一种DCS零坡度虹吸排水收集系统的制作方法

一种dcs零坡度虹吸排水收集系统
技术领域
1.本发明涉及海绵城市及城市绿化的技术领域，特别是涉及一种dcs零坡度虹吸排水收集系统。


背景技术：

2.海绵城市，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性，也可称之为“水弹性城市”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用，实现雨水在城市中自由迁移。在城市绿化建设过程中，在建筑、地下车库等设施的顶部人工铺设土层并种植植被，是城市绿化建设的重要手段，不仅能够提升城市植被覆盖率、净化空气和美化环境，并且人工土层能够对雨水进行吸收、渗水和过滤，对人工土层下的渗透水进行收集和储存，符合海绵城市的理念。
3.相关技术中，在建筑顶部人工铺设土层并且种植植被的施工过程中，种植系统需要依次设置找平层、防水层、隔离层、细石混凝土双向钢筋保护层、找坡层、排水层、过滤层和种植土层，过滤层铺设在种植土层下方，一般由过过滤沙铺设设而成，也有部分技术中采用土工布进行过滤，而排水层主要通过碎石和陶瓷混合铺设而成，在对土壤中下渗的水分进行粗过滤，并引导水分从种植土层下方排走，减少水累积在种植土层中，导致植被根系腐烂的情况。
4.针对上述相关技术，发明人认为，上述种植系统重量大、排水速度慢，对建筑顶部造成较大的载荷，同时施工步骤繁琐、施工周期较长。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种dcs零坡度虹吸排水收集系统，通过设置土工布覆盖排水板，排水板上的支撑凸起将土工布支撑并使土工布与排水板之间形成供渗透水流动的空隙，通过设置排水管将排水板上的渗透水进行汇聚和引导，并集中向收集池进行排放，实现了渗透水的回收，系统整体重量轻、排水速度快，并且施工步骤更简单明了，施工周期更短。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种dcs零坡度虹吸排水收集系统，包括排水板、排水管、收集池、土工布和透气结构；所述排水板表面阵列分布有若干支撑凸台，若干个所述排水板相互拼接形成矩形排水阵列，施工表面上设置有若干个所述矩形排水阵列；所述排水管水平方向的侧壁上开设有若干进水口，各个排水管呈网格状分布在施工表面上，相邻的所述排水管相互连通；所述矩形排水阵列设置在各个排水管形成的网格内，所述排水管与相邻的排水板之间相互抵触；所述排水管相互连通形成的管路与收集池连通；所述土工布铺设在排水板及排水管的上侧；所述透气结构与排水管连通，所述透气结构用于在完成系统建设并完成植被种植后保持排水管与大气连通。
7.进一步的，所述收集池的高度低于施工表面，所述收集池上连通有沿竖直方向延伸的虹吸变径管，所述虹吸变径管分为相互连通的上半部和下半部，所述上半部的管道内
径大于下半部的管道内径，所述虹吸变径管的下半部与收集池连通且上半部与排水管连通，从而实现了收集池与排水管组成的管路的连通。
8.进一步的，所述收集池与虹吸变径管之间设有检查井，所述检查井顶部与虹吸变径管连通，所述检查井的底部与收集池连通。
9.进一步的，若干个所述支撑凸台包括高低不同的若干种，各种高度不同的所述支撑凸台交错设置在排水板上，每个所述支撑凸台的周向均至少有一个与自身高度不同的支撑凸台。
10.进一步的，所述排水板一侧固设有扣接板，所述扣接板与排水板顶侧连接，所述扣接板上设有若干扣接凸台，所述排水板与扣接板相背的一侧设有若干连接凸台，所述连接凸台的位置与扣接凸台相对应，所述扣接凸台为底端开口的空心凸台，所述扣接凸台的内腔与相应的连接凸台相适配。
11.进一步的，所述支撑凸台呈棱台型，所述支撑凸台的周向侧壁上设有加强肋，所述加强肋上设置有肋槽。
12.进一步的，所述排水管横截面的外轮廓为方形，所述进水口的底壁与排水管内底壁平齐。
13.进一步的，所述排水管内侧顶部的左右两侧设有加强结构，所述加强结构包括两个第一加强筋板和一个第二加强筋板，其中一个所述第一加强筋板与管体内顶壁连接，另一个所述第一加强筋板与管体的内侧壁固定连接，两个所述第一加强筋板远离管体内壁的一侧侧壁相互连接，所述第二加强筋板与两个第一加强筋板相互连接处固定连接，所述第二加强筋板与管体内壁的顶角连接。
14.进一步的，还包括四通接头，所述四通接头包括四通接头，所述四通接头呈十字形，所述四通接头内部设有连通腔室，所述四通接头十字形的四个端部均开设有连通槽，各个所述连通槽均与连通腔室连通，各个所述连通槽均与需要连接的排水管端部外轮廓相适配，各个所述排水管通过与四通接头的连通槽连接而实现十字形的连通，进而形成网格状分布。
15.进一步的，部分所述四通接头的连通腔室的顶部开设有连接孔，所述透气结构为通气管，所述通气管沿竖直方向设置并且与连接孔密封固定连接。
16.如上所述，本发明至少具有以下有益效果：
17.1.在施工表面铺设排水板和排水管，构建排水结构和排水路径，将排水管构成的排水路径连接至收集池，从而实现了渗透水的回收。土工布覆盖在排水板及排水管构建的排水结构上，排水板上分布的支撑凸台将土工布撑起，从而在排水板板面与土工布之间形成空隙。人工设置的土层铺设在土工布之上，植物种植在人工土层上。雨水天气时，土壤中多余的水分下渗，渗透水通过土工布进入排水板与土工布的空隙之间，并且向排水管侧壁的进水口流动，渗透水汇聚至排水管内后由排水管集中引导至收集池，实现渗透水的回收。排水板和排水板构建的排水结构代替了相关技术中排水层、隔离层、保护层和找坡层，并采用土工布作为过滤层，从而大幅度降低了系统对建筑顶部造成的载荷。在排水过程中在土层上的水分渗透至排水板与土工布的空隙内后，土层中积存水分造成的水压传递至排水板上，同时由于排水管通过透气结构与大气连通，使排水管处于低压或者零压的状态，从而满足了虹吸原理起作用的调节，通过虹吸效果提升了了水分向排水管内流动的速度，进而大
幅度提高了排水速度，使排水效率能够满足强降雨天气的系统排水需求，并且使施工步骤更为简便，因而缩短了工期；
18.2.排水管组成的管路通过虹吸变径管与收集池连通，由于虹吸变径管竖直设置，当管路当中的渗透水汇聚至虹吸变径管并进如虹吸变径管的上半部，渗透水从上半部进入下半部时，由于管道内径变小，渗透水流中的气泡均滞留在上半部中，从而使下半部被渗透水充满，产生虹吸效果，加速对渗透水输送速度；
19.3.通过设置检查井并在检查井上，使工作人员可以通过检查井检测系统排水的工作情况；
20.4.由于支撑凸台高低交错的设置，使铺设在其上方的土工布在各个支撑凸台的之间的部分成一定角度倾斜，将回填土施加在土工布上的原本竖直向下的重力载荷分解，从而减少支撑凸台之间土工布塌陷和凹陷的程度，并且通过较高的支撑凸台对土工布进行一次支撑，并且通过较低的支撑凸台对土工布下凹部分进行二次支撑，也减少了支撑凸台对土工布的支撑间隔，进一步减少土工布塌陷的可能性，保留了足够的排水空间；
21.5.通过设置扣接板、扣接凸台和连接凸台，便于相邻的排水板实现无缝连接，扣接板搭放在相邻排水板的板体上，扣接凸台套设在相邻排水板边缘的连接凸台外便于定位，并且为排水板边缘处的土工布提供可靠支撑；
22.6.将支撑凸台设置成棱台型，在支撑凸台的周向侧壁上设置若干加强肋，并在加强肋上开设肋槽，从而在整个支撑凸台上形成了在竖直方向内倾斜延伸的若干棱边结构，从而大幅度提升了支撑凸台承受竖直方向载荷的能力，减少支撑凸台变形的可能性，提升了排水板的服役寿命；
23.7.排水板的外轮廓为方形，从而便于与排水板的侧壁紧密抵触和密封连接，进水口底壁与排水管内底壁平齐，便于使渗透水向管内的流动更加顺畅；
24.8.通过两个第一加强筋板和一个第二加强筋板的相互连接形成两个截面为类三角形的空间，进而利用三角形稳定结构提升管体的结构强度；
25.9.通过在十字形的四通接头上设置分别朝向四个方向的连通槽，对来自四个方向的排水管进行连接，从而使排水管道可以通过管道接头实现网格状的分布，由于排水管呈网格状设置降低了排水板面积与进水口面积的比例，因而提升了排水板上的渗透水向排水管内汇聚的速度；
26.10.连接孔用于连接通气管道，通气管道竖直向上延伸，从而使排水管路与土壤上方的空气连通，进而保持排水管道的低压或者零压状态，以形成虹吸效果。
附图说明
27.图1为本实施例中用于体现系统整体结构的示意图。
28.图2为图1中a部分的放大结构示意图。
29.图3为本实施例中用于体现排水板上个结构的示意图。
30.图4为本实施例中用于体现排水板和扣接板结构的示意图。
31.图5为图4中b部分的放大结构示意图。
32.图6为本实施例中用于体现支撑凸台的结构示意图。
33.图7为本实施例中用于体现排水管的结构示意图。
34.图8为本实施例中用于体现排水管内加强结构的结构示意图。
35.图9为本实施例中用于体现四通接头与通气管、排水管连接关系的示意图。
36.图10为本实施例中用于体现四通接头详细结构的示意图。
37.图11为本实施例中用于体现四通接头内部结构的剖面结构示意图。
38.附图标记说明：
39.1、排水阵列；11、排水板；111、支撑凸台；1111、加强肋；1112、肋槽；112、扣接板；113、扣接凸台；114、连接凸台；2、排水管；21、进水口；22、加强结构；221、第一加强筋板；222、第二加强筋板；3、收集池；31、检查井；4、透气结构；41、通气管；5、虹吸变径管；51、上半部；52、下半部；6、四通接头；61、连通腔室；62、连通槽；63、连接孔；64、支撑柱；65、限位柱。
具体实施方式
40.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
41.请参阅图1至图3，本发明提供一种dcs零坡度虹吸排水收集系统，包括排水板11、排水管2、收集池3、土工布(图中未示出)和透气结构4。排水板11的板体呈矩形，且排水板11的板体上阵列分布的设置有若干支撑凸棱。本实施例选用板体为正方形的排水板11，从而便于控制排水板11的布置尺寸和计算面积。若干个排水板11相互拼接形成矩形的排水阵列1，同一个排水阵列1的相邻排水板11之间通过密封胶密封粘接。排水阵列1排列在建筑顶部的施工表面上，并且排水阵列1之间留有布置排水管2的间隙。排水管2的水平方向侧壁上开设有若干进水口21，各个排水管2通过四通接头6的连接呈网格状布置在建筑顶部的施工表面上，并且透气结构4设置在四通接头6上，从而使排水管2与大气环境连通，进而平衡排水管2内的气压。排水管2的外轮廓为矩形，从而能够与排水板11边缘紧密的抵触，相邻的排水板11和排水管2之间通过双面自粘防水卷材进行相互固定连接和密封。收集池3设置在低于施工表面的位置，排水管2呈网格形分布形成的排水管2路与收集池3连通。土工布铺设在排水板11及排水管2上，排水板11上各个支撑凸棱将土工布撑起，从而在排水板11板面与土工布之间形成供渗透水流动的空隙。通过轻质的排水板11和排水管2构成的排水结构代替了防水层、隔离层、保护层和排水层，通过土工布替代了过滤层，从而大幅度降低了系统总重，减少对建筑顶部的载荷，并且简化了施工步骤，缩短了工期，而且通过排水板11和土工布之间的空隙提供了充分的蓄排水空间，因而提升了系统的排水速度。
42.请参阅图3至图6，排水板11上的各个支撑凸台111包括高低不同的若干种，本实施例选用大凸台和小凸台两种，其中大凸台的形状尺寸与小凸台等比例放大后形状尺寸相同。在排水板11上，呈阵列分布的支撑凸台111当中，每行支撑凸台111的大凸台和小凸台均交替的设置，每列的大凸台和小凸台也均为交替设置，从而使排水板11上的各个支撑凸台111的在行和列的相邻支撑凸台111与自身高度均不相同。当土工布铺设在排水板11上时，土工布在各个支撑凸台111的之间的部分成一定角度倾斜，将土层施加在土工布上的原本竖直向下的重力载荷分解，从而减少支撑凸台111之间土工布塌陷和凹陷的深度，从而在土工布与排水板11之间保持足够的空隙。
43.支撑凸台111均为底端开口的空心凸台，从而降低了排水板11整体的重量。支撑凸台111为棱台形，且支撑凸台111的每个周向侧壁上均固设有加强肋1111，加强肋1111上又
设有与加强肋1111的斜面平行的肋槽1112，从而在支撑凸台111上构成了很多个棱边结构，棱边结构有助于提升空心凸台的结构强度，进而提升支撑凸台111承受上方土层重量带来的压力。
44.排水板11顶面的一侧固设有扣接板112，扣接板112上设置有若干扣接凸台113，扣接凸台113为底端开口的空心凸台。排水板11位于与扣接板112相背的一侧设置有若干连接凸台114，扣接凸台113内部空腔与连接凸台114相适配，从而当排水板11需要与相邻排水板11拼接时，扣接板112扣接在相邻排水板11上，并且扣接凸台113套设在连接凸台114外侧，实现了相互连接定位。扣接凸台113与支撑凸台111的结构相同。同一个排水阵列1的各个排水板11之间还需要通过密封胶将相互抵触的位置进行密封和粘接处理，从而使各个排水板11和排水管2形成一个有机结合的整体，减少水分向建筑顶部的施工表面渗透的可能性，提升了防水效果。
45.排水板11及排水板11上各个结构均通过吸塑及压模工艺整体成型加工制成，使排水板11整体的生产效率高。排水板11及排水板11上各个结构均采用聚氯乙烯pvc材料制成，使排水板11具有重量轻、强度好、绿色无污染和造价低的优点。
46.请参阅图7至图8，排水管2内壁的顶部分别设有两组加强结构22，两组加强结构22分别位于排水管2内侧壁的顶部位置。加强结构22包括两个第一加强筋板221和一个第二加强筋板222。两个第一加强筋板221均平行于排水管2的长度方向设置，其中一个第一加强筋板221与排水管2的内侧壁连接，另一个第一加强筋板221与排水管2的内顶壁连接，且两个第一加强筋板221远离排水管2内壁的一侧相互连接。第二加强筋板222一侧与两个第一加强筋板221相接处连接，另一侧与排水管2内壁顶部的棱边处连接。通过加强结构22的第一加强筋板221和第二加强筋板222的设置，在排水管2内部的顶侧形成两个截面为类三角形的空间，从而构成多个稳定的三角形支撑结构，实现了对排水管2结构的加强。
47.排水管2的进水口21底壁与排水管2的底部平齐，同时进水口21的底部不高于排水板11板体的上壁，排水管2侧壁上的进水口21为扁平的长孔，其宽度和高度的比例为3:2，从而使排水板11各个凸台空隙之间的水流更加高效的从进水口21处流入。
48.请参阅图9至图11，用于将排水管2呈十字形连接并最终组成网格状管路的四通接头6包括接头主体,接头主体呈十字形，接头主体十字形的四个端部均开设有连通槽62，连通槽62的延伸方向均平行于接头主体十字形相应端部的长度方向。接头主体内部中央位置开设有连通腔室61，四个连通槽62分别与连通腔室61连通,连通槽62与相应的排水管2端部相适配。位于排水管2组成的网格状管路边缘位置的四通接头6，朝向网格状管路外侧方向的连通槽62通过挡板封堵。
49.接头主体的连通腔室61内设置有若干支撑柱64，本实施例选用的支撑柱64数量为四根，四根支撑柱64分别设置在连通腔室61的各个边角位置，并且沿竖直方向设置，支撑柱64的底部固设在连接腔室的底壁上，且顶部与连接腔室的顶壁连接，从而起到支撑作用，能够提升接头主体的结构强度，进而提升接头主体的承重能力。同时由于四个支撑柱64分别与相应连通槽62朝向连通腔室61的槽口相对设置，当排水管2伸入连通槽62时，通过支撑柱64对连接管伸入距离进行限制，从而在施工时对各个排水管2道进行初定位。部分四通接头6的连通腔室61的顶壁上开设有连接孔63，连接孔63用于安装透气结构4。
50.透气结构4包括通气管41道，通气管41道沿竖直方向延伸并且与连接孔63通过密
封胶粘接。设有连接孔63的四通接头6内四根支撑柱64朝向连接孔63轴线的方向均固设有一个限位柱65，限位柱65与连通腔室61的底面连接，且限位柱65的高度小于支撑柱64，当通气管41道从连接孔63插入时，各个限位柱65的顶端对通气管41道的端部侧壁抵触，从而使各个限位柱65对通气管41道进行承托并定位，便于后续的粘接和密封工作。
51.请参阅图1至图2，排水管2上连通有虹吸变径管5，虹吸变径管5沿竖直方向设置，且虹吸变径管5分为内径较大的上半部51和内径较小的下半部52，上半部51和下半部52相互连通，且与排水管2连通的是上半部51。水流由排水管2流入虹吸变径管5后，在从上半部51流向下半部52的过程中，由于管径变小，使水流中的气泡难以随水流一同下移，并且水流聚拢，从而使水流充满下半部52，形成虹吸效果，提升排水速度。
52.虹吸变径管5的下半部52连通有检查井31，检查井31上设有透明观察窗，便于工作人员检查系统的排水情况，检查井31与收集池3连通，收集池3内可以设置有水净化过滤装置，便于对回收的渗透水进行净化再利用。
53.系统的实际施工过程为：
54.s1、清理基层，对建筑顶部的施工表面进行清扫，去除浮土灰尘和垃圾碎石等；
55.s2、规划弹线，确定排水阵列1和排水管2的布置位置；
56.s3、平铺、粘接排水板11，将排水板11拼接形成排水阵列1，并铺设在指定位置，对排水阵列1中各个相邻的排水板11进行密封和粘接，从而加以固定(如果排水阵列1中只有一个排水板11，则跳过此步骤)；
57.s4、铺设排水管2和四通接头6，将排水管2与四通接头6进行安装和密封粘接；
58.s5、铺设聚酯土工布，将土工布覆盖在排水管2和排水板11上；
59.s6、向四通接头6上安装通气管41道，通气管41道贯穿土工布向上延伸；
60.s7、回填种植土，形成人工土层，完成系统建设。
61.本实施例的实施原理为：
62.在施工表面铺设排水板11和排水管2，构建排水结构和排水路径，将排水管2构成的排水路径连接至收集池3，从而实现了渗透水的回收。土工布覆盖在排水板11及排水管2构建的排水结构上，排水板11上分布的支撑凸台111将土工布撑起，从而在排水板11板面与土工布之间形成空隙。人工设置的土层铺设在土工布之上，植物种植在人工土层上。雨水天气时，土壤中多余的水分下渗，渗透水通过土工布进入排水板11与土工布的空隙之间，并且向排水管2侧壁的进水口21流动，渗透水汇聚至排水管2内后由排水管2集中引导至收集池3，实现渗透水的回收。排水板11和排水板11构建的排水结构代替了相关技术中排水层、隔离层、保护层和找坡层，并采用土工布作为过滤层，从而大幅度降低了系统对建筑顶部造成的载荷。在排水过程中在土层上的水分渗透至排水板11与土工布的空隙内后，土层中积存水分造成的水压传递至排水板11上，同时由于排水管2通过透气结构4与大气连通，使排水管2处于低压或者零压的状态，从而满足了虹吸原理起作用的调节，通过虹吸效果提升了了水分向排水管2内流动的速度，进而大幅度提高了排水速度，使排水效率能够满足强降雨天气的系统排水需求，并且使施工步骤更为简便，因而缩短了工期；
63.排水管2组成的管路通过虹吸变径管5与收集池3连通，由于虹吸变径管5竖直设置，当管路当中的渗透水汇聚至虹吸变径管5并进如虹吸变径管5的上半部51，渗透水从上半部51进入下半部52时，由于管道内径变小，渗透水流中的气泡均滞留在上半部51中，从而
使下半部52被渗透水充满，产生虹吸效果，加速对渗透水输送速度；
64.通过设置检查井31并在检查井31上，使工作人员可以通过检查井31检测系统排水的工作情况；
65.由于支撑凸台111高低交错的设置，使铺设在其上方的土工布在各个支撑凸台111的之间的部分成一定角度倾斜，将回填土施加在土工布上的原本竖直向下的重力载荷分解，从而减少支撑凸台111之间土工布塌陷和凹陷的程度，并且通过较高的支撑凸台111对土工布进行一次支撑，并且通过较低的支撑凸台111对土工布下凹部分进行二次支撑，也减少了支撑凸台111对土工布的支撑间隔，进一步减少土工布塌陷的可能性，保留了足够的排水空间；
66.通过设置扣接板112、扣接凸台113和连接凸台114，便于相邻的排水板11实现无缝连接，扣接板112搭放在相邻排水板11的板体上，扣接凸台113套设在相邻排水板11边缘的连接凸台114外便于定位，并且为排水板11边缘处的土工布提供可靠支撑；
67.将支撑凸台111设置成棱台型，在支撑凸台111的周向侧壁上设置若干加强肋1111，并在加强肋1111上开设肋槽1112，从而在整个支撑凸台111上形成了在竖直方向内倾斜延伸的若干棱边结构，从而大幅度提升了支撑凸台111承受竖直方向载荷的能力，减少支撑凸台111变形的可能性，提升了排水板11的服役寿命；
68.排水板11的外轮廓为方形，从而便于与排水板11的侧壁紧密抵触和密封连接，进水口21底壁与排水管2内底壁平齐，便于使渗透水向管内的流动更加顺畅；
69.通过两个第一加强筋板221和一个第二加强筋板222的相互连接形成两个截面为类三角形的空间，进而利用三角形稳定结构提升管体的结构强度；
70.通过在十字形的四通接头6上设置分别朝向四个方向的连通槽62，对来自四个方向的排水管2进行连接，从而使排水管2道可以通过管道接头实现网格状的分布，由于排水管2呈网格状设置降低了排水板11面积与进水口21面积的比例，因而提升了排水板11上的渗透水向排水管2内汇聚的速度；
71.连接孔63用于连接通气管41道，通气管41道竖直向上延伸，从而使排水管2路与土壤上方的空气连通，进而保持排水管2道的低压或者零压状态，以形成虹吸效果。
72.所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
73.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。