CN216446051U - 一种高防护的柔性垂直防渗系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高防护的柔性垂直防渗系统，包括：多个间隔设置的锁接柱模块，所述锁接柱模组包括沿其长度方向设置的配合槽或锁扣预埋件；HDPE膜组，包括第一HDPE土工膜及固定在其两端的锁扣件，所述锁扣件用于连接在所述配合槽或锁扣预埋件上；所述HDPE膜组的两端分别连接在相邻的两个所述锁接柱模块上。本发明的高防护的柔性垂直防渗系统，能够做到膨润土泥浆防渗墙的深度，从实质性上解决了当前国内HDPE土工膜防渗墙的下膜深度无法超过30米的瓶颈问题，为HDPE土工膜防渗墙领域提供了一种安全性强、施工便利、可靠强的选择。

Description

一种高防护的柔性垂直防渗系统

技术领域

本发明涉及固废填埋、石油化工、水利工程、城市地下工程等技术领域，尤其是涉及一种用于相关领域的高防护的柔性垂直防渗系统。

背景技术

现有的垂直防渗系统，一般采用混凝土防渗墙、黏土-膨润土泥浆防渗墙和HDPE土工膜防渗墙等，其中，HDPE土工膜防渗墙虽然工艺复杂，但是其可以轻松达到低渗透性要求，并且其完整性、耐侵蚀能力、持久性能相对较好，已经逐渐成为垂直防渗技术的未来发展方向。

如公开号为CN102444145B及CN207143911U的中国专利，目前，HOPE土工膜防渗墙一般由多孔连接装置、膨胀止水垫、HDPE土工膜以及焊接或粘接于HDPE土工膜两侧的连接锁扣组成，相邻的HDPE土工膜上的连接锁扣条互相紧扣形成用于安装膨胀止水垫空腔。一般HDPE土工膜以及连接在HDPE土工膜两侧的连接锁扣共同组成一个膜组，相当于是多个模组通过连接锁扣的上下对插实现连成一体，组成完整的垂直柔性屏障系统。上述现有的垂直柔性屏障系统在实际安装过程中，一般需要把其中一个膜组先放置在工艺槽中，后续的膜组依次插接进行安装，假设首先放置在工艺槽中的膜组为第一膜组，受HDPE膜本身的张力，工艺槽槽壁上起保护作用的泥浆对HDPE膜产生的浮力，以及第一模组上的连接锁扣无法和HDPE膜很好固定等因素的影响，会造成第一膜组的锁扣条端弯曲、扭曲、自由游动，在后续的膜组通过连接锁扣插接安装过程中，无法保证连接锁扣整体的垂直 度，极大地增加了安装难度，甚至会导致膨胀止水条安装困难或者是无法垂直均匀地安装，安装过程中膨胀止水条会由于外力的拉扯而扭曲，这是致命的，将直接影响到整体的施工质量和防渗系数。

由于上述问题的存在，为尽可能保证施工质量，现有垂直防渗系统往往无法达到预设深度，目前国外的最大铺设深度为25米，国内现有可达到的理论最大铺设深度为30米，而实际施工过程中，往往会更低，无法满足更高的使用需求。而一旦超过最大铺设深度，就会产生如上的一系列问题，并且这些问题是持续性的，由于各个模组是持续拼接安装的，相邻模组之间的安装均会出现相同的问题，导致安装过程不可逆，最终无法保证整个垂直防渗系统的完整性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种高防护的柔性垂直防渗系统，在保证整个防渗系统完整性的前提下，具有简单易用、单个HDPE膜组可更换、施工效率高的优点，同时也实现了实际铺设深度的大大提升，可达50米以上。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高防护的柔性垂直防渗系统，包括：多个间隔设置的锁接柱模块，所述锁接柱模块包括沿其长度方向设置的配合槽或锁扣预埋件；HDPE膜组，包括第一HDPE土工膜及固定在其两端的锁扣件，所述锁扣件用于连接在所述配合槽或锁扣预埋件上；所述HDPE膜组的两端分别连接在相邻的两个所述锁接柱模块上。所述的锁接柱模块，其本身具有较高的强度、抗弯性、防渗系数，将其作为整个垂直防渗系统中的中间连接枢纽，可有效克服由于铺设深度过高而导致的连接不稳固、连接处变形的问题，进而可达到较之于现有技术更高的铺设深度。

上述技术方案中，进一步地，所述锁接柱模块包括沿其长度方向并相对设置的两个配合槽，所述配合槽上设置有与所述锁扣件卡接配合的锁扣预埋件，所述锁扣预埋件与所述锁扣件的配合间隙内填充有膨胀止水条。该膨胀止水条将在遇水后逐渐膨胀，从而使锁扣预埋件与锁扣件之间做到无渗漏，进而也保证了两者间的连接强度。

上述技术方案中，进一步地，同一所述锁接柱模块上相对的两个所述锁扣件之间固定连接有第二HDPE土工膜，所述第二HDPE土工膜包覆住所述锁接柱模块的部分外壁，来构成了由第一HDPE土工膜、锁扣件、锁扣预埋件、第二HDPE土工膜相连接组成的垂直防渗屏障。更进一步地，可以使第二HDPE土工膜的端部延伸至与第一HDPE土工膜相抵接。通过以上设置，实现了垂直防渗屏障的完整性，确保无渗漏。

上述技术方案中，进一步地，所述锁扣预埋件上设置有沿其长度方向贯穿的卡孔，所述锁扣件上设置有可插设于所述卡孔内的延伸环套。

上述技术方案中，进一步地，所述卡孔的内侧设置有若干止水条咬合齿，所述延伸环套呈半开环状，所述延伸环套的内壁设置有向内延伸的止水条预限位齿，所述膨胀止水条被固定于所述延伸环套的内壁上并于膨胀后抵紧在所述卡孔的内侧，并与所述止水条咬合齿配合形成有凸筋。这样设置，在安装时，可以将膨胀止水条预先卡设在延伸的止水条预限位齿上，在插接到位后，膨胀止水条膨胀而形成的所述凸筋可以有效地提升膨胀止水条与卡孔内侧的接触面积，进而提升其密封性和结构强度。

上述技术方案中，进一步地，所述锁扣预埋件的两侧还设置有L型卡槽，所述锁扣件上设置有与所述L型卡槽相卡接配合的L型卡条。

上述技术方案中，进一步地，为适配不同的防渗高度，可将若干所述锁接柱模块沿长度方向进行拼接。

上述技术方案中，进一步地，纵向相邻的两个所述锁接柱模块上的第二HDPE土工膜的连接位上包覆有封口膜。这样设置，实现了连接位的防渗包覆，确保整体的防渗效果。

上述技术方案中，进一步地，纵向相邻的两个所述锁接柱模块之间设置有拼接结构，所述拼接结构包括第一连接件和第二连接件，且第一连接件和第二连接件分别固定安装在两个锁接柱模块的端部，所述第一连接件和第二连接件通过若干固定柱和/或螺栓实现固定。第一连接件和第二连接件可通过一体成型的方式设置在锁接柱模块的上下两端，进而在保证结构强度的前提下，可实现锁接柱模块之间的快速安装。

本发明的有益效果是：

1.本发明所采用的锁接柱模块，其本身具有较高的强度、抗弯性、防渗系数，将其作为整个垂直防渗系统中的中间连接枢纽，可有效克服由于铺设深度过高而导致的连接不稳固、连接处变形的问题，进而可达到较之于现有技术更高的铺设深度；

2.通过锁接柱模块上的锁扣预埋件和HDPE膜组上的锁扣件的平滑插接配合，辅以安装在锁接柱模块底部的可回收辅助下膜装置实现下膜，可以使安装简单快捷，并可在整个垂直防渗系统的多点同步进行施工，互不干涉；

3.更高的铺设深度可达至相对不透水层，进而保证污染物无法从防渗系统的底部渗漏层渗溢，更好地提升了防渗效果；

4.安装时，可以将膨胀止水条预先卡设在延伸的止水条预限位齿上，在插接到位后，膨胀止水条膨胀而形成的所述凸筋可以有效地提升膨胀止水条与卡孔内侧的接触面积，进而提升其密封性和结构强度；

5.现有垂直防渗系统由于大多采用多孔连接装置，并不具备本发明所提出的所述锁接柱模块，从而无法实现局部的HDPE膜组的更换，本发明中采用将HDPE膜组模块化设计，涉及要维护更换问题时能简单实现解决，而无需付出较大的物料成本和人力。

总结而言，本发明提出的高防护的柔性垂直防渗系统在本领域内具有革命性意义，打破了现有各种柔性垂直防渗墙无法实现大深度施工及可靠连接的技术壁垒。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体结构的俯视图。

图2是本发明的图1中A处放大示意图。

图3是本发明的锁扣预埋件的结构示意图。

图4是本发明的锁扣件的结构示意图。

图5是本发明的锁扣预埋件与锁扣件的配合状态、及膨胀止水条处于膨胀状态的结构示意图。

图6是本发明的HDPE膜组的结构示意图。

图7是本发明的锁接柱组件的结构示意图。

图8是本发明的护腔板与接头箱的使用示意图。

图中的附图标记为：

1.锁接柱模块，11.配合槽，12.第一连接件，13.第二连接件；

2.锁扣预埋件，21.卡孔，211.止水条咬合齿，22.L型卡槽；

3.HDPE膜组，31.第一HDPE土工膜，32.锁扣件，321.延伸环套，3211.止水条预限位齿，322.L型卡条；

4.膨胀止水条，41.凸筋；

5.第二HDPE土工膜；6.封口膜；7.拼接结构；8.锁接柱组件；9.护腔板；10.接头箱。

具体实施方式

参照图1-8所示，为发明的具体实施方式：一种高防护的柔性垂直防渗系统，包括：多个间隔设置的锁接柱模块1，所述锁接柱模块1包括沿其长度方向并相对设置的两个配合槽11，所述配合槽11上设置有用于与锁扣件32卡接配合的锁扣预埋件2；HDPE膜组3，其包括第一HDPE土工膜31及固定在其两端的锁扣件32，所述锁扣件32用于连接在所述锁扣预埋件2上；所述HDPE膜组3的两端分别连接在相邻的两个所述锁接柱模块1上，所述锁扣预埋件2与所述锁扣件32的配合间隙内填充有膨胀止水条4。所述的锁接柱模块1，其本身具有较高的强度、抗弯性、防渗系数，将其作为整个垂直防渗系统中的中间连接枢纽，可有效克服由于铺设深度过高而导致的连接不稳固、连接处变形的问题，进而可达到较之于现有技术更高的铺设深度。所述膨胀止水条4将在遇水后逐渐膨胀，从而使锁扣预埋件2与锁扣件32之间做到无渗漏，进而也保证了两者间的连接强度。

为了实现了垂直防渗屏障的完整性，确保无渗漏。在同一所述锁接柱模块1上相对的两个所述锁扣件32之间固定连接有第二HDPE土工膜5，所述第二HDPE土工膜5包覆住所述锁接柱模块1的部分外壁，来构成了由第一HDPE土工膜31、锁扣件32、锁扣预埋件2、第二HDPE土工膜5相连接组成的垂直防渗屏障。更进一步地，可以使第二HDPE土工膜5的端部延伸至与第一HDPE土工膜31相抵接，来进一步提升防渗效果。

为了实现锁扣预埋件2与锁扣件32能够较好地进行插接，便于施工安装，所述锁扣预埋件2上设置有沿其长度方向贯穿的卡孔21，所述锁扣件32上设置有可插设于所述卡孔21内的延伸环套321。所述锁扣预埋件2的两侧还设置有L型卡槽22，所述锁扣件32上设置有与所述L型卡槽22相卡接配合的L型卡条322。

为了提升连接结构的密封性和结构强度。所述卡孔21的内侧设置有多条纵向布置的止水条咬合齿211，所述延伸环套321呈半开环状，所述延伸环套321的内壁设置有向内延伸的止水条预限位齿3211，所述膨胀止水条4被固定于所述延伸环套321的内壁上并于膨胀后抵紧在所述卡孔21的内侧，并与所述止水条咬合齿211配合形成有凸筋41。这样设置，在安装时，可以将膨胀止水条4预先卡设在延伸的止水条预限位齿3211上，在插接到位后，膨胀止水条4膨胀而形成的所述凸筋41可以有效地提升膨胀止水条4与卡孔21内侧的接触面积，进而提升其密封性和结构强度。

为适配不同的防渗高度，可将若干所述锁接柱模块1沿长度方向进行拼接。进一步地，纵向相邻的两个所述锁接柱模块1上的第二HDPE土工膜5的连接位上包覆有封口膜6。这样设置，实现了连接位的防渗包覆，确保整体的防渗效果。

进一步地，为了实现锁接柱模块1的上下连接，纵向相邻的两个所述锁接柱模块1之间设置有拼接结构7，所述拼接结构7包括第一连接件和第二连接件，且第一连接件和第二连接件分别固定安装在两个锁接柱模块1的端部，所述第一连接件和第二连接件通过若干固定柱和螺栓实现固定。第一连接件和第二连接件可通过一体成型的方式设置在锁接柱模块1的上下两端，进而在保证结构强度的前提下，可实现锁接柱模块1之间的快速安装。作为其他的连接方式，所述拼接结构7也可以采用固定预设在锁接柱模块1上的公母紧固配合件形成相互连接，在保证两者连接的强度、稳定性、垂直度达到要求的前提下即可。

下面将简述所述高防护的柔性垂直防渗系统的工作原理/实施过程：首先根据垂直防渗系统需要防渗的范围，预制处理若干所需数量的锁接柱模块1，这里锁接柱模块1为钢筋混泥土材质，一般在锁接柱模块1成型过程中，把锁扣预埋件2分别放置在锁接柱模块1中的配合槽11内，等到锁接柱模块1凝固成型达到所需的强度后，在锁接柱模块1的表面一侧包覆上第二HDPE土工膜5，并将第二HDPE土工膜5的两端焊接在锁扣预埋件2上，并根据防渗系统的预设高度，来将多个已经焊接有第二HDPE土工膜5的锁接柱模块1纵向相互拼接，组成锁接柱组件8，这里锁接柱模块1上的第二HDPE土工膜5均位于同一侧，且在相邻的第二HDPE土工膜5之间的连接位上包裹封口膜6，来确保密封性和防渗性，同理，预制出多个如上所述的锁接柱组件8。接着，通过吊装将多组锁接柱组件8放置于预先挖好的工艺槽内的设定位置处，根据相邻的两组锁接柱组件8的间距来选取合适长度的第一HDPE土工膜31，并在第一HDPE土工膜31的两端焊接上锁扣件32，形成所述HDPE膜组3。

接着是本垂直防渗系统的下膜阶段，这里其中一个锁接柱组件8的一侧先通过吊装放置有护腔板9，该护腔板9的凸部插设至该侧的配合槽11内并抵紧该锁接柱组件8，并在该护腔板9的另一侧放置具有较高重量和稳固性的接头箱10，通过接头箱10来对护腔板9进行限位。

接着，在锁接柱组件8底部设有可回收的辅助下膜装置，该辅助下膜装置采用本领域常用的现有技术，在此就不展开赘述，通过该辅助下膜装置用于辅助把HDPE膜组3从上往下吊，并放置在两个锁接柱组件8之间（这里通过锁扣件32和锁扣预埋件2之间的插接卡合，实现HDPE膜组3和锁接柱组件8的连接。并且，在锁扣件32和锁扣预埋件2之间会留有放置位，用于放置膨胀止水条4，膨胀止水条4提前卡放于锁扣件32上），HDPE膜组3放置完毕后，在两组锁接柱组件8之间的槽内中填充回填物，重新回填的目的在于及时对HDPE膜组3进行保护固定，确保防渗效果，并且也方便施工，避免施工过程中对其造成破坏，符合施工要求，同时所采用的回填物本身也具有较好的防渗系数，也可以加强防渗效果。需要强调的是，这里护腔板9和接头箱10的作用在于在填充回填物过程中，防止被保护的此处配合槽11的位置被堵死，以方便于后续的拼接。并且，如若后期整个垂直防渗系统中的其中一个HDPE膜组3发生渗漏现象或者出现破损，也可以方便随时的更换，实现施工的可逆性。

根据施工现场实际的要求，重复上述锁接柱组件8的吊装、HDPE膜组3的下膜等工序，最终完成整个垂直防渗系统的施工。

在最终成型的垂直防渗系统中，呈现出的效果相当于通过设计锁接柱组件8的结构，连接了相邻的HDPE膜组3，并且可以根据工艺槽的深度自由加设锁接柱模块1的数量，通过锁扣件32和锁扣预埋件2的插接，实现相邻模组之间的简易组装。由于锁接柱模块1之间的拼接极为紧固，会使得锁接柱组件1的结构无比稳定，不会受到第一HDPE膜31组的张力影响，也不会受到填充的泥浆影响，多个相互拼接的锁扣预埋件2组成的结构笔直顺滑，可以很容易的将锁扣件32插接在锁扣预埋件2当中，下膜简单，并且，可以提前在锁扣件32上的预装膨胀止水条4，然后可以一并插接到锁扣预埋件2当中，膨胀止水条4也不会发生任何的扭曲变形，后续的HDPE膜组3也可以通过锁接柱组件8的桥接，进行简单快速的安装，最终形成完整的垂直防渗系统。本方案保证了施工的快捷性和施工质量，打破了现有各种柔性垂直防渗墙无法实现大深度施工及可靠连接的技术壁垒，且可以实现多点交叉同步作业，能安全快捷的进行大深度施工。

以上所述，只是本发明的一个实施例，并非对本发明作出任何形式上的限制，在不脱离本发明的技术方案基础上，所作出的简单修改、等同变化或修饰，均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高防护的柔性垂直防渗系统，其特征在于，包括：

多个间隔设置的锁接柱模块，所述锁接柱模块包括沿其长度方向设置的配合槽和/或锁扣预埋件；

HDPE膜组，包括第一HDPE土工膜及固定在其两端的锁扣件，所述锁扣件用于连接在所述配合槽或锁扣预埋件上；

所述HDPE膜组的两端分别连接在相邻的两个所述锁接柱模块上。

2.根据权利要求1所述的高防护的柔性垂直防渗系统，其特征在于，所述锁接柱模块包括沿其长度方向并相对设置的两个配合槽，所述配合槽上设置有与所述锁扣件卡接配合的锁扣预埋件，所述锁扣预埋件与所述锁扣件的配合间隙内填充有膨胀止水条。

3.根据权利要求2所述的高防护的柔性垂直防渗系统，其特征在于，同一所述锁接柱模块上相对的两个所述锁扣件之间固定连接有第二HDPE土工膜，所述第二HDPE土工膜包覆住所述锁接柱模块的部分外壁，来构成了由第一HDPE土工膜、锁扣件、锁扣预埋件、第二HDPE土工膜相连接组成的垂直防渗屏障。

4.根据权利要求2所述的高防护的柔性垂直防渗系统，其特征在于，所述锁扣预埋件上设置有沿其长度方向贯穿的卡孔，所述锁扣件上设置有可插设于所述卡孔内的延伸环套。

5.根据权利要求4所述的高防护的柔性垂直防渗系统，其特征在于，所述卡孔的内侧设置有若干止水条咬合齿，所述延伸环套呈半开环状，所述延伸环套的内壁设置有向内延伸的止水条预限位齿，所述膨胀止水条被固定于所述延伸环套的内壁上并于膨胀后抵紧在所述卡孔的内侧，并与所述止水条咬合齿配合形成有凸筋。

6.根据权利要求4所述的高防护的柔性垂直防渗系统，其特征在于，所述锁扣预埋件的两侧还设置有L型卡槽，所述锁扣件上设置有与所述L型卡槽相卡接配合的L型卡条。

7.根据权利要求1-6任一项所述的高防护的柔性垂直防渗系统，其特征在于，为适配不同的防渗高度，可将若干所述锁接柱模块沿长度方向进行拼接。

8.根据权利要求7所述的高防护的柔性垂直防渗系统，其特征在于，纵向相邻的两个所述锁接柱模块上的第二HDPE土工膜的连接位上包覆有封口膜。

9.根据权利要求7所述的高防护的柔性垂直防渗系统，其特征在于，纵向相邻的两个所述锁接柱模块之间设置有拼接结构，所述拼接结构包括第一连接件和第二连接件，且第一连接件和第二连接件分别固定安装在两个锁接柱模块的端部，所述第一连接件和第二连接件通过若干固定柱和/或螺栓实现固定。

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