一种海绵城市雨水调蓄管网系统及其施工方法与流程

本发明属于水资源利用技术领域，具体涉及一种海绵城市雨水调蓄管网系统及其施工方法。

背景技术：

随着城镇化建设的推进，地面硬化的增多改变了原有的水文特性，造成雨水径流增加，路面频繁积水，部分城市经常大面积积水，同时雨洪峰值变大，土壤含水量减少，地下水位下降现象加剧等。另外，我国城市缺水问题日益严重，北方地区资源型缺水，南方地区水质型缺水。在这种环境下，政府提出来建设“海绵城市”的目标，在政策、财政等各方面予以支持。

海绵城市，顾名思义，城市就如海绵那样，在降雨时段，能快速的吸收、蓄积、渗透、净化雨水，减少雨水形成径流，补充地下水；同时在不下雨时，通过一系列处理措施和配套管网设施，将蓄积的水加以利用，从而让雨水资源更好的融入到城市的给排水系统中。打造合理的海绵城市水系统，既可以有效的保护城市原有的生态系统，也可以慢慢恢复原有的被破坏生态系统，同时对于整个城镇化的建设开发的影响降到更低。

传统的海绵城市建设模式，处处是硬化路面。每逢大雨，主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水，以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念，雨水主要通过排水设施排走，无法渗透到地下，往往造成逢雨必涝，旱涝急转，不符合海绵城市建设的要求。

技术实现要素：

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种海绵城市雨水调蓄管网系统及其施工方法，对城市道路处的雨水进行分层储存，并能分段控制利用，适用范围广，同时能用于非饮用水环境，大大提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，缓解了水资源匮乏的问题，施工步骤简单，难度低，施工质量易于控制，施工成本低，涉及的施工设备少，而且可实现横向出水管与纵向的总水管连接，将管道有序排布，提高出水管与总水管之间连接的密封性，提高施工安全性。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种海绵城市雨水调蓄管网系统，包括基坑和调蓄池，调蓄池的顶部设有雨水下渗口，雨水下渗口的顶部设有盖板，其特征在于：调蓄池的内壁处设有钻孔灌注桩，调蓄池的顶部内壁处设有冠梁，冠梁与钻孔灌注桩固定连接，冠梁之间设有环形支撑板，环形支撑板设于雨水下渗口的下方；钻孔灌注桩之间设有混凝土基底，钻孔灌注桩之间设有环形分隔板，环形分隔板设于环形支撑板与混凝土基底之间，所述环形分隔板设有渗水口，环形分隔板将环形支撑板与混凝土基底之间的空间分隔为雨水调蓄空间；基坑的内壁与调蓄池的外壁之间设有支撑底座，支撑底座上设有U型板，U型板上下叠加设置，U型板中设有出水管，出水管与雨水调蓄空间相连通；处于最上层的U型板的顶部设有固定座，固定座上固定连接有钢板，钢板的侧面设有两块夹板，两块夹板对称设置，两块夹板之间夹紧有总水管，总水管与处于同一侧的出水管连接，夹板之间设有固定绳，固定绳拴住总水管；总水管的端部连接有外部接水口，外部接水口连接有预埋管，预埋管上设有供水控制箱。

进一步，混凝土基底设有抗拔桩，抗拔桩纵向设置，提高混凝土基底与土壤之间的连接作用，增加混凝土基底的抗压能力。

进一步，环形支撑板与混凝土基底之间设有拼接板，拼接板与环形分隔板固定连接，拼接板的设置便于施工环形分隔板，同时增加环形支撑板与混凝土基底之间连接作用。

进一步，U型板中设有垫板，垫板的顶部设有凹槽，出水管设于凹槽中，实现出水管设置在U型板中。

进一步，固定座的顶部设有焊接板，钢板的侧面设有连接杆，连接杆设于焊接板上，连接杆与焊接板之间焊接有U型焊块，对钢板与固定座之间固定作用，提高钢板设置的强度。

进一步，夹板之间设有调整杆，使得不同的钢板处于同一高度。

一种海绵城市雨水调蓄管网系统的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)基坑开挖；

(b)划分施工区域：根据园林的地质状况划分施工单元区域，制定施工计划，在开挖的基坑中进行放样，对调蓄池设置区域和管道布置区域采用参考线进行区分；

(c)调蓄池施工：对开挖的基坑进行清理，再在基坑的底部分层浇筑混凝土层，对浇筑的混凝土层养护4-6天，再沿着调蓄池设置区域中的参考线搭设模板，在模板中浇筑混凝土，并根据雨水调蓄空间划分高度预留出水口，形成调蓄池池壁，再在调蓄池池壁处贴附一层防水膜，然后在调蓄池池壁中回填土壤，回填高度为300-500mm，并压实土壤，再沿着调蓄池池壁处浇筑钻孔灌注桩，然后第二次回填土壤，第二次土壤回填的高度以管道布置高度为准，并压实土壤，然后在回填的土壤的顶部垫入木板，再在木板上浇筑混凝土基底，同时在钻孔灌注桩的顶端浇筑冠梁，对浇筑的混凝土基底和浇筑的冠梁养护10-15天，然后根据调蓄池中雨水调蓄空间划分高度，在钻孔灌注桩上浇筑支撑梁，再在浇筑混凝土基底上搭设拼接板，保持拼接板垂直，再在环形分隔板的顶部系上两段牵引绳，将环形分隔板水平套入到拼接板上，保持牵引绳绷直，将环形分隔板与支撑梁对接，再在环形分隔板与支撑梁之间缠绕铁丝，并打入膨胀螺栓，然后继续搭设拼接板，将处于最上层的拼接板的顶面与冠梁的底面保持同一高度，然后在拼接板上架设环形支撑板，将环形支撑板与冠梁对接，在环形支撑板与冠梁之间垫入钢板，并打入膨胀螺栓，然后在环形支撑板的顶部分别设置雨水下渗口和盖板；

(d)管道支撑装置搭设：根据雨水调蓄空间布置区域，在基坑中回填土壤，并压实，再在回填的土壤上浇筑支撑底座，接着在支撑底座上下叠加U型板，将上下叠加的U型板相互对齐，然后在上下叠加的U型板之间进行焊接，再在处于最上层的U型板的顶部焊接一块水平设置的固定座，再在固定座上竖直焊接钢板，相邻两块钢板相互紧贴并处于同一直线上，然后在每块钢板的侧面采用螺栓设置两块相互对称的夹板；

(e)管道布置：将出水管横向放到U型板上，再将出水管与预留的出水口连接，并设置相应的控制阀和水泵，然后在每块钢板的夹板之间竖直通入总水管，并用接头将处于同一侧的出水管与总水管连接，再在夹板中穿入固定绳，固定绳拴住总水管的外壁，然后将固定绳的端部固定在外侧的杆子上；

(f)将总水管的端部连接外部接水口，再在外部接水口处连接预埋管，然后在预埋管上设置供水控制箱。

进一步，步骤(d)中，在固定座顶部纵向设置焊接板，再将U型板侧面的连接杆通入到固定座顶部的焊接板上，然后在连接杆与焊接板接触部位倒插入U型焊块，并进行焊接工作。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、本发明在调蓄池对雨水进行储存，采用钻孔灌注桩采增强调蓄池内壁的强度，防止调蓄池出现裂痕、脱落等现象；本发明在钻孔灌注桩之间设有环形分隔板，环形分隔板的设置起到两个作用，一是在施工中可将环形分隔板用于施工平台，避免环形支撑板与混凝土基底之间高度落差大而增加施工难度；二是环形分隔板起到隔断的作用，可将环形支撑板与混凝土基底之间的空间分隔为多个雨水调蓄空间，当非饮用水环境用水量较少时，一般使用最上层的雨水调蓄空间中存储的雨水，避免雨水储存太多而增加调蓄池的压力，同时也能起到节能的效果，当非饮用水环境用水量较多时，可将环形分隔板的渗水口打开，可将最上层的雨水调蓄空间中存储的雨水分配到下层的雨水调蓄空间中，对城市道路处的雨水进行分层储存，并能分段控制利用，适用范围广。本发明采用上下叠加的U型板对出水管进行有序分布，保持出水管水平设置，采用钢板侧面的两块对称设置的夹板对总水管进行有序分布，保持总水管竖直设置，可实现横向出水管与纵向的总水管连接，将管道有序排布，便于对管道的检测和管理，提高出水管与总水管之间连接的密封性，提高施工安全性，加快施工进度。本发明能用于非饮用水环境，大大提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，缓解了水资源匮乏的问题。

2、本发明在施工过程中，对调蓄池设置区域和管道布置区域采用参考线进行区分，方便控制雨水调蓄空间划分的高度。在调蓄池施工时，从下往上进行施工，采用两次土壤回填来加固调蓄池，同时限定浇筑混凝土基底的设置高度，控制调蓄池储存雨水的最低点，而且在钻孔灌注桩的顶端浇筑冠梁，将环形支撑板与冠梁之间固定连接，控制调蓄池储存雨水的最高点，对调蓄池整个储存雨水的空间进行控制。本发明在环形分隔板的顶部系上两段牵引绳，将环形分隔板水平套入到拼接板上，保持牵引绳绷直，将环形分隔板与支撑梁对接，再在环形分隔板与支撑梁之间缠绕铁丝，并打入膨胀螺栓，能有效控制环形分隔板下放的高度和速度，提高安全性。本发明在管道施工中，根据雨水调蓄空间的设置高度来控制U型板的设置高度，便于将出水管保持水平，采用每块钢板的夹板来限位总水管，便于将总水管保持竖直，为了保持总水管的垂直度，在夹板中穿入固定绳，固定绳拴住总水管的外壁，方便采用接头将处于同一侧的出水管与总水管连接。本发明施工步骤简单，难度低，施工质量易于控制，施工成本低，涉及的施工设备少，安全性高。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明中一种海绵城市雨水调蓄管网系统的结构示意图；

图2为本发明中管道布置时的结构示意图；

图3为本发明中U型板上下叠加设置的结构示意图；

图4为本发明中钢板与夹板连接的结构示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为图2的俯视图；

图7为本发明中外部接水口的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图7所示，为本发明中一种海绵城市雨水调蓄管网系统，包括基坑1和调蓄池2，调蓄池2的顶部设有雨水下渗口3，雨水下渗口3的顶部设有盖板4，盖板4一般设有分隔间隙，既能挡住雨水中较大垃圾，又能对雨水进行渗透作用。

调蓄池2的内壁处设有钻孔灌注桩5，调蓄池2的顶部内壁处设有冠梁6，冠梁6与钻孔灌注桩5固定连接，冠梁6之间设有环形支撑板7，环形支撑板7设于雨水下渗口3的下方，环形支撑板7起到一个衔接的作用。

钻孔灌注桩5之间设有混凝土基底8，混凝土基底8设有抗拔桩22，抗拔桩22纵向设置，提高混凝土基底8与土壤之间的连接作用，增加混凝土基底8的抗压能力。钻孔灌注桩5之间设有环形分隔板9，环形分隔板9设于环形支撑板7与混凝土基底8之间，所述环形分隔板9设有渗水口，环形分隔板9将环形支撑板7与混凝土基底8之间的空间分隔为雨水调蓄空间10。环形支撑板7与混凝土基底8之间设有拼接板23，拼接板23与环形分隔板9固定连接，拼接板23的设置便于施工环形分隔板9，同时增加环形支撑板7与混凝土基底8之间连接作用。

基坑1的内壁与调蓄池2的外壁之间设有支撑底座11，支撑底座11上设有U型板12，U型板12上下叠加设置。U型板12中设有出水管13，出水管13与雨水调蓄空间10相连通。U型板12中设有垫板24，垫板24的顶部设有凹槽25，出水管13设于凹槽25中，实现出水管13设置在U型板12中。处于最上层的U型板12的顶部设有固定座14，固定座14上固定连接有钢板15，固定座14的顶部设有焊接板26，钢板15的侧面设有连接杆27，连接杆27设于焊接板26上，连接杆27与焊接板26之间焊接有U型焊块28，对钢板15与固定座14之间固定作用，提高钢板15设置的强度。钢板15的侧面设有两块夹板16，两块夹板16对称设置。夹板16之间设有调整杆29，使得不同的钢板15处于同一高度。两块夹板16之间夹紧有总水管17，总水管17与处于同一侧的出水管13连接，夹板16之间设有固定绳18，固定绳18拴住总水管17。

总水管17的端部连接有外部接水口19，外部接水口19连接有预埋管20，预埋管20上设有供水控制箱21。

一种海绵城市雨水调蓄管网系统的施工方法，包括如下步骤：

(a)基坑1开挖：根据设计施工图，开挖基坑1至设计深度，做好基坑1坑壁防护，对基底进行清理、整平并对基层进行压实，再在基层上铺设防水土工膜。

(b)划分施工区域：根据园林的地质状况划分施工单元区域，制定施工计划。在开挖的基坑1中进行放样，对调蓄池2设置区域和管道布置区域采用参考线进行区分。

(c)调蓄池2施工：对开挖的基坑1进行清理，再在基坑1的底部分层浇筑混凝土层，对浇筑的混凝土层养护4-6天。再沿着调蓄池2设置区域中的参考线搭设模板，在模板中浇筑混凝土，并根据雨水调蓄空间10划分高度预留出水口，形成调蓄池2池壁，再在调蓄池2池壁处贴附一层防水膜。然后在调蓄池2池壁中回填土壤，回填高度为300-500mm，并压实土壤。再沿着调蓄池2池壁处浇筑钻孔灌注桩5，然后第二次回填土壤，第二次土壤回填的高度以管道布置高度为准，并压实土壤。然后在回填的土壤的顶部垫入木板，再在木板上浇筑混凝土基底8，同时在钻孔灌注桩5的顶端浇筑冠梁6，对浇筑的混凝土基底8和浇筑的冠梁6养护10-15天。然后根据调蓄池2中雨水调蓄空间10划分高度，在钻孔灌注桩5上浇筑支撑梁，再在浇筑混凝土基底8上搭设拼接板23，保持拼接板23垂直。再在环形分隔板9的顶部系上两段牵引绳，将环形分隔板9水平套入到拼接板23上，保持牵引绳绷直，将环形分隔板9与支撑梁对接，再在环形分隔板9与支撑梁之间缠绕铁丝，并打入膨胀螺栓。然后继续搭设拼接板23，将处于最上层的拼接板23的顶面与冠梁6的底面保持同一高度，然后在拼接板23上架设环形支撑板7，将环形支撑板7与冠梁6对接，在环形支撑板7与冠梁6之间垫入钢板15，并打入膨胀螺栓，然后在环形支撑板7的顶部分别设置雨水下渗口3和盖板4。

(d)管道支撑装置搭设：根据雨水调蓄空间10布置区域，在基坑1中回填土壤，并压实，再在回填的土壤上浇筑支撑底座11。接着在支撑底座11上下叠加U型板12，将上下叠加的U型板12相互对齐，然后在上下叠加的U型板12之间进行焊接。再在处于最上层的U型板12的顶部焊接一块水平设置的固定座14。再在固定座14上竖直焊接钢板15，相邻两块钢板15相互紧贴并处于同一直线上，为了进一步增加牢固性，在固定座14顶部纵向设置焊接板26，再将U型板12侧面的连接杆27通入到固定座14顶部的焊接板26上，然后在连接杆27与焊接板26接触部位倒插入U型焊块28，并进行焊接工作。然后在每块钢板15的侧面采用螺栓设置两块相互对称的夹板16。

(e)管道布置：将出水管13横向放到U型板12上，再将出水管13与预留的出水口连接，并设置相应的控制阀和水泵。然后在每块钢板15的夹板16之间竖直通入总水管17，并用接头将处于同一侧的出水管13与总水管17连接。再在夹板16中穿入固定绳18，固定绳18拴住总水管17的外壁，然后将固定绳18的端部固定在外侧的杆子上。

(f)将总水管17的端部连接外部接水口19，再在外部接水口19处连接预埋管20，然后在预埋管20上设置供水控制箱21。

本发明在调蓄池2对雨水进行储存，采用钻孔灌注桩5采增强调蓄池2内壁的强度，防止调蓄池2出现裂痕、脱落等现象；本发明在钻孔灌注桩5之间设有环形分隔板9，环形分隔板9的设置起到两个作用，一是在施工中可将环形分隔板9用于施工平台，避免环形支撑板7与混凝土基底8之间高度落差大而增加施工难度；二是环形分隔板9起到隔断的作用，可将环形支撑板7与混凝土基底8之间的空间分隔为多个雨水调蓄空间10，当非饮用水环境用水量较少时，一般使用最上层的雨水调蓄空间10中存储的雨水，避免雨水储存太多而增加调蓄池2的压力，同时也能起到节能的效果，当非饮用水环境用水量较多时，可将环形分隔板9的渗水口打开，可将最上层的雨水调蓄空间10中存储的雨水分配到下层的雨水调蓄空间10中，对城市道路处的雨水进行分层储存，并能分段控制利用，适用范围广。本发明采用上下叠加的U型板12对出水管13进行有序分布，保持出水管13水平设置，采用钢板15侧面的两块对称设置的夹板16对总水管17进行有序分布，保持总水管17竖直设置，可实现横向出水管13与纵向的总水管17连接，将管道有序排布，便于对管道的检测和管理，提高出水管13与总水管17之间连接的密封性，提高施工安全性，加快施工进度。本发明能用于非饮用水环境，大大提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，缓解了水资源匮乏的问题。

本发明在施工过程中，对调蓄池2设置区域和管道布置区域采用参考线进行区分，方便控制雨水调蓄空间10划分的高度。在调蓄池2施工时，从下往上进行施工，采用两次土壤回填来加固调蓄池2，同时限定浇筑混凝土基底8的设置高度，控制调蓄池2储存雨水的最低点，而且在钻孔灌注桩5的顶端浇筑冠梁6，将环形支撑板7与冠梁6之间固定连接，控制调蓄池2储存雨水的最高点，对调蓄池2整个储存雨水的空间进行控制。本发明在环形分隔板9的顶部系上两段牵引绳，将环形分隔板9水平套入到拼接板23上，保持牵引绳绷直，将环形分隔板9与支撑梁对接，再在环形分隔板9与支撑梁之间缠绕铁丝，并打入膨胀螺栓，能有效控制环形分隔板9下放的高度和速度，提高安全性。本发明在管道施工中，根据雨水调蓄空间10的设置高度来控制U型板12的设置高度，便于将出水管13保持水平，采用每块钢板15的夹板16来限位总水管17，便于将总水管17保持竖直，为了保持总水管17的垂直度，在夹板16中穿入固定绳18，固定绳18拴住总水管17的外壁，方便采用接头将处于同一侧的出水管13与总水管17连接。本发明施工步骤简单，难度低，施工质量易于控制，施工成本低，涉及的施工设备少，安全性高。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。