高分子材料管狀滲井及施工方法技術

本發明專利技術提供一種高分子材料管狀滲井，該滲井的高分子材料滲井管下端置于在土體中開挖的滲井孔中，漏渣槽與濾水蓋板通過螺栓連為一體，再通過螺釘與高分子材料滲井管的上端連接，在高分子材料滲井管與滲井孔之間的縫隙填充有粗砂，即形成高分子材料管狀滲井。同時提供一種利用上述高分子材料管狀滲井的施工方法。有益效果是該滲井對水質改良度高、建設周期短、生產工藝簡便、產業化程度高、造價低廉。該滲井材料造價約為傳統混凝土滲井造價的2/3；相當于傳統滲井用時的1/28，約為砂石滲井人力成本的1/3。滲透水量約為傳統滲井的六倍，集水量約為砂石滲井20倍。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于海綿城市建設領域，涉及一種透水率高、成型性能好和耐久性高的高分子材料管狀滲井及施工方法，適用于地下水位較淺和砂石等材料不足地區。
技術介紹
海綿城市建設思路在上世紀90年代方在國內出現，研究周期較短。在2016年汛期中，全國30個海綿城市試點有19個出現了不同程度的內澇，海綿城市建設形式受到了部分群體的質疑。我國海綿城市建設技術和實踐面臨著經濟、社會發展的迫切需要和現有水平亟待提高的境地。新建房地產及硬化地面面積持續增多；透水性較好的農業用地逐漸變為工礦建設用地；地下水用量近年來仍未有較大的改觀；水漏斗區域的深度及數量都在呈現惡化趨勢。因而，迫切需要一種能夠對土體的滲透性能進行改良的技術和方法。高分子材料近年來發展迅速，以PE材料為例，PE材料具有高孔隙率、表面光滑、雜質不易附著、價格低廉、易于成型、耐腐蝕、良好的強度及耐壓等特性，因而成為過濾天然氣和自來水的常規用材。降雨中多含有硫、酸等污染，而如今的地下水入滲常采用簡單的粗過濾形式，使得入滲水體與地下水直接接觸從而破壞地下水質，改變土壤的天然特性。專利申請號2014207992573和2014107952208公布的滲井由混凝土等材料砌筑而成，該類裝置僅利用了滲井的集水功能，不能充分利用土體的良好的側向滲透性能。專利申請號2010202538444和2014206475461依據在傳統材料側壁開孔并設置濾水織物達到側向滲透的目的，該類裝置未從原理上體現滲透各向異性特性，在使用過程中因織物腐敗等原因易堵塞開孔，且水質難以保障。專利申請號2016204462517公布的用于海綿城市建設的砂石滲井利用了土體的各向異性，但該裝置存在產業化程度低、施工工序復雜等問題。另有在滲井中設置豎向孔道以增大進水量的裝置，該類裝置成型困難且未充分利用土體的各向異性特性，滲透效果不佳。目前存在的滲井及集水裝置，存在滲透功能不足、儲水功能低、灰色污染大、產業化程度低等缺點。因而，迫切需要一種水質改良度高、建設周期短、生產工藝簡便、產業化程度高、造價低廉且低影響的用于提升土體滲透效率的裝置，該種裝置對解決海綿城市建設的關鍵技術具備現實意義。
技術實現思路
本專利技術目的是提供一種高分子材料管狀滲井及施工方法，且該結構具有水質改良度高、建設周期短、生產工藝簡便、產業化程度高、造價低廉等優勢，便于在海綿城市建設中推廣應用。為實現上述目的，本專利技術提供一種高分子材料管狀滲井，該滲井布置于周圍土體之中，其中：該滲井包括有高分子材料滲井管、漏渣槽、濾水蓋板、中粗砂、滲井孔、螺栓、螺釘，所述高分子材料滲井管下端置于在土體中開挖的滲井孔中，漏渣槽與濾水蓋板通過螺栓連為一體，再通過螺釘與高分子材料滲井管的上端連接，在高分子材料滲井管與滲井孔之間的縫隙填充有粗砂，即形成高分子材料管狀滲井。同時提供一種利用上述高分子材料管狀滲井的施工方法。本專利技術的效果是該裝置水質改良度高、建設周期短、生產工藝簡便、產業化程度高、造價低廉。該裝置的主要成分為高分子材料，該類材料造價約為傳統混凝土滲井造價的2/3；工期遠少于1天，相當于傳統滲井用時的1/28，約為砂石滲井人力成本的1/3。滲透量約為傳統滲井的六倍，集水量約為砂石滲井20倍。取高分子材料管狀滲井直徑為25cm、滲井深度為3.0m、假定濾水蓋板為理想滲透體，此時設置滲井增加的滲透面積為471238.9cm2，滲井集水量為5890486.23cm3，滲井使用10min時后的水平滲透總量為2081cm3。附圖說明圖1為本專利技術高分子材料管狀滲井剖面圖；圖2為本專利技術高分子材料管狀滲井的濾水蓋板效果圖；圖3為本專利技術高分子材料管狀滲井的濾水蓋板與漏渣槽組裝剖面圖；圖中：1.高分子材料滲井管2.漏渣槽3.濾水蓋板4.中粗砂5.滲井孔6.螺栓7.螺釘11.上端12.下端13.螺釘孔14.放大凹口21.螺栓孔22.漏渣槽下端31.凸形卡槽32.通氣孔具體實施方式結合附圖對本專利技術的高分子材料管狀滲井及施工方法加以說明。本專利技術的高分子材料管狀滲井設計原理：基于高分子材料透水率高、成型性能好和耐久性高等特點，設計了一種高分子材料管狀滲井。所述滲井由高分子材料滲井管、漏渣槽、濾水板、滲井孔、中粗砂、螺栓、螺釘構成，所述滲井管由透水性能好、具有一定強度的高分子材料制作而成。在土體中開挖滲井孔并將高分子材料滲井管下端朝下置入滲井孔中，漏渣槽與濾水蓋板用螺栓連接一體后用螺釘與高分子材料滲井管上端連接，將高分子材料滲井管與滲井孔之間的孔隙用中粗砂填充，即形成高分子材料管狀滲井。在地表滲井周圍設置朝向滲井的一定坡度，水經地表流向滲井并經濾水蓋板下滲至滲井管中。由于高分子材料滲透性能好，滲井管中積水在水頭差的作用下經滲井管壁向土體滲透。由于土體中水平滲透系數遠大于豎向滲透系數，從而該滲井管能起到增加地表水下滲量的目的。如圖1、2、3所示，本專利技術的高分子材料管狀滲井結構是，該滲井布置于周圍土體之中，該滲井包括有高分子材料滲井管1、漏渣槽2、濾水蓋板3、中粗砂4、滲井孔5、螺栓6、螺釘7，所述高分子材料滲井管1下端12置于在土體中開挖的滲井孔5中，漏渣槽2與濾水蓋板3過螺栓6連為一體，再通過螺釘7與高分子材料滲井管1的上端11連接，在高分子材料滲井管1與滲井孔5之間的縫隙填充有粗砂4，即形成高分子材料管狀滲井。所述高分子材料滲井管1的上端11和下端12均設置有螺釘孔13，高分子材料滲井管1下端12設置放大凹口14；所述濾水蓋板3設置有凸形卡槽31、通氣孔32和螺栓孔21；所述漏渣槽2呈桶狀體，桶狀體上部四周開孔，下部22為不開洞的桶狀體。所述滲井布置于土體周圍的地表設有朝向滲井的3％～5％坡度。所述地表周圍土體向滲井設有3％～5％的傾斜坡度；所述高分子材料滲井管1為PE材料制造。本專利技術的高分子材料管狀滲井的施工方法包括有以下步驟：1)開挖一個滲井孔5，滲井孔5直徑較滲井管大2～5cm；2)將高分子材料滲井管1置入挖好的滲井孔5中，其中高分子材料滲井管1的下端12朝向滲井孔5；3)將漏渣槽2的螺栓孔21與濾水蓋板3的螺栓孔21用螺栓6連接一體，其中漏渣槽2位于濾水蓋板3的凸形卡槽31側；4)將步驟3)中連接一體的漏渣槽2與濾水蓋板3的漏渣槽2側朝向高分子材料滲井管1，將濾水蓋板3的凸形卡槽31插入高分子材料滲井管1上端11并用螺釘7將設置于高分子材料滲井管1上端11的螺釘孔13擰緊；5)用中粗砂4將高分子材料滲井管1與滲井孔5之間的孔隙填滿；6)將地表周圍土體向高分子材料管狀滲井1找坡，坡度為3％～5％。利用該施工方法施工完成后，即形成高分子材料管狀滲井。結合實施例對本專利技術的高分子材料管狀滲井施工方法進行說明：本實施例位于天津市西青區，所用PE材料滲井管直徑為25cm，單根長度為1.5m，滲井管管壁為9mm。中粗砂粒徑為2.3mm～3.7mm之間，地下水位線為-2.97m。土質為粉土、粉質粘土雜填，經試驗確定該類土體的水平滲透系數為7.36×10-6cm/s；豎直滲透系數為1.4×10-6cm/s。具體施工步驟如下：1)開挖一個滲井孔5，滲井孔5直徑為27～30cm，滲井孔5深度為3.0m；2)取兩根高分子材料滲井管1，其中所述滲井管直徑為25cm，單根長度為1.5m，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高分子材料管狀滲井，該滲井布置于周圍土體之中，其特征是：該滲井包括有高分子材料滲井管(1)、漏渣槽(2)、濾水蓋板(3)、中粗砂(4)、滲井孔(5)、螺栓(6)、螺釘(7)，所述高分子材料滲井管(1)下端(12)置于在土體中開挖的滲井孔(5)中，漏渣槽(2)與濾水蓋板(3)通過螺栓(6)連為一體，再通過螺釘(7)與高分子材料滲井管(1)的上端(11)連接，在高分子材料滲井管(1)與滲井孔(5)之間的縫隙填充有粗砂(4)，即形成高分子材料管狀滲井。

【技術特征摘要】
1.一種高分子材料管狀滲井，該滲井布置于周圍土體之中，其特征是：該滲井包括有高分子材料滲井管(1)、漏渣槽(2)、濾水蓋板(3)、中粗砂(4)、滲井孔(5)、螺栓(6)、螺釘(7)，所述高分子材料滲井管(1)下端(12)置于在土體中開挖的滲井孔(5)中，漏渣槽(2)與濾水蓋板(3)通過螺栓(6)連為一體，再通過螺釘(7)與高分子材料滲井管(1)的上端(11)連接，在高分子材料滲井管(1)與滲井孔(5)之間的縫隙填充有粗砂(4)，即形成高分子材料管狀滲井。2.根據權利要求1所述高分子材料管狀滲井，其特征是：所述高分子材料滲井管(1)的上端(11)和下端(12)均設置有螺釘孔(13)，高分子材料滲井管(1)下端(12)設置放大凹口(14)；所述濾水蓋板(3)設置有凸形卡槽(31)、通氣孔(32)和螺栓孔(21)；所述漏渣槽(2)呈桶狀體，桶狀體上部四周開孔，下部(22)為不開洞的桶狀體。3.根據權利要求1所述高分子材料管狀滲井，其特征是：所述滲井布置于土體周圍的地表設有朝向滲井的3％～5％坡度。4...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳之祥，李順群，程學磊，張彥，李永強，柴壽喜，高艷，陳子荷，
申請(專利權)人：天津城建大學，
類型：發明
國別省市：天津;12