專利名稱：采動區(qū)煤矸石堤壩排水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種排水技術(shù)，尤其涉及一種采動區(qū)煤矸石堤壩排水系統(tǒng)，屬于煤矸石堤壩排水技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
采動區(qū)煤矸石堤壩的作用是確保采動區(qū)的防洪安全，不能因采動區(qū)底部煤矸石不斷開采呈現(xiàn)的不均勻沉降而影響堤壩的穩(wěn)定性和堅固性，采動區(qū)煤矸石堤壩的上游用來堵住洪水，必須能經(jīng)受住多次大洪水考驗，采動區(qū)煤矸石堤壩的下游主要用來排水，主要由煤矸石堆積而成，下游的水經(jīng)煤矸石能滲透出來；但是現(xiàn)有的采動區(qū)煤矸石堤壩隨著運行時間的累積，作為堤壩支撐體的下游煤矸石由于常年裸露，風化、雨水沖蝕淋融、粉塵彌漫等 對環(huán)境造成了影響；對現(xiàn)有采動區(qū)煤矸石堤壩進行綠化環(huán)保處理勢在必行；堤壩綠化需要在堤壩下游覆土，有大量研究實驗證明適宜植物在自然環(huán)境下正常生長的覆土最小厚度在50cm-100cm;然而在堤壩下游覆土勢必造成堤壩下游排水不暢，違反了堤壩上堵下排的設(shè)計原則，對堤壩下游邊坡穩(wěn)定造成不利影響，必須設(shè)計排水系統(tǒng)對堤壩下游進行排水處理；同時排水系統(tǒng)必須滿足因采動區(qū)堤壩處于動態(tài)沉降過程的不均勻沉降而導致的變形要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種采動區(qū)煤矸石堤壩排水系統(tǒng)，用于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，實現(xiàn)采動區(qū)煤矸石堤壩下游在覆土綠化的情況下能同時順暢排水，解決現(xiàn)有技術(shù)中采動區(qū)煤矸石堤壩下游在覆土綠化的情況下能同時排水的技術(shù)問題。本實用新型提供一種采動區(qū)煤矸石堤壩排水系統(tǒng)，所述煤矸石堤壩具有斜面堤體，該堤體的堤腳處沿堤壩方向挖設(shè)有第一縱向溝，靠近堤腳的地面層上設(shè)有與第一縱向溝方向一致的第二縱向溝，且第一縱向溝與第二縱向溝之間間隔挖設(shè)有多個橫向溝；所述排水系統(tǒng)還具有預(yù)制槽體，由設(shè)在所述第一縱向溝內(nèi)的縱向槽體、設(shè)在所述第二縱向溝內(nèi)的排水槽體和排列在所述橫向溝內(nèi)的橫向槽體拼組構(gòu)成，所述橫向槽體的兩端分別與該縱向槽體和排水槽體導通，且所述縱向槽體和排水槽體均由多段拼組構(gòu)成；排水網(wǎng)，由設(shè)在縱向槽體內(nèi)的縱向排水管和設(shè)在橫向槽體內(nèi)的橫向排水管構(gòu)成，所述橫向排水管的兩端分別與縱向排水管和排水槽體導通；所述縱向排水管上設(shè)有多個排水孔，且該縱向排水管由多段首尾對合且彼此連通地拼組構(gòu)成；在所述縱向槽體與縱向排水管之間及所述橫向槽體與橫向排水管之間的間隙中填充有透水性材料而形成具有水平面的第一滲透層。其中，所述斜面堤體上靠近堤腳處還挖設(shè)有與第一縱向溝連通的凹坑，其中填充有透水性材料而沿該斜面堤體形成第二滲透層，且與第一滲透層呈連續(xù)過渡。進一步地，所述第二滲透層下設(shè)有水滲透率大于第一滲透層和第二滲透層的第三滲透層。[0010]特別是，所述第三滲透層由石子構(gòu)成，第二滲透層和第一滲透層均由中粗砂構(gòu)成。其中，相鄰兩所述橫向排水管的間距在2米-3米之間。其中，每段所述縱向排水管的長度在8米-12米之間。本實用新型采動區(qū)煤矸石堤壩排水系統(tǒng)的技術(shù)效果是堤壩內(nèi)的水經(jīng)煤矸石堤體的內(nèi)部間隙、相鄰縱向槽體之間的間隙及縱向槽體與橫向槽體之間的間隙進入第一滲透層內(nèi)部，再經(jīng)縱向排水管上的排水孔進入縱向排水管，最后經(jīng)橫向排水管導入排水槽體內(nèi)進行外排達到排水目的，縱向槽體及縱向排水管均由多段拼組構(gòu)成，它們之間連通但不連接，形成柔性結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)采動區(qū)堤壩的沉降帶來的不均勻性變形。

圖I為本實用新型實施例一的剖視圖；圖2為圖I的俯視圖；圖3為本實用新型實施例二的剖視圖。
具體實施方式
實施例一如圖1、2所示，本實用新型提供一種采動區(qū)煤矸石堤壩排水系統(tǒng)，煤矸石堤壩具有斜面堤體03，該斜面堤體03的堤腳01處沿堤壩方向挖設(shè)有第一縱向溝，靠近堤腳01的地面層02上設(shè)有與第一縱向溝方向一致的第二縱向溝，且第一縱向溝與第二縱向溝之間間隔挖設(shè)有多個橫向溝；排水系統(tǒng)由預(yù)制槽體、排水網(wǎng)2和滲透層I構(gòu)成；其中預(yù)制槽體由設(shè)于第一縱向溝內(nèi)的縱向槽體31、與縱向槽體31方向一致且設(shè)于第二縱向溝內(nèi)的排水槽體33和排列在該縱向槽體31與排水槽體33之間于且排列在橫向溝內(nèi)的橫向槽體32拼組構(gòu)成，橫向槽體32的兩端分別與該縱向槽體31和排水槽體33導通，且縱向槽體31和排水槽體33均由多段拼組構(gòu)成；排水網(wǎng)2由設(shè)在縱向槽體31內(nèi)的縱向排水管21和設(shè)在橫向槽體32內(nèi)的橫向排水管22構(gòu)成，橫向排水管22兩端分別與縱向排水管21和排水槽體33導通；縱向排水管21上設(shè)有多個排水孔，且該縱向排水管21由多段首尾對合且彼此連通地拼組構(gòu)成；在縱向槽體31與縱向排水管21之間及橫向槽體32與橫向排水管22之間的間隙中均填充有透水性材料而形成具有水平面的第一滲透層11。作為本實施例的優(yōu)選實施方式，斜面堤體03上靠近堤腳01處還挖設(shè)有與第一縱向溝連通的凹坑，其中填充有透水性材料而沿該斜面堤體03形成第二滲透層12，且與第一滲透層11呈連續(xù)過渡。縱向槽體31設(shè)在堤腳01處預(yù)先挖設(shè)好的第一縱向溝內(nèi)，排水槽體33設(shè)在預(yù)先挖設(shè)在靠近堤腳01的地面層上的第二縱向溝內(nèi)，多個橫向槽體32分別設(shè)在挖設(shè)于第一縱向溝與第二縱向溝之間多個橫向溝內(nèi)，以確保預(yù)制槽體與堤壩之間的穩(wěn)定性，第一縱向溝、第二縱向溝和多個橫向溝共同形成一個的水平的溝網(wǎng)層，該溝網(wǎng)層是鄰接堤腳01地面層的一部分，且該溝網(wǎng)層與靠近堤腳01的斜面堤體03上的凹坑連通并形成一個連續(xù)的空間層，以使第二滲透層12與第一滲透層11共同形成的滲透層呈一連續(xù)的面層，從而確保煤矸石堤壩下游攔堵的水透過煤矸石構(gòu)成的斜面堤體03通過滲透層滲透出并經(jīng)縱向排水管21和橫向排水管22進入排水槽體33內(nèi)外排。本實用新型的采動區(qū)煤矸石堤壩排水系統(tǒng)，首先需要制作預(yù)制槽體(具體可采用混凝土制作預(yù)制槽體)，包括多段縱向槽體、多個橫向槽體及多段排水槽體；其次需要在采動區(qū)煤矸石堤壩的斜面堤體03上選定靠近堤腳01處的一段挖設(shè)凹坑并進行平整，該凹坑的底面最好與原斜面堤體03的斜面平行，在堤腳01處沿堤壩的長度方向挖設(shè)第一縱向溝，在靠近堤腳01的地面層02上挖設(shè)第二縱向溝，在第一縱向溝與第二縱向溝之間挖設(shè)多條橫向溝，橫向溝兩端分別與第一縱向溝和第二縱向溝連通；將各縱向槽體段分別放置在第一縱向溝內(nèi)并拼組形成縱向槽體31，將各排水槽體段分別放置在第二縱向溝內(nèi)并拼組形成排水槽體33，將各橫向槽體分別放置在橫向溝內(nèi)并使其兩端分別與縱向槽體31及排水槽體33連通形成預(yù)制槽體，相鄰的各段縱向槽體之間、相鄰的各段排水槽體之間、橫向槽體與各段縱向槽體之間及橫向槽體與各段排水槽體之間因是拼組結(jié)構(gòu)，因此留有間隙，煤矸石堤體內(nèi)的水能通過該間隙流進滲透層；再次向縱向槽體31內(nèi)填充滲透性填料并將縱向排水管21埋設(shè)于縱向槽體31內(nèi)，向橫向槽體32內(nèi)填充滲透性填料并將橫向排水管22埋設(shè)于橫向槽體32內(nèi)；向挖設(shè)于斜面堤體03上的凹坑內(nèi)填充滲透性填料形成第二滲透層12，填充在縱向槽體31內(nèi)及橫向槽體32內(nèi)的滲透性填料形成具有水平面的第一滲透層11 ;最后在采動區(qū)煤矸石堤壩下游的整個斜面堤體03上及滲透層I (由第一滲透層11和第二滲透層12構(gòu)成)上覆土層04并植被。采動區(qū)煤矸石堤壩下游內(nèi)的水經(jīng)斜面堤體03(由煤矸石筑成)的內(nèi)部間隙、相鄰各段縱向槽體之間的間隙及縱向槽體與橫向槽體之間的間隙進入滲透層內(nèi)部，再經(jīng)縱向排水管上的排水孔進入縱向排水管，最后經(jīng)橫向排水管導入排水槽體內(nèi)進行外排達到排水目的，縱向槽體、排水槽體及縱向排水管均由多段拼組構(gòu)成，它們之間連通但不連接，形成柔性結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)采動區(qū)堤壩的沉降帶來的不均勻性變形。當采動區(qū)煤矸石堤壩沉陷(沉陷量在2-20毫米之間)后，只需清除堤壩表面的植被及土層04，在下游加培煤矸石堤壩，再重新將清除的土層04覆在煤矸石堤壩上，將沉陷的各段排水槽體從第二縱向溝內(nèi)抬出，向沉陷的部位填土至與其他未沉淀的部分齊平，再將抬出的各段排水槽體放置在第二縱向溝內(nèi)，實現(xiàn)重復(fù)利用。實施例二如圖3所示，在實施例一的基礎(chǔ)上，第二滲透層12下設(shè)有水滲透率大于第一滲透層11和第二滲透層12的第三滲透層13。第一滲透層11由石子構(gòu)成，第二滲透層12和第三滲透層13均由中粗砂構(gòu)成。第二滲透層12保證排水通暢且避免內(nèi)部細顆粒被帶走。相鄰兩橫向排水管22的間距在2米-3米之間，每段縱向排水管21的長度在8米-12米之間，滿足排水需求且不至使排水網(wǎng)的拼組安裝太過麻煩。為了使排水系統(tǒng)能夠有效排水，通常第一滲透層頂端到堤壩底面浸潤線之間的垂直距離a需要滿足a > I. O米。最后應(yīng)說明的是以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部 技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求1.一種采動區(qū)煤矸石堤壩排水系統(tǒng)，其特征在于，所述煤矸石堤壩具有斜面堤體，該堤體的堤腳處沿堤壩方向挖設(shè)有第一縱向溝，靠近堤腳的地面層上設(shè)有與第一縱向溝方向一致的第二縱向溝，且第一縱向溝與第二縱向溝之間間隔挖設(shè)有多個橫向溝；所述排水系統(tǒng)還具有 預(yù)制槽體，由設(shè)在所述第一縱向溝內(nèi)的縱向槽體、設(shè)在所述第二縱向溝內(nèi)的排水槽體和排列在所述橫向溝內(nèi)的橫向槽體拼組構(gòu)成，所述橫向槽體的兩端分別與該縱向槽體和排水槽體導通，且所述縱向槽體和排水槽體均由多段拼組構(gòu)成； 排水網(wǎng)，由設(shè)在縱向槽體內(nèi)的縱向排水管和設(shè)在橫向槽體內(nèi)的橫向排水管構(gòu)成，所述橫向排水管的兩端分別與縱向排水管和排水槽體導通；所述縱向排水管上設(shè)有多個排水孔，且該縱向排水管由多段首尾對合且彼此連通地拼組構(gòu)成； 在所述縱向槽體與縱向排水管之間及所述橫向槽體與橫向排水管之間的間隙中填充有透水性材料而形成具有水平面的第一滲透層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采動區(qū)煤矸石堤壩排水系統(tǒng)，其特征在于，所述斜面堤體上靠近堤腳處還挖設(shè)有與第一縱向溝連通的凹坑，其中填充有透水性材料而沿該斜面堤體形成第二滲透層，且與第一滲透層呈連續(xù)過渡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采動區(qū)煤矸石堤壩排水系統(tǒng)，其特征在于，所述第二滲透層下設(shè)有水滲透率大于第一滲透層和第二滲透層的第三滲透層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采動區(qū)煤矸石堤壩排水系統(tǒng)，其特征在于，所述第三滲透層由石子構(gòu)成，第二滲透層和第一滲透層均由中粗砂構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的采動區(qū)煤矸石堤壩排水系統(tǒng)，其特征在于，相鄰兩所述橫向排水管的間距在2米-3米之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的采動區(qū)煤矸石堤壩排水系統(tǒng)，其特征在于，每段所述縱向排水管的長度在8米-12米之間。
專利摘要本實用新型提供一種采動區(qū)煤矸石堤壩排水系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有預(yù)制槽體、排水網(wǎng)和滲透層，預(yù)制槽體由縱向槽體、排水槽體和排列在縱向槽體與排水槽體之間的多個橫向槽體拼組構(gòu)成，排水網(wǎng)由設(shè)在縱向槽體內(nèi)且設(shè)有多個排水孔的縱向排水管和設(shè)在橫向槽體內(nèi)的橫向排水管構(gòu)成，橫向排水管一端與縱向排水管連通，另一端與縱向排水槽體連通；填充在縱向槽體與縱向排水管之間及橫向槽體與橫向排水管之間的透水性材料構(gòu)成具有水平面的第一滲透層；縱向槽體、排水槽體和縱向排水管均由多段拼組構(gòu)成。本實用新型滿足了在煤矸石堤壩下游覆土植被環(huán)境綠化又不影響排水，解決了現(xiàn)有技術(shù)中綠化不能同時排水的技術(shù)問題。
文檔編號E02B7/06GK202430689SQ20122000091
公開日2012年9月12日 申請日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者劉福田, 劉錦, 張江紅, 李守勤, 胡明月, 謝毫, 賈德斌, 陳永春 申請人:安徽省水利水電勘測設(shè)計院, 淮南礦業(yè)(集團)有限責任公司, 煤礦生態(tài)環(huán)境保護國家工程實驗室