组装式雨水收集模块及安装方法与流程

本发明涉及雨水收集回用系统技术领域，具体地指一种组装式雨水收集模块及安装方法。

背景技术：

近年来，我国等多个城市频繁出现城市内涝，受灾城市数量、规模、经济损失程度和人员死伤均呈显著上升的态势。为有效应对城市内涝的高发态势，逐步削减城市雨洪风险，国务院办公厅、住房城乡建设部、水利部和财政部等部门自2010年开始，逐步通过顶层政策设计，要求地方政府加强城市雨洪管理、改善城市排水能力和构建有中国特色的海绵城市体。

现有的“海绵城市”建设技术当中的雨水收集模块，都是以矩形单元，堆码成设计目标容积，并用防渗膜包裹，埋设于地下用于吸纳雨水。由于采用统一规格的矩形单元堆码，在负载的情况下，每一单元体纵向传力直接，而与相邻矩形单元横向传力不够，容易导致整个箱体的失衡。而且横向相邻模块单元体之间仅靠连接卡（蝴蝶式）连接，这种结构最薄弱，受剪切力最大，在局部过载的情况下，容易损坏、失衡降低整体稳定性，造成局部坍塌，是此类安全事故的根本原因。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种组装式雨水收集模块及安装方法，实现方便、快捷地组装雨水收集箱体，不仅水平传力均匀，稳定性高，而且节约雨水收集箱体的内部空间，空隙率高，可容纳更多的雨水。

本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种组装式雨水收集模块，它包括多个正六棱柱或正三棱柱单元组合拼接而成的网架结构，所述网架结构底部与底板连接，所述网架结构侧部与侧板连接，所述网架结构顶部与顶板连接，所述底板、侧板和顶板组合而成的箱体结构埋设于地下，用于收集雨水。

优选地，所述网架结构包括多个互相竖向平行设置的面单元体，多个面单元体之间通过横向连杆连接，所述面单元体由多个正六边形组合拼接而成或一体化成型。

优选地，所述面单元体的正六边形顶角两侧均水平设有横向套管，每两个相邻面单元体之间的横向套管套装固定于横向连杆两端。

优选地，所述面单元体最外侧部分的横向套管与侧板的安装孔相配合。

优选地，所述网架结构从下到上包含多层单元网架结构，每两层单元网架结构之间设有夹层板。

优选地，所述夹层板上下面均安装有竖向连杆，每层单元网架结构顶部与底部安装有竖向套管，相邻两层单元网架结构之间竖向套管套装固定于夹层板两侧的竖向连杆上。

优选地，位于最上层单元网架结构顶部的竖向套管与顶板的安装孔相配合，位于最下层单元网架结构底部的竖向套管与底板的安装孔相配合。

优选地，所述底板、侧板、顶板和夹层板均为镂空结构设计，底板、侧板、顶板组合而成的箱体结构呈长方体箱体结构或异型箱体结构，其顶角处通过角固定板固定。

优选地，所述角固定板由三块互相垂直焊接的固定板组合而成，所述固定板上还设有安装孔。

另外，本发明还提供一种组装式雨水收集模块的安装方法，它包括以下步骤：

步骤一：在已挖好的施工现场将底板铺设于地下，将多个正六边形组合拼接或一体化成型为一个面单元体，在第一块底板上先竖向插装第一块面单元体，然后在第一块面单元体另一侧竖向平行插装第二块面单元体，依次插满第一块底板，每两个相邻的面单元体之间通过横向连杆连接；

步骤二：再铺设与第一块底板相咬合的第二块底板，按与步骤一相同的方法插装多块面单元体，依次安装，直至网架结构的第一层单元网架结构拼接完成；

步骤三：在第一层单元网架结构顶部安装夹层板，然后在夹层板上再按照步骤一和步骤二的方法插装第二层单元网架结构；从下至上依次安装多层单元网架结构形成网架结构；

步骤四：在网架结构侧部和顶部分别安装侧板和顶板，底板、侧板和顶板组合而成箱体结构。

本发明的有益效果：

一、本发明由于采用多个正六棱柱单元组合拼接而成网架结构，这是一种类似蜂巢网架结构，其内部结构稳定性比传统雨水收集模块的内部结构稳定性更强，这是由于正六棱柱网架结构形成的类蜂巢网架结构不仅能承受纵向对其较大的压力，而且能将水平方向较强的压力分解为各个方向的分力，故能具备比传统雨水收集模块更强的承载力；

二、传统雨水收集箱内部主要功能是储存雨水，而本发明这种正六棱柱网架结构（类蜂巢网架结构）大大地节约了收集箱的容纳空间，可收集更多的雨水以减轻路面积水情况；

三、夹层板的设计是考虑到现有的雨水收集系统在安装反冲洗装置时，需要破坏雨水收集模块中插片的区域，以致于穿透。而本发明设计的雨水收集模块中层与层之间的夹层板，解决了安装反冲洗装置安放位置的问题，而且由于本雨水收集模块结构体（类蜂巢网架架构）特性，不需要破坏模块内的结构体。

四、本发明在安装网架结构时，先通过横向连杆连接插装多块互相平行的面单元体，形成一层单元网架结构，然后每相邻两层单元网架结构之间通过夹层板连接，从而从下至上依次安装多层单元网架结构形成网架结构；这种安装方式有效解决了正六棱柱网架结构拼接时的共边难题，安装效率大大增加。

五、底板、侧板和顶板与正六棱柱网架结构（类蜂巢网架结构）的连接可以通过插销固定的方式来实现，非常便于操作，而在形成的箱体外部用角固定板将矩形箱体的八个角固定住，这样也增加了整个箱体的稳定性。

六、现有雨水收集模块在组装时，需要先挖掘装埋雨水收集模块的方体基坑，再安装雨水收集模块。而本发明的雨水收集模块，由于其正六棱柱网架结构组成的类蜂巢网架结构，可以根据当地实地情况，增减内部的正六棱柱网架结构单元，而外部各板可组成异形箱体结构，即根据原有地形安装相应形状的雨水收集模块，这样可减少开挖量、不破坏原有地形。

附图说明

图1 为一种组装式雨水收集模块的分解结构示意图；

图2为图1中网架结构的结构示意图；

图3为图2中A区域的放大结构示意图；

图4为图2中面单元体的结构示意图；

图5为图2中多层单元网架结构的正视结构示意图；

图6为图5中夹层板与上下两层单元网架结构的局部连接结构示意图；

图7为图1中底板的俯视、正视结构示意图；

图8为一种设于底板、侧板和顶板内安装孔中的连接件的结构示意图；

图9为图1中角固定板的结构示意图；

图中，网架结构1、面单元体1.1、横向套管1.1.1、横向连杆1.2、单元网架结构1.3、竖向套管1.3.1、夹层板1.4、竖向连杆1.4.1、底板2、侧板3、顶板4、角固定板5、固定板5.1、插销6、插孔7、连接件8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1所示，一种组装式雨水收集模块，它包括多个正六棱柱或正三棱柱单元组合拼接而成的网架结构1，所述网架结构1底部与底板2连接，所述网架结构1侧部与侧板3连接，所述网架结构1顶部与顶板4连接，所述底板2、侧板3和顶板4组合而成的箱体结构埋设于地下，用于收集雨水。类蜂巢网架结构一般由多个正六棱柱单元组合拼接而成，然而每个正六棱柱本身也可以由六个正三棱柱组合而成，因此也是一种实施例。

优选地，如图2和图4所示，所述网架结构1包括多个互相竖向平行设置的面单元体1.1，多个面单元体1.1之间通过横向连杆1.2连接，所述面单元体1.1由多个正六边形组合拼接而成或一体化成型。

优选地，如图2和3所示，所述面单元体1.1的正六边形顶角两侧均水平设有横向套管1.1.1，每两个相邻面单元体1.1之间的横向套管1.1.1套装固定于横向连杆1.2两端。

优选地，所述面单元体1.1最外侧部分的横向套管1.1.1与侧板3的安装孔相配合。在本实施例中，所述面单元体1.1最外侧部分的横向套管1.1.1插装于侧板3的安装孔内。更为优选地，如图8所示，可以设置连接件8，连接件8一端为圆柱形且设有孔，另一端设有凸起，连接件8穿过侧板3的安装孔并伸入到横向套管1.1.1内，凸起可以挡住一端使得连接件8不会从安装孔中掉落，然后通过将固定销插入孔中即可将横向套管1.1.1固定安装在侧板3的安装孔中；这种连接件8的安装方式使得整个安装过程更为快捷、方便，便于拆装。另外底板2和顶板4的安装孔也可以采用连接件8的安装方式，安装方法类似。

优选地，如图5所示，所述网架结构1从下到上包含多层单元网架结构1.3，每两层单元网架结构1.3之间设有夹层板1.4。这种设计是考虑到现有的雨水收集系统在安装反冲洗装置时，需要破坏雨水收集模块中插片的区域，以致于穿透。而本发明设计的雨水收集模块中层与层之间的夹层板1.4，解决了安装反冲洗装置安放位置的问题，而且由于本雨水收集模块结构体（类蜂巢网架架构）特性，不需要破坏模块内的结构体。

优选地，如图6所示，所述夹层板1.4上下面均安装有竖向连杆1.4.1，每层单元网架结构1.3顶部与底部安装有竖向套管1.3.1，相邻两层单元网架结构1.3之间竖向套管1.3.1套装固定于夹层板1.4两侧的竖向连杆1.4.1上。这种竖向连杆1.4.1的设计使得夹层板1.4与上下层单元网架结构1.3的连接快捷、方便，也利于拆装。

优选地，位于最上层单元网架结构1.3顶部的竖向套管1.3.1与顶板4的安装孔相配合，位于最下层单元网架结构1.3底部的竖向套管1.3.1与底板2的安装孔相配合。在本实施例中，位于最上层单元网架结构1.3顶部的竖向套管1.3.1插装于顶板4的安装孔内，位于最下层单元网架结构1.3底部的竖向套管1.3.1插装于底板2的安装孔内。底板2和顶板4的安装孔也可以采用连接件8的安装方式，安装方法与侧板3的安装方法类似，在此不作赘述。

优选地，所述底板2、侧板3、顶板4和夹层板1.4均为镂空结构设计，底板2、侧板3、顶板4组合而成的箱体结构呈长方体箱体结构或异型箱体结构，其顶角处通过角固定板5固定。如图7所示，所述底板2、侧板3、顶板4和夹层板1.4均为镂空结构设计，底板2、侧板3、顶板4组合而成的箱体结构呈长方体结构，其八个顶角处通过角固定板5固定。镂空结构设计不仅减轻了板材的重量，也利于在安装反冲洗装置时，不需要额外在底板2、侧板3、顶板4上开设孔，防止对板材造成损害；而角固定板5的设计使得底板2、侧板3和顶板4的连接位置处的安装容易，而且固定方式稳定、可靠。

优选地，如图9所示，所述角固定板5由三块互相垂直焊接的固定板5.1组合而成，所述固定板5.1上还设有安装孔。这样在实际安装过程中，三块固定板5.1可以分别紧贴底板2、侧板3、顶板4，然后可以将螺钉或固定销安装到安装孔内实现固定。

优选地，如图3所示，所述横向套管1.1.1和横向连杆1.2上均设有用于安装插销6的插孔7。所述竖向套管1.3.1和竖向连杆1.4.1上均设有用于安装插销6的插孔7。这种设计有利于横向套管1.1.1和横向连杆1.2的拆装，及竖向套管1.3.1和竖向连杆1.4.1的拆装。

本发明实施例的安装方法包括以下步骤：

步骤一：在已挖好的施工现场将底板2铺设于地下，将多个正六边形组合拼接或一体化成型为一个面单元体1.1，在第一块底板2上先竖向插装第一块面单元体1.1，然后在第一块面单元体1.1另一侧竖向平行插装第二块面单元体1.1，依次插满第一块底板2，每两个相邻的面单元体1.1之间通过横向连杆1.2连接；在本实施例中，面单元体1.1中各个连杆的材质采用PE塑料。

步骤二：再铺设与第一块底板2相咬合的第二块底板2，按与步骤一相同的方法插装多块面单元体1.1，依次安装，直至网架结构1的第一层单元网架结构1.3拼接完成；优选地，如图7所示，底板2的端部设有台阶，这样两块底板2之间可以通过台阶互相咬合拼接，另外侧板3、顶板4的形状与底板2类似，也可以在端部设有台阶，通过台阶互相咬合拼接；

步骤三：在第一层单元网架结构1.3顶部安装夹层板1.4，然后在夹层板1.4上再按照步骤一和步骤二的方法插装第二层单元网架结构1.3；从下至上依次安装多层单元网架结构1.3形成网架结构1；

步骤四：在网架结构1侧部和顶部分别安装侧板3和顶板4，底板2、侧板3和顶板4组合而成箱体结构；在本实施例中，底板2、侧板3、顶板4组合而成的箱体结构呈长方体结构，其八个顶角处通过角固定板5固定。

本实施例的施工方法如下：

先挖掘装埋雨水收集模块的基坑，并保证基坑大于雨水收集模块组合的大小,然后平整场地，夯实地基，再充填沙粒，使排水材料保持水平，接着在地基上铺设土工布，施工时保持土工布完全阻隔地基与蓄水产品，再按上述方法安装雨水收集模块，保持上下左右整齐，最后模块安装完毕后回填四周泥土。

在上述技术方案中，雨水收集模块的进水管在安装时，需根据雨水收集容积，设计预留适当数量的进水、出水管位置，竖直方向安装保证雨水收集系统整体效果。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。