CN112252115A - 海绵城市可回收利用雨水的道路结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海绵城市的道路结构，涉及市政工程领域，解决现有可实现雨水回收的市政道路结构复杂、成本高、不利于实施的问题。本发明采用的技术方案是：海绵城市可回收利用雨水的道路结构，包括人行道和绿化带，人行道的一侧或两侧设置排水沟，人行道的路面结构包括透水的面层，面层下侧依次设置过滤结构层和隔水板，隔水板上设置排水槽，排水槽的出水口位于排水沟，隔水板下侧设置为下垫层和基土层；排水沟的顶部设置雨水篦子和过滤结构；排水沟沿长度方向间隔设置地下蓄水池，排水沟与地下蓄水池连通，地下蓄水池的顶部设置取水井道。雨水过滤后流入排水沟，再流入地下蓄水池，最后通过取水井道取用。本发明用于海绵城市人行道路设计。
Description
技术领域
本发明涉及市政工程领域，具体是一种海绵城市中可回收、存储和利用雨水的道路结构。
背景技术
海绵城市理念在“2012低碳城市与区域发展科技论坛”中首次提出以来，得到了蓬勃的发展。传统城市建设中，道路硬化不透水，道路、建筑的排水主要依赖管沟及泵站等设施实现。一旦出现暴雨，城市道路短时间内容易形成积水，甚至内涝现象。尤其是在地势较底区域，内涝问题已经成为影响道路交通，甚至影响人们生活出行的重要问题。
将雨水引入地下进行存储，再作为市政绿化用水，不仅可节约水资源，而且能调节暴雨期间的径流量。例如，公告号为CN 209873995 U的专利公开了一种海绵城市建设用的道路雨水回收装置，包括绿化区、道路本体和底座，道路本体下表面焊接有净水箱，净水箱内部嵌入固定有微滤膜，净水箱内部位于微滤膜的下方嵌入固定有吸附层，且净水箱内部位于吸附层的下方嵌入固定有超滤膜，净水箱一侧外端面焊接有进水管，进水管一侧外端面焊接有蓄水箱，且进水管与蓄水箱连通。该装置可实现雨水的回收利用，但是结构复杂，而且需要微滤膜、超滤膜等耗材，使用成本高，市政道路设计时完全不会采用。
发明内容
本发明提供一种可收集并利用雨水的市政道路结构，解决现有可实现雨水回收的市政道路结构复杂、成本高、不利于实施的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：海绵城市可回收利用雨水的道路结构，包括人行道和绿化带，人行道的一侧或两侧设置排水沟，人行道的路面结构包括顶部的面层，面层选用透水材料，面层下侧设置过滤结构层，过滤结构层的底部设置隔水板，隔水板上设置排水槽，排水槽的出水口位于排水沟的侧壁，隔水板下侧设置下垫层，下垫层下侧为基土层；排水沟的顶部设置雨水篦子，雨水篦子的顶部设置过滤结构；排水沟沿长度方向间隔设置地下蓄水池，排水沟通过排水管与地下蓄水池连通，排水管向地下蓄水池倾斜布置，地下蓄水池的顶部设置取水井道，取水井道的顶部位于绿化带并通过盖板封闭。
具体的：人行道的路面结构自上而下依次为面层、砂垫层、碎石垫层、透水土工布、隔水板、下垫层和基土层。
进一步的是：面层为双层结构的透水混凝土层，其中上层为C25细骨料透水混凝土，厚度为50～70mm，骨料粒径5～6mm；下层为C25粗骨料透水混凝土，厚度为70～150mm，骨料粒径10～15mm；砂垫层的厚度为50mm，碎石垫层的厚度为150mm，隔水板的厚度为50mm，下垫层为厚200mm的C15细石现浇混凝土。
进一步的是：隔水板向排水沟倾斜布置，隔水板的上表面设置行列布置的凸起，凸起之间形成排水槽。
具体的：隔水板向排水沟倾斜的坡度为2％，排水槽的宽度为3mm、深度为2mm，排水槽的出水口设置PVC排水管，PVC排水管倾斜布置并贯穿排水沟的侧壁。
具体的：排水沟顶部的过滤结构为：排水沟顶部自上而下依次为卵石层或砾石层、透水土工布层和雨水篦子。
具体的：地下蓄水池为成品水箱或现浇水箱，埋深不低于60cm，排水沟间隔20m设置一个地下蓄水池。
具体的：取水井道为钢管，钢管竖直布置，钢管的下端位于地下蓄水池内部，钢管的上端位于绿化带。
进一步的是：绿化带设置喷淋设施，喷淋设施包括喷头和水管网路，地下蓄水池内设置水泵，水泵的尺寸小于取水井道的尺寸并悬吊于取水井道内，水泵的泵送管与水管网路相连。
本发明的有益效果是：人行道路表面的雨水经过面层直接下渗，在经过过滤结构层的过滤作用后，得到较为清澈的雨水，雨水在隔水板的阻隔、引流作用下流入排水沟。排水沟上部的雨水经过过滤结构后，得到较为清澈的雨水，雨水经雨水篦子流入排水沟。排水沟中过滤后的雨水流入地下蓄水池进行存储，并通过取水井道进行利用。具体来看，本发明具有以下优点，第一、可以使人行道路表面的雨水有效集中收集至地下蓄水池，地下蓄水池蓄满后，排水沟还可以通过径流方式排水，避免出现路面积水问题。第二、人行道的路面结构设置过滤结构层，同时在排水沟的顶部设置雨水篦子和过滤结构，确保进入排水沟的雨水的洁净度，利于后期通过水泵抽出作为绿化用水，从而缓解市政景观供水压力。
人行道的路面结构自上而下依次为面层、砂垫层、碎石垫层、透水土工布、隔水板、下垫层和基土层，整个路面结构便于施工，造价低。地下蓄水池为成品水箱或现浇水箱，保证地下蓄水池的密闭性，避免渗漏问题。
附图说明
图1是本发明海绵城市可回收利用雨水的道路结构实施例的示意图。
图2是图1中A区域的放大图。
图3是图1中雨水篦子的平面示意图。
图4是图1中隔水板的平面示意图。
附图标记：人行道1、面层11、砂垫层12、碎石垫层13、透水土工布14、隔水板15、下垫层16、绿化带2、排水沟3、雨水篦子31、透水土工布层32、卵石层或砾石层33、基土层4、地下蓄水池5、取水井道51、盖板52、喷淋设施6、水泵7。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明海绵城市可回收利用雨水的道路结构，包括人行道和绿化带，人行道的一侧或两侧设置排水沟，排水沟的另一侧设置绿化带。例如，如图1所示，人行道1的两侧分别设置排水沟3，排水沟3远离人行道1的一侧为绿化带2。
人行道1的路面结构包括顶部的面层11，面层11选用透水材料，实现雨水的下渗，保持路面不积水，并能有效过滤路面雨水中的树叶、垃圾、体积较大颗粒等进入道路结构层。例如，面层11为双层结构的透水混凝土层，其中上层为C25细骨料透水混凝土，厚度为50～70mm，骨料粒径5～6mm；下层为C25粗骨料透水混凝土，厚度为70～150mm，骨料粒径10～15mm。面层11下侧为过滤结构层，过滤结构层用于对雨水进行过滤，同时承载上部的面层11。例如，过滤结构层自上而下依次为砂垫层12、碎石垫层13和透水土工布14。砂垫层12和碎石垫层13的层厚根据工程实际情况设置，例如砂垫层12的厚度为50mm，碎石垫层13的厚度为150mm。砂垫层12和碎石垫层13可有效过滤雨水中的颗粒物。透水土工布14进一步对雨水进行过滤，得到较为清澈的过滤水。为了保证透水土工布14的过滤效果，透水土工布14的单层厚度为3mm或更厚，同时还需具备优良的抗拉、抗撕裂性能，透水土工布14可选用单层或双层结构。
透水土工布14的底部设置隔水板15，隔水板15选用不透水或不易透水的材质，用于隔离、引流过滤后的雨水，隔水板15最好选用工厂制造的成品。隔水板15可水平布置，更好的方案是隔水板15向排水沟3倾斜布置，例如隔水板15向排水沟3倾斜的坡度为2％。为了提高隔水板15的排水效果，隔水板15上设置排水槽，排水槽的出水口位于排水沟3的侧壁，以将过滤后的雨水引入排水沟3内。例如，参见图1和图4，隔水板15的上表面设置行列布置的凸起，凸起之间形成排水槽，排水槽呈连续的田字格结构。具体的，隔水板15的板厚50mm，排水槽的宽度为3mm、深度为2mm。为了避免隔水板15和排水沟3之间出现渗漏，排水槽的出水口设置PVC排水管，PVC排水管倾斜布置并贯穿排水沟3的侧壁。
隔水板15下侧设置下垫层16，下垫层16下侧为基土层4。下垫层16用于放置隔水板15，因此需要现场浇筑。例如，下垫层16为下垫层16为厚200mm的C15细石现浇混凝土，施工时需进行振捣、压实、找坡，同时与隔水板15良好连接，下垫层16和隔水板15之间可抹砂浆敷设。下垫层16和隔水板15之间需夯实平整，使隔水板15能承受上部荷载。
排水沟3设置于人行道的一侧或两侧，用于直接收集过滤后的雨水。排水沟3的顶部可设置连续的雨水篦子31，或者间隔设置雨水篦子31，雨水篦子31的顶部还设置过滤结构，用于阻隔树叶、垃圾等杂物进入排水沟3，使雨水经过过滤才能从排水沟3顶部流入排水沟3内。排水沟3最好现浇，在夯实素土层后，施工完砂垫层12和碎石垫层13后，现浇防水混凝土浇筑形成排水沟3。
雨水篦子31顶部过滤结构能过滤雨水中的杂质即可，例如过滤结构；排水沟3顶部自上而下依次为卵石层或砾石层33、透水土工布层32和雨水篦子31。卵石层或砾石层33用于透水并隔绝杂物进入排水沟，透水土工布层32可以防止碎石落入排水沟3，还能起到过滤雨水的作用。透水土工布层32可为单层或者双层的透水土工布。排水沟3沿长度方向间隔设置地下蓄水池5，排水沟3通过排水管与地下蓄水池5连通，排水管向地下蓄水池5倾斜布置。地下蓄水池5设置于较排水沟3更低的位置，以便于过滤后的雨水通过排水管自流流入地下蓄水池5。排水管位于排水沟3的一端还可以设置滤网。地下蓄水池5为成品水箱或现浇水箱，埋深不低于60cm，排水沟3间隔20m设置一个地下蓄水池5。地下蓄水池5的顶部设置取水井道51，取水井道51为取用地下蓄水池5内的雨水的通道。取水井道51的下端穿过地下蓄水池5的顶板，上端位于绿化带2并通过盖板52封闭，取用时打开盖板52即可。盖板52上最好设置撬棍预留孔，便于打开。取水井道51可预埋于基土层4内，可为混凝土结构或其他耐侵蚀的材质，例如为不锈钢钢管。取水井道51内可放入水泵7，以将地下蓄水池5内的雨水抽出使用。取水井道51的尺寸不宜太大，以能放下水泵7即可。取水井道51的横截面最好为圆形，且竖直放置，便于下放和悬挂水泵7。绿化带2设置喷淋设施6，喷淋设施6包括喷头和水管网路，水管网路连接多个喷头，地下蓄水池5内设置水泵7，水泵7的尺寸小于取水井道51的尺寸并悬吊于取水井道51内，水泵7的泵送管与水管网路相连。
Claims (9)
1.海绵城市可回收利用雨水的道路结构，包括人行道(1)和绿化带(2)，人行道(1)的一侧或两侧设置排水沟(3)，人行道(1)的路面结构包括顶部的面层(11)，面层(11)选用透水材料，其特征在于：面层(11)下侧设置过滤结构层，过滤结构层的底部设置隔水板(15)，隔水板(15)上设置排水槽，排水槽的出水口位于排水沟(3)的侧壁，隔水板(15)下侧设置下垫层(16)，下垫层(16)下侧为基土层(4)；排水沟(3)的顶部设置雨水篦子(31)，雨水篦子(31)的顶部设置过滤结构；排水沟(3)沿长度方向间隔设置地下蓄水池(5)，排水沟(3)通过排水管与地下蓄水池(5)连通，排水管向地下蓄水池(5)倾斜布置，地下蓄水池(5)的顶部设置取水井道(51)，取水井道(51)的顶部位于绿化带(2)并通过盖板(52)封闭。
2.如权利要求1所述的海绵城市可回收利用雨水的道路结构，其特征在于：人行道(1)的路面结构自上而下依次为面层(11)、砂垫层(12)、碎石垫层(13)、透水土工布(14)、隔水板(15)、下垫层(16)和基土层(4)。
3.如权利要求2所述的海绵城市可回收利用雨水的道路结构，其特征在于：面层(11)为双层结构的透水混凝土层，其中上层为C25细骨料透水混凝土，厚度为50～70mm，骨料粒径5～6mm；下层为C25粗骨料透水混凝土，厚度为70～150mm，骨料粒径10～15mm；砂垫层(12)的厚度为50mm，碎石垫层(13)的厚度为150mm，隔水板(15)的厚度为50mm，下垫层(16)为厚200mm的C15细石现浇混凝土。
4.如权利要求1所述的海绵城市可回收利用雨水的道路结构，其特征在于：隔水板(15)向排水沟(3)倾斜布置，隔水板(15)的上表面设置行列布置的凸起，凸起之间形成排水槽。
5.如权利要求4所述的海绵城市回收利用雨水的道路结构，其特征在于：隔水板(15)向排水沟(3)倾斜的坡度为2％，排水槽的宽度为3mm、深度为2mm，排水槽的出水口设置PVC排水管，PVC排水管倾斜布置并贯穿排水沟(3)的侧壁。
6.如权利要求1所述的海绵城市可回收利用雨水的道路结构，其特征在于：排水沟(3)顶部的过滤结构为：排水沟(3)顶部自上而下依次为卵石层或砾石层(33)、透水土工布层(32)和雨水篦子(31)。
7.如权利要求1～6任一权利要求所述的海绵城市可回收利用雨水的道路结构，其特征在于：地下蓄水池(5)为成品水箱或现浇水箱，埋深不低于60cm，排水沟(3)间隔20m设置一个地下蓄水池(5)。
8.如权利要求1～6任一权利要求所述的海绵城市可回收利用雨水的道路结构，其特征在于：取水井道(51)为钢管，钢管竖直布置，钢管的下端位于地下蓄水池(5)内部，钢管的上端位于绿化带(2)。
9.如权利要求1～6任一权利要求所述的海绵城市可回收利用雨水的道路结构，其特征在于：绿化带(2)设置喷淋设施(6)，喷淋设施(6)包括喷头和水管网路，地下蓄水池(5)内设置水泵(7)，水泵(7)的尺寸小于取水井道(51)的尺寸并悬吊于取水井道(51)内，水泵(7)的泵送管与水管网路相连。
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