CN112064449A - 生态长廊海绵绿道循环系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生态长廊海绵绿道循环系统，其特征在于，所述循环系统从上至下依次包括：透水砖面层、干硬性砂浆层、透水土工布、透水混凝土基层、级配碎石垫层、防水土工布和土基层；其中，透水砖面层两侧边缘设置有收边钢轨，级配碎石垫层中埋设有第一软式透水管和第二软式透水管，第二软式透水管一端连通在第一软式透水管上，另一端与一集水箱侧壁连通，集水箱的下方还埋设有市政排水管，集水箱的底面通过连接管与市政排水管连通，集水箱的底面还与一喷灌给水管连通，喷灌给水管顶端连接有用于浇洒绿植的喷头。本发明具有提高海绵城市绿道结构使用寿命，增加海绵城市绿道结构的透水、蓄水、循环利用功能的优点。

Description

生态长廊海绵绿道循环系统及其施工方法

技术领域

本发明涉及步道施工领域，具体涉及一种生态长廊海绵绿道循环系统及其施工方法。

背景技术

目前，越来越多的城市重视“海绵城市”建设，“海绵城市”是指城市在应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，起到蓄水、吸水、渗水、净水，必要时释放蓄水加以循环利用；同时，高速城市化的发展进程中，我国的铁路网越来越完善，铁路运输四通八达，值得注意的是新铁路的数量不断增多，废弃铁路的数量也在增加；废旧铁路的改造仍然以优化生态环境为宗旨，兼具审美价值、文化价值等等，其改造水平直接关系着城市的发展。合理选择园路的主要功能，利用废弃铁路改造成为城市公园绿道是废弃铁路改造利用较为普遍的一种方式。

然而，现有的海绵城市设计方案容易出现以下三种问题：1、由于雨水下渗，导致面层铺装下的砂浆流失，造成面砖脱空；2、水量过大时无法及时排出，造成路床长期经水浸泡导致整体下沉严重，结构受损；3、回收水水质较差且利用率不高。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种生态长廊海绵绿道循环系统及其施工方法，所述生态长廊海绵绿道循环系统具有提高海绵城市绿道结构使用寿命，增加海绵城市绿道结构的透水、蓄水、循环利用功能的优点。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种生态长廊海绵绿道循环系统，所述循环系统从上至下依次包括：透水砖面层、干硬性砂浆层、透水土工布、透水混凝土基层、级配碎石垫层、防水土工布和土基层；

其中，所述透水砖面层两侧边缘设置有收边钢轨，所述级配碎石垫层中埋设有第一软式透水管，所述收边钢轨和所述第一软式透水管均沿绿道长度方向设置，所述级配碎石垫层中还沿绿道宽度方向均匀间隔的埋设有多根第二软式透水管，所述第二软式透水管一端连通在所述第一软式透水管上，另一端伸出所述级配碎石垫层外且与一集水箱侧壁连通，所述集水箱埋设于所述绿道一旁的地基中且倾斜设置，所述集水箱的下方还埋设有市政排水管，所述集水箱的底面最高端通过连接管与所述市政排水管连通，所述集水箱的底面最低端与一底端埋设于地下的喷灌给水管连通，喷灌给水管顶端位于地面以上且连接有用于浇洒绿植的喷头。

优选的是，所述收边钢轨通过配件连接固定于所述透水混凝土基层上。

优选的是，所述土基层截面为梯形，所述第一软式透水管通过三通接头与所述第二软式透水管连通。

优选的是，所述集水箱内设置有倾斜的过滤网，以过滤从所述第二软式透水管排入所述集水箱的水，其中，所述集水箱的底面最高端靠近所述第二软式透水管，所述过滤网的最低端连接于所述集水箱底面且位于所述连接管与所述集水箱底面连通的管口下方。

优选的是，所述连接管管径大于所述第二软式透水管管径。

优选的是，所述第一软式透水管和第二软式透水管中均填充有吸水纤维缆绳，且所述第二软式透水管中的吸水纤维缆绳与第一软式透水管中的吸水纤维缆绳抵接；

所述过滤网一端连接于所述集水箱连接第二软式透水管的侧壁下端，另一端连接于所述集水箱的内顶部，以将所述集水箱内部分隔为靠近所述第二软式透水管的蒸发区和远离所述第二软式透水管的集水区，所述蒸发区内填充有多孔吸水陶瓷颗粒，所述过滤网的孔径小于所述多孔吸水陶瓷颗粒的粒径，以兜住所述多孔吸水陶瓷颗粒，所述第二软式透水管中的吸水纤维缆绳延伸至所述蒸发区内，所述蒸发区内还设置有电热丝，以将多孔吸水陶瓷颗粒中的水分蒸发；

所述集水箱上方的地基中埋设有倾斜的冷凝水箱，所述集水箱位于所述蒸发区的顶部区域通过第一管道与所述冷凝水箱的侧壁连通，所述冷凝水箱底部最低端通过第二管道与所述集水箱位于所述集水区的顶部区域连通。

本发明还提供一种生态长廊海绵绿道循环系统的施工方法，其包括以下步骤：

S1：测量放线，开挖第一沟槽，在所述第一沟槽的底面形成所述循环系统的土基层顶面，在所述土基层顶面上开挖第二沟槽，进行市政排水管施工，在所述市政排水管上每隔预设距离设置一根连接管；

S2：第二沟槽回填，测量放线，进行土基层顶面整平压实；

S3：在土基层顶面上设置防水土工布，在防水土工布上设置第一软式透水管和第二软式透水管，再在防水土工布上铺设级配碎石垫层，接着浇筑作为收边钢轨基础的部分透水混凝土基层，然后将收边钢轨固定于基础上，将收边钢轨及作为收边钢轨基础的部分透水混凝土基层为边模板浇筑其余的透水混凝土基层，然后在透水混凝土基层上铺设透水土工布，在透水土工布上设置干硬性水泥砂浆层，在干硬性水泥砂浆层上铺设透水砖面层，施工完后采用细砂扫缝，直到充满砖缝为止；

S4：开挖集水箱基槽，在集水箱侧壁和底面分别预留第二软式透水管、连接管及喷灌给水管的接口，在集水箱内设置好倾斜的过滤网；

S5：将喷灌给水管与集水箱连接并引至地面乔木上固定，在喷灌给水管顶端设置喷头，最后进行回填集水箱基槽，回填采用透水性好的砂土回填。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供的生态长廊海绵绿道循环系统，通过在干硬性砂浆层下设置透水土工布，并采用废弃钢轨收边，利用透水土工布的反滤作用，将干硬性砂浆层的砂浆保护在透水混凝土基层和透水砖面层之间，能较好的防止砂浆流失；通过在土基层顶面上设置防水土工布，能防止路基下路床长期受水浸泡而导致沉降；通过设置倾斜的集水箱，能加大循环水的利用效率；通过将集水箱设置高于市政排水管，能防止水量大时造成回流。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种生态长廊海绵绿道循环系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的集水箱的放大结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种生态长廊海绵绿道循环系统的结构示意图；

图中：1、收边钢轨；2、透水砖面层；3、配件；4、干硬性砂浆层；5、透水土工布；6、透水混凝土基层；7、级配碎石垫层；8、防水土工布；9、土基层；10、第一软式透水管；11、第二软式透水管；12、市政排水管；13、连接管；14、集水箱；141、过滤网；15、喷灌给水管；16、喷头；17、吸水纤维缆绳；18、多孔吸水陶瓷颗粒；19、电热丝；20、冷凝水箱；21、第一管道、22、第二管道。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1～2所示，本发明实施例提供一种生态长廊海绵绿道循环系统，所述循环系统从上至下依次包括：透水砖面层2、干硬性砂浆层4、透水土工布5、透水混凝土基层6、级配碎石垫层7、防水土工布8和土基层9；

其中，所述透水砖面层2两侧边缘设置有收边钢轨1，所述级配碎石垫层7中埋设有第一软式透水管10，所述收边钢轨1和所述第一软式透水管10均沿绿道长度方向设置，所述级配碎石垫层7中还沿绿道宽度方向均匀间隔的埋设有多根第二软式透水管11，所述第二软式透水管11一端连通在所述第一软式透水管10上，另一端伸出所述级配碎石垫层7外且与一集水箱14侧壁连通，所述集水箱14埋设于所述绿道一旁的地基中且倾斜设置，所述集水箱14的下方还埋设有市政排水管12，所述集水箱14的底面最高端通过连接管13与所述市政排水管12连通，所述集水箱14的底面最低端与一底端埋设于地下的喷灌给水管15连通，喷灌给水管15顶端位于地面以上且连接有用于浇洒绿植的喷头16。

上述实施例在使用过程中，雨水首先经过透水砖面层2下渗通过透水土工布5，这里设置透水土工布5允许水流出，而不允许砂浆流出，同时绿道两侧边缘设置的收边钢轨1能封住砂浆不至于砂浆流失，雨水继续向下通过透水混凝土基层6后进入级配碎石垫层7，在级配碎石垫层7得到初步过滤后，再被第一软式透水管10收集，然后进入第二软式透水管11，通过第二软式透水管11排入集水箱14，级配碎石垫层7下的防水土工布8可防止水分透入路床，经初步过滤后的净水被收集在集水箱14，通过喷灌给水接入地面上进行喷灌。

上述实施例提供的生态长廊海绵绿道循环系统，通过在干硬性砂浆层4下设置透水土工布5，并采用废弃钢轨收边，利用透水土工布5的反滤作用，将干硬性砂浆层4的砂浆保护在透水混凝土基层6和透水砖面层2之间，能较好的防止砂浆流失；通过在土基层9顶面上设置防水土工布8，能防止路基下路床长期受水浸泡而导致沉降；通过设置倾斜的集水箱14，能加大循环水的利用效率；通过将集水箱14设置高于市政排水管12，能防止水量大时造成回流。

上述实施例中的生态长廊海绵绿道循环系统的施工方法包括以下步骤：

S1：测量放线，开挖第一沟槽，在所述第一沟槽的底面形成所述循环系统的土基层9顶面，在所述土基层9顶面上开挖第二沟槽，进行市政排水管12施工，在所述市政排水管12上每隔预设距离设置一根连接管13，这里的预设距离为15m；

S2：第二沟槽回填，测量放线，进行土基层9顶面整平压实，压实度要求93％；

S3：在土基层9顶面上设置防水土工布8，在防水土工布8上设置第一软式透水管10和第二软式透水管11，这里第一软式透水管10和第二软式透水管11的管径均为50mm，再在防水土工布8上铺设级配碎石垫层7，这里级配碎石垫层7的厚度为200mm，接着浇筑作为收边钢轨1基础的部分透水混凝土基层6，该部分透水混凝土基层6的厚度为150mm，然后将收边钢轨1固定于基础上，将收边钢轨1及作为收边钢轨1基础的部分透水混凝土基层6为边模板浇筑其余的透水混凝土基层6，其余的透水混凝土基层6厚度也为150mm，然后在透水混凝土基层6上铺设透水土工布5，在透水土工布5上设置干硬性水泥砂浆层，这里干硬性水泥砂浆层的厚度为30mm，水泥与砂子的质量比为1:6，在干硬性水泥砂浆层上铺设透水砖面层2，施工完后采用细砂扫缝，直到充满砖缝为止；

S4：开挖集水箱14基槽，在集水箱14侧壁和底面分别预留第二软式透水管11、连接管13及喷灌给水管15的接口，在集水箱14内设置好倾斜的过滤网141；

S5：将喷灌给水管15与集水箱14连接并引至地面乔木上固定，在喷灌给水管15顶端设置喷头16，最后进行回填集水箱14基槽，回填采用透水性好的砂土回填。

在另一实施例中，所述收边钢轨1通过配件3连接固定于所述透水混凝土基层6上。

在另一实施例中，所述土基层9截面为梯形，这样利于多余渗水往绿道两侧的绿化带汇集，所述第一软式透水管10通过三通接头与所述第二软式透水管11连通。

在另一实施例中，所述集水箱14内设置有倾斜的过滤网141，以过滤从所述第二软式透水管11排入所述集水箱14的水，其中，所述集水箱14的底面最高端靠近所述第二软式透水管11，所述过滤网141的最低端连接于所述集水箱14底面且位于所述连接管13与所述集水箱14底面连通的管口下方。本实施例中通过在集水箱14内设置过滤网141，使没有被级配碎石垫层7初步过滤干净的雨水通过集水箱14内的过滤网141再次过滤，能保证循环水得到多重净化，既能防止杂质堵塞喷灌给水管15，又能保证喷灌水质，而留在过滤网141上的残渣又可沿连接管13进入市政排水管12。

在另一实施例中，所述连接管13管径大于所述第二软式透水管11管径，这样可以保证集水箱14流入市政排水管12道的出水速率大于第二软式透水管11流入集水箱14的进水速率，防止集水箱14水量囤积。

在另一实施例中，如图3所示，所述第一软式透水管10和第二软式透水管11中均填充有吸水纤维缆绳17，且所述第二软式透水管11中的吸水纤维缆绳17与第一软式透水管10中的吸水纤维缆绳17抵接；

所述过滤网141一端连接于所述集水箱14连接第二软式透水管11的侧壁下端，另一端连接于所述集水箱14的内顶部，以将所述集水箱14内部分隔为靠近所述第二软式透水管11的蒸发区和远离所述第二软式透水管11的集水区，所述蒸发区内填充有多孔吸水陶瓷颗粒18，所述过滤网141的孔径小于所述多孔吸水陶瓷颗粒18的粒径，以兜住所述多孔吸水陶瓷颗粒18，所述第二软式透水管11中的吸水纤维缆绳17延伸至所述蒸发区内，所述蒸发区内还设置有电热丝19，以将多孔吸水陶瓷颗粒18中的水分蒸发；

所述集水箱14上方的地基中埋设有倾斜的冷凝水箱20，所述集水箱14位于所述蒸发区的顶部区域通过第一管道21与所述冷凝水箱20的侧壁连通，所述冷凝水箱20底部最低端通过第二管道22与所述集水箱14位于所述集水区的顶部区域连通。

上述实施例在使用过程中，所述第一软式透水管10和第二软式透水管11中的吸水纤维缆绳17通过毛细作用将级配碎石垫层7中的渗水吸收，而第二软式透水管11中的吸水纤维缆绳17又伸入至集水箱14的蒸发区，蒸发区中的电热丝19加热会后就会蒸发多孔吸水陶瓷中蕴含的水分，这样多孔吸水陶瓷干燥后就会从第二软式透水管11中的吸水纤维缆绳17吸水，水分就会不断从级配碎石垫层7吸收至集水箱14的蒸发区，而集水箱14蒸发区产生的水蒸汽通过第一管道21后进入冷凝水箱20，在冷凝水箱20中温度降低后，水蒸汽又凝结成水滴汇集在冷凝水箱20底部形成水流，而冷凝水箱20底部又设置有连通集水箱14集水区的第二管道22，因此，水流最终又沿第二管道22流回集水箱14内。

由于第一个实施例中的生态长廊海绵绿道循环系统在使用时，水分从级配碎石垫层7渗入第一软式透水管10和第二软式透水管11始终依靠自然渗透，渗入速度始终较慢，此时，级配碎石垫层7及其以上各层还是会有水分囤积。上述实施例在自然渗透的基础上，增加毛细作用将级配碎石垫层7中的渗水导入集水箱14内，再蒸发冷凝循环，大大加快了水分从级配碎石垫层7及其以上各层进入集水箱14的速度，减少了水分囤积。

上述实施例的施工方法基本与第一个实施例相同，区别在于：

在步骤S3中的第一软式透水管10和第二软式透水管11，在施工前先用吸水纤维缆绳17填充好；

在步骤S4中的集水箱14，在其制作时先在集水箱14内安装过滤网141和电热丝19及填充多孔吸水陶瓷，然后在集水箱14底面、侧壁以及顶部开设相应的孔洞。当集水箱14放入集水箱14基槽后，将第二软式透水管11、连接管13、第一管道21、第二管道22和喷灌给水管15分别连接到集水箱14上，回填部分集水箱14基槽，使第一管道21、第二管道22顶端露出，再将冷凝水箱20连接在第一管道21、第二管道22，最后完全回填集水箱14基槽。

本发明不局限于上述实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种生态长廊海绵绿道循环系统，其特征在于，所述循环系统从上至下依次包括：透水砖面层、干硬性砂浆层、透水土工布、透水混凝土基层、级配碎石垫层、防水土工布和土基层；

其中，所述透水砖面层两侧边缘设置有收边钢轨，所述级配碎石垫层中埋设有第一软式透水管，所述收边钢轨和所述第一软式透水管均沿绿道长度方向设置，所述级配碎石垫层中还沿绿道宽度方向均匀间隔的埋设有多根第二软式透水管，所述第二软式透水管一端连通在所述第一软式透水管上，另一端伸出所述级配碎石垫层外且与一集水箱侧壁连通，所述集水箱埋设于所述绿道一旁的地基中且倾斜设置，所述集水箱的下方还埋设有市政排水管，所述集水箱的底面最高端通过连接管与所述市政排水管连通，所述集水箱的底面最低端与一底端埋设于地下的喷灌给水管连通，喷灌给水管顶端位于地面以上且连接有用于浇洒绿植的喷头。

2.如权利要求1所述的生态长廊海绵绿道循环系统，其特征在于：所述收边钢轨通过配件连接固定于所述透水混凝土基层上。

3.如权利要求1所述的生态长廊海绵绿道循环系统，其特征在于：所述土基层截面为梯形，所述第一软式透水管通过三通接头与所述第二软式透水管连通。

4.如权利要求1所述的生态长廊海绵绿道循环系统，其特征在于：所述连接管管径大于所述第二软式透水管管径。

5.如权利要求1所述的生态长廊海绵绿道循环系统，其特征在于：所述集水箱内设置有倾斜的过滤网，以过滤从所述第二软式透水管排入所述集水箱的水，其中，所述集水箱的底面最高端靠近所述第二软式透水管，所述过滤网的最低端连接于所述集水箱底面且位于所述连接管与所述集水箱底面连通的管口下方。

6.如权利要求5所述的生态长廊海绵绿道循环系统，其特征在于：所述第一软式透水管和第二软式透水管中均填充有吸水纤维缆绳，且所述第二软式透水管中的吸水纤维缆绳与第一软式透水管中的吸水纤维缆绳抵接；

所述过滤网一端连接于所述集水箱连接第二软式透水管的侧壁下端，另一端连接于所述集水箱的内顶部，以将所述集水箱内部分隔为靠近所述第二软式透水管的蒸发区和远离所述第二软式透水管的集水区，所述蒸发区内填充有多孔吸水陶瓷颗粒，所述过滤网的孔径小于所述多孔吸水陶瓷颗粒的粒径，以兜住所述多孔吸水陶瓷颗粒，所述第二软式透水管中的吸水纤维缆绳延伸至所述蒸发区内，所述蒸发区内还设置有电热丝，以将多孔吸水陶瓷颗粒中的水分蒸发；

所述集水箱上方的地基中埋设有倾斜的冷凝水箱，所述集水箱位于所述蒸发区的顶部区域通过第一管道与所述冷凝水箱的侧壁连通，所述冷凝水箱底部最低端通过第二管道与所述集水箱位于所述集水区的顶部区域连通。

7.一种生态长廊海绵绿道循环系统的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：测量放线，开挖第一沟槽，在所述第一沟槽的底面形成所述循环系统的土基层顶面，在所述土基层顶面上开挖第二沟槽，进行市政排水管施工，在所述市政排水管上每隔预设距离设置一根连接管；

S2：第二沟槽回填，测量放线，进行土基层顶面整平压实；

S3：在土基层顶面上设置防水土工布，在防水土工布上设置第一软式透水管和第二软式透水管，再在防水土工布上铺设级配碎石垫层，接着浇筑作为收边钢轨基础的部分透水混凝土基层，然后将收边钢轨固定于基础上，将收边钢轨及作为收边钢轨基础的部分透水混凝土基层为边模板浇筑其余的透水混凝土基层，然后在透水混凝土基层上铺设透水土工布，在透水土工布上设置干硬性水泥砂浆层，在干硬性水泥砂浆层上铺设透水砖面层，施工完后采用细砂扫缝，直到充满砖缝为止；

S4：开挖集水箱基槽，在集水箱侧壁和底面分别预留第二软式透水管、连接管及喷灌给水管的接口，在集水箱内设置好倾斜的过滤网；

S5：将喷灌给水管与集水箱连接并引至地面乔木上固定，在喷灌给水管顶端设置喷头，最后进行回填集水箱基槽，回填采用透水性好的砂土回填。

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