CN109680723B - 地下水阻隔装置建造方法及地下水阻隔装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种地下水阻隔装置建造方法及地下水阻隔装置，将隔水膜在地面粘贴好得到待用防渗膜，并测试其密封性，当密封性测试通过后，将其倾斜设定角度卷成卷轴状，将卷轴状的防渗膜组件通过设置在掏槽上的滑道组件展开成平整的防渗膜，将多个平整的防渗膜在通过密封连接的方式形成一个整体。由于隔水膜粘贴处的厚度是其余位置厚度的二倍，因此将待用防渗膜倾斜一定角度，能够避免卷动或展开对平整性的影响。利用在地表将隔水膜宽度方向粘住，形成了足够宽的，足够长的隔水膜，充分保证了地下水阻隔装置的隔水效果。

Description

地下水阻隔装置建造方法及地下水阻隔装置

技术领域

本发明涉及地下水保护技术领域，具体涉及一种地下水阻隔装置建造方法及地下水阻隔装置。

背景技术

在采煤区域实施大规模高强度的煤炭开采，不可避免对水资源产生负面影响。煤炭开采形成的巷道和采空区，对地表水和地下水运移、赋存状态造成影响，改变了地下水的循环规律，引发一系列问题，如河水断流、地下水位下降、泉水流量锐减或干涸。水资源保护已成为煤炭可持续开发的中的重要组成部分。

为此，在煤矿开采区域都会建造地下水库为防止渗漏，会在地下水库中设置阻隔装置，在阻隔装置中增加隔水膜，利用隔水膜的隔水特性可以达到无渗水的程度，但是隔水膜目前只能做到5m的宽度，对于长距离的阻隔装置来说需要将隔水膜进行拼接，如何保证拼接处的密封性能是一个亟待解决的难题。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中地下水阻隔装置无法保证防渗性能的技术问题，进而提供一种地下水阻隔装置建造方法及地下水阻隔装置。

为此，本发明提供一种地下水阻隔装置建造方法，包括如下步骤：

将多条隔水膜的边缘依次首尾粘贴在一起得到待用防渗膜，裁剪所述待用防渗膜的两边，使所述待用防渗膜的两边平行且与所述隔水膜的边缘呈设定角度；所述待用防渗膜的总宽度满足地下水阻隔装置的高度需求，所述待用防渗膜的防渗性能满足测试要求，所述隔水膜的边缘为所述隔水膜宽度方向上的边缘；

在所述待用防渗膜的一边固定设置卷轴，另一边固定设置有卡板；旋转所述卷轴，使所述待用防渗膜缠绕于所述卷轴外壁上，以得到防渗膜组件；

在地表以下开设掏槽，在所述掏槽开口上方设置滑动组件；所述滑动组件包括设置于所述掏槽开口两侧的滑道，垂直于所述滑道设置的卷轴支架，所述卷轴支架的两端设置有滑轮，所述卷轴支架的中间设置有自转轴，所述滑轮滑动地设置于所述滑道外侧面的轨道中；

将多个所述防渗膜组件依次设置于所述掏槽内；当前防渗膜组件中的卷轴与所述自转轴连接，当前防渗膜组件中的卡板与设定位置或前一防渗膜组件中的卷轴密封连接；控制所述卷轴支架沿所述滑道滑动，当前防渗膜组件中的卷轴随自转轴旋转以展开待用防渗膜；设置下一防渗膜组件，下一防渗膜组件中的卡板与当前防渗膜组件中的卷轴密封连接之后，令所述自转轴与当前防渗膜组件的卷轴分离并令下一防渗膜组件中的卷轴与所述自转轴连接，之后重复本步骤直到防渗膜组件在掏槽长度方向布满掏槽内部；

向所述掏槽内注浆以形成地下水阻隔装置。

可选地，上述的地下水阻隔装置建造方法中，将多条隔水膜的边缘依次首尾粘贴在一起得到待用防渗膜，裁剪所述待用防渗膜的两边，使所述待用防渗膜的两边平行且与所述隔水膜的边缘呈设定角度的步骤中：所述设定角度为3°-5°。

可选地，上述的地下水阻隔装置建造方法中，所述滑动组件中的所述滑轮为电动轮，所述电动轮内设置有电驱动部件，所述电驱动部件包括微型驱动电机、驱动开关和电源，所述驱动开关设置于所述驱动电机被控端与所述电源之间，所述驱动电机的输出轴与电动轮的轮轴连接，所述驱动开关开启则所述驱动电机驱动所述滑轮转动。

可选地，上述的地下水阻隔装置建造方法中，设置下一防渗膜组件，下一防渗膜组件中的卡板与当前防渗膜组件中的卷轴密封连接之后，令所述自转轴与当前防渗膜组件的卷轴分离并令下一防渗膜组件中的卷轴与所述自转轴连接的步骤中，包括：

设置连接件，所述连接件上开设有第一容纳腔和第一线槽；令所述连接件中的第一容纳腔套接于当前防渗膜组件的卷轴外侧，与所述卷轴连接的待用防渗膜穿过所述第一线槽；

设置下一防渗膜组件；所述连接件上还开设有第二容纳腔和第二线槽；令下一防渗膜组件中的卡板嵌入所述第二容纳腔中，与所述卡板连接的待用防渗膜穿过所述第二线槽。

可选地，上述的地下水阻隔装置建造方法中，设置下一防渗膜组件，下一防渗膜组件中的卡板与当前防渗膜组件中的卷轴密封连接之后，令所述自转轴与当前防渗膜组件的卷轴分离并令下一防渗膜组件中的卷轴与所述自转轴连接的步骤中，包括：

所述卷轴为中空结构，所述卷轴上开设有狭缝，所述中空结构适于所述卡板嵌入；

下一防渗膜组件中的卡板插入当前防渗膜组件中的卷轴的中空结构内时，与所述卡板连接的待用防渗膜穿过所述狭缝。

可选地，上述的地下水阻隔装置建造方法中，还包括获取掏槽宽度的步骤：

将待用防渗膜按照一定方向缠绕在直径为R的卷轴后，得到的防渗膜组件的厚度等于所述掏槽宽度。

可选地，上述的地下水阻隔装置建造方法中，在地表以下开设掏槽，在所述掏槽开口上方设置滑动组件的步骤中：

其中的滑轮在所述滑道中滑动时，所述滑轮与所述滑道之间的摩擦阻力为100N，所述滑轮速度为100mm/s。

本发明还提供一种采用以上任一项所述的地下水阻隔装置建造方法建造得到的地下水阻隔装置。

本发明提供的以上技术方案，与现有技术相比，至少具有如下有益效果：

本发明提供的地下水阻隔装置建造方法及地下水阻隔装置，将隔水膜在地面粘贴好得到待用防渗膜，并测试其密封性，当密封性测试通过后，将其倾斜设定角度卷成卷轴状，将卷轴状的防渗膜组件通过设置在掏槽上的滑道组件展开成平整的防渗膜，将多个平整的防渗膜在通过密封连接的方式形成一个整体。由于隔水膜粘贴处的厚度是其余位置厚度的二倍，因此将待用防渗膜倾斜一定角度，能够避免卷动或展开对平整性的影响。利用在地表将隔水膜宽度方向粘住，形成了足够宽的，足够长的隔水膜，这样一个卷轴的隔水膜长度可以达到100-150m，这样地下2000多米，近10万平米的区域内都不会出现漏水区域或者潜在漏水区域；充分保证了地下水阻隔装置的隔水效果。

附图说明

图1是本发明一个实施例所述地下水阻隔装置建造方法的步骤顺序示意图；

图2是本发明一个实施例所述待用防渗膜的平面结构示意图；

图3是本发明一个实施例所述防渗膜组件的结构示意图；

图4是本发明一个实施例所述掏槽上设置滑动组件的主视视角结构示意图；

图5是本发明一个实施例所述掏槽上设置滑动组件的俯视视角结构示意图；

图6中，(a)和(b)是本发明一个实施例所述不同防渗膜组件拼接的横截面示意图；

具体实施方式

下面将结合本实施例中附图，对本发明中的技术方案进行示例描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例提供一种地下水阻隔装置建造方法，如图1所示，包括如下步骤：

步骤一：如图2所示，将多条隔水膜101的边缘依次首尾粘贴在一起得到待用防渗膜100，裁剪所述待用防渗膜100的两边，使所述待用防渗膜100的两边平行且与所述隔水膜101的边缘呈设定角度；所述待用防渗膜100的总宽度满足地下水阻隔装置的高度需求，所述待用防渗膜100的防渗性能满足测试要求，所述隔水膜101的边缘为所述隔水膜101宽度方向上的边缘。本步骤中，所述设定角度为3°-5°，优选为4°。待用防渗膜100的高度可选择为16米，为实际含水层底部以下8m到含水层顶部以上8m。对于防渗性能的测试可采用如下方式实现：设计验证框，所述验证框为中空的四面为铝皮的框架，框架上下棱角和线条处都有橡胶保护层；框架的尺寸为长为100-200m，宽为25-50m，根据实际待测试防渗膜的尺寸决定，框架的尺寸可以为单块待用防渗膜长度的0.9倍，宽度的0.8倍；利用待用防渗膜从下方往上套起，待用防渗膜作为验证框的底面，向验证框的中空结构内部注水，注水高度达到30mm，且保证底面的待用防渗膜均与水接触，时间为1天，1天均不渗水方为合格。

步骤二：如图3所示，在所述待用防渗膜100的一边固定设置卷轴201，另一边固定设置有卡板202；旋转所述卷轴201，使所述待用防渗膜100缠绕于所述卷轴201外壁上，以得到防渗膜组件200；

步骤三：如图4和图5所示，在地表以下开设掏槽400，在所述掏槽400开口上方设置滑动组件；所述滑动组件包括设置于所述掏槽400开口两侧的滑道303，垂直于所述滑道303设置的卷轴支架302，所述卷轴支架302的两端设置有滑轮305，所述卷轴支架302的中间设置有自转轴304，所述滑轮305滑动地设置于所述滑道303外侧面的轨道中；本步骤中的滑轮305在所述滑道303中滑动时，所述滑轮305与所述滑道303之间的摩擦阻力为100N，所述滑轮速度为100mm/s。由此能够保证卷轴支架302移动过程中平稳地展开卷轴上的待用防渗膜。

步骤四：将多个所述防渗膜组件200依次设置于所述掏槽400内；当前防渗膜组件中的卷轴201与所述自转轴304连接，当前防渗膜组件中的卡板202与设定位置(当前防渗膜组件为设置的第一个防渗膜组件时，其前方并没有防渗膜组件，此时可以在掏槽内壁上开设一个卡槽，卡槽作为设定位置，直接将卡板嵌入卡槽内固定即可)或前一防渗膜组件中的卷轴密封连接；控制所述卷轴支架302沿所述滑道303滑动，当前防渗膜组件中的卷轴302随自转轴304旋转以展开待用防渗膜100；设置下一防渗膜组件，下一防渗膜组件中的卡板与当前防渗膜组件中的卷轴201密封连接之后，令所述自转轴304与当前防渗膜组件的卷轴201分离并令下一防渗膜组件中的卷轴与所述自转轴304连接，之后重复本步骤直到防渗膜组件在掏槽400长度方向布满掏槽内部；

步骤五：向所述掏槽400内注浆以形成地下水阻隔装置.

本实施例提供的上述方法，地下水阻隔装置建造方法及地下水阻隔装置，将隔水膜101在地面粘贴好得到待用防渗膜100，并测试其密封性，当密封性测试通过后，将其倾斜设定角度卷成卷轴状，将卷轴状的防渗膜组件200通过设置在掏槽400上的滑道组件展开成平整的防渗膜，将多个平整的防渗膜在通过密封连接的方式形成一个整体。由于隔水膜粘贴处的厚度是其余位置厚度的二倍，因此将待用防渗膜倾斜一定角度，能够避免卷动或展开对平整性的影响。利用在地表将隔水膜宽度方向粘住，形成了足够宽的，足够长的隔水膜，这样一个卷轴的隔水膜长度可以达到100-150m，这样地下2000多米，近10万平米的区域内都不会出现漏水区域或者潜在漏水区域；充分保证了地下水阻隔装置的隔水效果。

以上方案中，所述滑动组件中的所述滑轮305为电动轮，所述电动轮内设置有电驱动部件，所述电驱动部件包括微型驱动电机、驱动开关和电源，所述驱动开关设置于所述驱动电机被控端与所述电源之间，所述驱动电机的输出轴与电动轮的轮轴连接，所述驱动开关开启则所述驱动电机驱动所述滑轮转动。电源可以为外接的，可直接利用施工现场的电源即可。

另外，以上步骤中，设置下一防渗膜组件，下一防渗膜组件中的卡板与当前防渗膜组件中的卷轴密封连接之后，令所述自转轴与当前防渗膜组件的卷轴分离并令下一防渗膜组件中的卷轴与所述自转轴连接的步骤可采用如下方式实现：设置连接件，所述连接件上开设有第一容纳腔和第一线槽；令所述连接件中的第一容纳腔套接于当前防渗膜组件的卷轴外侧，与所述卷轴连接的待用防渗膜穿过所述第一线槽；设置下一防渗膜组件；所述连接件上还开设有第二容纳腔和第二线槽；令下一防渗膜组件中的卡板嵌入所述第二容纳腔中，与所述卡板连接的待用防渗膜穿过所述第二线槽。连接件长度方向上与卷轴长度相同，其中第一容纳腔、第一线槽、第二容纳腔和第二线槽均在长度方向上贯穿整个连接件。因此从掏槽顶部向下方直接将连接件插入，即可令连接件上的第一容纳腔套接于卷轴外，从掏槽顶部向下插入相邻防渗膜组件即可令相邻防渗膜组件中的卡板插入到第二容纳腔中。

作为另一种实现方式，设置下一防渗膜组件，下一防渗膜组件中的卡板与当前防渗膜组件中的卷轴密封连接之后，令所述自转轴与当前防渗膜组件的卷轴分离并令下一防渗膜组件中的卷轴与所述自转轴连接的步骤可采用如下方式实现，在每一防渗膜组件中，所述卷轴201为中空结构，所述卷轴201上开设有狭缝，所述中空结构适于所述卡板202嵌入；如图6(a)所示，当前防渗膜组件601中的卡板603是实心结构，当前防渗膜组件中的卷轴604是空心结构，下一防渗膜组件602中的卡板605是实心结构，下一防渗膜组件中的卷轴606是空心结构，则在实现两个防渗膜组件的拼接时，如图6(b)所示，下一防渗膜组件602中的卡板605插入当前防渗膜组件601中的卷轴604的中空结构内，此时与所述卡板605连接的待用防渗膜穿过所述狭缝。

通过上述方案实现了不同防渗膜组件的密封连接，保证了防渗结构的密封性能，即便是长距离铺设防渗膜组件时，依然不会出现漏水点。

另外，上述方法中还可以包括如下步骤：获取掏槽宽度，根据掏槽宽度能确定卷轴的直径和待用防渗膜的长度，保证将待用防渗膜按照一定方向缠绕在直径为R的卷轴后，得到的防渗膜组件的厚度等于所述掏槽宽度。需要说明的是，如果掏槽内壁上需要设置金属网等以保证掏槽的稳定性，则此时所述掏槽的宽度应调整为金属网内部空间的宽度。

实施例2

本发明还提供一种利用实施例1中任一方案所述的地下水阻隔装置建造方法建造得到的地下水阻隔装置，本实施例中的地下水阻隔装置具有良好的防渗性能，且方便施工，能够快速高效的铺设完成。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种地下水阻隔装置建造方法，其特征在于，包括如下步骤：

将多条隔水膜的边缘依次首尾粘贴在一起得到待用防渗膜，裁剪所述待用防渗膜的两边，使所述待用防渗膜的两边平行且与所述隔水膜的边缘呈设定角度；所述待用防渗膜的总宽度满足地下水阻隔装置的高度需求，所述待用防渗膜的防渗性能满足测试要求，所述隔水膜的边缘为所述隔水膜宽度方向上的边缘；

在所述待用防渗膜的一边固定设置卷轴，另一边固定设置有卡板；旋转所述卷轴，使所述待用防渗膜缠绕于所述卷轴外壁上，以得到防渗膜组件；在地表以下开设掏槽，在所述掏槽开口上方设置滑动组件；所述滑动组件包括设置于所述掏槽开口两侧的滑道，垂直于所述滑道设置的卷轴支架，所述卷轴支架的两端设置有滑轮，所述卷轴支架的中间设置有自转轴，所述滑轮滑动地设置于所述滑道外侧面的轨道中；

将多个所述防渗膜组件依次设置于所述掏槽内；当前防渗膜组件中的卷轴与所述自转轴连接，当前防渗膜组件中的卡板与设定位置或前一防渗膜组件中的卷轴密封连接；

控制所述卷轴支架沿所述滑道滑动，当前防渗膜组件中的卷轴随自转轴旋转以展开待用防渗膜；设置下一防渗膜组件，下一防渗膜组件中的卡板与当前防渗膜组件中的卷轴密封连接之后，令所述自转轴与当前防渗膜组件的卷轴分离并令下一防渗膜组件中的卷轴与所述自转轴连接，之后重复本步骤直到防渗膜组件在掏槽长度方向布满掏槽内部；向所述掏槽内注浆以形成地下水阻隔装置；

设置下一防渗膜组件，下一防渗膜组件中的卡板与当前防渗膜组件中的卷轴密封连接之后，令所述自转轴与当前防渗膜组件的卷轴分离并令下一防渗膜组件中的卷轴与所述自转轴连接的步骤中包括：设置连接件，所述连接件上开设有第一容纳腔和第一线槽；令所述连接件中的第一容纳腔套接于当前防渗膜组件的卷轴外侧，与所述卷轴连接的待用防渗膜穿过所述第一线槽；设置下一防渗膜组件；所述连接件上还开设有第二容纳腔和第二线槽；令下一防渗膜组件中的卡板嵌入所述第二容纳腔中，与所述卡板连接的待用防渗膜穿过所述第二线槽；所述卷轴为中空结构，所述卷轴上开设有狭缝，所述中空结构适于所述卡板嵌入；下一防渗膜组件中的卡板插入当前防渗膜组件中的卷轴的中空结构内时，与所述卡板连接的待用防渗膜穿过所述狭缝；

所述滑动组件中的所述滑轮为电动轮，所述电动轮内设置有电驱动部件，所述电驱动部件包括微型驱动电机、驱动开关和电源，所述驱动开关设置于所述驱动电机被控端与所述电源之间，所述驱动电机的输出轴与电动轮的轮轴连接，所述驱动开关开启则所述驱动电机驱动所述滑轮转动。

2.根据权利要求1所述的地下水阻隔装置建造方法，其特征在于，将多条隔水膜的边缘依次首尾粘贴在一起得到待用防渗膜，裁剪所述待用防渗膜的两边，使所述待用防渗膜的两边平行且与所述隔水膜的边缘呈设定角度的步骤中：

所述设定角度为3°-5°。

3.根据权利要求1或2所述的地下水阻隔装置建造方法，其特征在于，还包括获取掏槽宽度的步骤：

将待用防渗膜按照一定方向缠绕在直径为R的卷轴后，得到的防渗膜组件的厚度等于所述掏槽宽度，所述防渗膜组件的厚度等于所述防渗膜组件的直径。

4.根据权利要求1或2所述的地下水阻隔装置建造方法，其特征在于，在地表以下开设掏槽，在所述掏槽开口上方设置滑动组件的步骤中：

其中的滑轮在所述滑道中滑动时，所述滑轮与所述滑道之间的摩擦阻力为100N，所述滑轮速度为100mm/s。

5.一种采用权利要求1-4任一项所述的地下水阻隔装置建造方法建造得到的地下水阻隔装置。

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