CN105507344B - 一种自动集水供水生态挡土墙及实施方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动集水供水生态挡土墙及实施方法，它包括挡土墙，挡土墙的背部为墙后土体，墙后土体顶部的边坡上挖有截水沟，所述截水沟通过集水管与蓄水箱相连通；所述集水管上安装有超低压单向启闭阀；所述蓄水箱被隔板分割成为上腔体和下腔体，在隔板上设置有连接管将上腔体和下腔体相连通，所述下腔体通过大气连通管与外部大气相连通，所述挡土墙上设置有多个种植槽，种植槽通过连通管与下腔体相连通。不仅能自动蓄集雨水，更能自动为植被生长提供必要的水分，实现挡土墙的生态景观营造。

Description

一种自动集水供水生态挡土墙及实施方法
技术领域
本发明属于边坡防护工程领域，具体涉及现浇或砌筑挡土墙的立体景观营造，并通过设置自动集水与供水系统，实现墙面景观营造与粗放管理。
背景技术
挡土墙是工程护坡中最常见的形式之一。水电、交通、市政、矿山工程中，由于施工开挖与回填影响，所产生的大量陡边坡都需要通过挡土墙的形式进行防护。挡土墙常由现浇混凝土或浆砌片石构成，而对墙面景观的营造常采用钻孔或预埋钢筋等“外挂式”固定植生槽形式。主要问题表现为：一方面钢筋易发生锈蚀导致结构耐久性差，另一方面需人工定期灌溉，养护成本高。
发明内容
本发明充分利用现有挡土墙施工工艺，通过设置自动集水和供水装置，不仅能自动蓄集雨水，更能自动为植被生长提供必要的水分，实现挡土墙的生态景观营造。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种自动集水供水生态挡土墙，它包括挡土墙，挡土墙的背部为墙后土体，墙后土体顶部的边坡上挖有截水沟，所述截水沟通过集水管与蓄水箱相连通；所述集水管上安装有超低压单向启闭阀；所述蓄水箱被隔板分割成为上腔体和下腔体，在隔板上设置有连接管将上腔体和下腔体相连通，所述下腔体通过大气连通管与外部大气相连通，所述挡土墙上设置有多个种植槽，种植槽通过连通管与下腔体相连通。
所述挡土墙为浇筑档土墙或砌筑档土墙。
所述种植槽的底部设置有滤网。
所述滤网采用高分子聚乙烯材料制成的透水不透土滤网。
所述种植槽呈斜口圆筒状，直径为20cm，一侧高60cm，另一侧高40cm，与水平方向呈60°夹角放置；每个种植槽间隔1m，种植槽内铺设厚度为35cm的植生基质。
所述大气连通管、集水管、连接管和连通管都采用PCV材料制成。
自动集水供水生态挡土墙的实施方法，它包括以下步骤：
1）按现有施工工艺现浇或砌筑挡土墙，在指定高度预埋连通管和种植槽，并使蓄水箱和种植槽槽底连接；
2）待挡墙强度达到设计值后，回填墙后土体至供水管高度后安装蓄水箱，将蓄水箱和大气连通管、集水管、连通管密封粘接，并使集水管上端接入截水沟，继续回填土至墙顶；
3）在种植槽内铺设反滤层滤网和植生基质，播种植物种子或栽植植物幼苗。
本发明有如下有益效果：
1、以往挡墙景观营造中灌木建植受到限制，本发明所述种植槽具有较大根系生长空间，克服了灌木植物难以建植的问题，可通过直播种子或先培育再移植的方式实现挡土墙立体景观营造。
2、将边坡已有截水沟与蓄水装置结合，可实现蓄水箱自动集水与种植槽水分自动供给，降低了人工管护成本。
3、保持了种植槽浸润面位置恒定，既不会因浸润面过低使植物缺水死亡，也不会因浸润面过高使植物缺氧淹死，保障了植被正常生长所需的水分条件。
4、供水管与种植槽均为预埋处理，对挡墙主体结构稳定性影响很小，且对挡墙原有工艺流程改动幅度很小，可行性高。
5、材料均由PVC材料构成，避免了钢材锈蚀问题，耐久性好。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的横剖面示意图。
图2是本发明所述自动集水供水原理图。
图3是本发明所述自动集水供水立体图。
图中：墙后土体1、边坡2、截水沟3、大气连通管4、墙后填土5、挡土墙6、集水管7、种植槽8、上腔体9、连接管10、滤网11、连通管12、蓄水箱13、下腔体14。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
如图1-2所示，一种自动集水供水生态挡土墙，它包括挡土墙6，挡土墙6的背部为墙后土体1，墙后土体1顶部的边坡2上挖有截水沟3，所述截水沟3通过集水管7与蓄水箱13相连通；所述集水管7上安装有超低压单向启闭阀；所述蓄水箱13被隔板分割成为上腔体9和下腔体14，在隔板上设置有连接管10将上腔体9和下腔体14相连通，所述下腔体14通过大气连通管4与外部大气相连通，所述挡土墙6上设置有多个种植槽8，种植槽8通过连通管12与下腔体14相连通。
进一步的，所述挡土墙6为浇筑档土墙或砌筑档土墙。
进一步的，所述种植槽8的底部设置有滤网11。通过滤网11能够有效的防止种植槽8内部的泥土堵塞连通管12。
进一步的，所述滤网11采用高分子聚乙烯材料制成的透水不透土滤网。
进一步的，所述种植槽8呈斜口圆筒状，直径为20cm，一侧高60cm，另一侧高40cm，与水平方向呈60°夹角放置；每个种植槽间隔1m，种植槽内铺设厚度为35cm的植生基质。
进一步的，所述大气连通管4、集水管7、连接管10和连通管12都采用PCV材料制成。
本使用新型的具体施工方法为：
1）按现有施工工艺现浇或砌筑挡土墙，在指定高度预埋连通管12和种植槽8，并使蓄水箱13和种植槽8槽底连接；
2）待挡墙强度达到设计值后，回填墙后土体5至供水管高度后安装蓄水箱13，将蓄水箱13和大气连通管4、集水管7、连通管12密封粘接，并使集水管7上端接入截水沟3，继续回填土至墙顶；
3）在种植槽内铺设反滤层滤网11和植生基质，播种植物种子或栽植植物幼苗。
本发明的具体工作过程和工作原理为：
1、降雨时，集水管7水柱达到一定高度，超低压单向启闭阀所受水压力达到最小启闭压力，阀门自动打开，水自动流入蓄水箱13的上腔体9；
2、当蓄水箱13上部蓄满后，阀门内外水压一致，阀门自动关闭，停止集水；或当降雨停止，阀门上部水压降低，阀门自动关闭；
3、蓄水箱13上部有集水后，水会由上腔体9流入下腔体14以及种植槽8，依据连通器原理，下腔体14液面将与种植槽浸润面高度保持一致；
4、当蓄水箱13下部液面盖过连接管口后，由于蓄水箱10的下腔体14液面与种植槽8浸润面均与大气接触，且此时单向启闭阀已关闭，蓄水箱13上部形成封闭空间，上部水将无法继续往下流动，停止向种植槽8供水；
5、当蒸发作用或植物吸水使植生基质水分散失时，连接管10的管口逐渐露出水面，蓄水箱9上部的水便会自动往下部和种植槽供给；
6、当下部液面达到连接管10的管口后停止供水，如此可保持种植槽浸润面位置恒定，既不会因浸润面过低使植物缺水死亡，也不会因浸润面过高使植物缺氧淹死；
7、随着时间推移，蓄水箱上部水位不断降低，当出现降雨使集水管水柱达到一定高度时，超低压单向启闭阀门又将开启，蓄水箱上部开始集水；
8、如此往复循环，便可实现蓄水箱的自动集水与种植槽水分的自动供给。
本发明的一个具体实施例：
参见图3，挡土墙，设计高6m，墙背垂直，采用混凝土现浇，墙顶与边坡截水沟高差为10m。
挡土墙浇筑过程中，在距离墙顶3m处预埋直径为2cm的连通管及直径为20cm的种植槽，种植槽呈斜口圆筒状，直径20cm，一侧高60cm，另一侧高40cm，与水平方向呈60°夹角预埋入墙体；在植生槽的供水管口铺设一层高分子聚乙烯材料制成的透水不透土滤网，防止种植土回流堵塞管道，再铺设厚度为35cm的植生基质，并播撒种子或栽植植物幼苗；按水平间隔1m设置种植槽与供水管，并保证在同一水平线上。
墙体达到设计强度后，进行墙后土体回填；待回填至供水管预埋高度时，安装蓄水箱、集水管和大气连通管。其中：蓄水箱长宽均为50cm，上部高70cm，下部高10cm；蓄水箱上下部分设置有连接管，连接管长5cm，直径1cm，并保证蓄水箱中连接管管口位置高出种植槽底部8cm；大气连通管和蓄水箱下部连接，长300cm，直径1cm，为避免顶端堵塞作弯折处理；集水管上端接入截水沟，并在入水口安装滤网，避免杂质堵塞集水管。集水管上安装的超低压单向启闭阀所选用的规格为：最小启闭压力0.04MPa，安装位置为距蓄水箱顶部1m。
水平间隔20m设置一套集水供水装置，使一套装置可向20个植生槽供给水分，安装完成后，继续回填土体至墙顶，即形成可自动集水供水的生态挡土墙。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种自动集水供水生态挡土墙，它包括挡土墙（6），挡土墙（6）的背部为墙后土体（1），其特征在于：墙后土体（1）顶部的边坡（2）上挖有截水沟（3），所述截水沟（3）通过集水管（7）与蓄水箱（13）相连通；所述集水管（7）上安装有超低压单向启闭阀；所述蓄水箱（13）被隔板分割成为上腔体（9）和下腔体（14），在隔板上设置有连接管（10）将上腔体（9）和下腔体（14）相连通，所述下腔体（14）通过大气连通管（4）与外部大气相连通，所述挡土墙（6）上设置有多个种植槽（8），种植槽（8）通过连通管（12）与下腔体（14）相连通；
所述挡土墙（6）为浇筑档土墙或砌筑档土墙；
所述种植槽（8）的底部设置有滤网（11）；
所述种植槽（8）呈斜口圆筒状，直径为20cm，一侧高60cm，另一侧高40cm，与水平方向呈60°夹角放置；每个种植槽间隔1m，种植槽内铺设厚度为35cm的植生基质；
所述滤网（11）采用高分子聚乙烯材料制成的透水不透土滤网；
所述大气连通管（4）、集水管（7）、连接管（10）和连通管（12）都采用PCV材料制成。
2.根据权利要求1所述一种自动集水供水生态挡土墙的实施方法，其特征在于，它包括以下步骤：
1）按现有施工工艺现浇或砌筑挡土墙，在指定高度预埋连通管（12）和种植槽（8），并使蓄水箱（13）和种植槽（8）槽底连接；
2）待挡墙强度达到设计值后，回填墙后土体（5）至供水管高度后安装蓄水箱（13），将蓄水箱（13）和大气连通管（4）、集水管（7）、连通管（12）密封粘接，并使集水管（7）上端接入截水沟（3），继续回填土至墙顶；
3）在种植槽内铺设反滤层滤网（11）和植生基质，播种植物种子或栽植植物幼苗。
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