一种适用于雨水花园的渗水板材的制作方法

本实用新型涉及一种适用于雨水花园的渗水板材。

背景技术：

雨水花园是自然形成的或人工挖掘的浅凹绿地，被用于汇聚并吸收来自屋顶或地面的雨水，通过植物、沙土的综合作用使雨水得到净化，并使之逐渐渗入土壤，涵养地下水，或使之补给景观用水、厕所用水等城市用水。是一种生态可持续的雨洪控制与雨水利用设施。由于业界广泛认识到了雨水花园所带来的显著的高效节约的效果，使得雨水花园在目前各地都被广泛利用。雨水花园的地表由内而外一般为砾石层、砂层、种植土壤层和覆盖层，在砾石层中设置穿孔管（集水管），地面雨水流入雨水花园后，穿过土壤种植层和砂层后汇集在砾石层内，通过砾石层内的穿孔管收集，可送入用水或蓄水设施，并且还可以溢流管，当水位过高后通过溢流管将水排出。这种雨水花园（或称雨水花园设施）的缺陷是雨水不断地从种植土壤层穿过，夹带的微小颗粒物将不断地沉积在砾石层中，与有机物一同形成污泥，经过一定的时间后，会堵塞砾石之间的间隙及集水管管孔，使雨水花园的集水能力逐渐下降直至完全丧失，同时，在砾石层内的厌氧环境下，还会发生厌氧发酵，形成异味，而要清除这些污泥，就需要挖开重建。另外，砾石层的集水空间（砾石间的空隙）在整体砾石层中的占比较小，影响储水能力，

另一方面，透水砖等透水板材常用于雨水收集，通过在地面设置透水板材，在实现地面硬化的同时，使得地面雨水能够渗透到地下。现有渗水/透水板材（透水砖）具有多种形式，一种是设置竖向通孔的透水砖（或称草坪砖），这种透水砖上的通孔是宏观通孔，利用模型成型，孔内填充种植土并种植草本植物，通孔内的种植土与砖下地面土壤相连，因此，对于一些适应于植物生长的场地，这种透水砖的应用能够取得较好的效果，通常可以设置在停车场或道路护坡上，下雨后雨水通过这些通孔向下渗透到土层中。由于这种透水砖的通孔较大，形成的路面坑洼不平，不适应于人行走或活动的道路或场所。另一类透水砖依靠材料本身的多孔性，主要为以砂和粘结剂为主制成的砂基透水砖和以碎石和水泥（混凝土）为主制成的石基透水砖，其中石基透水砖的成本较低，但表面粗糙，美观效果差且易于被水中夹带的泥土堵塞；砂基透水砖的成本相对较高，外观比石基透水砖好，但透水能力有限，同样也存在被堵塞的可能性，另外强度有限，特别是抗剪切力能力较低，不能承载较大的载荷。另外，还有一类生态透水砖，这类透水砖实质上属于砂基透水砖，利用一定的处理材料和制备工艺，对水渗透性能和污染物吸附性能进行了改良，提高了产品的透水能力，且产品不易堵塞，在一些要求较高的场合得以推广利用。

技术实现要素：

为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种适用于雨水花园的渗水板材，这种板材具有透水能力，且具有较大的承重能力及抗弯强度，能够承载位于其上方的较高负荷并允许将其悬空支撑。

本实用新型的技术方案是：一种适用于雨水花园的渗水板材，其特征在于采用双层结构，上层为砂基透水层，下层为石基透水层，所述石基透水层的四周设置有硬质边框，包围在石基透水层的侧表面。

所述砂基透水层的上表面优选设有若干横向凹槽或者呈带有若干竖向凸起的凸凹结构，该凸凹结构中的凹部构成网格状的凹槽。

所述砂基透水层的上面优选设有表面透水垫。

所述砂基透水层的上表面优选设有若干横向凹槽或者呈带有若干竖向凸起的凸凹结构，该凸凹结构中的凹部构成网格状的凹槽，所述表面透水垫只粘结于砂基透水层的凸部顶面，遮蔽在相应横向凹槽的上面或相应凸凹结构的凹部上面，所述横向凹槽或凸凹结构构成位于所述表面透水垫和所述砂基透水层之间的水流通道

所述表面透水垫优选为由不透水塑胶材料或橡胶材料制成的遍布有小通孔的板材（片材）。

所述石基透水层上优选分布有若干竖向通孔。

所述硬质边框可以在相对的两个外侧面上分别设置有相互对应的竖向凸起和竖向凹槽。

所述硬质边框的相对两个外侧面的相互对应的竖向凸起和竖向凹槽的配合方式（位置、大小和形状的设置方式）优选为：将两板材拼接，两板材上的相应相对外侧面上的竖向凸起和竖向凹槽插接到位后，在相邻板材之间支撑出一个小的间隙。

在上述情形下，当所述砂基透水层的上面设有表面透水垫时，所述表面透水垫的面积略大于板材主体部分的面积，使得两板材拼接后，两板材上的表面透水垫相应侧相互贴合。

所述竖向凸起和竖向凹槽均采用横断面的外侧边缘优选为光滑（不带角）曲线的柱形，通常，该曲线中部向外凸（竖向凸起）或向内凹（竖向凹槽），且优选左右对称。

所述竖向凸起和竖向凹槽的长度（竖向尺寸）可以均小于所述硬质边框的高度，下端至硬质边框的底部，上端未至硬质边度的顶部，即，上端的上方留有部分硬质边框，下端与所述硬质边框的实体下端平齐，其下方则没有硬质边框，由此，在保证插接功能的同时，保证硬质边框的整体性，避免对硬质边框总体强度的明显破坏。

本实用新型的有益效果是：由于这种板材采用了上下两层结构，上层为砂基透水层，下层为石基透水层，且石基透水层的四周设置硬质边框（例如，混凝土或钢筋混凝土边框），砂基透水层压在石基透水层及其硬质边框上，无需具备过大的抗弯能力，能够利用硬质边框的高强度，抗弯能力明显增强，将这种板材设置与雨水花园的砂层下面，足以支撑砂层及砂层上方的种植土壤层，同时在这种板材的下方设置支撑在其硬质边框下方的支柱或支架（例如，混凝土柱或架），能够支撑出具有相应高度的空间，用于储水，这种集水空间的体积明显大于同规模（同样体积）砾石层中由砾石间空隙构成的集水空间，有助于提高雨水花园自身的蓄水能力，同时，水中夹带的微小颗粒会沉积在集水空间的底面，可以通过设置潜水泵在抽水的过程中将这些沉积物一同抽出，还可以从一端打开，像清洗暗沟一样进行清洗，无需把这个雨水花园设施挖开重建。

由于这种透水板材具有良好的承重能力和抗弯强度，还可以用于其他适宜场合，例如，用于铺装透水路面（地面），并可以在其下方支撑出路面集水空间，也可以用作地下雨水储水池的池顶铺装，不仅可以以铺装的池顶作为透水地面，而且还使得储水池具有一定的透气性，有利于防止池内水的变质发臭。

附图说明

图1是本实用新型一种断面结构示意图；

图2是本实用新型另一种断面结构示意图；

图3是本实用新型第三种断面结构示意图；

图4是本实用新型第四种断面结构示意图；

图5是本实用新型第五种断面结构示意图；

图6是本实用新型两个板材相邻（相互拼接）状态下的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1-6所示，本实用新型涉及的板材为采用双层结构，上层为砂基透水层12，可以依据现有砂基透水砖的制作方式制作或者采用相应厚度和形状的砂基透水砖，下层为石基透水层16，可以依据现有石基透水砖的制作方式制作或者采用相应厚度和形状的石基透水砖，所述石基透水层的四周设置有硬质边框17，包围在石基透水层的侧表面，其上、下端面通常可以分别与所述石基透水层的上、下端面平齐，可以采用混凝土制作或者钢筋混凝土制作，也可以采用具有相应强度的粘结材料。可以先制作出石基透水层的硬质边框和砂基透水层（砂基透水砖），将硬质边框的上端面与砂基透水层的下端面对其粘结在一起，依此作为石基透水层的模具（砂基透水层朝朝下），将在其中依据石基透水砖的制造方式制作出石基透水层，在石基透水层的固结过程中会将砂基透水层和硬质固结在一起，形成整体板材，在此情形下，不要求砂基透水层和硬质边框粘结时具有过高的粘结强度。当需要在石基透水层上设置竖向通孔时，可以插入用于形成相应通孔的柱形模具。

通过硬质边框包围石基透水层的全部侧面，使得硬质边框不仅能够承载上面的压力和剪切力，而且还能够保护石基透水层。

所述砂基透水层和面积和形状优选与所述石基透水层和硬质边框的面积和形状相同，外缘（外侧面）与所述硬质边框的外缘（外侧面）在同一个平面上。通常，总体上可以呈一个长方体形。

所述石基透水层通常与所述砂基透水层和所述硬质边框粘结呈一体，相互连接面之间不留间隙。对于特别设计，也可以在相互连接面上设有沟槽等。

优选地，所述砂基透水层的上表面设有若干横向凹槽13或者呈带有若干竖向凸起的凸凹结构，该凸凹结构中的凹部构成网格状的凹槽，通过凹槽的设置，得是表面雨水很容易积聚在凹槽中，当多个板材相互铺设成较大的面积时（相邻板材的凹槽相互连通），水能够在凹槽构成的水流通道中顺畅地流通，通过通过凹槽设置还增加了表面水与砂基透水层表面的接触面积，有利于提高透水能力。

所述横向凹槽和竖向凸起在所述砂基透水层的上表面均匀分布或规则分布。

优选地，所述砂基透水层，特别是上表面上设有若干横向凹槽或者呈带有若干竖向凸起的凸凹结构的砂基透水层的上面可以设有表面透水垫11，所述表面透水垫可以设有采用现有透水塑胶地板、橡胶地板或各种形式的人造草坪（块），粘结在所述砂基透水层的表面，也可以将现有各种特性的不透水塑胶地板、橡胶地板通过穿孔方式设置遍布的小通孔15，形成相应的透水地板，这种板材更耐磨，利于提高使用寿命。小通孔的密度高，其中必有若干小通孔与砂基透水层表面的凹槽（如果设有凹槽的话）连通，形成更为顺畅的水流。

当所述砂基透水层为上表面上表面设有若干横向凹槽或者呈带有若干竖向凸起的凸凹结构的砂基透水层时，所述表面透水垫只粘结于砂基透水层的凸部顶面，遮蔽在横向凹槽的或凸凹结构的凹部上面，这些横向凹槽或凸凹结构构成位于表面透水垫下面的水流通道，当水穿过表面透水垫后，容易地流入这些水流通道。

所述表面透水垫的设置不仅改变了这种板材的表面外观和表面质地，可以根据需要设置成各种相应的外表面，例如，用于铺设地面跑步道，无需再设置橡胶地面，不仅方便了施工，而且易于控制产品质量和生产中的废气处理，避免因橡胶地面设置造成的环境污染。

优选地，所述石基透水层上分布有若干竖向通孔14，由于这种板材中石基透水层的主要功能是支撑砂基透水层，减少或避免砂基透水层因上方载荷和/或下方硬质框架支撑而受到剪切力，使得控制这些竖向通孔的大小，就能够将因设置竖向通孔而产生的剪切力控制在足够小的范围，不会导致砂基透水层的损坏，同时，降低了石基透水层的重量，且，水能够顺畅地通过这些竖向通孔穿过石基透水层，因此，允许下层（石基透水层和硬质边框）具有更大的厚度，进而具有更大的载荷能力。

优选地，所述硬质边框在相对的外侧面上设置相互对应的竖向凸起18和竖向凹槽19，通常，横截面中心做垂直于一外侧面的直线，该直线穿过的另一个外侧面与该外侧面相对。铺装时，相邻板材的相邻外侧面（对应于同一板材上的相对的外侧面）相互对接，相应外侧面上的竖向凸起插在相应的竖向凹槽上,由此形成相应连接部位的定位。

可以通过相互插接的竖向凸起和竖向凹槽，在相邻板材的相邻外侧面之间支撑出一个小的间隙10（参见图6），例如，5毫米宽的间隙，即插接到位后相邻板材的相应相邻外侧面不能完全贴合，只有相互插接的竖向凸起和竖向凹槽之间存在一定的贴合区域，以便于通过该间隙透水，形成更强的透水能力，可以适当控制该间隙的宽窄，避免因间隙过大给人们带来不便。

在上述情形下，当设有表面透水垫时，所述表面透水垫的面积可以略大于板材主体部分的面积，表面透水垫的边缘从相应砂基透视层的相应侧边缘延伸出来，相邻板材上的表面透视层在相应外侧面方向上的伸出部分应恰好能够盖住相邻板材之间的相应间隙，由此使得地面在表面上不留缝隙。

优选地，所述竖向凸起和竖向凹槽的横断面均采用曲面，例如，近似于半圆形，以利于减少或避免搬运和存放时的磕碰损坏。

本实用新型公开的各优选和可选的技术手段，除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。