阅读说明：本技术 一种表面导向型透水铺装结构 (Surface guide type permeable pavement structure ) 是由 王予红 陈星宇 郝庚任 于 2019-03-26 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种表面导向型透水铺装结构,包括铺装表层和至少一个水收集管道。铺装表层的表面具有纹理结构,纹理结构包括纹理突出部和导流纹理槽,导流纹理槽在所述纹理突出部之间,铺装表层还具有至少一个透水孔,每个透水孔穿透铺装表层,并与一条或多条导流纹理槽连通。水收集管道位于铺装表层下面,并与透水孔连通。铺装表层上的水能够由导流纹理槽导入透水孔,再经过水收集管道排出。本发明能提高路表透水效率以及增强铺装的强度。(The invention provides a surface-guided permeable pavement structure, which comprises a pavement surface layer and at least one water collecting pipeline. The surface of the surface layer of mating formation has texture structure, and texture structure includes texture protruding portion and water conservancy diversion texture groove, and water conservancy diversion texture groove is in between the texture protruding portion, the surface layer of mating formation still has at least one hole of permeating water, and every hole of permeating water pierces through the surface layer of mating formation to communicate with one or more water conservancy diversion texture grooves. The water collecting pipeline is positioned below the pavement surface layer and communicated with the water permeable holes. Water on the surface layer of pavement can be guided into the permeable holes through the diversion texture grooves and then is discharged through the water collecting pipeline. The invention can improve the water permeability efficiency of the road surface and enhance the paving strength.)

一种表面导向型透水铺装结构

技术领域

本发明涉及透水铺装领域，具体涉及一种表面导向型透水铺装结构。

背景技术

道路、广场、露天停车场等设施通常采用不透水的沥青或者水泥混凝土材料铺设。随着海绵城市的理念不断深入人心，透水性铺装或铺面被广泛应用在以上设施的建设中。使用透水性铺装，可以让雨水直接渗透到铺面的下部结构中或土壤中，从而减少路面积水、迟滞降雨引起的地表径流、过滤地表径流和补充地下水。

透水混凝土路面铺装是透水性铺装的一个重要组成部分，在实际工程中得到了广泛的应用。根据不同的截面形式，透水混凝土路面铺装主要有直渗型、导向渗透型和雨水收集型。

直渗型透水混凝土铺装从上到下主要包含透水面层，透水结构层以及透水基层。透水面层铺装在道路或其他铺装结构的表面，需要具有一定的结构强度，可以承受荷载，抵抗变形以及表面的磨耗。另外作为面层，除了起到装饰的效果以外，其平整度要达到规定的要求。透水结构层是主要的持力层，同时也起到将透水面层的水渗到透水基层的作用。透水基层铺装在土基层之上，主要是由级配碎石或者再生混凝土集料通过碾压压实而成，其最主要的功能是容水或者作为排水通道，同时也能起到阻断土进入透水结构层的作用。

导向渗透型透水混凝土铺装透过路面的水被排到路基路床以外，然后再渗入地下的导向型结构。这种结构被称为导向渗透型透水混凝土铺装，其主要目的是为了减少水对路基路床的侵蚀。通常在旧的普通混凝土路面上加修一层透水混凝土面层，水经过中间层的表面导出然后渗入地下。

雨水收集型透水混凝土铺装是利用雨水集成系统将透过的水收集起来，然后利用技术手段对水进行净化处理后再利用。

但以上三种透水混凝土铺装仍存在多种缺陷，主要包含以下四个方面：

强度低：透水混凝土的孔隙率大，表面呈现蜂窝状，从而使得其抗压与抗折强度相对偏低，应用场景局限性很大。

易腐蚀：大的孔隙率使得混凝土与水、空气和阳光更易接触，同时汽车漏油，遭遇酸雨等情况时，污染物对混凝土的腐蚀会更加严重。

易堵塞：透水混凝土结构上的孔洞便于排水，同时也容易被污染物堵塞。随着堵塞程度的加剧，透水混凝土的透水功效将大大降低。

不易维护：目前对于透水混凝土的铺装还没有具体可行的维护方法，尤其是在风沙较多的地区使用透水混凝土铺装的时候，孔隙易被颗粒状物堵塞导致难以维护。

发明内容

针对透水混凝土铺装的多孔状结构所带来的缺陷，本发明公开了一种表面导向型透水铺装结构。

本发明一方面提供一种表面导向型透水铺装结构，包括铺装表层和至少一个水收集管道。铺装表层的表面具有纹理结构，纹理结构包括纹理突出部和导流纹理槽，导流纹理槽在所述纹理突出部之间，铺装表层还具有至少一个透水孔，每个透水孔穿透铺装表层，并与一条或多条导流纹理槽连通。水收集管道位于铺装表层下面，并与透水孔中的一个连通。铺装表层上的水能够由导流纹理槽导入透水孔，再经过水收集管道排出。

根据某些方面，导流纹理槽的深度在0.5cm和5cm之间。

根据某些方面，导流纹理槽的宽度在1cm和10cm之间。

根据某些方面，导流纹理槽占所述纹理结构的面积比在20％和60％之间。

根据某些方面，导流纹理槽具有将水导向透水孔的坡度。

根据某些方面，坡度在0.5度和5度之间。

根据某些方面，透水孔的宽度在1cm和15cm之间。

根据某些方面，铺装层由混凝土或钢筋混凝土制成。

根据某些方面，水收集管道位于铺装表层下的基层中。

根据某些方面，表面导向型透水铺装结构还包括过滤结构，其位于所述透水孔的表面或里面，以过滤水流中的杂物。

根据某些方面，过滤结构为滤网、砂石或透水石。

根据某些方面，导流纹理槽具有将水导向所述透水孔的坡度，坡度在0.5度和5度之间，铺装表层由混凝土或钢筋混凝土制成，水收集管道位于铺装表层下的基层中。

本发明所提供的表面导向型透水铺装结构能提高路表透水效率以及增强铺装的强度。

附图说明

图1A为根据本发明某些实施例的表面导向型透水铺装结构的俯视图；

图1B为图1A的表面导向型透水铺装结构的主视图；

图2为具有根据本发明某些实施例的表面导向型透水铺装结构的整体路面结构的示意图；

图3A为根据本发明实施例1的表面导向型透水铺装结构的俯视图；

图3B为图3A的表面导向型透水铺装结构的剖面图；

图4A为根据本发明实施例2的表面导向型透水铺装结构的俯视图；

图4B为图4A的表面导向型透水铺装结构的剖面图；

图5A为根据本发明某些实施例的半圆球形的滤网的俯视图；

图5B为图5A的滤网的剖面图；和

图6为根据本发明某些实施例的圆柱形的滤网的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例说明本发明的具体实施方式。

图1A和1B示出根据本发明某些实施例的表面导向型透水铺装结构。表面导向型透水铺装结构10包括铺装表层11和水收集管道13。水收集管道13位于铺装表层11下面。铺装表层11的表面具有纹理结构14。纹理结构14包括纹理突出部15和导流纹理槽16，导流纹理槽16位于纹理突出部15之间。所述铺装表层11还具有透水孔12，透水孔12穿透铺装表层11并且与导流纹理槽16和水收集管道13连通，从而将铺装表层11上的水由导流纹理槽16导入透水孔12，再经过水收集管道13排出，以减少铺装表层11上的积水。

导流纹理槽的深度和宽度，导流纹理槽占总纹理结构的面积比以及透水孔的大小和数量可以根据路表径流大小而设计，以提供合适的透水速率。

根据某些实施例，导流纹理槽的深度在0.5cm和5cm之间、在1.5cm和4cm之间或在2cm和3cm之间。

根据某些实施例，导流纹理槽的宽度在1cm和10cm之间、在4cm和7cm之间或在5cm和6cm之间。

根据某些实施例，导流纹理槽占总纹理结构的面积比在20％和60％之间、在30％和50％之间或在35％和45％之间。

根据某些实施例，导流纹理槽的截面为U形、V形、长方形或正方形。

根据某些实施例，导流纹理槽具有将水导向透水孔的坡度，坡度可在0.5度和5度之间、在1.5度和4度之间或在2度和3度之间。

根据某些实施例，纹理突出部的表面经过磨砂处理，以增加抗滑能力。

根据某些实施例，铺装表层的铺装材料为不透水。

根据某些实施例，铺装表层由混凝土或钢筋混凝土制成，相比现有技术中的多孔隙(蜂窝状)透水铺装材料，由混凝土或钢筋混凝土制成的铺装表层具有更高强度和更好耐久性。

根据某些实施例，铺装表层的厚度在15cm和35cm之间、在20cm和30cm之间或在23cm和27cm之间。

根据某些实施例，透水孔的宽度在1cm和15cm之间、在5cm和10cm之间或在6cm和8cm之间。

根据某些实施例，透水孔为圆柱形、圓錐形、长方体形或正方体形。

根据某些实施例，表面导向型透水铺装结构还包括过滤结构，其位于透水孔的表面或里面，以过滤水流中的杂物。

根据某些实施例，过滤结构为滤网、砂石或透水石。

根据某些实施例，水收集管道由金属或塑料制造。

根据某些实施例，水收集管道的宽度在1cm和15cm之间、在5cm和10cm之间或在6cm和8cm之间。

根据某些实施例，水收集管道位于铺装表层下的基层中。

图2为具有根据本发明某些实施例的表面导向型透水铺装结构的整体路面结构的示意图。整体路面结构20由上而下包括铺装表层21、基层22、地下进水道23和路基24。基层22上可具有绿化带25。水收集管道26位于基层22中，并且与铺装表层21中的透水孔和地下进水道23连通。地下进水道23与蓄水池27连通。路表径流经由铺装表层21的导流纹理槽被定向导入相应透水孔中，透水孔表面的滤网可过滤路表径流中的杂物。紧接着，路表径流经由透水孔流入水收集管道26，最终所有水收集管道26中的水在地下在进水道23中汇合并流入蓄水池27中。

上述水收集管道26可以是单独制成的管道，埋入或***基层22中。也可以是通过钻挖基层22而形成的管道。可以为每个透水孔都设置一个水收集管道，也可以仅为一些透水孔设置水收集管道。

根据上述实施例，路表径流通过定向纹理结构流进透水孔和水收集管道，进而进入蓄水池或城市下水管道。相反，现有技术中的透水铺装结构是通过基层和路基的渗流进入地下蓄水池。上述实施例能有效地降低了路表不均匀渗水对于路基强度的不良影响。

根据某些实施例，铺装表层由混凝土或钢筋混凝土制成，这种结构保证了透水铺装的强度，并可以根据实际路面或铺面所要求的强度进行设计。相反，现有技术中的蜂窝状透水铺面无法使用钢筋来增大强度，因为雨水的渗入会造成钢筋的腐蚀和强度的降低。因此相比现有技术中的蜂窝状透水铺装，上述实施例的透水铺装结构不仅承载力高，而且适用场景更为广泛。

图3A和3B示出根据本发明实施例1的表面导向型透水铺装结构。表面导向型透水铺装结构30包括铺装表层31、过滤结构33和水收集管道34。铺装表层31的表面具有纹理结构35，纹理结构35包括纹理突出部36(黑色部分)和导流纹理槽37，导流纹理槽37位于纹理突出部36之间。铺装表层31还具有透水孔32，透水孔32与水收集管道34和导流纹理槽36连通。如图3A所示，纹理结构35为方形并由8条导流纹理槽37和4个透水孔32组成，4个透水孔32位于方形的角附近并且与4条导流纹理槽37连通。另外4条导流纹理槽37平行排列于方形内并且与上述2条导流纹理槽37连通。图中的箭头为水流的流向。如图3B所示，透水孔32穿透铺装表层31并且与导流纹理槽37和水收集管道34连通。导流纹理槽37具有坡度38，具有坡度38的导流纹理槽35的最底端与透水孔32连通，这有助于水流的定向流动。过滤结构33位于透水孔32的里面。

图4A和4B示出根据本发明实施例2的表面导向型透水铺装结构。表面导向型透水铺装结构40包括铺装表层41、过滤结构43和水收集管道44。铺装表层41的表面具有纹理结构45，纹理结构45包括纹理突出部46(黑色部分)和导流纹理槽47，导流纹理槽47位于纹理突出部46之间。铺装表层41还具有透水孔42，透水孔42与水收集管道44和导流纹理槽46连通。如图4A所示，纹理结构45为方形并由16条导流纹理槽47和5个透水孔42组成，4个透水孔42位于方形的角附近并与4条导流纹理槽45连通，另外1个透水孔42位于方形的中心。另外4条导流纹理槽47对角地与在中心的透水孔42和4个角的透水孔42连通。8条导流纹理槽47在方形内与对角的导流纹理槽47连通并形成两个正方形。图中的箭头为水流的流向。如图4B所示，透水孔42穿透铺装表层41并且与导流纹理槽47和水收集管道44连通。导流纹理槽47具有坡度48，具有坡度48的导流纹理槽45的最底端与透水孔42连通，这有助于水流的定向流动。过滤结构43位于透水孔42的里面。相对于实施例1，实施例2具有更多导流纹理槽和透水孔，这能提高透水速率。

根据某些实施例，过滤结构为透水材料如砂石、透水石等。

根据某些实施例，过滤结构为滤网。滤网可以有效过滤路表径流中的杂质从而保证雨水的渗流速度。同时滤网为可移动式设计，方便后续的透水孔清理和滤网更换，保证了透水铺装在长期使用环境下也具有良好的透水效率。优选地，滤网整体由不锈钢或塑料制成，滤网边缘的尺寸使得滤网可以卡在透水孔的表面且不发生移动。滤网的抗拉强度可以保证在雨水的冲刷和淤积物的重力作用下保持完好，确保淤积物不会进入下层水收集管道。根据某些实施例，滤网为圆柱形、圆球形、正方形或长方形。图5A和图5B示出本发明某些实施例的半圆球形滤网50。图6示出本发明某些实施例的圆柱形滤网60。

本发明某些实施例的表面导向型透水铺装结构主要具备以下优点：

透水效率高：表面导向型的纹理设计可以实现雨水的定向流动和汇聚，同时可以根据不同地区的地表径流大小个性化设计铺装表层的表面纹理结构，从而大大提高了透水铺装的透水效率。与此同时，透水孔处可拆卸的滤网设计不仅可以有效过滤路表径流的污染物，而且经过定时的滤网清洁即可以保证铺装结构在长期使用环境下的透水效率。

强度高且适用范围更广：本发明实施例的铺装表层可采用密实素混凝土或钢筋混凝土制作，抗压与抗折能力将大幅提升，而且此种铺装表层材料的强度可以根据实际路面或铺面的荷载对应设计，扩大了透水铺装的应用场景。

耐久性好：相比现有技术中的蜂窝状设计的透水铺装结构，本发明实施例的透水铺装结构降低了水分、空气、阳光或者化学成分的腐蚀，从而提高整体结构的耐久性。

大幅降低了路表不均匀渗水对路基的不良影响：本发明实施例的透水孔直接与下部水收集管道连通，路表径流可经由透水孔，水收集管和地下进水道，最终汇聚在蓄水池中(或者排到排水系统中)。整个过程中雨水都没有机会进入到路基中，从而降低了路表不均匀渗水对于路基强度的不良影响。

易于清洁和维护：对于现有技术中的透水铺装而言，需要定时采用高压水枪进行孔隙清理来保证透水孔隙的畅通，但是本发明实施例的铺装结构只需清理滤网处的淤积物即可恢复到原设计的透水率。

降低城市下水系统处理负担，提高雨水回收再利用的效率：通过透水孔的雨水可被滤网过滤掉雨水中的杂物，过滤后的雨水大大降低了水收集管道堵塞的风险，同时降低了城市下水系统的处理负担，也提高了雨水回收再利用的效率。

本发明实施例的表面导向型透水铺装结构可以应用但不限于高速公路透水路面，道路透水路面，露天停车场透水路面、或广场及人行道透水路面等。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施的方式做出一些变更和修改，因此，本发明的保护范围由所附的权利要求书限定。