CN111924904B - 地下水反应墙相邻构件间实现止水的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种地下水反应墙相邻构件间实现止水的方法及其装置，方法包括：形成具有止水固定部和从止水固定部朝外倾斜延伸且带有弧形面的凸体部的止水装置；在用于对地下的污染水体进行处理的地下水反应墙中相邻的第一构件与第二构件之间安置止水装置；安置止水装置时，以止水装置的弧形面作为迎接污染水体来流的迎水面，并将止水装置的止水固定部与第一构件的表面固定连接，使止水装置的凸体部末端与第二构件的表面紧密接触。本发明的装置，安装工序简单，可操作性强，可以将相邻构件间的过水通道完全阻断，有效防止受污染的地下水流过。

Description

地下水反应墙相邻构件间实现止水的方法及其装置

技术领域

本发明涉及水利、港工和市政等技术领域，尤其涉及一种地下水反应墙相邻构件间实现止水的方法及止水装置。

背景技术

随着现代社会的发展，在水利、港工和市政等领域，混凝土结构大量应用于地下工程，当地下水位很高，采用预制混凝土结构安装、构建地下工程设施的情况下，水下混凝土结构的相邻结构件之间在特定工况下需要安装止水结构，以避免结构件间地下水交换引起的污染或腐蚀等问题，但是，现有技术中尚未见到合适的止水产品可以应用，国外也未见先例。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种地下水反应墙相邻构件间实现止水的方法及止水装置，通过该装置可以将相邻构件间的过水通道完全阻断，有效防止受污染的地下水流过。

本发明的一种地下水反应墙相邻构件间实现止水的方法，包括：

形成具有止水固定部和从止水固定部朝外倾斜延伸且带有弧形面的凸体部的止水装置；

在用于对地下的污染水体进行处理的地下水反应墙中相邻的第一构件与第二构件之间安置止水装置；

安置止水装置时，以止水装置的弧形面作为迎接污染水体来流的迎水面，并将止水装置的止水固定部与第一构件的表面固定连接，使止水装置的凸体部末端与第二构件的表面紧密接触；

其中，当污染水体朝着两个构件之间的间隙流动时，污染水体施加作用力于止水装置的弧形面，使止水装置的凸体部末端紧贴第二构件的表面，以通过止水装置阻断相邻两个构件之间的过水通道，避免污染水体经由过水通道流出。

其中，所述止水装置包括由弹性材料制成的止水单元，所述止水单元具有所述止水固定部和与止水固定部连接的所述凸体部。

其中，所述凸体部由其与所述止水固定部的连接处相对止水固定部朝外呈弧形延伸。

其中，所述凸体部包括相对止水固定部朝外呈弧形延伸的第一弧形面和第二弧形面。

优选的，第二弧形面的曲率半径大于第一弧形面的曲率半径。

其中，所述止水装置包括一个止水单元，或者包括同向组合的两个或多于两个的止水单元，或者，包括对向组合的一组或多组止水单元，每组止水单元包括两个止水单元。

其中，所述止水单元凸体部的第一弧形面作为所述迎水面，或者，所述止水单元凸体部的第二弧形面作为所述迎水面。

其中，所述凸体部第一弧形面的靠近止水固定部处设置有止水变形孔。

进一步的，止水变形孔内安置可变形的第一变形元件，以便第一变形元件变形后挤压止水单元，使止水单元过盈安置在相邻两个构件之间以阻断过水通道。

其中，所述凸体部第二弧形面的靠近末端处设置有沿其径向朝外突出的尾脊。

其中，对向组合的两个止水单元的第一弧形面之间围成容纳腔。

进一步的，容纳腔内安置可变形的第二变形元件，以便第二变形元件变形后挤压止水单元，使止水单元过盈安置在相邻两个构件之间以阻断过水通道。

此外，本发明还提供一种用于如上所述方法的止水装置，包括一个或多个止水单元，所述止水单元包括：其一表面用于与对地下的污染水体进行处理的地下水反应墙中相邻两个构件中的第一构件的表面固定连接的止水固定部；与止水固定部另一表面连接的从止水固定部朝外倾斜延伸且带有弧形面的凸体部，其末端与所述相邻两个构件中的第二构件的表面紧密接触；其中，将止水单元安置在相邻的两个构件之间时，以止水单元的弧形面作为迎接污染水体来流的迎水面；其中，当污染水体朝着两个构件之间的间隙流动时，污染水体施加作用力于止水单元的弧形面，使止水单元的凸体部末端紧贴第二构件的表面，以通过止水单元阻断相邻两个构件之间的过水通道，避免污染水体经由过水通道流出。

与现有技术相比，本发明的地下水反应墙相邻构件间实现止水的方法及止水装置的有益效果体现在以下方面：

1、本发明的止水方法及装置中，止水单元的止水固定部与地下水反应墙相邻构件中的第一构件固定连接，凸体部与第二构件紧密接触，从而安装工序简单，可操作性强。

2、本发明的止水单元采用三元乙丙橡胶制作而成，具有一定弹性，凸体部与止水固定部的内侧面呈内弧形结构，使得止水单元具有较好的弹性变形能力，能够自适应相邻结构件间的较大间隙，且凸体部断面的尾部有尾脊和尾尖，在受压状态下，尾脊和尾尖可自适应地成为双重止水点，止水效果增强。

3、本发明止水装置中，止水单元凸体部的靠近止水固定部处还设有一个止水变形孔，可进一步提高止水单元的自适应能力；尤其是在止水变形孔中加入缓膨胀型止水条或压力膨胀胶管，更为止水单元主动施加作用力，提高止水单元的阻水性能。

4、本发明止水装置，根据使用工况，可以采用一个止水单元，也可以采用两个止水单元组合的结构，还可以采用以两个止水单元为一个组合形成一组、而采用多组的结构，并且，还可以在止水单元的止水变形孔和/或组合的止水单元形成的容纳腔内增加缓膨胀型止水条或压力膨胀胶管，从而可以实现多重组合形式，进而可以达到双重或三重以上的止水功能。

5、本发明止水装置，采用的缓膨胀型止水条或压水膨胀胶管，在安装时不影响止水单元的功能，但后期能提供额外的膨胀扩张和挤压力，可以实现较高的止水能力和长期稳定性。

6、本发明止水装置中的各元件均为弹性结构，与混凝土结构或钢构件结构可以直线或曲线布置，只要结构件是结构面接触，间隙小于止水单元的作用范围，就不能影响止水效果。

以下，结合各附图对本发明实施例进行描述。

附图说明

图1是本发明地下水反应墙相邻构件间实现止水方法的流程图；

图2是本发明止水装置的第一种结构示意图；

图3是本发明止水装置的第二种结构示意图；

图4是本发明止水装置的第三种结构示意图；

图5是本发明止水装置的第四种结构示意图；

图6是本发明止水装置的第五种结构示意图；

图7是本发明止水装置的第六种结构示意图；

图8是本发明止水装置的第七种结构示意图；

图9是本发明止水装置的第八种结构示意图；

图10是本发明地下水反应墙相邻构件间实现止水方法采用第一种止水装置时的结构示意图；

图11是本发明地下水反应墙相邻构件间实现止水方法采用第三种止水装置时的结构示意图；

图12是本发明地下水反应墙相邻构件间实现止水方法采用第五种止水装置时的结构示意图；

图13是本发明地下水反应墙相邻构件间实现止水方法采用第八种止水装置时的结构示意图。

具体实施方式

随着工业化、城市化和农业集约化的快速发展，包括大量工厂、矿山尾矿和农业用地的地下水和土壤都面临一种或多种重金属或有机物的污染，地下水和土壤污染修复治理已成为当前环保保护工作的重要课题。

地下水可渗透反应墙是一种实现地下水和土壤污染修复治理的原位处理系统，具体来说，土壤中地下水经过可渗透反应墙后，地下水中的重金属或有机物与反应墙内修复介质产生降解、沉淀和吸附等一系列的物理或化学或生物作用，实现对地下水的修复，以达到一定排放指标，是一种利用自然或人工制造的地下水水力梯度来实现的原位修复方法。

可渗透反应墙(PRB)就是在受污染的地下水(简称污染水体)流向路径上埋设一道垂直于地下水流向的由修复材料组成的可渗透墙体，这样地下水流经PRB时，与修复材料反应，进而把地下水中的污染物吸附、沉淀、降解、去除，达到净化地下水的目的。

在建造地下水可渗透反应墙的过程中，需在水下或泥浆下安装各构件，如预制的混凝土结构或其它结构，由于在水下操作，无法对构件进行精准定位，因此，在安装这些构件时，相邻的构件之间会存在较大间隙，这就需要对相邻构件进行处理以防止地下水从两者之间的间隙流出，现有技术的反应墙及止水方法只是针对地表浅层地下水的情况，因此无法满足地下水位很高的水下或泥浆下安装的需要，因此，本发明提供一种特殊的止水装置以实现地下水反应墙相邻构件间的止水。

如图1所示，为本发明提供的实现地下水反应墙相邻构件间止水的方法的流程图，由图1可知，本发明的止水方法包括：

形成具有止水固定部和从止水固定部朝外倾斜延伸且带有弧形面的凸体部的止水装置；

在用于对地下的污染水体进行处理的地下水反应墙中相邻的第一构件与第二构件之间安置止水装置；

安置止水装置时，以止水装置的弧形面作为迎接污染水体来流的迎水面(即水位较高的一面)，并将止水装置的止水固定部与第一构件的表面固定连接，使止水装置的凸体部末端与第二构件的表面紧密接触；

其中，当污染水体朝着两个构件之间的间隙流动时，污染水体施加作用力于止水装置的弧形面，使止水装置的凸体部末端紧贴第二构件的表面，以通过止水装置阻断相邻两个构件之间的过水通道，避免污染水体经由过水通道流出。

本发明的地下水反应墙包括并列安置的2个或多于2个的构件，每个构件带有供地下水流入和流出的预设渗流孔，且构件内装有用于去除进入构件内的地下水中的污染物的反应介质。在相邻的两个构件之间的间隙(该间隙为两个构件之间的可供地下水自由流过的通道，即，过水通道)内都安置有止水装置，止水装置具有止水固定部和起始端与止水固定部连接且末端从止水固定部朝外倾斜延伸的凸体部，且止水固定部与相邻构件中的第一构件固定连接，凸体部与相邻构件中的第二构件紧密接触，凸体部的弧形面作为迎接污染水体来流的迎水面，这样，当污染水体流向两个构件之间间隙时，会首先与弧形面接触，污染水体会对弧形面施加一定的推动作用力，在该作用力的作用下，止水装置的凸体部末端会紧贴在第二构件的表面，从而通过止水装置将相邻两个构件之间的过水通道完全阻断，进而避免污染水体经由过水通道流出、对地下水反应墙的下游造成污染。

其中，本发明用于上述方法的止水装置包括一个或多个止水单元，所述止水单元包括：其一表面用于与对地下的污染水体进行处理的地下水反应墙中相邻两个构件中的第一构件的表面固定连接的止水固定部；与止水固定部另一表面连接的从止水固定部朝外倾斜延伸且带有弧形面的凸体部，其末端与所述相邻两个构件中的第二构件的表面紧密接触。其中，将止水单元安置在相邻的两个构件之间时，以止水单元的弧形面作为迎接污染水体来流的迎水面；其中，当污染水体朝着两个构件之间的间隙流动时，污染水体施加作用力于止水单元的弧形面，使止水单元的凸体部末端紧贴第二构件的表面，以通过止水单元阻断相邻两个构件之间的过水通道，避免污染水体经由过水通道流出。

制作时，采用弹性材料制成止水单元，止水单元的凸体部由其与止水固定部的连接处相对止水固定部朝外呈弧形延伸。凸体部包括相对止水固定部朝外呈弧形延伸的第一弧形面和第二弧形面，且第二弧形面的曲率半径大于第一弧形面的曲率半径，两个弧形面在凸体部的末端通过连接面连接在一起，即，凸体部的宽度由其与止水固定部的连接处朝其末端逐渐缩窄。

设置时，止水装置可以包括一个止水单元；或者，包括同向组合的两个或多于两个的止水单元；或者，包括对向组合的一组或多组止水单元，每组止水单元包括两个止水单元。并且，在将止水单元安置在相邻两个构件间时，止水单元凸体部的第一弧形面可以作为迎水面，或者，止水单元凸体部的第二弧形面也可以作为迎水面。

进一步的，凸体部第一弧形面的靠近起始端处可以设置止水变形孔，止水变形孔内安置可变形的第一变形元件，以便第一变形元件变形后挤压止水单元，使止水单元过盈安置在相邻两个构件之间以阻断过水通道。更进一步的，在凸体部第二弧形面的靠近末端处设置有沿其径向朝外突出的尾脊。

当采用对向组合的两个止水单元形成止水装置时，两个止水单元的第一弧形面相对并在两者之间围成容纳腔，优选的，在容纳腔内安置可变形的第二变形元件，以便第二变形元件变形后挤压止水单元，使止水单元过盈安置在相邻两个构件之间以阻断过水通道。

下面，对本发明实现地下水反应墙相邻构件间止水的方法及止水装置进行详细描述。

实施例1

如图10所示，为本实施例实现地下水反应墙相邻构件间止水方法时将止水装置100安装在相邻构件之间后的俯视图，由图可知，本实施例止水方法中的止水装置100包括一个止水单元10，该止水单元10安置在构成地下水反应墙的每两个相邻的构件之间(图10中仅示出两个构件，实际应用时，可包括多个构件，而每两个相邻构件之间均安置本实施例的止水单元10)，其中，构件可为预制的混凝土结构。

其中，本实施例止水单元10采用弹性材料制成，如三元乙丙橡胶制作而成，使得止水单元10具有良好的弹性，在一定范围内可以自适应地下水反应墙相邻构件之间的间隙，起到良好的堵断污染水体流动的作用，另外，三元乙丙橡胶具有良好的耐油污，耐腐蚀和化学稳定性，应用在本实例地下水反应墙的构件之间，可以确保不受污染水体的浸蚀而失效。

本实施例的止水单元10采用如图2所示的结构，包括：其一表面用于与地下水反应墙中相邻两个构件中的第一构件200的表面固定连接的止水固定部3；与止水固定部3另一表面连接的相对止水固定部3朝外倾斜延伸且带有弧形面的凸体部，其末端与相邻两个构件中的第二构件300的表面紧密接触。

具体的，如图2所示，止水单元10的止水固定部3呈长条形，其一表面为平面、与第一构件200的表面固定连接，连接时，可通过螺栓、固定压板(可参见图6中固定压板8和螺栓9，图6中仅示出两个止水单元连接处的固定压板，应理解，固定压板长度应与本实施例止水固定部两端尺寸相适配)将止水固定部3固定在第一构件200的表面，相应的，在止水固定部3的两端分别设置贯穿厚度的通孔作为固定孔4，并在第一构件200表面的对应位置处设置匹配的沉孔或通孔(图中未示出)。或者，连接时，可以采用在止水固定部3的所述一表面上涂覆粘胶层(可参见图5中粘胶层6)以将止水固定部3粘在第一构件200的光滑表面上，从而使两者粘在一起，应用时，可采用现有技术的可防水且耐腐蚀的专用粘胶。或者，还可以将上述粘胶和钻孔压板固定的方式结合的方式，从而将两者牢牢固定在一起。将止水固定部3固定在第一构件200的表面时，要确保止水固定部3与第一构件200的表面固定牢固，而且固定的表面间没有渗透通道。

而止水固定部3的另一表面也为平面，与凸体部的起始端固定连接为一体，该凸体部由其与止水固定部3的连接处相对止水固定部3朝外倾斜并呈弧形延伸，也就是说，该凸体部包括相对止水固定部3朝外呈弧形延伸的第一弧形面a和第二弧形面b，且第二弧形面b的曲率半径大于第一弧形面a的曲率半径，第一弧形面a、第二弧形面b的末端(末端是指远离止水固定部的一端)通过连接面1连接在一起，即，凸体部的宽度由其与止水固定部的连接处朝其末端逐渐缩窄(参见图2)，且第二弧形面b与连接面1的连接处为凸体部的末端，即，第二弧形面b的末端即可看作凸体部的末端。

制作时，连接面1可与止水固定部3的所述另一表面垂直，也可相对另一表面倾斜设置，而第一弧形面a的起始端与止水固定部3所述另一表面的靠近一端处连接在一起，使第二弧形面b的起始端与止水固定部3所述另一表面的靠近另一端处连接在一起，且第一弧形面a的圆心Oa、第二弧形面b的圆心Ob位于第一弧形面a的一侧，从而使凸体部与止水固定部形成内弧形的结构。并且，止水单元10的长度与尺寸等于或略小于两相邻构件之间的间隙(间隙即为过水通道的长度尺寸)，也就是说，止水单元止水固定部的用于连接第一构件的表面与凸体部末端之间的长度尺寸可以等于或略小于过水通道的长度尺寸。此外，在制作时，止水单元10的高度应与相邻构件的高度相当，以在高度上完全阻挡两相邻构件间的污染水体。

在将止水单元10安置在相邻的两个构件之间时，以止水单元的第一弧形面a作为迎接污染水体来流的迎水面(参见图10所示)，当污染水体朝着两个构件之间的间隙流动时，由于凸体部与止水固定部形成内弧形的结构，且止水单元10具有弹性，使得污染水体施加作用力于第一弧形面a时，可使止水单元10产生变形，让凸体部末端紧贴第二构件300的表面，从而通过该止水单元即可阻断相邻两个构件之间的过水通道，避免污染水体经由过水通道流出，进而避免对下游地下水的污染。

下面，以构件为预制的混凝土结构为例，描述采用本实施例止水单元形成的止水装置，实现地下水反应墙相邻构件间止水的过程：

1、形成止水装置

根据混凝土结构的高度，在专门工厂对三元乙丙橡胶(EPDM)采用硫化工艺一次成型，形成本实施例的高度与混凝土结构高度相同、具有连接部和止水固定部的止水单元，形成的单元的各表面光洁美观，具有良好的弹性和抗压缩变形，耐气候老化、耐臭氧、耐化学稳定性等优异性能。

2、止水装置固定

把工厂加工好的止水单元，运到施工现场，根据需要等级，准备固定压板和螺栓，然后把具有一个止水单元的止水装置安置在现场相邻的混凝土结构中间，使止水单元的第一弧形面作为迎接污染水体来流的迎水面，并将止水固定部的所述一表面与其中一个混凝土结构的表面采用粘胶或/和钻孔压板固定。

3、止水装置检测

前后两个预制混凝土结构安装精度，必须满足本止水装置的适用间隙范围，即，在止水单元止水固定部的所述一表面与其中的第一个混凝土结构的表面采用粘胶或/和钻孔压板固定在一起之后，应使止水单元凸体部的末端可与第二个混凝土结构的表面相接触，以使得止水装置能满足需要的止水功能。

4、止水装置检测

可通过水下摄像等进行检测止水装置，通过调整相邻的两个预制混凝土结构的相对位置，确保止水装置可处于正常的状态。这样，当污染水体朝着两个预制混凝土结构之间的间隙流动时，污染水体施加作用力于第一弧形面，使凸体部末端可紧贴在第二混凝土结构的表面，阻断相邻两个预制混凝土结构之间的过水通道，避免污染水体经由过水通道流出。

本实施例的止水装置，止水单元采用三元乙丙橡胶制作，具有止水固定部和向一侧倾斜呈弧形延伸的凸体部，这一特殊的形状和结构使得本实施例的止水装置具很好的弹性变形能力，适应相邻构件间的较大孔隙，凸体部的尾尖(末端及靠近末端处)在受压状态下，可自适应地成为构件的止水点，提高止水效果。

实施例2

本实施例止水装置100采用的止水单元采用如图3所示的结构，其结构与实施例1的结构基本相同，将其安置在相邻两构件间时，与实施例1的安置方式相同，与实施例1的止水单元的不同之处在于，本实施例的止水单元还具有第三弧形面c和尾脊2，凸体部的第一弧形面和第三弧形面作为迎水面。

下面，仅对本实施例止水单元与实施例1的结构不同之处进行详细说明。

由于止水单元凸体部的第一弧形面a作为迎水面时，流来的污染水体会对止水单元形成较大的冲击力，为了防止第一弧形面a与止水固定部3之间的连接处因产生应力集中而损坏，本实施例在第一弧形面a与止水固定部3之间还设置第三弧形面c，通过第三弧形面可以增加凸体部与止水固定部3之间的连接强度，并使得两者之间形成顺滑连接。

具体的，第三弧形面c的起始端与在止水固定部3所述另一表面的靠近一端处连接在一起，第三弧形面c的末端与第一弧形面a的起始端连接在一起，第二弧形面b的起始端与止水固定部3所述另一表面的靠近另一端处连接在一起，且第二弧形面b的曲率半径大于第一弧形面a的曲率半径，第三弧形面c的曲率半径小于第一弧形面a的曲率半径，第三弧形面c的圆心Oc、第一弧形面a的圆心Oa、第二弧形面b的圆心Ob位于第一弧形面a的一侧。这样，凸体部与止水固定部连接处的宽度大于由第一弧形面直接与止水固定部连接时连接处的宽度，污染水体冲击凸体部时，第一弧形面和第三弧形面共同作为迎水面，对污染水体起到一定缓冲作用，且止水效果更好。

而为了进一步提高止水单元的止水效果，本实施例还在凸体部第二弧形面b的靠近末端处设置有沿第二弧形面b径向朝外(朝外指背离第一弧形面方向)突出的尾脊2。该尾脊2可采用如图3所示的弧形，设计时，可根据情况确定尾脊2的半径。采用在凸体部靠近末端处设置尾脊2的结构，在止水装置适应结构件间较大间隙的情况下，凸体部尾脊2和尾尖在受污染水体压力的状态下，能够自适应地成为各自的止水点，即，在污染水体的冲击作用下，止水单元变形，使得凸体部的尾尖紧贴住第二构件，形成止水单元对相邻构件间的第一重止水作用点，而尾脊2的外边缘也可紧贴住第二构件，形成止水单元对相邻构件间的第二重止水作用点，双重止水作用可有效防止污染水体从相邻构件间渗漏出去。

采用本实施例止水装置实现地下水反应墙相邻构件间止水的方法与实施例1相同，在此不对其进行描述。

实施例3

本实施例止水装置100用止水单元采用如图4所示的结构，其结构与实施例2的结构基本相同，将其安置在相邻两构件间时，与实施例2的安置方式相同，即，凸体部的第一弧形面、第三弧形面作为迎水面，与实施例2的止水单元的不同之处在于，本实施例的止水单元还具有止水变形孔5。

下面，仅对本实施例止水单元与实施例2的结构不同之处进行详细说明。

如图4所示，本实施例在止水单元凸体部第一弧形面a的靠近止水固定部3处设置有止水变形孔5，优选的，该止水变形孔5设置在第一弧形面a和第三弧形面c的交接处，为开口设置在上述两个弧形面上且朝着第二弧形面方向凹进的圆孔。

在将止水单元安置在相邻构件之间时(参见图11)，设置止水变形孔5的第一弧形面a和第三弧形面c作为迎水面，当污染水体冲击这两个弧形面时，止水变形孔可以适当变形，使弧形面具有一定的自适应能力，即，使止水单元具有一定的自适应能力，使得止水单元可以更好适应两个相邻构件之间的间隙，防止两相邻构件间存在渗透通道。

采用本实施例止水装置实现地下水反应墙相邻构件间止水的方法与实施例2相同，在此不对其进行描述。

实施例4

本实施例止水装置100用止水单元采用如图5所示的结构，其结构与实施例3的结构基本相同，与实施例3的止水单元的不同之处在于，本实施例止水单元在止水变形孔5内安置有可以变形的第一变形元件7。

如图5所示，第一变形元件7采用呈圆形的元件，制作时，元件的外径等于或略小于止水变形孔5的直径。其中，元件由可在一定程度内膨胀变形的材料制成，如橡胶制成，可为吸水后缓膨胀的膨胀条，也可为压水膨胀小胶管。当采用压水膨胀小胶管时，在相邻构件如混凝土结构之间安装完成压水膨胀小胶管后，通过压力泵向一端开口的胶管内压水，使胶管膨胀至大于止水变形孔5的尺寸而压紧止水单元，到膨胀至预设程度后封闭胶管的开口，使膨胀后的胶管始终对止水单元施加压力，从而可以使止水单元实现更高水头或稳定性的止水功能。

其中，在止水单元安装到相邻构件如相邻的混凝土结构之间后，安装到止水单元的止水变形孔内的第一变形元件7并不会影响止水单元的止水功能，但在止水后期，即，污染水体冲击止水单元一定时间后，第一变形元件7能对止水单元提供额外的膨胀扩张和挤压力，可以提供止水单元更好的止水功能，杜绝两相邻构件间存在渗透通道。

实施例5

本实施例止水装置100用止水单元采用如图6所示的结构，其包括两个止水单元，且两个止水单元同向组合在一起。实施时，可采用实施例3中止水单元的结构。

具体的，将实施例3中的带有止水变形孔的两个结构完全相同的止水单元的止水固定部首尾相接(首，是指止水固定部靠近第三弧形面的一端；尾，是指止水固定部靠近第二弧形面的一端)，即，第一个止水固定部的尾端与第二个止水固定部的首端相抵，且两个止水固定部的所述一表面在同一平面，且两个止水单元凸体部第一弧形面、第三弧形面相互平行安置，使得第一个止水单元的第一弧形面、第三弧形面可以作为主要迎水面，第二个止水单元的第一弧形面、第三弧形面作为辅助迎水面。这样，通过两个止水单元的双重止水作用，可以更加有效地防止两个相邻构件间存在渗透通道。

组装时，两个止水单元的首尾连接面可以采用45度斜切口，即第一个止水单元的尾端和第二个止水单元的首端分别采用45度斜切口，并采用专用强力胶水粘接压合连接，保持连接口平顺对接，使得连接面之间接触面积增大，连接更可靠。当然，连接面间也可以采用平齐切口。

在将本实施例组装好的止水装置100安置在相邻构件之间时，如图12所示，将两个止水单元的止水固定部的所述一表面与第一构件200的光滑表面相接触，且两个止水单元的凸体部朝着第二构件300的方向延伸。然后，根据需要等级，利用固定压板等材料，把组装好的止水装置在现场的相邻构件如混凝土结构面上采用粘胶或/和钻孔压板固定。相比实施3的固定压板，本实施例两个止水单元相抵处使用的固定压板可以为长度稍长的压板，即，该压板可以同时盖在两个止水单元连接的位置，再通过一对螺栓将两个止水单元分别固定在第一构件200上。

当有污染水体流向相邻构件的间隙时，会先与止水装置中的第一个止水单元的迎水面接触，使得止水单元自适应变形，通过尾尖和尾脊与第二构件紧密接触以起到止水作用。而当污染水体流速很大或者其它原因而越过第一个止水单元后，第二个止水单元在水体的冲击下会产生自适应变形，通过尾尖和尾脊与第二构件紧密接触，从而起到第二重的止水作用。

实施例6

本实施例止水装置100用止水单元采用如图7所示的结构，其与实施例5相同，也采用两个止水单元，且两个止水单元同向组合在一起。而其与实施例5不同的是，其在每个止水单元的止水变形孔5内均安置有第一变形元件7，即，可以理解为，本实施例采用实施例4中的两个止水单元，再利用实施例5的方式将两个止水单元组装在一起形成止水装置。

本实施例止水装置的原理可参见上述实施例4、5的原理，且第一变形元件7采用上述实施例4中的元件，在此不对上述内容再进行描述。

实施例7

本实施例止水装置100用止水单元采用如图8所示的结构，由图可知，其由两个止水单元对向组合在一起，实施时，可采用实施例3中止水单元的结构。

具体的，将实施例3中的带有止水变形孔的两个结构完全相同的止水单元的止水固定部尾尾相接(尾，是指止水单元止水固定部靠近第二弧形面的一端)，即，第一个止水固定部的尾端与第二个止水固定部的尾端相抵，且两个止水固定部的所述一表面在同一平面，两个止水单元凸体部第一弧形面、第三弧形面相对安置，使得第一个止水单元的第二弧形面可以作为主要迎水面，第二个止水单元的第一弧形面、第三弧形面作为辅助迎水面。

将本实施例的止水装置安置在相邻两构件之间时，使两个止水单元的所述一表面通过上述方式固定在第一构件的光滑表面，使两个止水单元的凸体部朝着第二构件的方向延伸且尾尖与第二构件的光滑表面接触，且第一个止水单元的第二弧形面迎着水流的方向。并且，在对向组合的两个止水单元形成止水装置时，两个止水单元第一弧形面、第三弧形面相对并在两对弧形面之间可围成容纳腔。

而组装两个止水单元时，两个止水单元的尾尾连接面可以采用45度斜切口，即第一个止水单元的尾端和第二个止水单元的尾端分别采用45度斜切口，并采用专用强力胶水粘接压合连接，保持连接口平顺对接，使得连接面之间接触面积增大，连接更可靠。当然，连接面间也可以采用平齐切口。

当污染水体作用于第一个止水单元的第二弧形面时，第一止水单元尾尖会在水体作用力下下移并紧贴第二构件的表面，并使尾脊紧贴第二构件表面。当污染水体流速很大或者其它原因而越过第一个止水单元后，会进入到第一个止水单元与第二个止水单元围成的容纳腔内，则在水体的作用力下两个止水单元的两个凸体部相对朝外膨胀，尾尖、尾脊均会紧贴在第二构件表面。这样，通过对向安置的两个止水单元，可以更好适应相邻构件间的间隙，起到双重止水作用，能够实现更高水压或稳定性的止水功能，更加有效地防止两个相邻构件间存在渗透通道。

实施例8

本实施例止水装置100用止水单元采用如图9所示的结构，由图可知，其结构与实施例7的基本相同，不同之处在于，本实施例在两个止水单元围成的容纳腔内安置有可变形的第二变形元件9。

其中，两个止水单元围成的容纳腔近似半圆形，相应的，第二变形元件9也采用近半圆形，但第二变形元件9的外形尺寸等于或略小于容纳腔的尺寸。制作时，第二变形元件9由可在一定程度内吸水膨胀变形的材料制成，如橡胶制成的压水膨胀胶管，或吸水缓膨胀(如见水后4-8小时膨胀)的胶条。同样，采用压水膨胀胶管时，在相邻构件如混凝土结构之间安装完成第二变形元件9后，通过压力泵向一端开口的胶管内压水，使胶管膨胀至大于容纳腔的尺寸而压紧两个止水单元，到预设程度后封闭胶管的开口，使膨胀后的胶管始终对两个止水单元施加主动压力，从而可以使两个止水单元实现更高水头或稳定性的止水功能，进一步阻断过水通道，极大提升止水效果和长期稳定性。

将本实施例的止水装置安置在相邻构件间时，使两个止水单元的所述一表面通过上述方式固定在第一构件的光滑表面，使两个止水单元的凸体部朝着第二构件的方向延伸且尾尖与第二构件的光滑表面接触(可参见图13)，且第一个止水单元的第二弧形面迎着水流的方向。并且，在两个止水单元的两对弧形面之间所围成的容纳腔内安置第二变形元件9。

在实际应用时，可以本实施例的具有两个止水单元的止水装置为一组，在相邻构件间安置多组止水装置。

下面，以构件为预制的混凝土结构为例，描述采用多组本实施例止水单元形成的止水装置，实现地下水反应墙相邻构件间止水的方法：

本实施例的止水单元采用三元乙丙橡胶，在专门工厂采用三元乙丙橡胶(EPDM)采用硫化工艺一次成型，表面光洁美观，具有良好的弹性和抗压缩变形，耐气候老化、耐臭氧、耐化学稳定性等优异性能。

1)止水装置固定

把工厂加工好的止水单元，运到施工现场，根据需要等级，准备固定压板、缓膨胀条、压力膨胀管等材料，把组合好的止水装置在现场相邻的两个混凝土结构面中一个上采用粘胶或/和钻孔压板固定；

2)止水装置连接

在固定止水装置的过程中，根据工况确定出止水装置的使用数量，在将多组止水装置依次连接填充在两混凝土结构之间后，需要连接相邻两组止水装置，则对接的止水单元的连接面采用45度斜切口，现场采用专用强力胶水粘接压合连接，保持连接口平顺对接。此外，采用多组止水装置的结构时，相邻止水装置的止水单元的连接缝可相互错开30公分以上为宜。

3)止水装置加压

相邻两个预制混凝土结构安装精度，必须满足本实施例止水装置的适用间隙范围，安装验收后，若变形元件采用压力膨胀胶管，则使压力膨胀管充满水以对止水单元进行加压并且稳定保持压力，使得止水装置满足需要的止水功能；

4)止水装置检测

若止水装置的变形元件带有压力膨胀胶管的情况，可以观测胶管内压力变化，验证止水装置工作状态，也可通过水下摄像等进行检测，通过调整相邻预制混凝土结构位置，确保止水装置处于正常的状态。

实施例9

本实施例止水装置100在实施例8的基础上，在每个止水单元的止水变形孔5内还安置上述的第一变形元件7(图中未示出)。

本实施例的止水结构与止水原理可参见上述实施例的描述，在此不再赘述。

需要说明的是，本发明止水装置，可根据实际情况，对上述各实施例中的止水单元进行组合。

综上所述，本发明止水装置国内外未见先例，可以用于水利水电、市政环境和港口工程等领域的地下预制混凝土或钢结构接触面之间的止水，具有以下优点：

(1)本发明止水装置的止水单元采用三元乙丙橡胶制作而成，结构上包括止水固定部和向一侧倾斜凸起的凸体部，凸体部断面的尾部有尾脊和尾尖，凸体部与止水固定部的内侧面呈内弧形结构，这一特殊的形状和结构使得本发明的止水装置具较好的弹性变形能力，适应相邻结构件间的较大孔隙，尾脊和尾尖在受压状态下，自适应地成为各自止水点。尤其在凸体部的靠近止水固定部处还设有一个带开口的圆孔，即，止水变形孔，可进一步使止水装置实现上述功能。

(2)本发明止水装置，根据使用工况，可以采用一个止水单元，也可以采用两个止水单元组合的结构，还可以采用以两个止水单元为一个组合形成一组、而采用多组的结构，并且，也可以在止水单元上增加缓膨胀型止水条或压力膨胀胶管，从而可以实现多重组合形式，进而可以达到双重或三重以上的止水功能。

(3)本发明止水装置止水单元中的缓膨胀型止水条或和压水膨胀胶管，在安装时不影响止水单元的功能，但后期能提供额外的膨胀扩张和挤压力，可以实现较高的止水能力和长期稳定性。

(4)本发明止水装置中的各元件均为弹性结构，与混凝土结构或钢构件结构可以直线或曲线布置，只要结构件是结构面接触，间隙小于止水单元的作用范围，就不能影响止水效果。

(5)本发明止水装置中的止水单元，止水固定部可以通过专用胶粘贴或压条螺栓固定在相邻两混凝土构件或钢结构件中的一个构件的侧面上，而凸体部紧密接触另一个构件的表面，使得整个安装工序简单，可操作性强。

尽管上述对本发明做了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种地下水反应墙相邻构件间实现止水的方法，包括：

形成用于安置在对地下污染水体进行处理的地下水反应墙中相邻的第一构件和第二构件之间的具有止水固定部和从止水固定部朝外倾斜延伸且带有弧形面的凸体部的止水装置；

在地下水反应墙中相邻的第一构件与第二构件之间安置止水装置，将止水装置的弧形面作为迎接污染水体来流的迎水面，并将止水装置的止水固定部一平面与第一构件的表面固定连接，使止水装置的凸体部末端与第二构件的表面紧密接触；

其中，当污染水体朝着两个构件之间的间隙流动时，污染水体施加作用力于止水装置的弧形面，使止水装置的凸体部末端紧贴第二构件的表面，以通过止水装置阻断相邻两个构件之间的过水通道，避免污染水体经由过水通道流出；

其中，所述止水固定部呈长条形，所述凸体部的弧形面包括起始端与靠近止水固定部一端处连接在一起的第一弧形面和起始端与靠近止水固定部另一端处连接在一起的第二弧形面；

其中，所述第一弧形面的曲率半径小于第二弧形面的曲率半径，第一弧形面圆心和第二弧形面圆心位于第一弧形面的一侧，且所述第一弧形面和第二弧形面间的宽度由与止水固定部连接的起始端朝末端逐渐缩窄；

其中，所述第一弧形面和所述第二弧形面中的任一个可作为迎接污染水体来流的迎水面。

2.根据权利要求1所述的方法，所述止水装置包括由弹性材料制成的止水单元，所述止水单元具有所述止水固定部和与止水固定部连接的所述凸体部。

3.根据权利要求2所述的方法，所述止水装置包括一个止水单元，或者包括同向组合的两个或多于两个的止水单元，或者，包括对向组合的一组或多组止水单元，每组止水单元包括两个止水单元。

4.根据权利要求3所述的方法，所述凸体部第一弧形面的靠近止水固定部处设置有止水变形孔。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，所述凸体部第二弧形面的靠近末端处设置有沿其径向朝外突出的尾脊。

6.根据权利要求5所述的方法，对向组合的两个止水单元的第一弧形面之间围成容纳腔。

7.一种用于如权利要求1-6任一项所述方法的止水装置，包括一个或多个止水单元，所述止水单元包括：

其一表面用于与对地下的污染水体进行处理的地下水反应墙中相邻两个构件中的第一构件的表面固定连接的止水固定部；

与止水固定部另一表面连接的从止水固定部朝外倾斜延伸且带有弧形面的凸体部，其末端与所述相邻两个构件中的第二构件的表面紧密接触；

其中，将止水单元安置在相邻的两个构件之间时，以止水单元的弧形面作为迎接污染水体来流的迎水面；

其中，当污染水体朝着两个构件之间的间隙流动时，污染水体施加作用力于止水单元的弧形面，使止水单元的凸体部末端紧贴第二构件的表面，以通过止水单元阻断相邻两个构件之间的过水通道，避免污染水体经由过水通道流出；

其中，所述止水固定部呈长条形，所述凸体部的弧形面包括起始端与靠近止水固定部一端处连接在一起的第一弧形面和起始端与靠近止水固定部另一端处连接在一起的第二弧形面；

其中，所述第一弧形面的曲率半径小于第二弧形面的曲率半径，第一弧形面圆心和第二弧形面圆心位于第一弧形面的一侧，且所述第一弧形面和第二弧形面间的宽度由与止水固定部连接的起始端朝末端逐渐缩窄；

其中，所述第一弧形面和所述第二弧形面中的任一个可作为迎接污染水体来流的迎水面。

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