一种水利工程用防渗止水结构的制作方法

本发明属于水利工程设备技术领域，具体涉及一种水利工程用防渗止水结构。

背景技术：

在水利工程施工过程中，防渗止水是十分重要的工作，如果存在渗漏渗水问题，则会影响水利工程的安全度和使用寿命。现有技术中已经存在具体的防渗止水结构，比如中国专利cn206986844u涉及一种水利工程上的防渗止水结构，包括坝体和设置在坝体迎水面上的防渗止水结构，所述坝体迎水面上的防渗止水结构由设置在坝体迎水面上的防渗内层、与防渗内层贴合的吸收阻隔层以及设置在吸收阻隔层表面的防腐层，所述防渗内层两侧连接面为齿槽面，所述防腐层的表面为栅格凸起面，该实用新型防渗止水结构稳定牢固，不仅具有很好的抗渗效果，而且还有很强的防腐效果，使用寿命长。再比如，中国专利cn1213029(cn1065940c)公开了一种用于水利水电工程上的防渗止水结构，在周边缝表面设有嵌缝塑性止水材料，在周边缝中部设有圆柱形橡胶棒，在周边缝底部设有止水铜片和垫层料，该防渗止水结构，结构上具有协同止水作用，设计合理，施工简单，适用于接缝变形大，承受水压高的面板坝，特别适用于高面板坝上。上述两种结构的发明构思是，采用具有防渗止水效果的材料铺设在堤坝表面或者填充在建筑物缝隙中，这对材料的防水性能要求高，水利工程建筑大多在户外，经受长期的日晒雨淋风吹，防水材料老化速度快，一旦防水材料出现了渗漏情况，则该防渗止水结构的寿命也就终结。因此，需要开发一种具有多层防护体系的防渗止水结构，以分担防水材料的防水压力，提高防渗止水结构的使用寿命。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水利工程用防渗止水结构。

本发明的目的是提供一种水利工程用防渗止水结构，包括固定板，其上设有隔水板和导向板，所述隔水板与所述导向板之间设有吸水单元、挤压单元、顶部连接板和底部连接箱；

所述吸水单元包括弹性活动板框和吸水填充物，所述弹性活动板框间隔分布且连接在所述隔水板与所述导向板之间，所述弹性活动板框内部填充有所述吸水填充物；

所述顶部连接板连接在所述导向板顶部和隔水板顶部之间，所述底部连接箱连接在所述导向板底部和隔水板底部之间，且所述底部连接箱的入水口与所述导向板和所述隔水板之间的空间连通；

所述挤压单元包括多个挤压件和用于控制所述挤压件移动的动力单元。

优选的，上述水利工程用防渗止水结构，所述吸水填充物为吸水树脂或吸水棉。

优选的，上述水利工程用防渗止水结构，所述挤压件为弹簧、弹力球、弹力气囊或者直杆。

优选的，上述水利工程用防渗止水结构，所述动力单元为线位移电机，所述顶部连接板滑动连接在所述导向板和所述隔水板之间。

优选的，上述水利工程用防渗止水结构，所述顶部连接板的外表面与其相邻的所述导向板和所述隔水板边缘之间均通过弹性防水带连接。

优选的，上述水利工程用防渗止水结构，所述动力单元为电动伸缩杆，所述顶部连接板固定连接在所述导向板顶部和所述隔水板顶部之间。

优选的，上述水利工程用防渗止水结构，所述导向板的迎水面(即用于与与空气或水接触的一面)上安装有太阳能发电板，所述太阳能发电板上连接有电源，所述电源与所述动力单元连接。

优选的，上述水利工程用防渗止水结构，还包括控制器和至少一个所述吸水填充物内插入的湿度传感器，所述控制器分别与所述电源、动力单元、湿度传感器连接。

优选的，上述水利工程用防渗止水结构，所述导向板上的与每个弹性活动板框相对应的位置开设有若干种植孔，所述植孔内设有种植网，所述种植网上铺设了用于给植物提供营养的固态基料；

所述挤压件上铺设有渗水带，所述渗水带的一端伸入底部连接箱内，另一端依次贯穿并连接所有的吸水填充物，最终延伸到位于最上方的吸水填充物内。

优选的，上述水利工程用防渗止水结构，相邻两个防渗止水结构的所述导向板侧边为凹凸连接或者阶梯形连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明设置了多层用于截留水分的装置，经过多层防护体系的层层阻挡，最终实现了较佳的防渗止水效果，可以分担单一防水材料的防水压力，提高防渗止水结构和防水材料的使用寿命。

2、本发明设置的吸水单元可以吸收从导向板渗到其内部的水分，并将其保存起来或者在挤压单元的作用下吸水单元内的水被导流至装置外。另外，由于大多数水利工程建筑都建设在户外，如遇高温天气，这些建筑温度非常高，不利于劳动者在其上作业，本实施例的吸水单元保湿作用可以吸收一部分水分，那么其附近的空气就具有一定湿度，水的比热容大于普通的混凝土料，那么即使在较高的户外温度下，本实施例的防渗止水结构温度也比传统的混凝土结构低，方便劳动者在其上方作业，增加工作舒适度。

3、本发明通过设置控制器、湿度传感器等装置来装置的自动化调节。

4、本发明设置的种植网、种植孔、渗水带、底部连接箱等结构，实现了在防渗止水结构上种植植物，降水时，水从种植孔中流入吸水填充物，并保留在其中，吸水填充物不能吸收的多余的水分存在底部连接箱内，当降水停止后，吸水填充物和底部连接箱内的水分可以给植物的生长提供水分，实现了水资源的循环利用，且本实施例种植的植物可以美化环境，抵挡风沙。

附图说明

图1为本发明实施例1水利工程用防渗止水结构的纵切面结构示意图一；

图2为本发明实施例1水利工程用防渗止水结构的纵切面结构示意图二；

图3为本发明实施例1的隔水板及其上连接的吸水单元底面结构图；

图4为本发明实施例2的导向板迎水面(即上表面)结构示意图；

图5为本发明实施例4的相邻两个防渗止水结构的导向板侧边连接图；

图6为本发明实施例5的导向板迎水面(即上表面)结构示意图；

图7为本发明实施例6水利工程用防渗止水结构的纵切面结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，这些方位或者位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1

一种水利工程用防渗止水结构，参见图1-3，包括固定板1、隔水板2、吸水单元、挤压单元和导向板3，固定板1用于安装在边坡等需要修建防渗止水结构的坡面4上，在本实施例中，固定板1可通过锚固桩11锚固在坡面4上，然后向固定板1与锚固桩11之间的缝隙内注入防渗防漏材料，将容易漏水的缝隙密封，固定板1的一个作用是连接坡面4与本实施例的防渗止水结构，另一个作用是作为与坡面4直接接触的底层防水层。固定板1可以是钢板、合金板或者混凝土板，这些板材兼具刚性、韧性和防水性，能够承重，也能够阻止水流向坡面4。

隔水板2采用防水板制备，防水板的外表面涂覆有防水涂层，这一层结构的一个目的是防渗止水，其利用的是防水材料的高疏水性，减少材料伸入固定板1的概率，分担固定板1的防渗压力；隔水板2的另一个作用是连接吸水单元。隔水板2远离固定板1的一面依次分布有吸水单元和导向板3。

吸水单元包括弹性活动板框5和吸水填充物51，弹性活动板框5间隔分布且连接在隔水板2远离固定板1的一面；优选的，弹性活动板框5的材质选择弹力刚或者弹力板，其外表面涂覆有防水防腐涂层，提高其使用寿命，进一步优选的，弹性活动板框5的形状为平行四边形，其顶面固定连接在导向板3上，其底面固定连接在隔水板2上，则连接的面积大，稳定性好。弹性活动板框5内部填充有吸水填充物51，吸水填充物51可以是吸水树脂、吸水棉等材质制备，这些材质能自然吸水，也能存储一定量的水，尤其是吸水棉的材质，当受到挤压作用时其内部的水分可以被挤出一部分。吸水单元的一个作用是吸收从导向板3渗到其内部的水分，并将其保存起来或者在挤压单元的作用下吸水单元内的水被导流至装置外，另外，由于大多数水利工程建筑都建设在户外，如遇高温天气，这些建筑温度非常高，不利于劳动者在其上作业，本实施例的吸水单元的另一个作用是保湿，由于其可以吸收一部分水分，那么其附近的空气就具有一定湿度，水的比热容大于普通的混凝土料，那么即使在较高的户外温度下，本实施例的防渗止水结构温度也比传统的混凝土结构低，方便劳动者在其上方作业，增加工作舒适度。

为了保持结构稳定性，本实施例在导向板3和隔水板2之间还设置了顶部连接板6和底部连接箱7，顶部连接板6连接在导向板3顶部和隔水板2顶部之间，其维持了本实施例防渗止水结构顶面的平整度，底部连接箱7连接在导向板3底部和隔水板2底部之间，其一方面维持了本实施例防渗止水结构底面的平整度，另一方面底部连接箱7的入水口设于导向板3和隔水板2之间，并与导向板3和隔水板2之间的空间连通，该入水口能够接收从吸水单元挤出的水分或者从导向板3和隔水板2之间空间中流下的水分，底部连接箱7的出水口贯穿并位于导向板3的外表面，且出水口的开口方向朝下。导向板3的主要作用是与水先接触，并将大量的导流至其底部，起到初步隔水作用。导向板3可采用金属板、混凝土板等材质制备。

挤压单元包括多个挤压件8和用于控制这些挤压件8移动的动力单元，挤压件8为弹簧、弹力球、弹力气囊或者直杆，每两个弹性活动板框5之间、以及弹性活动板框5与顶部连接板6之间均通过挤压件8连接，动力单元安装在顶部连接板6上。在本实施例中，动力单元为线位移电机，与线位移电机连接的电源41安装在边坡上或者埋设在边坡内，顶部连接板6滑动连接在导向板3和隔水板2之间；具体的，导向板3和隔水板2相对的表面上各自设有滑槽，顶部连接板6位于导向板3和隔水板2的内表面部分设有与上述滑槽匹配连接的滑块；为提高隔水效果，顶部连接板6位于导向板3和隔水板2的外表面部分与相邻的导向板3和隔水板2边缘之间均通过可伸缩的弹性防水带连接，连接接缝处注有防水材料，弹性防水带可选择弹性橡胶、弹性硅胶等材质；线位移电机分别与电源41和顶部连接板6连接，用于控制顶部连接板6的移动。

本实施例的防渗止水结构特别适用于边坡防水，由于许多边坡大面积处于空气中，其主要接收的是空气中的降水，且由于边坡存在一定的倾斜角度，导致且水土流失状况严重。

本实施例1的工作原理如下：按照图1所示安装好本实施例的防渗止水结构，一块一块的安装固定在需要修建防渗止水结构的边坡上，初始状态下，顶部连接板6维持与导向板3和隔水板2齐平，参照图1，当空气中有降水时，水分首先在导向板3的作用下被导出，如果有部分水渗入导向板3，则被吸水填充物51吸收，如果吸水填充物51不能完全吸收水分，则隔水板2也可以阻隔和导流掉水分，最终还有一层固定板1来防渗止水，因此，本发明设置了多层用于截留水分的装置，经过多层防护体系的层层阻挡，最终实现了较佳的防渗止水效果，可以分担单一防水材料的防水压力，提高防渗止水结构的使用寿命。

另外，如果对吸水填充物51的吸水量需求不是很大的区域，当充分吸水后，通过线位移电机控制顶部连接板6向下移动，则对其下方的加压件8以及弹性活动板框5产生压力，弹性活动板框5受挤压作用而变形，进而挤压其内部的吸水填充物51，使吸水填充物51中的水分被挤出，参照图2，反向移动顶部连接板6，可使弹性活动板框5恢复形状，吸水填充物51可再次进行利用。

需要说明的是，本实施例的防渗止水结构为倾斜状态设置，吸水单元与竖直方向所述角度为20-45度，吸水单元未被挤压的状态下，与隔水板2所成角度为80-90度左右，二者形成v形结构，则吸水单元中渗出的或者挤出的水分首相向二者连接处底部方向流动，减少其与隔水板2的接触时间，则减少水分伸入隔水板2中的概率。

实施例2

一种水利工程用防渗止水结构，与实施例1的结构基本相同，区别在于，

参照图4，为了实现设备的自供电，可在导向板3与迎水面上安装太阳能发电板31，电源41选择与该太阳能发电板31匹配的可充放电的电池，该电源41与太阳能发电板31。在晴好天气下，太阳能发电板31发电并存储在电源41中，在降水天气下，电源41给控制器、线位移电机、湿度传感器供电。

实施例3

一种水利工程用防渗止水结构，与实施例1或2的结构基本相同，区别在于，

为了实现装置的自动化控制，我们还在固定板1上设置了控制器，在至少一个吸水填充物51内插入了湿度传感器，控制器分别与电源41、线位移电机、湿度传感器连接，吸水填充物51吸水量不同时，其湿度是不同的，基于此原理，在控制器中预设吸水填充物51的湿度值上限和湿度值下限，比如湿度值上限为90-95％，湿度值下限为40-45％，湿度传感器用于实时监测吸水填充物51内的湿度变化，未降水状态下，吸水填充物51内湿度值在一个较低的范围内，当出现渗漏以后，吸水填充物51开始吸水，其内部湿度值上升，当超过湿度值上限，则控制器控制线位移电机工作，线位移电机控制顶部连接板6向下移动，以挤压吸水填充物51，使其内部水分被挤出，当吸水填充物51内湿度值达到下限，则控制器控制线位移电机停止工作。注意，在该工作原理下，吸水填充物51可采用吸水棉这类体积变形范围较大且易挤压的吸水材质。需要说明的是，如果是设置了多个湿度传感器，则在这些湿度传感器均与控制器连接，控制器从这些湿度传感器传输的信号中识别最大的湿度值作为当前检测值，并与预设的湿度值上限比较，从这些湿度传感器传输的信号中识别最小的湿度值作为当前检测值，并与预设的湿度值下限比较。

实施例4

一种水利工程用防渗止水结构，与实施例1-3任一项所述的结构基本相同，区别在于，

当边坡面积较大，需要两个或者两个以上本实施例的防渗止水结构时，相邻两个防渗止水结构的导向板3侧边设置成相互匹配的凹凸连接或者阶梯形连接，参见图5，然后在连接的缝隙中注入防水材料，即使防水材料出现了老化，出现渗水，两个导向板3连接的面曲折弯曲，水流方向不停改变，也可减缓渗水速度，为修补这些缝隙提供更多的时间。

实施例5

一种水利工程用防渗止水结构，参见图6，与实施例1的结构基本相同，区别在于：

导向板3上的与每个弹性活动板框5相对应的位置开设有若干种植孔32，种植孔32与弹性活动板框5内部连通，种植孔32内设有种植网33，种植孔32的种植网33上铺设了能够给植物提供营养的固态基料，固态基料上种植植物，太阳能发电板31分布在种植孔32的侧方。挤压件8上铺设有渗水带，渗水带是可以渗水的绳子等，渗水带的一端伸入底部连接箱7内，另一端依次贯穿并连接所有的吸水填充物51，最终延伸到位于最上方的吸水填充物51内。此时连接箱7的出水口是封闭的。

众所周知，大多数水利工程结构虽然具有很好的利水效果，但是存在的一个弊端就是对周边绿化有破坏，建筑物之上无法种植植物，既影响美观度，也不利于风沙的防护。本实施例设置了可以种植植物的结构，降水时，水从种植孔32中流入吸水填充物51，并保留在其中，吸水填充物51不能吸收的多余的水分存在底部连接箱7内，当降水停止后，吸水填充物51和底部连接箱7内的水分可以给植物的生长提供水分，实现了水资源的循环利用，且本实施例种植的植物可以美化环境，抵挡风沙。本实施例的防渗止水结构特别适用于风沙较大地区的防水工程。

实施例6

一种水利工程用防渗止水结构，参见图7，与实施例1的结构基本相同，动力单元为电动伸缩杆，其安装在最顶层的弹性活动板框5与顶部连接板6底部之间，电动伸缩杆代替了实施例1中线位移电机的功能，其与控制器连接，电动伸缩杆可以在电的带动下自行伸缩，对弹性活动板框5产生压力，无需移动顶部连接板6。

需要说明的是，本发明中未特别提及的部件连接关系均默认采用现有技术，由于其不涉及发明点，且为现有技术普遍应用，故不详述结构连接关系。

需要说明的是，本发明中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。