CN115262317B - 一种采用再生材料的绿色低碳环保型道路结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用再生材料的绿色低碳环保型道路结构，具体涉及道路排水领域，包括地基和铺设在地基表面的沥青路面，沥青路面的两侧均设有排水结构，排水结构的排水端与城市下排水系统连通，排水结构包括排水沟，排水沟开设在地基内，且排水沟的顶部开口与沥青路面表面平齐，排水沟的底部开设有下排水通道。本发明通过在排水沟的内壁与下排水通道之间增设通道，有效地解决了在排水沟底部堵塞时，排水沟彻底失去排水作用的问题，通过排水沟堵塞时，自身积蓄雨水的现象，使水位升高，形成虹吸排水，快速抽吸排出排水沟内积蓄的雨水，并且使排水沟内雨水形成漩涡，自清理排水沟底部堵塞，重新恢复排水沟的排水功能。

Description

一种采用再生材料的绿色低碳环保型道路结构

技术领域

本发明涉及道路排水技术领域，更具体地说，本发明涉及一种采用再生材料的绿色低碳环保型道路结构。

背景技术

我国每年有大量的旧路需要修整，其中很大一部分要求从水泥稳定碎石基层开始大修改建，传统的施工方法是将旧有水泥稳定碎石基层挖除外运，运送到填埋场弃置，再用新材料做原料拌合水泥稳定碎石，重新铺设道路基层。由此产生了大量的水泥稳定碎石废弃材料，这不仅会占用大量的土地，造成周边环境的污染，还因为新材料的使用，开采石材，浪费资源，造成水土流失。水泥稳定碎石基层就地再生技术不仅能够大大减少原材料的使用，降低工程造价，节约能源，还是一项保护环境，符合可持续发展规律的有效措施，具有明显的经济效益、环境效益和社会效益。

但是现有采用再生材料建造的绿色低碳环保型道路结构在实际使用时，仍旧存在较多缺点，如在城市遇到一些暴雨天气时，其道路结构中的排水结构经常容易被堵塞，从而造成城市道路内涝，影响车辆及人们通行，对人民财产造成损失，因此需要设计一款带有防堵塞排水结构的绿色低碳环保型道路结构。

发明内容

本发明提供的一种采用再生材料的绿色低碳环保型道路结构，所要解决的问题是：现有的绿色低碳环保型道路结构的路面排水能力差，容易堵塞。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种采用再生材料的绿色低碳环保型道路结构，包括采用再生材料的地基和铺设在地基表面的沥青路面，沥青路面的两侧均设有排水结构，排水结构的排水端与城市下排水系统连通；

排水结构包括排水沟，排水沟开设在地基内，且排水沟的顶部开口与沥青路面表面平齐，排水沟的底部开设有下排水通道，下排水通道的进水端可拆卸地安装有滤盖，排水沟的内壁上贯穿开设有抽水通道，抽水通道远离排水沟的端部延伸至下排水通道内部，抽水通道的内部设有密封结构，密封结构控制抽水通道的启闭，当排水沟内水位低于抽水通道的进水口，密封结构始终封闭抽水通道，当排水沟内水位高于抽水通道的进水口，密封结构解除抽水通道的封闭状态。

在一个优选的实施方式中，密封结构包括密封杆和浮力球，密封杆的顶端与浮力球固定连接，浮力球设于排水沟内，排水沟的内壁上开设有竖直分布的导向槽，密封杆滑动设于导向槽内，且密封杆位于导向槽内部的部分隔断抽水通道，浮力球随排水沟内水位升降带动密封杆升降。

通过采用上述技术方案，实现另一通道的排水，避免排水沟由于堵塞失去排水功能，并导致内涝情况的发生。

在一个优选的实施方式中，排水沟的顶部可拆卸地安装有排水沟盖板，浮力球的顶部与排水沟盖板底部接触时，密封杆解除抽水通道的封闭状态，且密封杆的底端仍位于导向槽内。

通过采用上述技术方案，避免密封结构从导向槽内脱离，方便密封结6随水位降低重新恢复原状。

在一个优选的实施方式中，排水沟为倒圆台式凹槽结构，且滤盖位于排水沟底部中心位置处，抽水通道的进水端槽向偏离排水沟的中心轴线。

通过采用上述技术方案，让排水沟内的水形成漩涡。

在一个优选的实施方式中，抽水通道包括第一倾斜段、竖直段和第二倾斜段，第一倾斜段、竖直段和第二倾斜段以排水沟内壁向下排水通道方向依次分布，且第一倾斜段、竖直段和第二倾斜段的内径逐渐减小。

通过采用上述技术方案，让抽水通道形成虹吸管，在虹吸作用下，能够源源不断地快速抽尽排水沟内高于抽水通道进水端高度的水，有效地快速提高排水效果。

在一个优选的实施方式中，第一倾斜段为圆弧状并向下倾斜，竖直段为竖直状，第二倾斜段为直线向下倾斜状。

通过采用上述技术方案，使漩涡对排水沟内壁具有斜向下的离心力。

在一个优选的实施方式中，抽水通道和密封结构均设有多组，且多组抽水通道和密封结构呈圆周均匀分布，且多个第一倾斜段呈向外分散式设计，当排水沟内水进入到第一倾斜段后，排水沟内的水形成漩涡。

通过采用上述技术方案，形成更大的漩涡，使排水沟内水流具有更大的动能，从而让产生的涡流能够卷起堵塞在滤盖表面或沉积在排水沟底部的堵塞物，以达到在快速排水的同时，还能卷起堵塞物，使排水沟底部堵塞的排水口能够重新排水的效果。

在一个优选的实施方式中，排水沟的内壁上开设有环形槽，第一倾斜段的进水端设于环形槽内，第一倾斜段的进水端设有与环形槽槽底平行的滤网，环形槽的内部滑动设有滑块，排水沟内水流漩涡推动滑块沿环形槽滑动摩擦清理滤网。

通过采用上述技术方案，漩涡推动滑块在环形槽内滑动，推动杂物，并刮擦滤网表面，达到清理抽水通道进水端的效果。

在一个优选的实施方式中，地基的水泥稳定碎石混合料是由水泥稳定碎石废弃骨料与作为再生骨料与石子、石粉、石屑和水泥、水拌合碾压而成，且水泥稳定碎石废弃骨料由原使用水泥稳定碎石做基层的道路拆除水泥稳定碎石基层时得到。

本发明的技术效果和优点：

本发明通过在排水沟的内壁与下排水通道之间增设通道，有效地解决了在排水沟底部堵塞时，排水沟彻底失去排水作用的问题，通过排水沟堵塞时，自身积蓄雨水的现象，使水位升高，抽水通道在虹吸作用下，快速抽吸排出排水沟内积蓄的雨水，且抽吸排水过程中，使排水沟内雨水形成漩涡，清理排水沟底部堵塞，重新恢复排水沟原先的排水功能。

附图说明

图1为本发明道路结构的外观示意图；

图2为本发明道路结构的正视示意图；

图3为本发明图2中A-A视角的剖面示意图；

图4为本发明排水结构的剖面示意图；

图5为本发明排水结构内灌满水时的剖面示意图；

图6为本发明排水结构的俯视结构示意图。

附图标记为：1、地基；2、沥青路面；3、隔离栏；4、排水结构；41、排水沟；411、导向槽；412、环形槽；42、排水沟盖板；43、下排水通道；44、滤盖；5、抽水通道；51、第一倾斜段；52、竖直段；53、第二倾斜段；6、密封结构。

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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例

参照说明书附图1-图6，一种采用再生材料的绿色低碳环保型道路结构，包括采用再生材料的地基1和铺设在地基1表面的沥青路面2，沥青路面2上设有隔离栏3，沥青路面2的两侧均设有排水结构4，排水结构4的排水端与城市下排水系统连通；

排水结构4包括排水沟41，排水沟41开设在地基1内，且排水沟41的顶部开口与沥青路面2表面平齐，排水沟41的底部开设有下排水通道43，下排水通道43的进水端可拆卸地安装有滤盖44，排水沟41的内壁上贯穿开设有抽水通道5，抽水通道5远离排水沟41的端部延伸至下排水通道43内部，抽水通道5的内部设有密封结构6，密封结构6控制抽水通道5的启闭，当排水沟41内水位低于抽水通道5的进水口，密封结构6始终封闭抽水通道5，当排水沟41内水位高于抽水通道5的进水口，密封结构6解除抽水通道5的封闭状态；

需要说明的是，下排水通道43与城市下排水系统连通，沥青路面2的水流入到排水结构4内，最后经排水通道43汇入到城市下排水系统中。

在本实施例中，实施场景具体为：下雨天气，雨水从沥青路面2流入到排水沟41内，雨水经常会混合树叶、塑料袋等一些垃圾流入到排水沟41内，造成滤盖44的堵塞，当滤盖44被堵塞后，排水沟41内的水位会一直上升，直到水位上升至高于抽水通道5的进水口，密封结构6解除抽水通道5的封闭状态，排水沟41内的水经抽水通道5直接流入到下排水通道43中，接着排入到城市下排水系统内，避免了滤盖44被堵塞，导致的排水沟无法排水造成道路被淹没和内涝情景的发生。

如图4和图5所示，密封结构6包括密封杆和浮力球，密封杆的顶端与浮力球固定连接，浮力球设于排水沟41内，排水沟41的内壁上开设有竖直分布的导向槽411，密封杆滑动设于导向槽411内，且密封杆位于导向槽411内部的部分隔断抽水通道5，浮力球随排水沟41内水位升降带动密封杆升降；

需要说明的是，密封杆的宽度大于抽水通道5，因此在密封杆封住抽水通道5时，抽水通道5被封闭，且随着排水沟41内水位升降，浮力球受到的浮力发生变化，从而在水位上升到浮力球位置时，浮力球受到水面的浮力，带动密封杆上移，使密封杆接触对抽水通道5的封闭效果，排水沟41内的水灌入到抽水通道5内，经抽水通道5流入到下排水通道43中，实现另一通道的排水，避免排水沟由于堵塞失去排水功能，并导致内涝情况的发生。

如图5所示，排水沟41的顶部可拆卸地安装有排水沟盖板42，浮力球的顶部与排水沟盖板42底部接触时，密封杆解除抽水通道5的封闭状态，且密封杆的底端仍位于导向槽411内；

需要说明的是，排水沟盖板42与排水沟42的可拆卸安装方式为排水沟盖板42通过阶梯槽卡放在排水沟41的顶部，在放置排水沟盖板42后，浮力球的顶端在上移到最高位置后，浮力球受排水沟盖板42的限制，密封杆仍位于导向槽411内，避免密封结构6从导向槽411内脱离，方便密封结构6随水位降低重新恢复原状。

如图4-图6所示，排水沟41为倒圆台式凹槽结构，且滤盖44位于排水沟41底部中心位置处，抽水通道5的进水端槽向偏离排水沟41的中心轴线(进水端槽向切线不指向排水沟41的中心，如图6所示)；

需要说明的是，当抽水通道5被打开后，排水沟41内的水进入到抽水通道5中，由于抽水通道5的进水端槽向偏离排水沟41的中心轴线，因而水流进入抽水通道5进水端的初始流向具有偏心的特性，因此在水不断流入抽水通道5内时，排水沟41内初始的静态水受其作用逐渐变为动态，并且由于水流流向偏心的特性，会让排水沟41内的水形成一定的漩涡，从而加速排水沟41内的水从抽水通道5中被排出。

如图4和图5所示，抽水通道5包括第一倾斜段51、竖直段52和第二倾斜段53，第一倾斜段51、竖直段52和第二倾斜段53以排水沟41内壁向下排水通道43方向依次分布，且第一倾斜段51、竖直段52和第二倾斜段53的内径逐渐减小；

需要说明的是，第一倾斜段51、竖直段52和第二倾斜段53的连续分布，能够让进入抽水通道5内的水流，在第一倾斜段51先缓速，在竖直段52再加速，在第二倾斜段53最后改变排出方向的状态下流入到下排水通道43中，并通过三部分内径不断缩小的方式，增大排水端水流的压力，使排水端的水流流速比进水端的水流流速更快，即排出的水流射向下排水通道43内，既实现了另一通道排水的效果，还通过较高速度水流射出，清理下排水通道43内积聚的堵塞物；另一方面，由于三部分内径不断缩小，排水沟41内的水进入到抽水通道5内后，水流速度先降低，会逐渐灌满整个抽水通道5，排出抽水通道5内的空气，当抽水通道5内的空气被完全排尽后(即抽水通道5内充满水)，抽水通道5形成虹吸管，在抽水通道5的两端高度差情况下(在虹吸作用下)，能够源源不断地快速抽尽排水沟41内高于抽水通道5进水端高度的水，有效地快速提高排水效果。

如图4-图6所示，第一倾斜段51为圆弧状并向下倾斜，竖直段52为竖直状，第二倾斜段53为直线向下倾斜状；

如图4-图6所示，抽水通道5和密封结构6均设有多组，且多组抽水通道5和密封结构6呈圆周均匀分布，且多个第一倾斜段51呈向外分散式设计，当排水沟41内水进入到第一倾斜段51后，排水沟41内的水形成漩涡；

需要说明的是，通过上述描述可知，抽水通道5在通道内续满水形成虹吸管后，抽水通道5的抽水速度能够极大地增快，且水流流向偏心的设置，能够有利于使排水沟41内的静态水形成漩涡，因此通过设计多个环形同旋向分布的抽水通道5，能够快速地使排水沟41内的静态水形成更大的漩涡，使排水沟41内水流具有更大的动能，从而让产生的涡流能够卷起堵塞在滤盖44表面或沉积在排水沟41底部的堵塞物，以达到在快速排水的同时，还能卷起堵塞物，使排水沟41底部堵塞的排水口能够重新排水的效果；另外，由于第一倾斜段51为圆弧状并向下倾斜，使漩涡对排水沟41内壁具有斜向下的离心力。

如图4和图5所示，排水沟41的内壁上开设有环形槽412，第一倾斜段51的进水端设于环形槽412内，第一倾斜段51的进水端设有与环形槽412槽底平行的滤网，环形槽412的内部滑动设有滑块，排水沟41内水流漩涡推动滑块沿环形槽412滑动摩擦清理滤网；

需要说明的是，为防止漂浮的杂物堵塞抽水通道5的进水端，在进水端表面设置滤网，杂物漂浮或堵在滤网表面时，由于其他的抽水通道5抽水使排水沟41内产生漩涡，漩涡的离心力推动滑块在环形槽412内滑动，滑块在滑动的时候，能够推动杂物，并刮擦滤网表面，进而达到清理抽水通道5进水端的效果。

地基的水泥稳定碎石混合料是由水泥稳定碎石废弃骨料与作为再生骨料与石子、石粉、石屑和水泥、水拌合碾压而成，且水泥稳定碎石废弃骨料由原使用水泥稳定碎石做基层的道路拆除水泥稳定碎石基层时得到；

需要说明的是，旧路水泥稳定碎石废料最初从道路基层铣刨时，少部分原石子骨料表面被旧路水泥稳定碎石废料最初从道路基层铣刨时，少部分原石子骨料表面被石屑粉和水泥，即水泥砂浆包裹，再生利用时骨料与水泥的黏结强度同新骨料与水泥的黏结强度会有所提高：

1、新骨料表面不如旧骨料吸水性强，所以在同样配合比的情况下，会使水灰比变小，有利于强度的增加；

2、表面包裹了水泥砂浆以后，砂浆比表面积大，吸附力也会增强，黏结力加大。

通过使用旧道路的水泥稳定碎石基层得到废弃骨料用作本发明道路结构的地基中的水泥稳定碎石混合料中的骨料，减少了水泥稳定碎石新骨料生产这一工序，而且旧道路的水泥稳定碎石基层得到废弃骨料再次使用，经济、方便，对施工来说不增加额外费用(在维修道路或重修道路时，可直接将原旧道路的基层直接铣刨使用，大大减少了运输和清理废料的二次费用)，采用水泥稳定碎石再生材料不仅仅具有节约原材料、保护环境和降低成本等优点，同时具有明显的经济效益和社会效益。

在本实施例中，实施场景具体为：雨天，在排水结构4未堵塞时，雨水流入到排水沟41内，经排水沟41底部的下排水通道43被排入到城市下排水系统中；

在排水结构4堵塞时，雨水流入到排水沟41内，使排水沟41内部水位升高，浮力增加，通过浮力球拉动密封杆上移，解除抽水通道5的封闭，排水沟41内积蓄的水从抽水通道5中直接流入到下排水通道43内，减少排水沟的排水压力；

排水沟41内的水进入到抽水通道5内后，由于三部分内径不断缩小，抽水通道5形成虹吸管，在虹吸作用下，能够源源不断地快速抽尽排水沟41内高于抽水通道5进水端高度的水，进一步有效地快速提高排水效果，另外抽水通道5排水端排出的水流以较高的速度射向下排水通道43内，还能清理下排水通道43内积聚的堵塞物，减轻堵塞程度，提高排水结构4的排水效果；

排水沟41在抽水通道5形成虹吸排水后，排水时的抽力使排水沟41内的水形成漩涡，从而让整个排水沟41内的水形成动态，在离心力的作用下，既能卷起排水沟41底部的杂物，帮助下排水通道43重新排水，还能推动滑块沿环形槽412旋转，清理抽水通道5进水端的堵塞物，防堵塞；

本发明通过在排水沟41的内壁与下排水通道43之间增设通道，有效地解决了在排水沟41底部堵塞时，排水沟41彻底失去排水作用的问题，通过排水沟41堵塞时，自身积蓄雨水的现象，使水位升高，抽水通道5在虹吸作用下，快速抽吸排出排水沟41内积蓄的雨水，且抽吸排水过程中，使排水沟41内雨水形成漩涡，清理排水沟41底部堵塞，重新恢复排水沟41原先的排水功能。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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 (6)

1.一种采用再生材料的绿色低碳环保型道路结构，包括采用再生材料建造的地基（1）和铺设在地基（1）表面的沥青路面（2），其特征在于：所述沥青路面（2）的两侧均设有排水结构（4），所述排水结构（4）的排水端与城市下排水系统连通；

所述排水结构（4）包括排水沟（41），所述排水沟（41）开设在地基（1）内，且所述排水沟（41）的顶部开口与沥青路面（2）表面平齐，所述排水沟（41）的底部开设有下排水通道（43），所述下排水通道（43）的进水端可拆卸地安装有滤盖（44），所述排水沟（41）的内壁上贯穿开设有抽水通道（5），所述抽水通道（5）远离排水沟（41）的端部延伸至下排水通道（43）内部，所述抽水通道（5）的内部设有密封结构（6），所述密封结构（6）控制抽水通道（5）的启闭，当所述排水沟（41）内水位低于抽水通道（5）的进水口，所述密封结构（6）始终封闭抽水通道（5），当所述排水沟（41）内水位高于抽水通道（5）的进水口，所述密封结构（6）解除抽水通道（5）的封闭状态；

所述密封结构（6）包括密封杆和浮力球，所述密封杆的顶端与浮力球固定连接，所述浮力球设于排水沟（41）内，所述排水沟（41）的内壁上开设有竖直分布的导向槽（411），所述密封杆滑动设于导向槽（411）内，且所述密封杆位于导向槽（411）内部的部分隔断抽水通道（5），所述浮力球随排水沟（41）内水位升降带动密封杆升降；

所述排水沟（41）为倒圆台式凹槽结构，且所述滤盖（44）位于排水沟（41）底部中心位置处，所述抽水通道（5）的进水端槽向偏离排水沟（41）的中心轴线；

所述抽水通道（5）包括第一倾斜段（51）、竖直段（52）和第二倾斜段（53），所述第一倾斜段（51）、竖直段（52）和第二倾斜段（53）以排水沟（41）内壁向下排水通道（43）方向依次分布，且所述第一倾斜段（51）、竖直段（52）和第二倾斜段（53）的内径逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的一种采用再生材料的绿色低碳环保型道路结构，其特征在于：所述排水沟（41）的顶部可拆卸地安装有排水沟盖板（42），所述浮力球的顶部与排水沟盖板（42）底部接触时，所述密封杆解除抽水通道（5）的封闭状态，且所述密封杆的底端仍位于导向槽（411）内。

3.根据权利要求1或2所述的一种采用再生材料的绿色低碳环保型道路结构，其特征在于：所述第一倾斜段（51）为圆弧状并向下倾斜，所述竖直段（52）为竖直状，所述第二倾斜段（53）为直线向下倾斜状。

4.根据权利要求3所述的一种采用再生材料的绿色低碳环保型道路结构，其特征在于：所述抽水通道（5）和密封结构（6）均设有多组，且多组所述抽水通道（5）和密封结构（6）呈圆周均匀分布，且多个所述第一倾斜段（51）呈向外分散式设计，当所述排水沟（41）内水进入到第一倾斜段（51）后，所述排水沟（41）内的水形成漩涡。

5.根据权利要求4所述的一种采用再生材料的绿色低碳环保型道路结构，其特征在于：所述排水沟（41）的内壁上开设有环形槽（412），所述第一倾斜段（51）的进水端设于环形槽（412）内，所述第一倾斜段（51）的进水端设有与环形槽（412）槽底平行的滤网，所述环形槽（412）的内部滑动设有滑块，所述排水沟（41）内水流漩涡推动滑块沿环形槽（412）滑动摩擦清理滤网。

6.根据权利要求5所述的一种采用再生材料的绿色低碳环保型道路结构，其特征在于：所述地基（1）的水泥稳定碎石混合料是由水泥稳定碎石废弃骨料作为再生骨料与石子、石粉、石屑和水泥、水拌合碾压而成，且水泥稳定碎石废弃骨料由原使用水泥稳定碎石做基层的道路拆除水泥稳定碎石基层时得到。