CN113338095A - 一种海绵型道路和绿地一体化系统 - Google Patents

Abstract

本专利涉及一种海绵型道路和绿地一体化系统，属于路面基础结构的保护和排水系统，包括路面、供水装置和绿地；其中，路面的下方具有安装空间；绿地位于路面的一侧或两侧；供水装置置于安装空间内与路面连接，以备在路面上行人间歇下压的作用下向绿地供水。本发明充分利用了人行步道承压的特征，保护土壤防止受到水的侵蚀，采用循序渐进给植物浇洒的方式，促进植物对于水分的吸收，发挥调蓄雨水的长效作用。

Description

一种海绵型道路和绿地一体化系统

技术领域

本专利属于城市绿地与海绵城市建设技术领域，具体而言涉及路面基础的水生态基础保护设施，尤其涉及一种海绵型道路和绿地一体化系统。

背景技术

海绵城市是指统筹发挥自然生态功能和人工干预功能，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式，有利于修复城市水生态、涵养水资源，增强城市防涝能力，扩大公共产品有效投资，提高新型城镇化质量，促进人与自然和谐发展；目前来讲，海绵型道路建设关注于雨水的渗透、储存和利用，而忽视了对于两侧植被的影响，按照传统设计思路，道路两侧植被存在一次性灌溉饱和的问题，或者，长期灌溉不足的问题，这些问题影响道路两旁绿色植被的生长。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种海绵型道路和绿地一体化系统，用以解决现有海绵城市道路两侧绿地存在一次性灌溉饱和或者长期灌溉不足的问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种海绵型道路和绿地一体化系统，包括：

路面，路面的下方具有安装空间；

绿地，位于路面的一侧或两侧；

供水装置，置于安装空间内与路面连接，以备在路面上行人间歇下压的作用下向绿地供水。

进一步地，路面包括由上向下铺设的面层、第一缓冲层、承压板、第二缓冲层、底层和基础。

进一步地，第二缓冲层与底层之间设置粘接层。

进一步地，供水装置包括：

储水箱，储水箱与市政雨水管网连接，以备储集雨水；

活塞，活塞置于储水箱内，与储水箱的内壁滑动密封接触；

伸缩弹簧杆，伸缩弹簧杆的一端与活塞连接，另一端与路面的承压板连接；

出水管，出水管具有进水口和出水口，进水口与储水箱的内部储水空间连通，出水口延伸至绿地的上方。

进一步地，出水管的数量至少为两条，以分别向路面两侧的绿地供水。

进一步地，伸缩弹簧杆的数量为多个，且均匀布置。

进一步地，储水箱包括顶壁、底壁和侧壁；顶壁的中心设有第一通孔，以备伸缩弹簧杆穿过；侧壁设有第二通孔，以备与市政雨水管网连接。

进一步地，供水装置还包括气压调节装置，以备调节储水箱内的气压。

进一步地，气压调节装置包括气压调节管，气压调节管的一端通过单向通气阀与储水箱侧壁上的第四通孔连接，以供储水箱内的空气单向流出；气压调节管的另一端的通气口伸出路面的安装空间，并与大气连通。

进一步地，气压调节装置还包括通气支管，通气支管的一端接入气压调节管，另一端与储水箱顶壁上的第三通孔连接，以备调节储水箱内活塞上方的气压。

进一步地，出水管的出水口安装有旋转喷头。

进一步地，路面为慢行步道路面。

进一步地，绿地包括素土层以及铺设于素土层上的种植土和填料层。

进一步地，种植土和填料层与素土层之间铺设有透水土工布。

进一步地，绿地设有溢流式雨水口。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

a）本发明提供的海绵型道路和绿地一体化系统，将路面设置为悬空状态，悬空的路面具有承重功能，路面下的空间内设置供水装置，供水装置内储集有回收的雨水，利用行人行走或慢跑过程对地面的压力，路面间歇性的挤压供水装置，将储水箱内的雨水通过出水管挤出，从而持续喷洒灌溉道路一侧的植被，不仅提升了灌溉的持续性，实现调蓄雨水长效使用，而且无需额外耗能，减少了碳排放，满足城市海绵建设要求。

b）本发明提供的海绵型道路和绿地一体化系统，供水装置的结构简单，施工方便，成本低，可以广泛设置于公园、居住小区的慢行步道，充分利用了人行步道承压的特征，既兼顾了海绵型道路的功能，又促进道路两侧植被生长，减少设备额外耗能所产生的碳排放，形成可持续的道路与绿地系统。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书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说明书实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的海绵型道路和绿地一体化系统的路面的结构示意图；

图2为本发明的海绵型道路和绿地一体化系统的供水装置的结构示意图；

图3为本发明的海绵型道路和绿地一体化系统的结构示意图。

附图标记：

100-路面；200-供水装置；300-绿地；

1-面层；2-第一缓冲层；3-承压板；4-粘接层；5-底层；6-基础；7-第二缓冲层；8-伸缩弹簧杆；9-储水箱；10-出水管；11-活塞；12-市政雨水管网；13-种植土和填料层；14-素土层；15-透水土工布；16-溢流式雨水口；17-气压调节装置；18-气压调节管；19-单向通气阀；20-通气口；21-通气支管。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为便于对本申请实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本申请实施例的限定。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。

本发明的一个具体实施例，如图1-3所示，公开了一种海绵型道路和绿地一体化系统，包括：

路面100，路面100的下方具有安装空间；

绿地300，位于路面100的一侧或两侧；

供水装置200，供水装置200置于路面100下方的安装空间内，以备在路面100上行人间歇下压的作用下向绿地300供水。

本实施例中的路面为悬空状态，悬空路面的下方空间内设置供水装置，供水装置内储集有市政雨水管网12供入的回收雨水，利用行人行走或慢跑过程对路面的压力挤压供水装置，将储水箱内的雨水通过出水管挤出，从而持续喷洒灌溉道路旁的植被，不仅提升了灌溉的持续性，而且无需额外耗能，减少了碳排放，满足城市海绵建设要求。

本实施例中，图1所示，路面100包括由上向下铺设的面层1、第一缓冲层2、承压板3、第二缓冲层7、底层5和基础6；其中，承压板3具有一定的承载能力，保证路面的安全性；第二缓冲层7与底层5之间设置粘接层4，起黏结作用，承压板3与供水装置200的伸缩弹簧杆8连接；第一缓冲层2和第二缓冲层7能够提升路面的缓冲性能，且第二缓冲层7设置在承压板3的下方，不仅为承压板3提供下降空间，而且有助于承压板3的复位，从而保证供水装置的工作持续性。

本实施例的一个可选实施方式，如图2所示，供水装置200包括储水箱9、出水管10、活塞11和伸缩弹簧杆8；其中，储水箱9与市政雨水管网12连通，以备储集雨水，利用市政雨水管网供水，使得雨水回用；活塞11置于储水箱9内，与储水箱9的内壁滑动密封接触，储水箱9的内壁形成活塞腔室，活塞11的顶端通过伸缩弹簧杆8与路面100的承压板3连接，伸缩弹簧杆8能够在路面上覆压力的作用下，驱动活塞11向下移动，并能够在上覆压力消失后自动恢复原状；出水管10具有进水口和出水口，进水口与储水箱9的内部储水空间连通，出水口延伸至绿地300的上方，以在活塞11下压时向绿地300喷水。

进一步地，伸缩弹簧杆8的数量为多个，且均匀布置在活塞11与路面100之间，通过设置多个伸缩弹簧杆8能够使活塞的受力更加均匀，确保活塞在竖直方向移动，提升了活塞的移动通畅性。

为了保证储水箱9内始终具有足够的雨水量，根据储水箱9内的液面高度信息，通过市政雨水管网12向储水箱9补入雨水，使储水箱9内始终保持一定液面高度，保证供水的持续性。

为了扩大出水管10向绿地的喷洒面积，出水管10的出水口安装有旋转喷头，利用水流的离心作用和反作用力的推动作用，使喷头边喷水边旋转，以此增大喷洒面积，喷洒更均匀。

考虑到慢行步道路面可能位于两块绿地的中间，在此情况下，为了实现同一供水装置同时向路面两侧的绿地供水，出水管10的数量至少为两条，以分别向路面100两侧的绿地300供水，提升了供水装置的灌溉效率。

本实施例中，储水箱9包括顶壁、底壁和侧壁；储水箱9的顶壁的中心设有第一通孔，以备伸缩弹簧杆8穿过；储水箱9的侧壁设有第二通孔，以备与市政雨水管网12连接。

为了防止因储水箱内气压变化，影响活塞11的顺利移动，供水装置200还包括气压调节装置17，以备调节储水箱9内的气压。

本实施例的一个可选实施方式，气压调节装置17包括气压调节管18，气压调节管18的一端通过单向通气阀19与储水箱9侧壁上的第四通孔连接，以供储水箱9内的空气单向流出；气压调节管18的另一端的通气口20伸出路面100的安装空间，并与大气连通。进一步地，气压调节装置17还包括通气支管21，通气支管21的一端接入气压调节管18，另一端与储水箱9顶壁上的第三通孔连接，以备调节储水箱9内活塞11上方的气压。

具体而言，储水箱9的顶壁上还设有第三通孔，储水箱9的侧壁上设有第四通孔；第四通孔上安装单向通气阀19，单向通气阀19与气压调节管18连接，只允许外界气体经气压调节管18进入储水箱9内。当活塞11在下移过程中，外部气体经通气支管21进入储水箱9的顶部空间；当活塞11上移复位过程中，储水箱9的顶部空间气体从通气支管21排出，同时外界气体能够通过气压调节管18从单向通气阀19单向进入储水箱9的下部空间，从而实现储水箱9内的气压平衡，确保活塞的顺利移动，提升供水装置的工作稳定及可靠性，实现持续灌溉绿地。

本实施例中，为了防止活塞11下移过程中，储水箱9中的雨水从市政雨水管网12排出，影响绿地的灌溉效果。在市政雨水管网12上靠近储水箱9的位置设置单向通水阀，或者，在储水箱9侧壁上的第二通孔安装单向通水阀，单向通水阀只允许雨水流入储水箱9，不能反向经市政雨水管网12回流。

本实施例中，绿地300包括素土层14以及铺设于素土层14上的种植土和填料层13；种植土和填料层13与素土层14之间铺设有透水土工布15，将种植土和填料层13与素土层14隔开。

当降雨量过大或者供水装置200向绿地供水量过多时，绿地地表会积水，为了避免积水过深影响植被正常生长，绿地300设有溢流式雨水口16，当雨水水位超过溢流式雨水口16的进水口高度时，雨水通过溢流式雨水口16溢出，从而避免绿地积水过深对植被造成损伤。

本实施例的供水装置的工作过程如下：

当路面上行人走动或慢跑时，行人通过踩压地面，会对路面施加向下压力，压力传导至第一缓冲层2，由于第一缓冲层2与承压板3的顶层相粘连，第一缓冲层2受到挤压，同时将压力传导至承压板3，承压板3挤压下部的第二缓冲层7，下部第二缓冲层7受挤压变形，此时承压板3下移，伸缩弹簧杆8下移，伸缩弹簧杆8在上覆压力作用下收缩，并向下传递压力，使活塞11向下运动，压缩储水箱9中的空气，进而通过出水管10挤出储水箱9内的雨水，喷洒灌溉道路旁的绿地；当路面100的上覆压力消失或减弱后，伸缩弹簧杆8在自身恢复弹力以及缓冲层恢复力的作用下复位至初始状态，路面100上升至原位，伸缩弹簧杆8和两层缓冲层恢复原状的同时带动活塞11复位，活塞11复位过程中挤压储水箱9内活塞11上部的空间，储水箱9内活塞11上部的空间通过通气支管21取得气压平衡，储水箱9内活塞11的下部空间通过单向通气阀19及气压调节管18恢复与外界气压平衡。待下一次行人踩踏时，再次进行上述过程对绿地进行喷水，重复上述过程以实现对绿地的持续浇水。

本实施例中，路面100优选慢行步道路面，供水装置可以设置于公园、居住小区的慢行步道，供水装置充分利用了人行步道承压的特征，利用行人行走或慢跑过程对地面的压力，传导至供水装置，将行人的动能转化为弹性势能，以持续挤压供水装置，将储水箱内的雨水通过出水管挤出，从而持续喷洒灌溉道路一侧的植被，提升了灌溉的持续性，循序渐进的灌溉方式能够促进植物对于水分的吸收，发挥调蓄雨水的长效作用，且无需额外耗能，减少碳排放，满足城市海绵建设要求。

以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海绵型道路和绿地一体化系统，其特征在于，包括：

路面（100），所述路面（100）的下方具有安装空间；

绿地（300），位于所述路面（100）的一侧或两侧；

供水装置（200），置于所述安装空间内与所述路面（100）连接，以备在路面（100）上行人间歇下压的作用下向所述绿地（300）供水。

2.根据权利要求1所述的海绵型道路和绿地一体化系统，其特征在于，所述路面（100）包括由上向下铺设的面层（1）、第一缓冲层（2）、承压板（3）、第二缓冲层（7）、底层（5）和基础（6）。

3.根据权利要求2所述的海绵型道路和绿地一体化系统，其特征在于，所述第二缓冲层（7）与所述底层（5）之间设置粘接层（4）。

4.根据权利要求2所述的海绵型道路和绿地一体化系统，其特征在于，所述供水装置（200）包括：

储水箱（9），所述储水箱（9）与市政雨水管网（12）连接，以备储集雨水；

活塞（11），所述活塞（11）置于所述储水箱（9）内，与所述储水箱（9）的内壁滑动密封接触；

伸缩弹簧杆（8），所述伸缩弹簧杆（8）的一端与所述活塞（11）连接，另一端与所述路面（100）的承压板（3）连接；

出水管（10），出水管（10）具有进水口和出水口，所述进水口与储水箱（9）的内部储水空间连通，所述出水口延伸至所述绿地（300）上方。

5.根据权利要求4所述的海绵型道路和绿地一体化系统，其特征在于，所述供水装置（200）还包括气压调节装置（17），以备调节储水箱（9）内的气压。

6.根据权利要求4至5任一项所述的海绵型道路和绿地一体化系统，其特征在于，所述出水管（10）的出水口安装有旋转喷头。

7.根据权利要求6所述的海绵型道路和绿地一体化系统，其特征在于，所述路面（100）为慢行步道路面。

8.根据权利要求1所述的海绵型道路和绿地一体化系统，其特征在于，所述绿地（300）包括素土层（14）以及铺设于所述素土层（14）上的种植土和填料层（13）。

9.根据权利要求8所述的海绵型道路和绿地一体化系统，其特征在于，所述种植土和填料层（13）与所述素土层（14）之间铺设有透水土工布（15）。

10.根据权利要求9所述的海绵型道路和绿地一体化系统，其特征在于，所述绿地（300）设有溢流式雨水口（16）。

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