CN100582371C - 环保透水路面施工法 - Google Patents

Abstract

一种环保透水路面施工法，是藉由透水管、连结网组合成单元架构，将若干的单元架构彼此联结成一广大面积，于单元架构上灌注混凝土浆，使混凝土浆凝结成混凝土板块道路基础底面后，再于板块上表面加以压覆柏油沥青碎石面层或其它可作铺面的面层，以成透水、透气路面；且于透水路面定点处透水管下方布设排水带，将下渗的雨水收集导引于地面下储水槽，成一汇集可自动调节路面温度或环境温度、湿度的环保透水性路面。

Description

环保透水路面施工法

技术领域

本发明是有关于一种具有环保意识的透水路面施工方法，具有让路面上的雨水方便导入路面底层土壤中，达到避免路面积水造成行车安全危害，并使雨水有效收集于地面下，具有回收再利用充份珍惜水资源的环保功效。

技术背景

先前对于地表面的环保透水功能施工方法，是本案发明人首先发明创作申请于中国台湾第88110248号「环保透水混凝土铺面施工法」一案，且经审核通过专利权。于前案所设计的透水铺面构造，其特征是在于：一种环保透水混凝土铺面施工法，主要包含以下程序：

铺设沙层、将设有塞盖的中空柱状导水管嵌插于单元架构内，将设有导水管的单元架构铺设于沙层上、灌注混凝土以及取下导水管的塞盖，其中取下塞盖的程序，需待混凝土凝固后进行；

藉由各程序可建构一铺面，该铺面是利用导水管将水导入沙层，并由沙层将水排入地层，从而可具有环保透水的作用。

唯前案的设计中，其环保透水性的铺面其上表面为混凝土质，其可活用搭配纸模板筑砌而形成造型地砖的地表面；然，如果为使汽、机车行驶上较具有摩擦阻力，使其成为降低车辆轮胎行驶的噪音，且产生类似于一般柏油沥青道路的外观性，其则需于混凝土铺面的上层，再设置柏油沥青碎石面层为佳，因此衍生本发明。

有鉴于此，发明人依据既有基础积极再研发改进，因而设计一种充份具有环保功效的环保透水路面，以促进水资源的保护。

发明内容

本发明的主要目的在提供一种环保透水路面施工方法，其可使建构成的路面于外观上与现存的道路路面并无异状，然其确存有可充份排水以避免路面积水的功用，达到行车安全的目的。

本发明的次要目的在提供一种环保透水路面施工方法，可使路面下土壤级配层于下雨时含有较高的水份，当外界气温炎热时，透过贯通的管体将水份转换成的水蒸汽释放出来，具有降低路面的温度，以使车辆辗压的轮胎耗损率降低。

本发明的另一目的在提供一种环保透水路面施工方法，可避免都市热岛效应的产生。

为达其目的，本发明是包含以下制程：

a.藉由透水管、连结网组合成单元架构，且将若干单元架构彼此联结成一广大面积；

b.将单元架构铺放于路底土壤和碎石级配层上，于单元架构的下土壤层中埋设有排水带，若干蒸汽管布设于单元架构下方的碎石级配层中，于蒸汽管上联接有加热设备并与地面下所设储水箱以管路连接；

c.于单元架构上灌注混凝土浆，使混凝土浆凝结成混凝土板块；

d.于混凝土板块上压覆柏油沥青碎石面层或其它可作铺面的面层。藉此能使路面上遇到雨水落下，即能将雨水导流入地面下土壤级配层中，使路面上避免积水。

附图说明

图1是本发明实施例的透水与连结网组合成单元架构的立体外观图；

图2是本发明实施例将单元架构于其上套设塞体的外观图；

图3是本发明实施例单元架构上贴覆薄膜的外观图，其显示管体上管口处一体成型设有网；

图4是本发明另一实施例单元架构的立体外观图；

图5是本发明另一实施例单元架构的立体外观图；

图6是本发明另一实施例单元架构的立体外观图；

图7是本发明实施例的透水路面的剖视图；

图8是本发明实施例于透水路面下布设排水带、排水管的示意图；

图9是本发明实施例制成透水路面逐层构造分解示意图；

图10是本发明另一实施例制成透水路面逐层构造分解示意图；

图11是本发明另一实施例的透水路面的剖视图；

图12是本发明另一实施例的透水路面的剖视图；

图13是本发明实施例以连片的塞体预铸成板块体的示意图；

图14是本发明实施例的模组式铺面板块钻通透水孔示意图；

图15是本发明实施例一应用状态的示范例图；

图16是本发明实施例储水槽的示范例图；

图17是本发明实施例另一应用状态的示范例图；

图18是本发明实施例另一应用状态的示范例图。

具体实施方式

请参图1所示，本发明实施例所设计的环保透水路面施工法，主要是采用若干透水管10及连结网20共同组合成一单元架构A。

该透水管10其于较佳实施例是将其管体制成贯通状，设为上端较宽的管口11，下端呈较窄的出口状，当与连结网20结合时，其可方便穿入连结网的结合孔中以套固。

该连结网20可为单一层网片体状设置，亦可为双层式网片体状设置。如图的双层式布网，是设有管体近上端位置的上连结网21及近下端的下连结网22，如为配合管体成具有锥度的形状，则上连结网21上设为具较大孔径的孔211，而下连结网22上设为具较小孔径的孔221，使其管上、下端部分别穿入孔211及孔221处而嵌卡固定。

但，如果将其透水管10管体制成不具锥度状，其上、下连结网上的孔为同样的大小，使其管与网结合一体，其亦可组成一单元架构。是知，仅由若干管体与其单一连结网或于管与管之间布设钢筋条(无视出)达预铸后相互结合，亦能组合成为一基本的单元架构A。

且，其透水管10与连结网20并非限定由塑料材质制成，举凡金属等材料制成，其亦同样可发挥相同的功能。

请参图2，当单元架构A组合形成后，使其单元架构A于其上表面管口11上方覆盖上一塞体30，其为求施工效益迅速，该塞体30其上设有若干塞子31，于各塞子之间以连片32联结在一起，将其塞子31全部塞住于管口11上，以防止路面施工灌浆时其透水管10管内被混凝土砂浆所堵塞。

请参图3，本发明中其透水管10a的形式，亦可将其管口11处于塑料射出制成管体时，一体成形于顶端面设有网12，而其上端可为以薄膜33覆盖，使其遮蔽于各透水管的上方，其同样可具有防止灌浆时混凝土砂浆侵入管内的效果。

另参图4所示，本发明另一实施例其单元架构C是采由若干透水管10及若干透气管13共同组合成，其透水管10垂直摆置成管口为上宽下窄状，而透气管13垂直摆置则成管口为上窄下宽状，二者彼此交叉分布配置，如此一来，透水性路面的下层中设有可透水、透气的管体，其直立呈上宽下窄的透水管10可充份作为快速向下导水功能；而其直立呈上窄下宽的透气管13可充份作为快速向上排出水蒸气功能。

请参图5所示，本发明另一实施例其单元架构D是将若干透水管10、若干透气管13及上连结网21采一体成型塑料射出制成结合为一体，为方便制造模具的脱模，故可将其透水管10制成直筒状，透气管13仍为管口呈上窄下宽的形状，使其塑料射出制成上下垂直方向顺利脱离模具，且塑料一体成型的板体上结合着上连结网21，且各透水管10与透气管13上端管口11设有如图3中所示的网12，而其上端可为以薄膜33覆盖，使其遮蔽于各透水管及透气管上方，其同样可具有防止灌浆时混凝土砂浆侵入管内的效果。

另请参图6所示，基于将各透水管10及各透气管13及上连结网21制设为一体成型的方法，其于管口11上端则可以塞体34加以预先堵塞，以防其混凝土浆流入管中而凝结堵住，因上连结网21所连结的高度位置与管口最顶端保留有一段距离，为防止连结网21板体下坠，故其上连结网21于板体上更设有支撑柱35。

而上窄下宽的透气管13则可作为土壤湿气快速向上蒸发排出的所需(具烟囱效应)，达到自动产生调节空气中温度及湿气的热交换作用(如呼吸效应)，具有降低路面温度，可避免透水柏油容易因吸热产生高温变软，又受到重车长时间反复辗压，造成下陷致路面质地变得密实不透水。又可间接使得行驶路面上的车辆轮胎不致因温度高，造成车轮材质橡胶热融而快速磨耗的优点，更可因自动调温效能以避免产生一环境的热岛效应。

而且，路面的最上层于后述制成设为可透水的柏油沥青碎石面层52，因此其土壤级配层中的蒸发气体可经由各透水管10管体的连接，构成大气层与土壤层间一通透排气功效的回路管道，经车辆的反复辗压，因柏油沥青碎石路面为一软性路面，该软性路面受压时具有下陷后自行弹性回复的作用，衍如一压缩泵浦自然形成可挤压路面下层的一压力来源，不被轮胎压覆之处的透水(气)管体，自然排挤出土壤中的低温湿气，此为本发明建构完成后一自然赋予的调温功效。

当外界白天大气温度高达摄式28℃时(此时量测历时已超出150小时)，一般混凝土路面因持续吸热，遂测得一般混凝土路表面温度约为高出大气温度有2℃(如属一般”柏油”路面，其经阳光持续长时间曝晒后，柏油路面温度甚至可能高于大气温度10-30℃，所造成的影响将更高！)，而铺设本方法制透水路面，其因路底自动调温之故，所测路表面温度约为低于大气温度有5-7℃；如于夜晚相同测量其路表面温度，一般混凝土路面于未受下雨影响下，其路表面温度几近于大气温度，而铺设本方法制透水路面，其受地热的释放，则明显有高于大气温度约2-3℃。因此可视本发明的路面其具有一自动调节具「恒温」的作用趋势，如此其将可使克制热岛效应及辐射冷却效应作出一极大的贡献。

请参图7、图8，欲铺设路面时，首先其经由相关机械设备将路底予整平后，于路底上先行铺上一层的防水布40(如图7)(PS：可视特定路点而决定防水布铺设与否)，且于防水布层之上采定点间隔距离位置牵设有排水带41(如图8)或排水管42(如图7、图8)(PS：视特定路点而决定排水带或排水管的布设)，再于排水带、排水管上覆盖上土壤43以成一级配层(PS：亦可于级配层中铺放颗粒较粗的碎石或卵石或粗砂等快速透水物质)。

于组成单元架构A之后，可直接进行混凝土砂浆的灌注，亦可视实际需要再加设钢筋条后(图无视出)，再进行混凝土灌浆。

请参图9、图10，当预铸完成路面的混凝土板块体B阶段后，于板块体B上表面铺设上一层透水性筛网元件50，防止堵塞物掉落至透水管10中，于其筛网元件之上洒布上一层柏油沥青51以作为黏料，再于其上压覆柏油沥青碎石面层52，使其上表面视之仿如一般马路的柏油沥青路面；惟所述的柏油沥青碎石面层52其可以具透水性的柏油沥青加铺，也可以非透水性的柏油沥青加铺，所掺混的原料除碎石之外，亦可为环保建筑原料的废玻璃碎粒、废轮胎PU粒(软质路面)或有色石头等质材。

其所设的透水性筛网元件50于本发明实施例中是采一层不织布材质的网层设置(亦可设置纤维布体)，使其不织布的网层可覆盖于各透水管口11上端，具有可阻隔碎石渣粒掉落至透水管10内部，以防止其造成堵塞现象。

如以其它的筛滤元件替代该不织布网，或暂以发泡元件堵住该管口11，于后续加工制程中再予以钻通柏油沥青碎石面层52及发泡元件，其同样可达到防止堵塞的目的。

请参图10，本发明当将其透水管10a采行图3方式制作，使其各透水管10a上方因已具备网12筛滤功能，因此其将可省去再铺设筛网元件50，而直接将其柏油沥青51涂布之后，即可压设上路面的柏油沥青碎石面层52。

同时，前述该防水布40可视特定路点而决定铺设与否，是因如果该路段为需保有适当的下渗雨水以补充地下水源，则其该层防水布40即可免设置(如图11)，或采段落性设置，或于防水布上设有比例恰当的镂孔皆可行，使其路面上的积水可充份导入地下土壤中，使土壤中水份比例提高，可助于路旁植物的生长。

请参图13所示，将前述单元架构A分别置设于土壤43上，最好使其透水管10的下端出水管口压埋入土壤级配层中，完成后于各单元架构A上灌注混凝土碎石砂浆，使其凝固成混凝土块44，再将其管口11上方的塞体30予以拆除，当该塞体30整片拆除时，其连带将使得其上的各塞子31因此一并拔除，使其露出各可排水的透水管管口11。

如图14，当于板块体B铺设为不透水的铺面表材，则可另以贯通设备60于各透水管10位置处予钻通，使其于铺面层产生透水孔，其仍然使路面产生可为迅速下渗雨水的功能，然运用贯通设备60再加工形成透水通道其较合于小面积的通道，如面积广大的快速道路，其长度、面积皆广泛，则适合以透水性柏油沥青混拌碎石直接铺设成透水路面。

当本发明其于板块体B上结合不织布(或纤维布)透水性筛网元件50，再铺设上柏油沥青碎石面层52后，对于将来路面的修补实际上可更轻易施作养护，且完工之后品质可达到极佳的标准，其仅需将定点破损的路处或一定距离的路段，以常见的柏油沥青路面切割机进行幅员位置线切割，使其铺面层下方的筛网元件50予切断，将其筛网组件50含其上方的柏油沥青碎石面层52一体化卷除，如此将平整地展露出下方的混凝土板块体B，仅接着只要再铺设上适当大小的不织布或纤维布筛网元件50，洒布上柏油沥青层51，再压平上表面的柏油沥青碎石面层52，即可施作完成一路面的修补，且完工后的路面品质较不易形成高低不平的缺点，而新旧路面断层采垂直面衔接，则更具有耐磨损的优点。

此处所指的路面破洞的修补养护，亦可于柏油沥青碎石面层52随筛网元件50一体化卷除后，视需要直接将柏油沥青层51洒布于混凝土板块体B之上，或筛网元件50上，再予压平上表面的柏油沥青碎石面层52，即可施作完成一路面的修补工作。

如图15所示，当本发明施工制成透水路面时，其可于防水布路底层布设排水带41或排水管42(如图7、图8)，再于排水带、排水管上覆盖上土壤43以成一级配层，应用排水带时可于路肩位置底层下设有导水管45，其因设有防水布，故路面上所下渗的大量雨水可急速被排水带所吸排出，免于路面下因土壤含水量过度饱合而松软下陷；其排水带41所吸附导出的水，经由导水管45汇集后，一体导入地面下预埋的储水槽70，其利用排水带进行地面下的导水、排水设计，以降低土质松软并间接涵养水源，其应用上应注意事项包括：

(1)排水带铺设深度一般建议排水带上方大约保留有30cm的覆盖层。

(2)为增进集水效果，可于排水带下面铺设有约5cm的粗砂级配。

由导水管45所导引的雨水，其亦可将此多余的水导入排水沟46以排放。

请参图16所示，本发明其地下储水槽70的构造，其接受导水管45所汇集的下渗雨水导入，可储装于水箱之内，其箱体基本上于顶端设有一出口71，一上盖72可盖于出口71之上，于其上盖72板体上设有入水时相对的排气孔73，使其产生储备雨水功能，适作抽取后冲洗路面或浇灌树木之需。

请参图12及图17所示，本发明所铺设成的环保透水路面，其另一实施例中亦可应用于结冰路面的加速除冰，其单元架构为采若干透水管10与透气管13共同组合成，于建构透水路面时，预先将若干蒸汽管47布管于单元架构下方的碎石级配层48中(如图12)，于蒸汽管47布设的一端搭配设有联接于储水槽70的一般电源或太阳能为电力的加热设备80，同时于蒸汽管47所布设回路的另一端，设有一负压装置81，其负压产生装置的动力可由一般电源或太阳能或风力等自然界资源产生，藉由风扇设备以产生抽气的作用形成一负压，使得加热设备80所制造出的蒸汽热能82(图12中箭头符号代替)，可被导引至各蒸汽管47中，而其蒸汽便可透过碎石级配层48的较大间隙以向外扩散，利用透气管13其为管口上窄下宽的设计，使其因下方为蒸汽热能扩散而具有烟囱效应的自然产生，其蒸汽82向上穿透过透水性柏油沥青碎石面层52而加速融化路面上的冰83，其路面薄冰融化成水后，其冰融化后的水84(图12中箭头符号代替)，则可透过若干透水管10向下排走渗透至碎石级配层48，其加速了下雪后冰融化的速度，可以减少车祸事故的发生。

请参图18所示，本发明所铺设成的环保透水路面，其再于另一实施例中亦可应用于作为自动化道路清洁养护或花草树木的洒水系统，因本发明于透水路面周边设有回收雨水的储水槽70，如再搭配设置定时自动洒水装置85及相关水管49线路的布设，可自动化定时定量抽取储水槽70的备份水量，以对道路中央分隔岛以及道路旁边坡的花草树木进行浇水，使其树木植栽工作更轻易进行及进化成自动化。

由上可知，本发明施工后的结构具有如下实用优点：

1.环保透水铺面的施工相当方便，且施工快速可大量降低制造成本。

2.藉由透水性高的透水铺面的设置，令地表面积水可快速导入地面下，使水份受透水管底部附近土壤和碎石层(级配层)吸取，从而经由排水系统储存及流放。

3.本发明其可制成半刚性路面，因单元架构结合混凝土可以有效解决路面承重不损坏力学原理，再利用混凝土面铺面设透水柏油沥青，使其达到混凝土为基础，而经久耐用性。

4.利用透水柏油沥青可快速透水，使行车扬起水雾降低以减少车祸发生，又可利用单元架构取代现有钢筋条，使混凝土不龟裂，再利用排水带、排水管回收雨水。

5.本发明的环保透水路面其可回收雨水加以再利用，如藉由一般电源或太阳能、风力为电力的加热设备，搭配负压装置及蒸汽管的布设，使其加速雪融化后路面薄冰的融化成水，以减少车祸事故的发生。

6.本发明的环保透水路面其设有回收雨水的储水槽，其搭配定时自动洒水装置及相关水管线路的布设，可自动化定时定量对道路中央分隔岛以及道路旁边坡的花草树木进行浇水，使其植栽工作更轻易进行及进化成自动化。

7.本方法利用了力学原理及大自然现象，将单元架构灌注混凝土转呈类似楼板承重原理，再利用可透水的柏油沥青碎石铺设路面，使制成的路面行车较刚性混凝土路面舒适、静音，且于混凝土下方设碎石级配层，衍然如一空调层且兼具扩水作用，下雨时大量回收雨水，不下雨时其空调层可产生烟囱效应，透过透气管释放出路面底层的冷空气，使得柏油沥青碎石路面温度降低，达到降低热岛、温式效应的产生，有效解决地球暖化，延长地球生命。

综上所述，本发明所设计的环保透水路面施工法，为以加设透水管及灌注混凝土方式预铸透水铺面，再于其上设置筛网元件及透水柏油沥青碎石面层，可施工完成具有环保透水性路面，提高该路面可透水的实用性，实具有产业上利用的价值。

【图号说明】

A..单元架构    B..板块体

C..单元架构    10、10a..透水管

11..管口       12..网

13..透气管            20..连结网    21..上连结网

22..下连结网          211、221..孔

30..塞体              31..塞子      32..连片         33..薄膜

34..塞体              35..支撑柱    40..防水布

41..排水带            42..排水管    43..土壤(级配层)

44..混凝土板块        45..导水管

46..排水沟            47..蒸汽管

48..碎石(级配层)      49..水管

50..透水性筛网元件

51..柏油沥青

52..柏油沥青碎石面层

60..贯通设备

70..储水槽            71..出口

72..上盖              73..排气孔

80..加热设备          81..负压装置

82..蒸汽热能          83..路面上的冰

84..冰融化的水

85..自动洒水装置

Claims (4)

1.一种环保透水路面施工方法，是包含以下制程：

a.藉由透水管、连结网组合成单元架构，且将若干单元架构彼此联结成一广大面积；

b.将单元架构铺放于路底土壤和碎石级配层上，于单元架构之下土壤层中埋设有排水带，若干蒸汽管布设于单元架构下方的碎石级配层中，于蒸汽管上联接有加热设备并与地面下所设储水箱以管路连接；

c.于单元架构上灌注混凝土浆，使混凝土浆凝结成混凝土板块；

d.于混凝土板块上压覆柏油沥青碎石面层或其它可作铺面的面层。

2.如权利要求1所述的环保透水路面施工方法，其特征在于：其中单元架构由若干透水管及连结网组成，更设有若干透气管，透气管呈上窄下宽方式直立摆放。

3.如权利要求1所述的环保透水路面施工方法，其特征在于：其中于建构透水路面时，于单元架构下方的碎石级配层中设置定时自动洒水装置及相关水管线路的布设。

4.如权利要求1所述的环保透水路面施工方法，其特征在于：其中单元架构为将若干透水管、若干透气管及上连结网采用塑料注射一体成型制成。

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