雨水模块和使用该模块的雨水控制与利用工程拼装方法技术领域
本发明涉及一种雨水模块，特别是构成地下雨水收集系统的雨水模块以及使用该模块的雨水控制与利用工程拼装方法。
背景技术
雨水模块是由塑料多孔单元拼接而成的一种地下排水系统中的基础组件，可以使单独的一个或者多个堆叠在一起构成实际使用需要的雨水调蓄设施，地下雨水调蓄设施在雨水模块外先包覆一层土工布，根据使用场合将包覆好土工布的雨水模块埋入一定深度的地下，并在雨水模块上铺设一定厚度的、排水性能良好的沙土。
现有技术中的雨水模块一般有以下几种：
（1）包括两个多孔的半盒单元，盒内设置有许多与侧壁平行的柱体，使用时将两个半盒模块推压至一起，使两个半盒模块的柱体互锁，组成基本的雨水调蓄设施，再重复上述过程将多个拼接好的雨水模块组装成雨水调蓄设施，这种结构由于内部的柱体很多，以支撑上表面承受的外力，但是，一则耗费较多的塑胶材料，另一则是内部空间狭小，一般空隙体积不超过整体体积的50%，因而流入雨水模块内部的水量有限；
（2）由多孔塑胶板或者金属板拼接制成的雨水模块，墙版或金属板之间通过相互之间的互锁关系组装成水箱单元，这样的结构拼接多个构成雨水模块整体，虽然较之方法（1）多了一些内部空间，但是，结构的特点决定了它的结构可靠性低，且经常为满足强度的需求引入金属材质侧壁，使的雨水模块整体造价高昂。
（3）申请日为2007年3月6日、申请号为200780009276.4的PCT发明专利（以下称为对比文件1）公开了一种由具有支柱和节点的板组成的模块式雨水箱，包括：一个由四个边缘件形成的直线外周和多个在多个交叉点相交的内部支柱构件，所述内部支柱构件不对称排列，所述墙板提供有承载的加强节点，所述加强节点位于所述支柱构件的至少一个交叉点上以导出和分散感应力，所述加强节点的大小不同并且具有不同的强度，多个模块墙板采用对应的螺柱以及孔互连从而组装成一个独立的渗滤箱模块。对比文件1中的大小不同的节点和非平行交叉排布的支柱构件较之方法（3）中的板式结构承力效果好了，但是，交错排布的支撑柱仍旧使雨水箱本身进水量受限，并且由于模块墙板组成雨水箱的形状仍旧是内部中空无支撑的正六面体，因而整体承力效果仍有限。
（4）申请日为2007年3月6日、申请号为200780009256.7的PCT发明专利（以下称为对比文件2）公开了一种排水单元模块式雨水箱和水存储系统，包括有多个互连的外部侧墙板模块，所示侧墙板模块具有多个开口，其可以使水自由流入和流出所述模块式雨水箱，所述水存储系统的相邻模块式雨水箱可以共用一个侧墙板，可以在彼此顶部叠加和以并列模式连接，所示共用侧墙板包括多个成行排列的锁紧缘，以便与相邻雨水箱的其他模块板连接。对比文件2中的雨水箱侧墙板模式与对比文件1中仅是侧壁上塑胶的形状不同，组成雨水箱的形式仍旧为四块侧墙板模块拼接成正六面体的雨水箱，因而，整体承力效果并无改进。
方法（1）至方法（4）中的雨水箱结构，要么如方法（1）所示，内部空间有限，进出水量受限，要么是各种不同形状的板状拼接而形成雨水箱柱体，内部空间增大，但是拼接的方式内部无支撑，仅靠板状侧壁承力，使得雨水箱的结构强度无法满足重载路面下埋设的使用要求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供内部空间足以通过大量雨水、方便清洗机器人通过并且结构强度满足使用需求的雨水模块和模块组成的雨水调蓄设施。
1、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种雨水模块，包括有各个表面均可自由渗水的雨水模块本体，所述雨水模块本体设置有贯通所述雨水模块本体的蓄水通道，所述蓄水通道于表面处形成有蓄水口，所述蓄水口的形状由两个拱桥型弧线对称对接拼合而成。
通过采用上述技术方案，所述雨水模块本体上设置的所述蓄水通道在节约制造材料的同时，可以使所述雨水模块本体内部空间增大，方便摄像机和清扫装置在检查埋设于地下的雨水调蓄设施的内部情况时具有足够的空间通过；并且，所述蓄水口的形状由两个拱桥型弧线对称对接拼合而成，因而，利用拱桥形结构的稳定性使所述雨水模块本体的承力效果有显著提高，使蓄水通道的设置不削弱、甚至强度大于现有技术中的内部带有支撑柱的结构。
本发明进一步设置为：所述雨水模块本体上设置有至少两个所述蓄水通道，所述相邻蓄水通道之间设置有支撑壁，所述支撑壁上设置有贯穿该支撑壁并联通相邻蓄水通道的通流孔。
通过采用上述技术方案，所述雨水模块上设置有至少两个蓄水通道，可以增加所述雨水模块的内部空间，在内部空间增大的前提下，所述相邻蓄水通道之间还设置有支撑壁，虽然所述支撑壁的设置会牺牲一部分内部空间，但是，这样的多个蓄水通道间设支撑壁的形式，可以平衡内部空间增加和对强度的削减；此外，所述支撑壁上设置有贯穿该支撑壁并联通相邻蓄水通道的通流孔，所述通流孔可以连通相邻的所述蓄水通道，在后期引入摄像机或者清洗设备进入内部检查清洗时，使所述雨水模块内部具有很好的连通性，使拼装好的雨水调蓄设施内部没有清洗、勘测设备无法通过的死角位置，方便清洗、勘测的全方位进行。
本发明进一步设置为：所述雨水模块本体由子模块和母模块相互拼合且所述子模块和母模块由同一模具一体注塑而成，所述子模块和母模块上设置有锁紧边，所述子模块和母模块通过所述锁紧边相互贴合锁紧实现固定连接。
通过采用上述技术方案，由于所述雨水模块需要通过注塑工艺制作，所述雨水模块本体由子模块和母模块相互拼合且所述子模块和母模块由同一模具一体注塑而成，这样的设置可以简化注塑过程，使用一套模具即可适用整个雨水模块的制造；并且，分开注塑再通过所述锁紧边拼接的方式，由于注塑使用的注塑模具的模腔形状简单、不存在自封闭区域，这样，在注塑时，模腔内注塑材料流通的模道简单，且注塑高度与一体注塑相比要低一半，因而有利于注塑过程中注塑材料在模腔内的流动，防止气泡或者注塑死角的出现，因而有利于注塑件质量的提高。
本发明进一步设置为：所述锁紧边上包括有锁块和扣槽，所述锁块上设置有楔形块，所述扣槽内设置有与楔形块相配合的锁槽，所述锁块和扣槽沿锁紧边依次交替排列，所述母模块上的锁块与子模块的扣槽相对应设置。
通过采用上述技术方案，所述锁块上的楔形块的设置，利用所示楔形块的斜面增力效果，可以使在所述楔形块嵌入所述锁槽时卡紧力增大，保证所述锁紧边对所述子母模块的连接锁紧关系。
本发明进一步设置为：所述子模块与母模块均于连接壁上设置有连接柱和导向孔且所述连接柱和导向孔分别位于通流孔两侧，所述子模块和母模块锁紧时，所述母模块的连接柱完全嵌入所述子模块的导向孔内。
通过采用上述技术方案，所述连接柱和所述导向孔的设置，在连接所述子模块和母模块时，可以首先将所述连接柱对准所述导向孔，以使所述锁紧边上的锁块和扣槽相互对应，以使所述楔形块与锁槽的位置精确的对准，保证安装时的上下对接关系。
本发明进一步设置为：所述雨水模块本体的各个表面的边缘上均设置有用于连接其他雨水模块的连接槽。
通过采用上述技术方案，所述雨水模块若干个拼接起来形成整个的雨水调蓄设施，所述连接槽的设置可以为后续雨水模块的拼接预留连接件的放置位置，所述雨水模块之间有固定的连接点，并且，将所述连接槽设置于各个表面的边缘，拼接多个雨水模块时，与该连接槽配合的连接件无需很长久可以将相邻雨水模块进行拼接定位，使连接方便，雨水模块整体结构简单。
本发明进一步设置为：所述雨水模块本体上连接相互叠放雨水模块本体的表面上设置有至少两个定位孔。
通过采用上述技术方案，所述透气孔可以作为上下叠放的所述雨水模块的定位点，即将叠放的所述雨水模块的所述透气孔对齐并放置一定的连接件即可实现整齐排放上下叠放的所述雨水模块，至少两个所述定位孔的设置，可以将上下叠放的雨水模块限定在同一直线上，这样配合所示连接槽的连接定位左右，可以完全确定上下叠放的所述雨水模块的叠放位置关系。
本发明进一步设置为：所述雨水模块本体上还设置有用于连通外部雨水井的连接区，所述连接区内设置有用于裁切的预留透气孔线，所述预留透气孔线的边缘对称设置有半圆形的定位耳。
通过采用上述技术方案，所述雨水模块在后期组成雨水调蓄设施时，需要在一些特定位置连接井身连接件以给雨水调蓄设施内部进行透气，在所述连接区内设置有用于裁切的预留透气孔线，可以在需要替换上井身连接件时沿所述预留透气孔线切割，并在切割区域上安装井身连接件，当不需要切割时这部分区域也不会削弱雨水模块的强度；此外，所述半圆形的定位耳可以作为所述雨水模块和所述井身连接件的连接固定区。
本发明进一步设置为：所述雨水模块本体上设置有位于各个表面上的外部渗水孔和位于蓄水通道内的内部渗水孔，所述外部渗水孔呈矩形设置，所述内部渗水孔位于拱形弧线拱底处呈圆孔设置，所述内部渗水孔位于拱形弧线的弧形边上呈椭圆形设置，且该内部渗水孔沿拱底至两边该椭圆的长轴依次增大，所述的内部渗水孔和外部渗水孔相连通。
通过采用上述技术方案，所述内部渗水孔位于拱形弧线的弧形边上呈椭圆形设置，由几何知识可知，在相等周长的情况下圆形面积最大，因而，在所述内部渗水的数目不变的前提下，所述圆形设置的内部渗水孔可以获得最大的通流面积；并且该内部渗水孔沿拱底至两边该椭圆的长轴依次增大，这样的渐变式布置的内部渗水孔可以增大这部分内部渗水孔的截面面积，这样，即使所述雨水模块内部进入一部分泥沙，也可以通过这些椭圆形孔排出而不会堵塞所述内部渗水孔。
本发明提供一种带有所述的雨水模块的雨水控制与利用工程的拼装方法，包括有若干雨水模块、横向连接件、中空的纵向连接管、侧盖、井身连接件、土工布以及防渗膜，按步骤一至八的方法拼装：
步骤一、根据雨水控制与利用工程的铺设地点的实际情况，预挖用于埋设于雨水控制与利用工程的沟槽，并根据埋设地的土壤类型将所述沟槽内的土壤夯实、整平；
步骤二、将所述土工布平整的铺设于所述沟槽内及四周，当所述雨水模块用作雨水收集系统，则应先铺设土工布，然后加铺一层防渗膜；
步骤三、将所述雨水模块放置于土工布上，并保证所述渗水通道沿水平方向，并以该雨水模块为中心横向依次排布若干雨水模块，并在相邻的雨水模块的所述连接槽内安装所述横向连接件；
步骤四、在所述雨水模块的定位孔上插入所述纵向连接管，在插好所述纵向连接管的雨水模块上叠放雨水模块，并保证所述纵向连接管插入叠放的雨水模块的定位孔内；
步骤五、经过步骤三和步骤四的拼装，形成雨水调蓄设施，将位于所述雨水调蓄实施最外侧的所述雨水模块上的所述蓄水通道上安装可以自由渗水的侧盖；
步骤六、沿所述预留透气孔线裁切去除所述连接区的表面材料，并在原预留透气孔处插入所述井身连接件，所述井身连接件上设置有可嵌入所述耳区的凸耳，在插入所述井身连接件时应保证所述凸耳嵌入所述耳区；
步骤七、用所述土工布将所述渗透池包裹好，在上方铺设一层保护土，当所述雨水模块用作雨水收集系统，在包裹土工布前将防渗膜紧密包裹于所述雨水模块的四周，再包裹所述土工布；
步骤八、在所述沟槽内填入100mm的粗砂并夯实，并铺上回填土。
附图说明
图1为本发明雨水模块实施例的结构轴测图；
图2为本发明雨水模块实施例的结构前视图；
图3为本发明雨水模块实施例的结构俯视图；
图4为本发明雨水模块实施例的结构左视图；
图5为横向连接的两个雨水模块的连接方式示意图；
图6为井身连接件的结构示意图；
图7为侧盖的结构示意图。
附图说明：1、雨水模块本体；2、子模块；3、母模块；4、蓄水通道；41、蓄水口；42、拱桥形弧线；5、支撑壁；51、连接柱；52、导向孔；53、通流孔；6、锁紧边；61、锁块；611、楔形块；62、扣槽；621、锁槽；7、连接槽；8、定位孔；9、连接区；91、预留透气孔线；92、定位耳；10、外部渗水孔；11、内部渗水孔；12、横向连接件；13、纵向连接管；14、井身连接件；15、侧盖；31、前壁；32、后壁；33、顶壁；34、底壁；35、左壁；36、右壁。
具体实施方式
参照图1至图4对本发明雨水模块实施例1做进一步说明。
一种雨水模块，所述的雨水模块本体1整体为矩形设置，包括有前壁31、后壁32、顶壁、底壁34、左壁35以及右壁36，该雨水模块本体1沿平行于顶壁的方向将该雨水模块本体1均匀分成母模块3和子模块2，两个模块结构相同并由同一模具注塑而成。由于母模块3和子模块2同一个模具一体注塑而成，结构完全相同，因此此处仅针对母模块3做详细叙述，子模块2相同。雨水模块本体1上的前壁31上有两个贯通雨水模块本体1的蓄水通道4，两个蓄水通道4之间设置有支撑壁5，支撑壁5设置于左壁35和右壁36的连线中点上并与左壁35和右壁36平行，支撑壁5上设置有连通两个蓄水通道4的通流孔53，蓄水通道4在前壁31上设置有蓄水口41，蓄水口41为两段拱桥形弧线42对称对接拼合而成，通流孔53的形状与蓄水口41相同，由于通流孔53的开设方向和蓄水通道4开设方向相垂直，所以通流孔53的拱形状可以提供有别于蓄水口41对于雨水模块本体1结构上的支撑力，保证了雨水模块本体1整体在各个方向均可以抵抗较高压力的承压，母模块3和子模块2通过锁紧边6锁紧连接，所述锁紧边6有两条，分别位于左壁35和右壁36上，锁紧边6包括有锁块61和扣槽62，锁块61上设置有楔形块611，扣槽62内设置有与楔形块611配合的锁槽621，锁块61和扣槽62沿锁紧边6依次交替排列布置，母模块3上的锁块61和子模块2上的扣槽62对应布置，将锁块61插入扣槽62内，施力使楔形块611嵌入锁槽621内，利用楔形块611的斜面将锁块61锁紧于扣槽62内，使锁紧边6对母模块3和子模块2的拼接锁紧效果得到保证。
支撑壁5上设置有连接柱51和导向孔52，连接柱51和导向孔52设置于通流孔53的两边，连接柱51的截面形状为十字形，导向孔52内设置有可以卡紧连接柱51的十字形槽，在拼接子模块2和母模块3时，首先将连接柱51对准导向孔52使锁紧边6上锁块61和扣槽62对准，再压紧楔形块611嵌入锁槽621内，最后将连接柱51推入十字形槽卡紧支撑壁5处的子模块2和母模块3。
顶壁、左壁35、右壁36以及前壁31和后壁32的边缘均设置有连接槽7，且每个面上至少设置两个连接槽7，以前壁31上的两个连接槽7为例，顶壁上的连接槽7作为叠放的相邻雨水模块之间的定位连接区，靠近左壁35的连接槽7作为左右相邻的雨水模块之间的定位连接区，连接槽7的形状为圆心角大于180度的圆弧形，将相邻两个雨水模块按正确位置排放，将可嵌入连接槽7的连接件嵌入相邻雨水模块的连接槽7内，由于连接槽7的形状为圆心角大于180度的圆弧形，因而连接槽7的开口间距小于这段圆弧的直径，可以卡紧嵌入连接槽7的连接件，其他面上的连接槽7的用法与之类似。
顶壁上设置有至少两个定位孔8，且两个定位孔8相对于支撑壁5对称布置于顶壁33的中心位置，根据两点限定一条直线的方向的几何原理可知，将叠放的两个雨水模块上的至少两个定位孔8上下对准，即可保证叠放的雨水模块之间的正确位置关系，配合以连接槽7的限位固定作用，即可在拼接若干雨水模块时保证他们之间具有正确的位置关系。
顶壁上还设置有用于后续拼装时连接井身连接件14的连接区9，需要指出的是，连接区9是一个预留区域，这个位置上设置有预留透气孔线91，雨水调蓄设施中位于边上的雨水模块经常需要开一个透气孔并连接上井身连接件14来给雨水模块内部进行透气，预留透气孔线91可以根据实际需要沿该线将连接区9锯成一个可以嵌设井身连接件14的圆孔，并且，由于井身连接件14上设置有凸耳，因而在连接区9上预留透气孔线91的边缘对称设置有半圆形的定位耳92。
在子模块2和母模块3上的顶壁33、底壁34、左壁35、右壁36以及支撑壁上均设置有外部渗水孔10和内部渗水孔11，外部渗水孔10为矩形孔，以使各个壁获得较好的结构刚性，而内部渗水孔11分两种：一种是位于拱桥形弧线42拱底处呈圆孔设置，位于拱桥形弧线42的弧形边上呈椭圆形设置，且内部渗水孔11沿拱底至两边该椭圆的长轴依次增大，内部渗水孔11和外部渗水孔10相连通，这样的设置一方面是考虑模具内模道的形状设计，内部渗水孔11处的模道位置只需按圆孔形状垂直设置一定数目的圆柱，这样，沿着拱桥形弧线42的弧线方向上的内部渗水孔表面会自然形成椭圆形孔并沿拱底至两边椭圆长轴依次增大，这样，不仅模具设计制造方便，且椭圆形的内部渗水孔11通流量更大，这样即使有少量泥沙或者杂物进入雨水模块内部，这部分内部渗水孔11也可以不被堵塞，保存雨水模块的通流性能。
一种带有如实施例1所述的雨水模块的雨水控制与利用工程的拼装方法，包括有若干雨水模块、横向连接件12、中空的纵向连接管13、侧盖15以及井身连接件14以及土工布，参照图1至图7，按步骤一至八的方法拼装：
步骤一、根据雨水控制与利用工程的铺设地点的实际情况，预挖用于埋设雨水调蓄设施的沟槽，并根据埋设地的土壤类型将所述沟槽内的土壤夯实、整平，一般地，路面通过车辆的最大载荷越大，则埋设的沟槽应当越深；
步骤二、将所述土工布平整的铺设于所述沟槽内，分隔沟槽内的沙土与雨水，防止沟槽内的沙土进入雨水调蓄设施；
步骤三、当雨水调蓄设施用于雨水收集时，在土工布上还应铺设一层防渗膜，防止收集的雨水渗透出去，将所述雨水模块放置于土工布或者防渗膜上，并保证蓄水通道4沿水平方向，并以该雨水模块为中心横向依次排布若干雨水模块，并在相邻的雨水模块的连接槽7内安装横向连接件12，横向连接件12的截面形状为两个可嵌入连接槽7的弧形拼接，在两弧形的开口处以两段平行直线连接，这样，由于弧形对应的圆心角大于180度，因而弧形的开口小于弧形的直径，因而将横向连接件12嵌入相邻两雨水模块的连接槽7后，可以防止两雨水模块的水平方向的脱开；
步骤四、在雨水模块的定位孔8上插入中空的纵向连接管13，在插好纵向连接管13的雨水模块上叠放雨水模块，并保证纵向连接管13插入叠放的雨水模块的定位孔8内；
步骤五、经过步骤三和步骤四的拼装，形成雨水调蓄设施，将位于雨水调蓄设施最外侧的雨水模块上的蓄水通道4上安装可以自由渗水的侧盖15，侧盖15上的渗水孔设置类似于雨水模块本体1上的渗水孔设置，由于雨水调蓄设施外侧要防止泥沙进入渗透池内部，因而，需要将侧盖15引入以堵住位于雨水调蓄设施最外侧的雨水模块上的蓄水口41，并且，由于雨水调蓄设施边缘位置容易发生受力集中而使位于雨水调蓄设施边缘的雨水模块的损坏，因而侧盖15可以进一步增强边缘处的雨水模块的结构强度；
步骤六、沿预留透气孔线91裁切连接区9的表面材料，并在连接区9插入井身连接件14，井身连接件14上设置有可嵌入半圆形的定位耳92的凸耳，在插入所述井身连接件时应保证所述凸耳嵌入定位耳92内卡紧，由于并非所有雨水模块均需要连接井身连接件14，因而，在注塑时仅在顶壁33和底壁34上的连接区9上仅给出预留透气孔线91；
步骤七、用土工布将所述雨水模块包裹好，当雨水调蓄设施用作雨水收集系统时，在包裹土工布前将防渗膜紧密包裹于所述雨水模块的四周，再包裹所述土工布，防止沟槽内的泥沙进入雨水模块，并且在上方用保护土对土工布和雨水模块进行保护和固定；
步骤八、在沟槽内填入100mm的粗砂并夯实，并铺上回填土，由于粗砂颗粒之间间隙较大，可以使雨水调蓄设施四周的土壤的雨水渗入量增大。
以上所提到的横向连接件12、纵向连接管13以及井身连接件14均由注塑模具一体注塑而成。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。