CN113914168A - 一种用于城市道路排水的透水结构 - Google Patents

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冯沁怡
麻钧晢
王其乐
朱晨阳
蒋晨鹏
陆艺文
李胜
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Abstract

本发明公开了一种用于城市道路排水的透水结构，包括铺设在土基上的透水路面，透水路面两侧分别设有第一路牙和第二路牙；所述透水路面包括透水混凝土层，透水混凝土层下方铺设有砂石层，砂石层下方铺设有石块层，石块层具有纵横交错的孔隙，砂石层上表面和下表面设有隔网；透水路面下方的土基内构造有蓄水仓，第一路牙内部开设有排水通道，排水通道底部与蓄水仓连通，第一路牙与石块层平齐的位置处开设有第一槽孔，第一路牙与透水混凝土层上表面平齐的位置处开设有第二槽孔，第一槽孔和第二槽孔均与排水通道连通。该用于城市道路排水的透水结构，具有路面自清洗和防鼓包的优点。

Description

一种用于城市道路排水的透水结构
技术领域
本发明属于城市道路排水技术领域，具体涉及一种用于城市道路排水的透水结构。
背景技术
城市排水系统是处理和排除城市污水和雨水的工程设施系统，透水混凝土路面具有透水性，下雨时能较快消除道路、广场的积水现象；当集中降雨时能减轻城市排水设施的负担，防止河流泛滥和水体污染，被广泛应用。
但是，现有的透水路面，存在雨水较多时不能及时渗透的问题，导致透水路面容易鼓包受损，且行人在经过透水路面时，路面受到压力会将积水挤压射出，影响人们正常行走，因此，需要进一步的改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于城市道路排水的透水结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于城市道路排水的透水结构，包括铺设在土基上的透水路面，透水路面两侧分别设有第一路牙和第二路牙；
所述透水路面包括透水混凝土层，透水混凝土层下方铺设有砂石层，砂石层下方铺设有石块层，石块层具有纵横交错的孔隙，砂石层上表面和下表面设有隔网；透水路面下方的土基内构造有蓄水仓，第一路牙内部开设有排水通道，排水通道底部与蓄水仓连通，第一路牙与石块层平齐的位置处开设有第一槽孔，第一路牙与透水混凝土层上表面平齐的位置处开设有第二槽孔，第一槽孔和第二槽孔均与排水通道连通，位于所述蓄水仓靠近第二路牙一侧的土基内具有除杂仓，蓄水仓与除杂仓之间穿设有U形管，位于U形管正下方的除杂仓底部连通有排水管。
在进一步的实施例中，所述U形管两端竖直向下，所述U形管位于除杂仓内的一端低于位于蓄水仓内的一端。
在进一步的实施例中，所述第二路牙内具有蓄压腔，蓄压腔内装置有活塞板，第二路牙与石块层对齐的位置处开设有第三槽孔，第三槽孔内部安装有止回阀，第二路牙朝向透水混凝土层一面的顶部设有喷头，第三槽孔和喷头均与蓄压腔连通。
在进一步的实施例中，所述除杂仓内部设有除杂机构，除杂机构包括转动安装在U形管下方的转轴，转轴表面等间距设有多扇桨叶，桨叶内部中空，桨叶的两侧壁上镶嵌有漏网，桨叶朝向U形管端部的一面开设有通槽，桨叶远离转轴的一侧通透且转动安装有转板，转板能够朝向远离通槽的一侧旋转开启。
在进一步的实施例中，所述转轴与活塞板之间设有联动组件，所述联动组件包括转动安装在除杂仓内的联动盘，联动盘与转轴之间通过第二皮带驱动连接，联动盘的一侧竖直设有贯穿活塞板端部的联动杆，联动杆上半部表面设有螺纹槽，联动盘朝向联动杆的一面边侧设有弧形齿条，联动杆下半部设有一对与弧形齿条配合的联动齿轮，一对联动齿轮以联动盘圆心对称。
在进一步的实施例中，所述第二槽孔内部设有挡板，挡板能够朝向排水通道一侧旋转开启，且挡板底部连接有配重条。
在进一步的实施例中，位于蓄水仓靠近第一路牙一侧的土基内竖直开设有排淤井，排淤井底部与蓄水仓连通。
在进一步的实施例中，所述蓄水仓和排淤井内设有排淤组件，排淤组件包括设置在蓄水仓内底部的输送带和安装在排淤井内的螺旋输送杆，输送带外表面等间距固定有多块刮板，螺旋输送杆底端通过传动件连接有驱动杆，驱动杆与输送带的转动轴之间通过第一皮带驱动连接。
本发明的技术效果和优点：该用于城市道路排水的透水结构，通过砂石层和石块层内纵横交错的孔隙，能够在小雨天将雨水快速渗透排入蓄水仓，利用蓄水仓实现缓冲渗透，相较于传统中直接通过透水路面直接渗透到土基中的方式，避免了透水混凝土层下方易积水鼓包的问题；利用第二槽孔可在大雨天将雨水直接排放到蓄水仓中，且利用U形管产生虹吸效应，雨水可持续排入除杂仓并落入排水管中，此结构可有效避免大雨天透水路面路面容易积水的问题；通过U形管的持续排水推动多块桨叶转动，配合过通槽和桨叶两侧的漏网，可将雨水中的杂质滞留在桨叶内，并在桨叶转动过程中利用转板旋转开启排放到除杂仓内；通过转轴转动带动联动盘转动，在弧形齿条和一对联动齿轮的传动配合下，能够驱动联动杆正反交替旋转，配合螺纹槽能带动活塞板往复升降，通过喷头实现对透水混凝土层的冲洗，有效解决了透水混凝土层容易吸附灰尘堵塞的问题；利用外界电机驱动螺旋输送杆旋转，在传动件、驱动杆和第一皮带的配合下，带动输送带旋转，配合刮板可将蓄水仓内部长时间蓄水渗透沉积的淤泥、树木枝叶以及昆虫尸体刮送至排淤井底部，并通过螺旋输送杆的旋转排出收集，形成有机肥料。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明的剖面图；
图4为本发明的第一路牙结构示意图；
图5为本发明的第二路牙结构示意图；
图6为本发明的排淤组件结构示意图；
图7为本发明的除杂机构结构示意图；
图8为本发明的联动组件结构示意图；
图9为本发明的透水路面结构示意图；
图10为本发明的桨叶结构示意图；
图11为本发明的挡板结构示意图。
图中：1土基、2透水路面、3第一路牙、4第二路牙、5蓄水仓、6除杂仓、7排水管、8U形管、9除杂机构、10排淤井、11排淤组件、12排水通道、13第一槽孔、14第二槽孔、15蓄压腔、16第三槽孔、17喷头、18活塞板、19输送带、20刮板、21螺旋输送杆、22传动件、23驱动杆、24第一皮带、25转轴、26桨叶、27联动组件、28联动杆、29联动盘、30第二皮带、31弧形齿条、32螺纹槽、33联动齿轮、34透水混凝土层、35砂石层、36石块层、37隔网、38通槽、39转板、40挡板、41配重条。
具体实施方式
结合附图，对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本发明申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖范围之内。
参照图1、图2、图3、图4和图8，包括铺设在土基1上的透水路面2，透水路面2两侧分别设有第一路牙3和第二路牙4；透水路面2包括透水混凝土层34，透水混凝土层34下方铺设有砂石层35，砂石层35下方铺设有石块层36，石块层36具有纵横交错的孔隙，砂石层35上表面和下表面设有隔网37；透水路面2下方的土基1内构造有蓄水仓5，第一路牙3内部开设有排水通道12，排水通道12底部与蓄水仓5连通，第一路牙3与石块层36平齐的位置处开设有第一槽孔13，第一路牙3与透水混凝土层34上表面平齐的位置处开设有第二槽孔14，第一槽孔13和第二槽孔14均与排水通道12连通，位于蓄水仓5靠近第二路牙4一侧的土基1内具有除杂仓6，蓄水仓5与除杂仓6之间穿设有U形管8，位于U形管8正下方的除杂仓6底部连通有排水管7。
在小雨天，雨水能够透过透水混凝土层34，砂石层35和石块层36内纵横交错的孔隙有利于渗透水的流动排放，通过第一槽孔13和排水通道12，渗透水能够快速流淌到蓄水仓5中，利用蓄水仓5进行蓄水渗透，相较于传统中直接通过透水路面2直接渗透到土基1中的方式，有效避免了透水混凝土层34下方易积水鼓包的问题，同时可解决行人踩踏有水溅射出的问题；
在大雨天，雨水路面的雨水可通过第二槽孔14直接排入蓄水仓5中，并通过U形管8排放到排水管7中，有利于缓解大雨天城市道路的排水压力。
参照图3，U形管8两端竖直向下，U形管8位于除杂仓6内的一端低于位于蓄水仓5内的一端。
在蓄水仓5中的水位高于U形管8弯曲部时，由于U形管8位于除杂仓6内的一端低于位于蓄水仓5内的一端，进而可产生虹吸效应，蓄水仓5中的雨水可持续排入排水管7中。
参照图5，第二路牙4内具有蓄压腔15，蓄压腔15内装置有活塞板18，第二路牙4与石块层36对齐的位置处开设有第三槽孔16，第三槽孔16内部安装有止回阀，第二路牙4朝向透水混凝土层34一面的顶部设有喷头17，第三槽孔16和喷头17均与蓄压腔15连通。
在活塞板18下降时，通过第三槽孔16能够将石块层36内的渗透水吸入蓄压腔15，活塞板18上升时，止回阀对第三槽孔16封堵，此时可推动蓄压腔15内的水从喷头17喷出，实现对透水混凝土层34的冲洗，有效解决了透水混凝土层34容易吸附灰尘堵塞的问题，喷头17采用单向喷头，以便于蓄压腔15蓄压吸水。
参照图3、图7和图10，除杂仓6内部设有除杂机构9，除杂机构9包括转动安装在U形管8下方的转轴25，转轴25表面等间距设有多扇桨叶26，桨叶26内部中空，桨叶26的两侧壁上镶嵌有漏网，桨叶26朝向U形管8端部的一面开设有通槽38，桨叶26远离转轴25的一侧通透且转动安装有转板39，转板39能够朝向远离通槽38的一侧旋转开启，
通过U形管8的持续排水，能够推动桨叶26以转轴25为轴心朝向蓄水仓一侧转动，在此过程中，雨水通过通槽38冲入桨叶26内部并由桨叶26两侧的漏网流出落入排水管7中，积水中的杂质则滞留在桨叶26内，在桨叶26转动至竖直向下时，转板39在重力的作用下自动旋转开启，桨叶26内滞留的杂质便会滑出落在除杂仓6内远离蓄水仓5的一侧，达到除杂的目的，防止排水管7堵塞难以清理；
参照图9，转轴25与活塞板18之间设有联动组件27，联动组件27包括转动安装在除杂仓6内的联动盘29，联动盘29与转轴25之间通过第二皮带30驱动连接，联动盘29的一侧竖直设有贯穿活塞板18端部的联动杆28，联动杆28上半部表面设有螺纹槽32，联动盘29朝向联动杆28的一面边侧设有弧形齿条31，联动杆28下半部设有一对与弧形齿条31配合的联动齿轮33，一对联动齿轮33以联动盘29圆心对称。
转轴25转动时能够通过第二皮带30带动联动盘29转动，在弧形齿条31分别经过一对联动齿轮33时，能够驱动联动杆28正反交替旋转，利用联动杆28的正反交替旋转，配合螺纹槽32能够带动活塞板18往复升降，在排水过程中实现对透水混凝土层34的自动冲洗，相较于人力或电力驱动活塞板18往复升降，节约能源，降低成本，同时在大雨天雨水冲刷下，会提高对透水混凝土层34的清洗效果，且避免了大雨过后雨水中的大量灰尘沉积在路面造成透水混凝土层34更容易堵塞的问题。
参照图4和图11，第二槽孔14内部设有挡板40，挡板40能够朝向排水通道12一侧旋转开启，且挡板40底部连接有配重条41。
在降雨量较小时，配重条41拉动挡板40处于竖直状态，实现对第二槽孔14的封堵，避免虫鼠的繁殖活动，在降雨量较大时，路面上的雨水在压力作用下推动挡板40朝向排水通道12旋转，雨水便可通过第二槽孔14直接排入蓄水仓5内，缓解城市道路的排水压力。
参照图3和图6，位于蓄水仓5靠近第一路牙3一侧的土基1内竖直开设有排淤井10，排淤井10底部与蓄水仓5连通，蓄水仓5和排淤井10内设有排淤组件11，排淤组件11包括设置在蓄水仓5内底部的输送带19和安装在排淤井10内的螺旋输送杆21，输送带19外表面等间距固定有多块刮板20，螺旋输送杆21底端通过传动件22连接有驱动杆23，驱动杆23与输送带19的转动轴之间通过第一皮带24驱动连接，传动件22为一对垂直分布的锥形齿轮，一对锥形齿轮分别与螺旋输送杆21和驱动杆23连接。
蓄水仓5经过长时间的蓄水、渗水，内部会沉积有较多的淤泥、树木枝叶以及昆虫尸体等，这些物质会自然形成有机肥料，当利用外界电机驱动螺旋输送杆21旋转时，在传动件22、驱动杆23和第一皮带24的配合下，能够带动输送带19旋转，输送带19旋转过程中利用刮板20可将蓄水仓5内部形成的有机肥料刮送至排淤井10底部，并通过螺旋输送杆21的旋转排出收集，实现资源的合理利用。
工作原理：该用于城市道路排水的透水结构，雨水量较小时透过透水混凝土层34和砂石层35，借助石块层36内纵横交错的孔隙和第一槽孔13，流入排水通道12并排放到蓄水仓5中，雨水可在蓄水仓5中聚集并渗透；雨水量较大时直接通过第二槽孔14流入排水通道12并排放到蓄水仓5中，利用U形管8产生虹吸效应，蓄水仓5中的积水可持续排入排水管7中；通过U形管8的持续排水，能够推动桨叶26以转轴25为轴心转动，在此过程中，积水通过通槽38冲入桨叶26内部并由桨叶26两侧的漏网流出，积水中的杂质则滞留在桨叶26内，在桨叶26转动至竖直向下时，转板39旋转开启，桨叶26内滞留的杂质便会滑出落在除杂仓6内；转轴25转动时能够通过第二皮带30带动联动盘29转动，在弧形齿条31和一对联动齿轮33的传动配合下，能够驱动联动杆28正反交替旋转，在螺纹槽32的作用下便能带动活塞板18往复升降，活塞板18下降时可通过第三槽孔16将石块层36内的渗透水吸入蓄压腔15，活塞板18上升时蓄压腔15内的水从喷头17喷出，实现对透水混凝土层34的自动冲洗；利用外界电机驱动螺旋输送杆21旋转，在传动件22、驱动杆23和第一皮带24的配合下，能够带动输送带19旋转，输送带19旋转过程中利用刮板20可将蓄水仓5内部长时间蓄水渗透沉积的淤泥、树木枝叶以及昆虫尸体刮送至排淤井10底部，并通过螺旋输送杆21的旋转排出收集。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于城市道路排水的透水结构，包括铺设在土基(1)上的透水路面(2)，透水路面(2)两侧分别设有第一路牙(3)和第二路牙(4)；
其特征在于：所述透水路面(2)包括透水混凝土层(34)，透水混凝土层(34)下方铺设有砂石层(35)，砂石层(35)下方铺设有石块层(36)，石块层(36)具有纵横交错的孔隙；透水路面(2)下方的土基(1)内构造有蓄水仓(5)，第一路牙(3)内部开设有排水通道(12)，排水通道(12)底部与蓄水仓(5)连通，第一路牙(3)与石块层(36)平齐的位置处开设有第一槽孔(13)，第一路牙(3)与透水混凝土层(34)上表面平齐的位置处开设有第二槽孔(14)，第一槽孔(13)和第二槽孔(14)均与排水通道(12)连通，位于所述蓄水仓(5)靠近第二路牙(4)一侧的土基(1)内具有除杂仓(6)，蓄水仓(5)与除杂仓(6)之间穿设有U形管(8)，位于U形管(8)正下方的除杂仓(6)底部连通有排水管(7)。
2.根据权利要求1所述的一种用于城市道路排水的透水结构，其特征在于：所述U形管(8)两端竖直向下，所述U形管(8)位于除杂仓(6)内的一端低于位于蓄水仓(5)内的一端。
3.根据权利要求2所述的一种用于城市道路排水的透水结构，其特征在于：所述第二路牙(4)内具有蓄压腔(15)，蓄压腔(15)内装置有活塞板(18)，第二路牙(4)与石块层(36)对齐的位置处开设有第三槽孔(16)，第三槽孔(16)内部安装有止回阀，第二路牙(4)朝向透水混凝土层(34)一面的顶部设有喷头(17)，第三槽孔(16)和喷头(17)均与蓄压腔(15)连通。
4.根据权利要求3所述的一种用于城市道路排水的透水结构，其特征在于：所述除杂仓(6)内部设有除杂机构(9)，除杂机构(9)包括转动安装在U形管(8)下方的转轴(25)，转轴(25)表面等间距设有多扇桨叶(26)，桨叶(26)内部中空，桨叶(26)的两侧壁上镶嵌有漏网，桨叶(26)朝向U形管(8)端部的一面开设有通槽(38)，桨叶(26)远离转轴(25)的一侧通透且转动安装有转板(39)，转板(39)能够朝向远离通槽(38)的一侧旋转开启。
5.根据权利要求4所述的一种用于城市道路排水的透水结构，其特征在于：所述转轴(25)与活塞板(18)之间设有联动组件(27)，所述联动组件(27)包括转动安装在除杂仓(6)内的联动盘(29)，联动盘(29)与转轴(25)之间通过第二皮带(30)驱动连接，联动盘(29)的一侧竖直设有贯穿活塞板(18)端部的联动杆(28)，联动杆(28)上半部表面设有螺纹槽(32)，联动盘(29)朝向联动杆(28)的一面边侧设有弧形齿条(31)，联动杆(28)下半部设有一对与弧形齿条(31)配合的联动齿轮(33)，一对联动齿轮(33)以联动盘(29)圆心对称。
6.根据权利要求1所述的一种用于城市道路排水的透水结构，其特征在于：所述第二槽孔(14)内部设有挡板(40)，挡板(40)能够朝向排水通道(12)一侧旋转开启，且挡板(40)底部连接有配重条(41)。
7.根据权利要求1所述的一种用于城市道路排水的透水结构，其特征在于：位于蓄水仓(5)靠近第一路牙(3)一侧的土基(1)内竖直开设有排淤井(10)，排淤井(10)底部与蓄水仓(5)连通。
8.根据权利要求7所述的一种用于城市道路排水的透水结构，其特征在于：所述蓄水仓(5)和排淤井(10)内设有排淤组件(11)，排淤组件(11)包括设置在蓄水仓(5)内底部的输送带(19)和安装在排淤井(10)内的螺旋输送杆(21)，输送带(19)外表面等间距固定有多块刮板(20)，螺旋输送杆(21)底端通过传动件(22)连接有驱动杆(23)，驱动杆(23)与输送带(19)的转动轴之间通过第一皮带(24)驱动连接。
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