CN112064447A - 一种海绵型道路排水沟结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海绵城市技术领域，尤其涉及一种海绵型道路排水沟结构，包括：排水槽，排水槽的两侧壁上具有固定台阶；过滤板，搭接在固定台阶上；水泥桩，间隔固定在固定台阶上，水泥桩上具有沿高度向上设置的滑槽；挡水墙，挡水墙的两端均穿设入滑槽内，且挡水墙在水泥桩上可叠加设置有多个；顶盖，设置在排水槽顶部，顶盖上间隔具有进水口；其中，靠近进水口处的挡水墙的个数小于远离进水口处的挡水墙的个数；排水槽两侧壁外侧还具有拓展水槽，排水槽的侧壁上具有出水口，出水口与拓展水槽连通，出水口的高度高于水泥桩的高度。本发明通过在顶盖上的进水口处设置不同个数的挡水墙，提高了过滤板的利用效率；通过设置拓展水槽来增加水流量。

Description

一种海绵型道路排水沟结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及海绵城市技术领域，尤其涉及一种海绵型道路排水沟结构及其施工方法。

背景技术

海绵城市是指在城市开发建设过程中采用源头削减、中途转输、末端调蓄等多种手段，通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种技术，实现城市良性水文循环，提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力，维持或恢复城市的“海绵”功能，在海绵城市建设中，道路排水的设计成为重中之重。

现有技术中的道路排水结构多采用在排水沟中增加过滤层的结构，即通过过滤层设置双层结构，雨水通过过滤层后从下层流出，实现对雨水的净化；然而在径流量较大时，过滤层往往起不到过滤的作用，含有杂质的水直接从过滤层上部流动；为了解决上述问题，现有技术中采用了在排水沟中设置挡水墙的方式，使得含有杂质的污水暂存于两挡水墙之间，从而通过慢慢下渗的方式实现对雨水的过滤；

然而上述采用挡水墙的方式却存在径流量调节能力差的问题，在雨水流量较小时，大部分雨水通过靠近排水结构进水口处的挡水墙之间的过滤层进行过滤，其他部分得不到有效利用；在雨水量较大时，由于挡水墙的设置，使得水流空间较小，容易导致水流缓慢，严重时会导致城市内涝等现象。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种海绵型道路排水沟结构及其施工方法，使其更具有实用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种海绵型道路排水沟结构及其施工方法，提高过滤层的利用效率的同时提高排水量。

为了达到上述目的，本发明一方面提供了一种海绵型道路排水沟结构，包括：

排水槽，所述排水槽的两侧壁上具有固定台阶，所述固定台阶沿所述排水槽的长度方向延伸设置；

过滤板，搭接在所述固定台阶上，并将所述排水槽在高度方向上隔成上排水层和下排水层；

水泥桩，间隔固定在所述固定台阶上，且与所述排水槽侧壁贴合设置，所述水泥桩上具有沿高度向上设置的滑槽；

挡水墙，沿所述排水槽的宽度方向上设置有多个，且多个所述挡水墙的两端均穿设入所述滑槽内，所述挡水墙的高度低于所述水泥桩的高度，且所述挡水墙在所述水泥桩上可叠加设置有多个；

顶盖，设置在所述排水槽顶部，所述顶盖上间隔具有进水口；

其中，靠近所述进水口处的所述挡水墙的个数小于远离所述进水口处的所述挡水墙的个数；

所述排水槽两侧壁外侧还具有拓展水槽，所述排水槽的侧壁上具有出水口，所述出水口与所述拓展水槽连通，所述出水口的高度高于所述水泥桩的高度

进一步地，所述排水槽两侧壁上具有拓展口，所述拓展口设置在所述出水口的上侧，且所述拓展口的间距小于所述出水口的间距。

进一步地，所述排水槽侧壁上具有过滤网，所述过滤网设置在所述出水口和拓展口上。

进一步地，所述过滤板上具有导向槽，所述导向槽与所述水泥桩的位置相对应设置，所述导向槽的尺寸精度满足从所述水泥桩上滑动套下的精度要求。

进一步地，所述过滤板沿所述排水槽的长度方向上分段设置。

进一步地，所述过滤板上均布有过滤通道，所述过滤通道倾斜设置，且倾斜方向与水流方向相反设置。

进一步地，所述水泥桩底部具有清洗冲头，所述水泥桩上具备清洗接口，所述清洗接口与所述清洗冲头通过管道连接，所述清洗冲头的出高度与所述过滤板所在的水平面平行设置，还包括冲洗管，所述冲洗管水平设，所述冲洗管一端与所述清洗冲头连接，另一端封闭设置，所述冲洗管的侧壁上沿轴向均布有若干冲洗孔，所述冲洗孔朝向所述冲洗管径向设置，且与所述过滤板的板面倾斜设置。

进一步地，所述冲洗管一端与所述清洗冲头通过螺纹连接，所述冲洗管的另一端上具有转向杆，所述转向杆沿所述冲洗管的径向延伸设置，用于调整所述冲洗孔的冲洗方向。

本发明另一方面还提供了一种上述海绵型道路排水结构的施工方法，包括以下步骤：

预制排水槽、过滤板、挡水墙及顶盖，在预制所述排水槽时，在所述排水槽上侧壁上设置台阶及水泥桩，并且在所述排水槽两侧使用模具制备与所述排水槽侧壁相通的拓展水槽；

在预定地点开挖与所述排水槽、拓展水槽相适应的沟道；

运输所述排水槽、过滤板、挡水墙及顶盖至所述沟道处；

吊装所述排水槽以及与所述排水槽相连的拓展水槽至所述沟道内；

吊装过滤板放置于所述台阶上，且所述过滤板两侧穿过所述水泥桩设置；

吊装挡水墙于所述水泥桩内，同时放置顶盖于所述排水槽一侧，在所述顶盖的进水口处装设一个挡水墙，在非进水口处设置至少两个挡水墙；

吊装顶盖至所述排水槽顶部，并对沟道与排水槽之间进行注浆固化处理。

本发明的有益效果为：本发明通过在顶盖上的进水口处设置不同个数的挡水墙，使得进水口处的挡水墙总高度低，水流容易进入其他挡水墙之间，从而提高了不同进水口之间过滤板的利用效率；同时通过设置比水泥桩高度更高的进水口，通过进水口与排水槽外侧的拓展水槽连接，在水流量较大时，当排水槽内水漫至进水口处时通过进水口进入拓展水槽，通过拓展水槽来增加水流量，通过上述设置既提高了过滤板的利用效率同时又拓展了排水槽的排水量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中海绵型道路排水沟结构的结构示意图；

图2为本发明实施例中海绵型道路排水沟结构的结构爆炸分解图；

图3为本发明实施例中图1中的A处局部放大图；

图4为本发明实施例中过滤板的俯视图；

图5为本发明实施例中图4中的B-B向剖视图；

图6为本发明实施例中图5中的C处局部放大图；

图7为本发明实施例中水泥桩的结构示意图；

图8为本发明实施例中水泥桩上冲洗结构示意图；

图9为本发明实施例中挡水墙在竖直方向上叠加时的剖视图；

图10为本发明实施例中海绵型道路排水沟结构的侧视图（不含顶盖）；

图11为本发明实施中海绵型道路排水沟结构的施工方法流程图。

附图标记：10、排水槽；11、固定台阶；13、出水口；14、拓展口；15、过滤网；16、下渗方管；20、过滤板；21、导向槽；22、过滤通道；30、水泥桩；31、滑槽；32、清洗冲头；33、清洗接口；34、冲洗管；341、冲洗孔；35、转向杆；40、挡水墙；50、拓展槽；60、顶盖；61、进水口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元 件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图10所示的海绵型道路排水沟结构，包括：排水槽10、过滤板20、水泥桩30、挡水墙40、拓展槽50和顶盖60，其中：

排水槽10的两侧壁上具有固定台阶11，固定台阶11沿排水槽10的长度方向延伸设置；如图2中所示, 固定台阶11设置在排水槽10侧壁底部位置处，固定台阶11距离排水槽10底部有一定距离，固定台阶11用于固定过滤板20；

过滤板20搭接在固定台阶11上，并将排水槽10在高度方向上隔成上排水层和下排水层；如图1中所示，上排水层的水经过过滤板20净化之后流入至下排水层；这里需要指出的是，在过滤板20上方还可以设置若干粗砂石或者细砂石用于过滤，通过这种设置可以使得雨水经过过滤板20的过滤之后，再进入下排水层，提高从下排水层排出的水质。

水泥桩30间隔固定在固定台阶11上，且与排水槽10侧壁贴合设置，水泥桩30上具有沿高度向上设置的滑槽31；这里的水泥桩30成对设置，即分别在排水槽1010的两侧壁上在同一位置设置，然后再排水槽10的长度方向成对间隔设置，水泥桩30用于固定挡水墙40，滑槽31设置在一对儿水泥桩30朝向对方的面上，滑槽31朝向水泥桩30内侧设置，通过滑槽31的设置，便于挡水墙40的放置；

挡水墙40沿排水槽10的宽度方向上设置有多个，且多个挡水墙40的两端均穿设入滑槽31内，挡水墙40的高度低于水泥桩30的高度，且挡水墙40在水泥桩30上可叠加设置有多个；这里需要指出的是，如图9所示，在两个挡水墙40竖直方向的对接处，下部挡水墙40的顶端具有凹槽，上部挡水墙40的底部具有与凹槽配合的凸起，通过这种设置，提高了两挡墙连接的强度。

顶盖60设置在排水槽10顶部，顶盖60上间隔具有进水口61；

其中，靠近进水口61处的挡水墙40的个数小于远离进水口61处的挡水墙40的个数；请继续参照图1，靠近进水口61处的挡水墙40设置为一个，而在两个进水口61中间的挡水墙40在竖直方向上叠加有两个，通过这种设置可以对排水槽10内的水流进行合理布局，提高过滤板20的利用率。

排水槽10两侧壁外侧还具有拓展水槽，排水槽10的侧壁上具有出水口13，出水口13与拓展水槽连通，出水口13的高度高于水泥桩30的高度。由于出水口13的高度高于水泥桩30的高度，即出水口13的高度高于挡水墙40的高度，通过这种设置，在水流量较大的时候，水的高度高于所有的挡水墙40之后，会通过出水口13流至拓展水槽内，通过拓展水槽顺利地将水排出，提高了排水槽10的排水量。

在上述实施例中，通过在顶盖60上的进水口61处设置不同个数的挡水墙40，使得进水口61处的挡水墙40总高度低，水流容易进入其他挡水墙40之间，从而提高了不同进水口61之间过滤板20的利用效率；同时通过设置比水泥桩30高度更高的进水口61，通过进水口61与排水槽10外侧的拓展水槽连接，在水流量较大时，当排水槽10内水漫至进水口61处时通过进水口61进入拓展水槽，通过拓展水槽来增加水流量，通过上述设置既提高了过滤板20的利用效率同时又拓展了排水槽10的排水量。如图3所示，为了进一步提高拓展水槽50的排水能力，排水槽10两侧壁上具有拓展口14，拓展口14设置在出水口13的上侧，且拓展口14的间距小于出水口13的间距。与拓展口14的高度高于出水口13，且个数比出水口13的个数还要多，在水位上涨至拓展口14处时，可以通过更多的拓展口14流出更多的水流，从而进一步提高了排水槽10的排水能力。

为了防止拓展水槽50内进入过多杂质，请继续参照图3，排水槽10侧壁上具有过滤网15，过滤网15设置在出水口13和拓展口14上。通过过滤网15的设置，对进入出水口13和拓展口14的水进行过滤，防止拓展水槽50内进入杂质，影响水的流通。这里需要指出的是，过滤网15设置在排水槽10的侧壁上，及互相朝向对方的一面上，通过这种设置，便于对过滤网15的清洗。

如图4所示，过滤板20上具有导向槽21，导向槽21与水泥桩30的位置相对应设置，导向槽21的尺寸精度满足从水泥桩30上滑动套下的精度要求。在具体安装时，过滤板20上的导向槽21固定在排水槽10上的水泥桩30的位置相对应，从而提高了过滤板20安装时的精确度。

为了提高过滤板20的安装便捷性，过滤板20沿排水槽10的长度方向上分段设置。

进一步的如图5和图6所示，过滤板20上均布有过滤通道22，过滤通道22倾斜设置，且倾斜方向与水流方向相反设置。通过将过滤通道22倾斜设置，而且过滤通道22的轴心与水流方向的角度大于90度，这样能够减轻水流的冲击，使得水流进入通道的压力一致，提高过滤效果。

此外，在本发明实施例中的排水结构还设置了下渗功能，在排水槽10底部还具有下渗方管16，下渗方管16与排水槽10内部连通设置，用于将进入排水槽10下层空间内的水分经过下渗方管16进入至下层的土质中，进行渗透，通过这种设置，提高了排水结构的下渗功能，而且方管仅在底部开口设置，减少了对近地面土质的影响，同时还提高了排水结构的排水性能。

如图7和图8所示，水泥桩30底部具有清洗冲头32，水泥桩30上具备清洗接口33，清洗接口33与清洗冲头32通过管道连接，清洗冲头32的出高度与过滤板20所在的水平面平行设置，还包括冲洗管34，冲洗管34水平设，冲洗管34一端与清洗冲头32连接，另一端封闭设置，冲洗管34的侧壁上沿轴向均布有若干冲洗孔341，冲洗孔341朝向冲洗管34径向设置，且与过滤板20的板面倾斜设置。通过在清洗管上设置清洗孔以及清洗孔沿轴向均布设置，扩大了清洗冲头32的覆盖范围，使得在清洗管附近区域的过滤板20都能够得到冲洗，通过清洗孔的倾斜设置，使得从清洗孔喷射出的射流对过滤板20的冲洗有效面积广。

为了进一步调整冲洗管34的冲洗范围，在本发明实施例中，冲洗管34一端与清洗冲头32通过螺纹连接，冲洗管34的另一端上具有转向杆35，转向杆35沿冲洗管34的径向延伸设置，用于调整冲洗孔341的冲洗方向。具体在操作时，通过转动转向杆35远离冲洗管34一端使得冲洗管34转动，从而使得冲洗管34上的冲洗孔341相对过滤板20的角度发生变化，从而使改变冲洗孔341的冲洗点，进而扩大了冲洗的范围，通过合理设置多个冲洗管34之间的距离，可以提高对过滤板20的冲洗效果。

本发明实施例另一方面还提供一种上述海绵型道路排水结构的施工方法，如图11所示，包括以下步骤：

S10：预制排水槽10、过滤板20、挡水墙40及顶盖60，在预制排水槽10时，在排水槽10上侧壁上设置台阶及水泥桩30，并且在排水槽10两侧使用模具制备与排水槽10侧壁相通的拓展水槽；通过在工厂预制的方式，缩短了施工期限，提高了施工效率。

S20：在预定地点开挖与排水槽10、拓展水槽相适应的沟道；

S30：运输排水槽10、过滤板20、挡水墙40及顶盖60至沟道处；

S40：吊装排水槽10以及与排水槽10相连的拓展水槽至沟道内；

S50：吊装过滤板20放置于台阶上，且过滤板20两侧穿过水泥桩30设置；

S60：吊装挡水墙40于水泥桩30内，同时放置顶盖60于排水槽10一侧，在顶盖60的进水口61处装设一个挡水墙40，在非进水口61处设置至少两个挡水墙40；

S70：吊装顶盖60至排水槽10顶部，并对沟道与排水槽10之间进行注浆固化处理。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种海绵型道路排水沟结构，其特征在于，包括：

排水槽，所述排水槽的两侧壁上具有固定台阶，所述固定台阶沿所述排水槽的长度方向延伸设置；

过滤板，搭接在所述固定台阶上，并将所述排水槽在高度方向上隔成上排水层和下排水层；

水泥桩，间隔固定在所述固定台阶上，且与所述排水槽侧壁贴合设置，所述水泥桩上具有沿高度向上设置的滑槽；

挡水墙，沿所述排水槽的宽度方向上设置有多个，且多个所述挡水墙的两端均穿设入所述滑槽内，所述挡水墙的高度低于所述水泥桩的高度，且所述挡水墙在所述水泥桩上可叠加设置有多个；

顶盖，设置在所述排水槽顶部，所述顶盖上间隔具有进水口；

其中，靠近所述进水口处的所述挡水墙的个数小于远离所述进水口处的所述挡水墙的个数；

所述排水槽两侧壁外侧还具有拓展水槽，所述排水槽的侧壁上具有出水口，所述出水口与所述拓展水槽连通，所述出水口的高度高于所述水泥桩的高度。

2.根据权利要求1所述的海绵型道路排水沟结构，其特征在于，所述排水槽两侧壁上具有拓展口，所述拓展口设置在所述出水口的上侧，且所述拓展口的间距小于所述出水口的间距。

3.根据权利要求2所述的海绵型道路排水沟结构，其特征在于，所述排水槽侧壁上具有过滤网，所述过滤网设置在所述出水口和拓展口上。

4.根据权利要求1所述的海绵型道路排水沟结构，其特征在于，所述过滤板上具有导向槽，所述导向槽与所述水泥桩的位置相对应设置，所述导向槽的尺寸精度满足从所述水泥桩上滑动套下的精度要求。

5.根据权利要求4所述的海绵型道路排水沟结构，其特征在于，所述过滤板沿所述排水槽的长度方向上分段设置。

6.根据权利要求5所述的海绵型道路排水沟结构，其特征在于，所述过滤板上均布有过滤通道，所述过滤通道倾斜设置，且倾斜方向与水流方向相反设置。

7.根据权利要求1所述的海绵型道路排水沟结构，其特征在于，所述水泥桩底部具有清洗冲头，所述水泥桩上具备清洗接口，所述清洗接口与所述清洗冲头通过管道连接，所述清洗冲头的出高度与所述过滤板所在的水平面平行设置，还包括冲洗管，所述冲洗管水平设，所述冲洗管一端与所述清洗冲头连接，另一端封闭设置，所述冲洗管的侧壁上沿轴向均布有若干冲洗孔，所述冲洗孔朝向所述冲洗管径向设置，且与所述过滤板的板面倾斜设置。

8.根据权利要求8所述的海绵型道路排水沟结构，其特征在于，所述冲洗管一端与所述清洗冲头通过螺纹连接，所述冲洗管的另一端上具有转向杆，所述转向杆沿所述冲洗管的径向延伸设置，用于调整所述冲洗孔的冲洗方向。

9.一种如权利要求1至8任一项所述的海绵型道路排水结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

预制排水槽、过滤板、挡水墙及顶盖，在预制所述排水槽时，在所述排水槽上侧壁上设置台阶及水泥桩，并且在所述排水槽两侧使用模具制备与所述排水槽侧壁相通的拓展水槽；

在预定地点开挖与所述排水槽、拓展水槽相适应的沟道；

运输所述排水槽、过滤板、挡水墙及顶盖至所述沟道处；

吊装所述排水槽以及与所述排水槽相连的拓展水槽至所述沟道内；

吊装过滤板放置于所述台阶上，且所述过滤板两侧穿过所述水泥桩设置；

吊装挡水墙于所述水泥桩内，同时放置顶盖于所述排水槽一侧，在所述顶盖的进水口处装设一个挡水墙，在非进水口处设置至少两个挡水墙；

吊装顶盖至所述排水槽顶部，并对沟道与排水槽之间进行注浆固化处理。

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