所示的扣板22和接纳孔24固定在一起。在图5
中，人们可以看到三个位于接纳孔中的扣板22。进一步的和更坚固的连接形成于 支柱内部，这将在下文更详细地描述。
当一对子单元已经组装成如图5和6所示时，则因此形成的模块化单元26可 与相同的单元沿着由立方体单元的轴线限定的X、 Y和Z方向侧向地和垂直地连 接。
图6和7示出了一对侧向连接的单元26。可以看到，成对单元中的内部十字 形空隙对准，从而一没有中断的通道从开口 16A延伸至开口 16B (图7)。因为最 终的系统在大多数情况下将包括大量到处侧向连接的这种单元以形成连续的块组， 所以可以意识到，十字形空隙将在每对相邻的单元中对准，从而形成延伸穿过系统 的没有中断的通道的矩阵。
这提供了三个主要的优点。首先，在立柱之间没有任何堵塞结构，这减少了在 雨水或其它排水中携带的碎屑卡住且引起系统堵塞的几率。其次，假如由于种种原 因堵塞确实发生了 ，则因为水流动穿过相邻单元的沟槽而使通道的堵塞部分简单地 被旁路通过。第三，因为系统中的每个单元都与另一单元相互连接而形成空隙的庞 大系统，所以更易于从任何入口位置完成检查。具体地说，可沿着每行和每列单元 清楚地看穿系统，这可非常容易地观测和定位系统的堵塞或损坏之处。
如图8所示，除了侧向连接之外，单元26和26'还可垂直堆叠。如同侧向连 接一样，单元周缘上的扣板22和孔24用来将单元迅速地连接在一起，从而构成三 维系统。
在每个单元的顶面和底面中央，环形结构32形成切口部分，该切口部分允许 一段长度的管子或导管(未示出)附连到系统的顶面上，单元在该处位于检査孔或 其它入口区域的下方。因为堆叠的单元(如图8所示)的环形切口是一致的，所以 切口可从上部单元26的顶面和底面上去除，以及可从下部单元26'的顶面上去除， 从而形成入口，该入口不仅通向下部单元26'，而且通向该单元26'形成其一部分 的整层侧向连接的单元的(未在图8中示出)。环形切口部件将在下文作更详细地 描述。
如前所述， 一对子单元之间的连接不仅是通过周缘扣板来实施的，而且还是通 过由两个邻接半支柱14形成的支柱28的内部连接来实施的。参见图9、 10、 IIA、 11B和12，现在将描述该连接结构和方法。
每个半支柱包括内部支承柱40，半支柱14从该支承柱40获得对于支柱的大 部分垂直压縮强度。图9示出了一个这种支承柱40从子单元中心朝向半支柱14
的外角部点42的方向所取的立体图，而图IO示出了支承柱沿垂直方向(即横穿子 单元的角部)所取的立体图。
在支承柱40末端，三个结构突伸出来，即具有齿46的弹性扣板44、具有大 体矩形的轨迹面的指状件48和具有大体方形的轨迹面的掣子构件50。这三个结构 中的每一个都从在邻接面54下方凹陷进去的底面52延伸出来，且这些结构在邻接 面上方延伸。
为了便于理解，在图IIA和11B中分别示出了配合之前和之后机构的简单视 图。此外，在图12中示出了机构的程式化视图。在下面的描述中可共同地参见图 9-12。
图UA和11B是从一对子单元的每一个中所取的作为一对支承柱40的剖面， 它们彼此接近然后配合。沿着图12中的线XI—XI所示的虚线所取的剖面显示了 下部支承柱。
在下降的支承柱40上(图IIA)，弹性扣板44和指状件48位于图平面中，且 可以剖面示出，而掣子构件50在图平面后，且因此以正视图来示出。在上升的支 承柱40'上，则反之，掣子构件50的剖面位于图平面中。
可以看到，掣子构件50具有掣子面56，该掣子面56从斜面58下方突出。在 下降扣板44的前端上的斜面60将因此接触斜面58并沿斜面58滑动。这将使扣板 44临时变形，直到扣板上的齿46已经通过掣子构件50上的下突掣子面56为止， 在该位置，掣子构件和扣板锁定在一起，如图11B所示。
每个掣子构件50和指状件48在邻接面54上方突出的部分接纳在相对的支承 柱上的凹陷(由底面52形成)中。 一个支承柱上的掣子构件50将定位在另一个支 承柱上的掣子构件旁边，类似地，指状件44将处于彼此旁边。整个结构因此贴合 地互锁在一起，且可既没有扭转运动，也没有平移(侧向)运动。当支承柱如图 IIA和IIB所示压縮在一体时，机构因此完全地和永久地锁定在一起。
返回参见图9和10，可以看到，支承柱和其上的结构沿着与子单元的主轴线 成45度的轴线而对准。换句话说，假如从子单元的一个角部到相对的角部画一条 对角线，则支承柱及其锁定部件将平行于或垂直于该对角线(并不是平行于或垂直 于单元自身的边缘)而对准。
这可提供非常有用的效果一只要方形表面对准，一对相同的子单元就可彼此形 成配合和锁定。换句话说，将一个或另一个单元转动90度或90度的任意整数倍都 不会对锁定的机构有影响。通常，当两个这样相同的物体自定位和锁定时，必须将
它们定向成一个单元上的阳构件与另一单元上的阴构件相对，转动其中一个单元
90度将使两个单元不匹配。然而，已经发现，转动锁定机构45度将使两个相同单 元不用特别定向就能自锁，这使单元的组装变得很简单。
更具体地说，子单元上的每对结构与相对的子单元上的同一对结构(例如扣板 44和掣子50)相配合，这对结构设置成位于(i)子单元的主(角到角)对角线的 任一侧上，(ii)与对角线等距，以及(iii)连接成对结构的线垂直于该主对角线。 尽管不是马上显而易见的，但是子单元上的给定扣板(扣板"X")与相对子单元 上的特定凹陷或孔(孔"Y")相配合，然后对于单个子单元的检查将显示，扣板 "X"和孔"Y"形成一对满足条件(i) - (iii)的结构。
接着参见图13，示出了从顶面俯视(或从底面仰视)的子单元中心的平面详图。
子单元的顶/底面当然不是平坦的表面，而是具有深度，因此具有可从最终单 元的外部看到的外表面72和主要隐藏于外表面下方且只暴露于单元内部的内表面 74。然而，由标号70所总体标示的环形切口结构具有周缘76，外表面在该周缘76 处终止，而内表面可在该周缘76内看到。 一组同心的环形孔78a、 78b、 78c、 78d 设置在内表面上。
在同心孔78a-78d之间的环形区域中， 一组同心的环形壁80a、 80b、 80c从内 表面74上升起。这些壁80终止于顶面的水平面处，如同可从图1中容易看到的。
四个主径向肋82沿表面的主对角线方向(从中心到各角部)从最里面的壁80a 的圆周对角向外地延伸至周缘76。八个次径向肋84从第二壁80b的圆周向外延伸 至周缘76。
同心孔78a-78d中的每一个都使线锯或其它切割工具能去除内表面74的环形 区域。选定的孔和紧接着围绕的壁之间的肋82、 84的部分也可被切除，从而形成 具有下部环形唇缘的圆柱形接纳器，进入管可插入该接纳器以使检查装置能下降穿 过该进入管而进入单元内部。
参见图14，内表面74已经以此方式切割成围绕孔78c，主肋82和次肋84已 经被切除至最外壁80c的半径处。
最外壁80c因此形成圆柱形接纳空间，该圆柱形接纳空间在外表面72和内表 面74上形成的搁板或唇缘86之间延伸。
管子88 (以虚线示出)因此可插入在壁80c内部形成的圆柱形空间中以搁置 在搁板86上，且在选定壁上方形成永久的入口管。因为环形切口结构70设置在子
单元中心上方，所以假如向下插入通过管子88的照相机或其它光学设备可沿四个
基本方向(朝向图中的上、下、左和右)中的每一个观察，则沿着每个角部支柱之 间的形成的通道可以无阻碍地观察。
在图15中，最外孔78d已经被切除以接纳更大直径的管子88，肋82、 84已 经被切除至外周缘，从而它们限定大体圆柱形的空间，该空间与图14中的壁所形 成的空间相类似。
权利要求
1.一种大体立方体外形的模块化地下雨水单元，该单元具有相同的矩形顶面和底面，所述顶面和底面由一组四个支柱隔开，每个支柱从所述顶面的一个角部延伸到所述底面的相应角部，所述支柱在其间形成空隙，该空隙具有大体十字形的横截面，所述空隙在形成于顶面和底面之间的四个侧面上开口。
2. 如权利要求1所述的模块化地下雨水单元，其特征在于，所述立方体单元是大体立方的，因此所述矩形顶面和底面是方形的且与所述四个侧面中的每一个 相同。
3. —种模块化地下雨水单元的子单元，所述子单元包括大体方形的表面， 该表面具有一组四个从其上延伸出来的半支柱，所述表面的每个角部处各有一个，每个半支柱以匹配的连接件作为终止，该匹配连接件适于与另一相同子单元的相同 匹配连接件相匹配，从而形成大体立方体的模块化单元，所述四个半支柱的匹配连 接件设置成当两个子单元相配合，且它们的方形表面对准且所述匹配连接件彼此 接近时，对于所述两个方形表面的四个对准定向中的每一个来说， 一个子单元上的 所述匹配连接件中的每一个都与另一子单元上的互补匹配连接件相配合。
4. 如权利要求3所述的子单元，其特征在于，每个匹配连接件都具有第一 结构和互补的第二结构，所述第一和第二结构设置成当两个子单元如前所述相互 配合时，一个所述子单元上的每个第一结构都与另一个所述子单元上的第二结构対 准和配合，反之亦然，而且即使一个所述子单元相对于另一个转动90、 180或270度，也仍然保持这种关系。
5. 如权利要求3所述的子单元，其特征在于，每对第一和第二结构设置成 当突出到方形表面的平面上时，所述第一和第二结构关于从所述方形表面的一个角 部延伸至相对角部的假想对角线对称地设置。
6. —种大体立方体外形的模块化地下雨水单元，该单元具有相同的矩形顶 面和底面，所述顶面和底面由一组四个支柱隔开，每个支柱从所述顶面的一个角部 延伸到所述底面的相应角部，所述支柱在其间形成空隙，该空隙具有大体十字形的 横截面，其中，所述顶面设有所述支柱之间的中心切口，以使在侧向邻接的单元的 系统中，通过去除所述切口能在任何这种单元的顶面中容易地产生检查入口点。
7. 如权利要求1所述的模块化地下雨水单元，其特征在于，所述单元的所 述表面是可被液体可渗透的。
8. 如权利要求1所述的模块化地下雨水单元，其特征在于，所述单元的所 述表面是网状的。
9. 如权利要求1所述的模块化地下雨水单元，其特征在于，所述单元的所 述表面包括肋和支杆的格形网络。
10. 如权利要求6所述的模块化地下雨水单元，其特征在于，所述切口包括 一组在所述顶面中的同心环形孔。
11. 如权利要求IO所述的模块化地下雨水单元，其特征在于， 一组同心环 形壁位于所述顶面上，且设置在相邻孔之间的间隔中。
12. 如权利要求6所述的模块化地下雨水单元，其特征在于，包括入口区域， 所述入口区域可被去除以形成通向所包含的空隙的入口。
13. 如权利要求12所述的模块化地下雨水单元，其特征在于，所述入口区 域是不可逆地可去除的。
14. 如权利要求12所述的模块化地下雨水单元，其特征在于，所述入口区 域包括多个同心圆，这些同心圆易拆卸地连接在一起，且可独立和/或同时去除。
15. 如权利要求1所述的模块化地下雨水单元，其特征在于，所述单元还包 括多个围绕所述单元的周缘而设置的匹配连接件，所述连接件构造成使各单元能 连接在一起，从而各单元的空隙开口对准，每个单元中的相应空隙形成通道。
全文摘要
一种立方体的模块化地下雨水单元具有相同的矩形顶面和底面，顶面和底面由一组四个支柱隔开，每个支柱从顶面的一个角部延伸到底面的相应角部。支柱在其间形成空隙，该空隙具有大体十字形的横截面，空隙在形成于顶面和底面之间的四个侧面上开口。并排串联而连接在一起的一行单元具有由每个单元中的相应空隙所形成的长通道，X轴和Y轴通道的正则矩阵将由到处侧向连接的单元来形成。单元由相同的半块形成，这些半块可以任何定向连接在一起，这是由于方形结构和匹配连接件，该匹配连接件具有关于角到角的对角线对称设置的匹配部件。
文档编号E02B11/00GK101115888SQ200680003961
公开日2008年1月30日 申请日期2006年2月6日 优先权日2005年2月4日
发明者K·史密斯, P·史密斯 申请人:库贝科体系有限公司