CN205153091U - 外封闭式孔隙梯度透水性排水沟盖板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种外封闭式孔隙梯度透水性排水沟盖板，包括盖板，该盖板为三层结构，由上至下依次为面层、中间层和基层，在面层、中间层和基层中均分布有孔隙，且三层结构中孔隙的直径由上至下依次增大，水流可自面层上方穿过三层结构中的孔隙到达基层下部。本实用新型克服了现有技术中同类产品透水性能低、易堵塞、强度低、易产生交通安全事故等缺陷，本实用新型透水性能好、结构简单、路用强度良好、安全可靠，且制作成本低；本装置独特的渐变梯度形结构，既具有优良的透水性能，又能防止排水沟堵塞，可有效解决道路积水问题，保证道路交通安全。

Description

外封闭式孔隙梯度透水性排水沟盖板

技术领域

本实用新型属于道路工程技术领域，涉及一种排水沟盖板，具体涉及一种外封闭式孔隙梯度透水性排水沟盖板。

背景技术

边沟是公路工程中最常见的小型排水结构，传统的边沟为开放式的明渠，起到排除路面及部分路基地表径流的作用。但明渠会造成驾驶员路侧行驶紧张的心理，而且车轮一旦误入边沟会引起车辆侧翻的严重交通事故。为解决明渠的开放式设计问题，部分公路项目中增加了带缝的边沟混凝土盖板，但目前的盖板导致水流无法直接进入边沟，并造成了路面积水。另外也增加了工程造价。

普通的混凝土排水沟盖板，利用连续型集配配置而成的混凝土排水沟盖板，直接制作成符合排水沟型号的大小直接使用。此种排水性盖板现尽管使用较多，但却使排水沟形成暗槽，使排水槽很长的距离无法应用，只能寻找边槽或开口处进行排水，这样反而使成积水的问题加重。另外，由于暗槽的封闭性，残留在其中的积水无法及时排除时，造成了暗槽的损坏。

金属制排水沟盖板，金属制排水沟盖板整体上可以分为两种结构：一种为利用铸造方式支撑的实心金属盖板，另一中为一体铸成的由长条状金属条互相交错成网格状的金属盖板。这种盖板的缺陷是，由于金属铸造物脆性大，容易断裂；在车辆乃至行人反复重压之下金属本身容易断裂，形成凹凸不平的现象，影响行车安全；由于其本身是有金属制作而成，偶尔会出现丢失的现象；制作工艺要求较高、花费较大。

现有技术中比较常用的还有U型树脂排水沟盖板，而在交通公路两侧，泥沙尘土十分巨大，对随着水随水流入的泥沙，时间稍长，泥沙大量堵塞在中间的流水缝中，不能排水，同时结构稳定性较差。

现有技术中还提出了一些排水沟盖板，但这些盖板普遍结构复杂，造价较高，在应用过程中成本太高，不不利于大规模的推广使用。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于，提供一种外封闭式孔隙梯度透水性排水沟盖板，其结构简单，透水性能好，成本低，具有较佳的路用性能。

为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：

一种外封闭式孔隙梯度透水性排水沟盖板，包括盖板，该盖板为三层结构，由上至下依次为面层、中间层和基层，在面层、中间层和基层中均分布有孔隙，且三层结构中孔隙的直径由上至下依次增大，水流可自面层上方穿过三层结构中的孔隙到达基层下部。

进一步地，所述的面层、中间层和基层均为长方体结构或拱形结构。

进一步地，所述的面层中孔隙的孔径为0.35～2nm，中间层中孔隙的孔径为2～50nm，基层中孔隙的孔径为50～500nm。

进一步地，所述的面层、中间层和基层的厚度依次增大。

进一步地，所述的面层、中间层和基层的厚度比为1.7～2.3:2.7～3.2:4.7～5.2。

进一步地，所述的盖板的厚度为100mm。

进一步地，所述的盖板的整体尺寸为长×宽×高＝20～45：20～45:10～25。

进一步地，所述的盖板的渗透系数不小于16。

本实用新型具有以下技术特点：

1.实验所得渗透系数>16，具备优良排水性能。在雨雪天气时，能够使路面积水通过渗透作用快速地流入排水沟，大量使排出路层表面积水。

2.防止堵塞性能好。由于透水性防堵塞盖板上部孔隙率较小，可极大地防止自身的被堵塞，同时有利地保证泥土、杂物不进入边沟，保证其排水性能。

3.减小积水残留量，提高边沟使用年限。由于其本身具有多孔的结构，可在晴天时通过将保留在排水沟内的积水蒸发出来，防止积水下渗，保障边沟的耐久性。

4.抗折与抗压强度均能达到路用性能要求，因而在一定程度上可以增加道路断面空间，挺高路面的整体宽度，保障车辆的靠边停泊宽度。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型为拱形结构时的结构示意图；

图中标号代表：1—面层，2—中间层，3—基层，4—孔隙。

具体实施方式

遵从上述技术方案，如图1和图2所示，一种外封闭式孔隙4梯度透水性排水沟盖板，包括盖板，该盖板为三层结构，由上至下依次为面层1、中间层2和基层3，在面层1、中间层2和基层3中均分布有孔隙4，且三层结构中孔隙4的直径由上至下依次增大，水流可自面层1上方穿过三层结构中的孔隙4到达基层3下部。

传统的排水沟盖板其存在诸多问题，为此本装置的设计思路是透水性好、简单、路用性能好且成本低。在道路技术领域中，成本往往对产品的实际应用造成重大影响。为此，本装置的这种盖板结构，设计为三层，分别为面层1、中间层2和基层3，三层结构中均有孔隙4。孔隙4的作用是导流，其中的孔隙4可以是竖向分布的，也可以是杂乱分布的，孔隙4之间可以是相互连通也可以是不连通的，但要保证每一层中的孔隙4要提供水流自该层由上至下的穿越通道，使水流能顺利穿过盖板。设置三层孔隙4梯度渐变的结构，既能防止盖板被堵塞，又能具有良好的透水性能。

具体地，本方案中给出了两种盖板结构。其中图1为盖板呈长方体时的结构，这种方式的盖板优点是制作较为简便；但对于一些抗压强度较高的路段，需要盖板具有较好的抗压强度，此时可将盖板整体做成拱形的，即面层1、中间层2和基层3均为拱形结构。

经过发明人的大量设计试验，本方案中面层1中孔隙4的孔径为0.35～2nm，中间层2中孔隙4的孔径为2～50nm，基层3中孔隙4的孔径为50～500nm时，整个盖板的性能最佳。

关于三层结构的厚度，既要考虑孔隙4的大小与该层结构强度的影响，又要使整体的透水率满足要求，在经过试验后确定当面层1、中间层2和基层3的厚度比为1.7～2.3:2.7～3.2:4.7～5.2时效果最佳；更为具体地，最佳比例为2:3:5。另外，盖板的厚度控制在100mm左右。

对于盖板整体外形的尺寸要求，当盖板整体为长方体结构时，盖板的整体尺寸为长×宽×高＝20～45：20～45:10～25最佳。

实施例：

本实施例提供一种具体的该排水沟盖板的制作方法。

步骤一，设计图纸，将排水沟盖板分为三层，第一层孔隙为0.35～2nm，第二层孔隙为2～50nm，第三层孔隙为50～500nm，三层高度比为1.7～2.3:2.7～3.2:4.7～5.2。

步骤二，制作整体模具。

选择水泥、砂石和水作为制备材料，按照步骤一的高度比分别制作面层、中间层和基层模具，每一层的尺寸大小为27×23×10cm；

对制作好的模具进行养护，并保证模具整体未完全硬化，可进行打孔；

步骤三，机械打孔

利用仪器，例如混凝土震荡仪对步骤二得到的模具按照步骤一中的孔隙设计要求进行震荡打孔，打孔后将三层结构按顺序叠放在一起，利用缓水冲洗后，进行规范保养强化，干燥后得到成品盖板。

下标为发明人团队在进行试验时，采用不同配比的水泥、砂石以及水制作的盖板的渗透系数测试结果。

表1盖板渗透系数测试结果

可看到在水泥：水：砂石＝0.27：1：5.98时，透水性能最佳。

渗透系数的计算公式如下：

$K_T=\frac{L}{(h_1-h_2)}\×\frac{Q}{S}$

其中，K_T为渗透系数，L为试验结束时水的渗入深度，Q为渗水量，S为盖板面积，h₁-h₂为试验测量时的水头差。

本实用新型克服了现有技术中同类产品透水性能低、易堵塞、强度低、易产生交通安全事故等缺陷，本装置透水性能好、结构简单、路用强度良好、安全可靠，且制作成本低；本装置独特的渐变梯度形结构，既具有优良的透水性能，又能防止排水沟堵塞，可有效解决道路积水问题，保证道路交通安全。

Claims (8)

1.一种外封闭式孔隙梯度透水性排水沟盖板，包括盖板，其特征在于，所述的盖板为三层结构，由上至下依次为面层(1)、中间层(2)和基层(3)，在面层(1)、中间层(2)和基层(3)中均分布有孔隙(4)，且三层结构中孔隙(4)的直径由上至下依次增大，水流可自面层(1)上方穿过三层结构中的孔隙(4)到达基层(3)下部。

2.如权利要求1所述的外封闭式孔隙梯度透水性排水沟盖板，其特征在于，所述的面层(1)、中间层(2)和基层(3)均为长方体结构或拱形结构。

3.如权利要求1所述的外封闭式孔隙梯度透水性排水沟盖板，其特征在于，所述的面层(1)中孔隙(4)的孔径为0.35～2nm，中间层2中孔隙(4)的孔径为2～50nm，基层(3)中孔隙(4)的孔径为50～500nm。

4.如权利要求1所述的外封闭式孔隙梯度透水性排水沟盖板，其特征在于，所述的面层(1)、中间层(2)和基层(3)的厚度依次增大。

5.如权利要求1所述的外封闭式孔隙梯度透水性排水沟盖板，其特征在于，所述的面层(1)、中间层(2)和基层(3)的厚度比为1.7～2.3:2.7～3.2:4.7～5.2。

6.如权利要求1所述的外封闭式孔隙梯度透水性排水沟盖板，其特征在于，所述的盖板的厚度为100mm。

7.如权利要求1所述的外封闭式孔隙梯度透水性排水沟盖板，其特征在于，所述的盖板的整体尺寸为长×宽×高＝20～45：20～45:10～25。

8.如权利要求1所述的外封闭式孔隙梯度透水性排水沟盖板，其特征在于，所述的盖板的渗透系数不小于16。