分布式廢舊輪胎預應力鋼構儲水調節(jié)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分布式廢舊輪胎預應力鋼構儲水調節(jié)系統(tǒng)，包括上、下不等高的廢舊輪胎預應力水庫，水庫側壁由多個廢舊輪胎環(huán)繞組成環(huán)狀結構并分別施加預應力，其中內環(huán)鋼絞線的預應力強度大于外環(huán)鋼絞線預應力強度；在各廢舊輪胎內設填充層保持表面平整做防水層，設置有出淤口及門、進水管和出水管。本發(fā)明借助于廢舊輪胎的彈性支撐、壽命長等特點，各廢舊輪胎預應力水庫分別相互連通，通過處理器檢測水位并控制儲水量的流動變化，并能夠自動控制保持水位，達到自動儲水節(jié)水的目的。廢舊輪胎預應力水庫沉積的淤泥有利于保持土壤不流失。從而達到防止水土流失，利于植被固化土壤的效果。
【專利說明】分布式廢舊輪胎預應力鋼構儲水調節(jié)系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及廢舊輪胎回收利用【技術領域】，具體涉及一種利用廢舊輪胎整體組合形成的分布式廢舊輪胎預應力鋼構儲水調節(jié)系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，廢舊輪胎的數(shù)量不斷攀升，中國每年產生的廢舊輪胎以8%至10%的速度遞增。2007年我國約有1.6億條廢舊輪胎，2010年，中國廢舊輪胎產生量約達2.5億條，回收利用率僅為50%左右，不到西方發(fā)達國家的30%。這些輪胎不僅污染環(huán)境，而且浪費資源，因而廢舊輪胎的處理已成為嚴重的社會問題。經?？梢钥吹綇U舊輪胎堆積如山的現(xiàn)象。一般的情況下，有些輪胎可以進行翻新修復，然后再重復使用。但更多的是將廢舊輪胎回收后作煉膠，煉油等高污染的處理。尤其是鋼絲輪胎的回收處理會有更多的污染問題。
[0003]世界各國對廢舊輪胎資源的綜合利用十分關注，廢舊輪胎再生資源的利用能夠在一定程度上緩解工業(yè)生產原料短缺的情況，特別是在橡膠、鋼絲、炭黑方面；其利用過程產生的污染較使用原生資源?。皇褂脙r格較原生資源低，可產生較大的經濟效益并可增加就業(yè)崗位。
[0004]我國由于缺乏相應的法規(guī)和激勵政策，國內有關廢舊輪胎的無序處理和非法利用使之成為諸多污染的來源，同時帶來一些不利于和諧發(fā)展的社會問題。國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006?2020)指出，廢棄物的資源化和循環(huán)利用是事關經濟社會可持續(xù)發(fā)展和人民生活質量提高的重要問題之一。廢舊輪胎回收和利用的規(guī)范化在中國是遲早的事情，當務之急是如何發(fā)展并完善可大量消耗廢舊輪胎的綜合利用途徑，特別是那些可減少二次污染的再利用方法和技術。廢舊輪胎的原形利用或原形改制基本不會產生二次污染，是目前最受歡迎和提倡的再利用方式，但相應的廢舊輪胎消耗量不大。
[0005]另一方面，為了滿足不斷提高的材料性能要求，橡膠朝著高強度、耐磨、穩(wěn)定和耐老化的方向發(fā)展，但是同時造成了廢棄后的橡膠長時期不能自然降解的問題，大量的廢舊橡膠造成了比塑料污染(白色污染)更難處理的黑色污染，而且浪費了寶貴的橡膠資源。全世界每年有數(shù)百萬噸廢橡膠產生，數(shù)量如此巨大，如何對其進行有效處理已成為全社會普遍關注的問題。
[0006]然而針對廢舊輪胎的處置，迄今為止還沒有一種全面滿足環(huán)保、節(jié)能、高效、低成本要求的方法。通過化工處理廢舊橡膠的各種方法不盡如人意，目前有部分專利提供物理方法利用廢舊輪胎的方案，例如采用廢舊輪胎作為護欄表面的緩沖層，用于克服彈簧等機械式緩沖結構存在結構復雜，造價高，不利于推廣使用的問題。但這種方式只是被動地利用廢舊輪胎的韌性特點，并沒有充分利用廢舊輪胎自身仍具有的彈性和支撐性等力學性能。


【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的是充分利用每個廢舊輪胎自身的力學性能，與預應力鋼絞線或鋼筋或預應力鋼筋相結合構成整體組合結構的分布式廢舊輪胎預應力鋼構儲水調節(jié)系統(tǒng)，降低了制造成本，避免環(huán)境污染，同時能夠節(jié)約回收水資源達到儲水保土功能。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:一種廢舊輪胎預應力水庫，包括廢舊輪胎組合體地基和廢舊輪胎水庫本體；所述廢舊輪胎組合體地基是由多個并列分布的廢舊輪胎通過橫向和縱向預應力鋼絞線或鋼筋或預應力鋼筋固定而成的整體；對廢舊輪胎組合體地基進行填充和防滲處理；廢舊輪胎水庫本體是在廢舊輪胎組合體地基上，沿橢圓形、或圓形或方形向上交錯堆砌廢舊輪胎形成水庫側壁，所述水庫側壁由多個廢舊輪胎環(huán)繞組成環(huán)狀結構，在各廢舊輪胎內貫穿有外環(huán)鋼絞線或鋼筋和內環(huán)鋼絞線或鋼筋并分別施加預應力，其中內環(huán)鋼絞線或鋼筋的預應力強度大于外環(huán)鋼絞線或鋼筋預應力強度；多層預應力圓環(huán)組合體上下疊加后，貫穿并固定軸向預應力鋼絞線或鋼筋并施加預應力，形成預應力橢圓環(huán)形或圓環(huán)形或柱形立體結構；在各廢舊輪胎內設填充層保持表面平整，在平整表面做防水層，在防水層外側固定有面層；所述廢舊輪胎水庫本體底部側壁設置有出淤口及門，在廢舊輪胎水庫本體上側連通有進水管，下側連通有出水管。在廢舊輪胎水庫本體內部上側和下側分別設置有上水位傳感器和下水位傳感器。在廢舊輪胎本體內設置有濾網，濾網與廢舊輪胎本體內壁圍成過濾層，所述上水位傳感器和下水位傳感器位于過濾層內。在相鄰廢舊輪胎對接面的內側位置連接有內張緊器。所述內張緊器是在一個中心調節(jié)螺套的兩端分別螺紋連接有頂桿，兩側螺紋為反螺紋，兩側頂桿的末端分別設置有頂腳，兩側頂腳設置有用于安置鋼絞線或鋼筋的通孔。在相鄰廢舊輪胎之間設置有保持相鄰廢舊輪胎不發(fā)生上下錯位的定型件。所述定型件包括上、下面板和腹板，以及在上、下面板上分別設置有固定孔。所述防滲處理或防水層是在廢舊輪胎水庫本體內壁或底層鋪設防水土工膜。
[0009]一種包含所述廢舊輪胎預應力水庫的分布式廢舊輪胎儲水系統(tǒng)，上、下不等高的廢舊輪胎預應力水庫之間通過輸水管連通，上部廢舊輪胎預應力水庫的出水管通過輸水管與廢舊輪胎預應力水庫的進水管連通，整體形成立體的補償供水網絡結構；在每個廢舊輪胎預應力水庫的進水管和出水管分別設置有進水控制閥和出水控制閥，同時在每個廢舊輪胎預應力水庫內的上、下側分別設置有上水位傳感器和下水位傳感器，所述上水位傳感器和下水位傳感器分別于處理器的信號輸入端連接，處理器的控制端分別與各進水控制閥和出水控制閥連接。在上側廢舊輪胎預應力水庫與下側廢舊輪胎預應力水庫之間的區(qū)域沿地勢低的區(qū)域鋪設廢舊輪胎引流層，該廢舊輪胎引流層由多個并列分布的廢舊輪胎通過橫向和縱向預應力鋼絞線或鋼筋或預應力鋼筋固定而成的整體；對廢舊輪胎組合體地基進行填充和防滲處理；在各廢舊輪胎內設填充層保持表面平整，在平整表面做防水層，在防水層外側固定有面層；各引流層的低水位端與下部廢舊輪胎預應力水庫連通。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:1、本發(fā)明借助于預應力鋼絞線或鋼筋或預應力鋼筋和廢舊輪胎相結合，充分利用廢舊輪胎的彈性支撐、壽命長等特點，預應力鋼絞線或鋼筋或預應力鋼筋提供拉力，廢舊輪胎提供內支撐力，拉力和支撐力共同作用下，結構非常穩(wěn)定可靠。零散的廢舊輪胎單體組合形成整體，充分發(fā)揮廢舊輪胎的力學性能，廢舊輪胎水庫做有效防滲措施后，可以作為依次串聯(lián)的調節(jié)式水庫，達到廢物利用目的。借助于廢舊輪胎很高的強度和韌性，以及很長的服務年限可以使相應的圍欄設施也具有應有的強度和柔性。
[0011]2、由于施加預應力后各輪胎在相互擠壓時產生位移，框架可以調節(jié)補償位移量，使鋼絞線或鋼筋處于費彎曲的最佳拉伸狀態(tài)。另外，長年累月使用的分布式廢舊輪胎預應力鋼構儲水調節(jié)系統(tǒng)，廢舊輪胎會有不同長度的老化現(xiàn)象，通過內張緊器的可調性進一步對鋼絞線或鋼筋施加預應力，提高水庫的使用壽命。
[0012]3、各廢舊輪胎預應力水庫分別相互連通，并能夠自動控制保持水位，達到自動儲水節(jié)水的目的。廢舊輪胎預應力水庫沉積的淤泥有利于保持土壤不流失。從而本發(fā)明利用廢舊輪胎達到防止水土流失，利于植被固化土壤的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明分布式廢舊輪胎儲水系統(tǒng)示意圖；
圖2是本發(fā)明廢舊輪胎預應力水庫的主體結構示意圖；
圖3是本發(fā)明廢舊輪胎預應力水庫的立體結構示意圖；
圖4是圖3的剖面結構示意圖；
圖5是本發(fā)明本發(fā)明廢舊輪胎預應力水庫的單層預應力結構示意圖；
圖6是本發(fā)明本發(fā)明廢舊輪胎預應力水庫的局部立體示意圖之一；
圖7是本發(fā)明本發(fā)明廢舊輪胎預應力水庫的局部立體示意圖之二；
圖8是圖5的局部放大結構示意圖；
圖9是定型件的立體結構示意圖；
圖10是圖8中分布式廢舊輪胎儲水系統(tǒng)的電路控制框圖。
[0014]圖中標號I為廢舊輪胎，2為外環(huán)預應力鋼絞線或鋼筋，3為內環(huán)預應力鋼絞線或鋼筋，4為軸向預應力鋼絞線或鋼筋，5為端部固定件，6為支撐件，61為面板，62為腹板，63為固定孔，7為內張緊器，8為廢舊輪胎預應力水庫，9為填充層，10為防水層，11為外層，12為出游口，13為門，14為廢舊輪胎組合體地基,15為儲水，16為派泥，17為進水管，18為出水管，19為進水控制閥,20為出水控制閥,21為上水位傳感器,22為下水位傳感器,23為濾網，24為輸水管，25為錨桿，26為斜向預應力鋼絞線或鋼筋，27為山坡，28為積水導槽，29為雙向水泵。
[0015]【具體實施方式】:
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0016]實施例1:一種廢舊輪胎預應力水庫，參見圖2、圖3和圖4，廢舊輪胎組合體地基14是由多個并列分布的廢舊輪胎I通過橫向和縱向預應力鋼絞線或鋼筋或預應力鋼筋固定而成的整體，廢舊輪胎組合體地基14的底部可以通過錨桿25固定在地表。廢舊輪胎水庫本體是在廢舊輪胎組合體地基14上，沿橢圓形、或圓形或方形向上交錯堆砌廢舊輪胎形成水庫側壁。參見圖2、圖3和圖6，各廢舊輪胎沿軸向貫穿有軸向預應力鋼絞線或鋼筋4，參見圖2、圖3和圖7，傾斜分布的廢舊輪胎沿斜向貫穿有斜向預應力鋼絞線或鋼筋26。圖2中，依山坡設置有積水導槽28，可以將廢舊輪胎引流層與積水導槽28連通。
[0017]參見圖5，水庫側壁由多個廢舊輪胎環(huán)繞組成環(huán)狀結構，在各廢舊輪胎內貫穿有外環(huán)預應力鋼絞線或鋼筋2和內環(huán)預應力鋼絞線或鋼筋3并分別施加預應力，其中內環(huán)鋼絞線或鋼筋的3預應力強度大于外環(huán)鋼絞線或鋼筋預應力強度2。參見圖6和圖7，多層預應力圓環(huán)組合體上下疊加后，貫穿并固定軸向預應力鋼絞線或鋼筋并施加預應力，形成預應力橢圓環(huán)形或圓環(huán)形或柱形立體結構。參見圖3，在各廢舊輪胎I內設填充層9保持表面平整，在平整表面做防水層10，在防水層10外側固定有面層；所述廢舊輪胎水庫本體底部側壁設置有出淤口 12及門13。參見圖4，在廢舊輪胎水庫本體上側連通有進水管17，下側連通有出水管18。在廢舊輪胎水庫本體內部上側和下側分別設置有上水位傳感器21和下水位傳感器22。在廢舊輪胎本體內設置有濾網23，濾網23與廢舊輪胎本體內壁圍成過濾層，所述上水位傳感器21和下水位傳感器22位于過濾層內。在每個廢舊輪胎預應力水庫的進水管17和出水管18分別設置有進水控制閥19和出水控制閥20。
[0018]參見圖8，在相鄰廢舊輪胎對接面的內側位置連接有內張緊器7。所述內張緊器7是在一個中心調節(jié)螺套的兩端分別螺紋連接有頂桿，兩側螺紋為反螺紋，兩側頂桿的末端分別設置有頂腳，兩側頂腳設置有用于安置鋼絞線或鋼筋的通孔。
[0019]參見圖9，在相鄰廢舊輪胎之間設置有保持相鄰廢舊輪胎不發(fā)生上下錯位的定型件6。所述定型件包括上、下面板I和腹板62，以及在上、下面板上分別設置有固定孔63。
[0020]實施例2:—種分布式廢舊輪胎儲水系統(tǒng)，包含實施例1所述的廢舊輪胎預應力水庫，參見圖1，上、下不等高的廢舊輪胎預應力水庫8之間通過輸水管24連通，上部廢舊輪胎預應力水庫的出水管通過輸水管與廢舊輪胎預應力水庫的進水管連通，整體形成立體的補償供水網絡結構；在每個廢舊輪胎預應力水庫的進水管和出水管分別設置有進水控制閥和出水控制閥，同時在每個廢舊輪胎預應力水庫內的上、下側分別設置有上水位傳感器和下水位傳感器。參見圖10，上水位傳感器Al和下水位傳感器A2分別于處理器的信號輸入端連接，處理器的控制端分別與各進水控制閥BI和出水控制閥B2連接。還可以在每個廢舊輪胎預應力水庫的出水管上安裝雙向水泵29，當上游向下流動使，雙向水泵29不工作，將下游水庫向上提升時，雙向水泵工作29。在上側廢舊輪胎預應力水庫與下側廢舊輪胎預應力水庫之間的區(qū)域沿地勢低的區(qū)域鋪設廢舊輪胎引流層，該廢舊輪胎引流層由多個并列分布的廢舊輪胎通過橫向和縱向預應力鋼絞線或鋼筋或預應力鋼筋固定而成的整體；在各廢舊輪胎內設填充層保持表面平整，在平整表面做防水層，例如采用防水土工膜，在防水層外側固定有面層；各引流層的低水位端與下部廢舊輪胎預應力水庫連通。
【權利要求】
1.一種廢舊輪胎預應力水庫，其特征是:包括廢舊輪胎組合體地基和廢舊輪胎水庫本體；所述廢舊輪胎組合體地基是由多個并列分布的廢舊輪胎通過橫向和縱向預應力鋼絞線或鋼筋或預應力鋼筋固定而成的整體；對廢舊輪胎組合體地基進行填充和防滲處理；廢舊輪胎水庫本體是在廢舊輪胎組合體地基上，沿橢圓形、或圓形或方形向上交錯堆砌廢舊輪胎形成水庫側壁，所述水庫側壁由多個廢舊輪胎環(huán)繞組成環(huán)狀結構，在各廢舊輪胎內貫穿有外環(huán)鋼絞線或鋼筋和內環(huán)鋼絞線或鋼筋并分別施加預應力，其中內環(huán)鋼絞線或鋼筋的預應力強度大于外環(huán)鋼絞線或鋼筋預應力強度；多層預應力圓環(huán)組合體上下疊加后，貫穿并固定軸向預應力鋼絞線或鋼筋并施加預應力，形成預應力橢圓環(huán)形或圓環(huán)形或柱形立體結構；在各廢舊輪胎內設填充層保持表面平整，在平整表面做防水層，在防水層外側固定有面層；所述廢舊輪胎水庫本體底部側壁設置有出淤口及門，在廢舊輪胎水庫本體上側連通有進水管，下側連通有出水管。
2.根據(jù)權利要求1所述的廢舊輪胎預應力水庫，其特征是:所述防滲處理或防水層是在廢舊輪胎水庫本體內壁或底層鋪設防水土工膜。
3.根據(jù)權利要求1所述的廢舊輪胎預應力水庫，其特征是:在廢舊輪胎水庫本體內部上側和下側分別設置有上水位傳感器和下水位傳感器。
4.根據(jù)權利要求3所述的廢舊輪胎預應力水庫，其特征是:在廢舊輪胎本體內設置有濾網，濾網與廢舊輪胎本體內壁圍成過濾層，所述上水位傳感器和下水位傳感器位于過濾層內。
5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的廢舊輪胎預應力水庫，其特征是:在相鄰廢舊輪胎對接面的內側位置連接有內張緊器。
6.根據(jù)權利要求5所述的廢舊輪胎預應力水庫，其特征是:所述內張緊器是在一個中心調節(jié)螺套的兩端分別螺紋連接有頂桿，兩側螺紋為反螺紋，兩側頂桿的末端分別設置有頂腳，兩側頂腳設置有用于安置鋼絞線或鋼筋的通孔。
7.根據(jù)權利要求1所述的廢舊輪胎預應力水庫，其特征是:在相鄰廢舊輪胎之間設置有保持相鄰廢舊輪胎不發(fā)生上下錯位的定型件。
8.根據(jù)權利要求6所述的廢舊輪胎預應力水庫，其特征是:所述定型件包括上、下面板和腹板，以及在上、下面板上分別設置有固定孔。
9.一種分布式廢舊輪胎儲水系統(tǒng)，其特征是:包括上、下不等高的廢舊輪胎預應力水庫，每個廢舊輪胎預應力水庫包括廢舊輪胎組合體地基和廢舊輪胎水庫本體；所述廢舊輪胎組合體地基是由多個并列分布的廢舊輪胎通過橫向和縱向預應力鋼絞線或鋼筋或預應力鋼筋固定而成的整體；對廢舊輪胎組合體地基進行填充和防滲處理；廢舊輪胎水庫本體是在廢舊輪胎組合體地基上，沿橢圓形、或圓形或方形向上交錯堆砌廢舊輪胎形成水庫側壁，所述水庫側壁由多個廢舊輪胎環(huán)繞組成環(huán)狀結構，在各廢舊輪胎內貫穿有外環(huán)鋼絞線或鋼筋和內環(huán)鋼絞線或鋼筋并分別施加預應力，其中內環(huán)鋼絞線或鋼筋的預應力強度大于外環(huán)鋼絞線或鋼筋預應力強度；多層預應力圓環(huán)組合體上下疊加后，貫穿并固定軸向預應力鋼絞線或鋼筋并施加預應力，形成預應力橢圓環(huán)形或圓環(huán)形或柱形立體結構；在各廢舊輪胎內設填充層保持表面平整，在平整表面做防水層，在防水層外側固定有面層；所述廢舊輪胎水庫本體底部側壁設置有出淤口及門，在廢舊輪胎水庫本體上側連通有進水管，下側連通有出水管；上、下不等高的廢舊輪胎預應力水庫之間通過輸水管連通，上部廢舊輪胎預應力水庫的出水管通過輸水管與廢舊輪胎預應力水庫的進水管連通，整體形成立體的補償供水網絡結構；在每個廢舊輪胎預應力水庫的進水管和出水管分別設置有進水控制閥和出水控制閥，同時在每個廢舊輪胎預應力水庫內的上、下側分別設置有上水位傳感器和下水位傳感器，所述上水位傳感器和下水位傳感器分別于處理器的信號輸入端連接，處理器的控制端分別與各進水控制閥和出水控制閥連接。
10.根據(jù)權利要求9所述的分布式廢舊輪胎儲水系統(tǒng)，其特征是:在上側廢舊輪胎預應力水庫與下側廢舊輪胎預應力水庫之間的區(qū)域沿地勢低的區(qū)域鋪設廢舊輪胎引流層，該廢舊輪胎引流層由多個并列分布的廢舊輪胎通過橫向和縱向預應力鋼絞線或鋼筋或預應力鋼筋固定而成的整體；在各廢舊輪胎內設填充層保持表面平整，在平整表面做防水層，在防水層外側固定有面層；各引流層的低水位端與下部廢舊輪胎預應力水庫連通。
【文檔編號】E04H7/02GK104164992SQ201410352317
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月23日 優(yōu)先權日:2014年7月23日
【發(fā)明者】魏群, 魏魯雙, 劉尚蔚, 尹偉波, 彭成山 申請人:華北水利水電大學