CN206591382U - 装配式海绵人行道系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种装配式海绵人行道系统，属于海绵城市人行道铺装系统技术领域；该系统包括铺设于人行道地表的可进行雨水渗透的地表渗透层，和分布于地下的将来自于地表渗透层的雨水收集的第一蓄水池，第一蓄水池采用机制透水砖砌成，第一蓄水池间通过连接管道连通，并且与城市管网的溢流管连通，该第一蓄水池还设置有与其连通的第二蓄水池，该第二蓄水池上设进水口和采水口，同时，还通过路沿石和路平石的设计收集路沿的积水；本实用新型不仅解决了城市人行道雨水的收集和渗透问题，还解决了雨水就地存储和雨水再次利用的问题，具有高效收集、净化、存储和渗透功能，解决雨水灾害的同时，还可以有效利用雨水资源，发挥海绵城市的作用。

Description

装配式海绵人行道系统

技术领域

本实用新型涉及一种海绵城市方案设计，特别是一种装配式海绵人行道系统设计，属于城市给排水系统技术领域。

背景技术

传统的道路建设，依靠普通砖体或混凝土铺设，下雨时砖体和混凝土不吸水和渗水，路面湿滑，雨水的排放依靠城市排水管道进行。经常会因为大雨、暴雨、排水量大、排水池堵塞而造成道路积水，甚至出现内涝等现象。同时雨水直接进入城市排水管道而排出，使城市路面的雨水（淡水资源）利用率低。

为了解决下雨城市人行道路和道路的排水及储水等问题，提出了海绵城市的概念。海绵城市就是把城市建设成为像海绵体一样，能够具有吸水、蓄水、渗水和净水的作用，化解雨水带来的自然灾害，使之成为收放自如的水弹性城市。建设海绵城市并不是推倒重来，取代传统的排水系统，而是对传统排水系统的一种减负和补充，最大程度地发挥城市给排水管网本身的作用。

因此设计一种装配式海绵人行道系统，能高效的进行城市雨水的收集、净化、存储和渗透，并且能够与城市排水管网进行融合，是城市海绵系统建设的目标和要求，也是该理念推广的重要因素。

透水混凝土又称多孔混凝土，无砂混凝土，透水地坪。是由骨料、水泥、增强剂、和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，它不含细骨料，由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构， 故具有透气、透水和重量轻的特点。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种装配式海绵人行道系统，具有收集、净化、存储和渗透的功能，解决雨水灾害的同时，有效利用雨水资源，发挥海绵城市的作用。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种装配式海绵人行道系统，包括铺设于地表的可进行雨水渗透的地表渗透层，和设置于地表渗透层下用于雨水进行收集的第一蓄水池，第一蓄水池采用机制透水砖砌成，各第一蓄水池间通过连接管道连通，在相互连通的第一蓄水池中，至少一个第一蓄水池上设置有用于与城市管网连通的溢流管，该第一蓄水池还设置有与其连通的第二蓄水池，该第二蓄水池上设置有用于第一蓄水池内的水进入池内的进水口，和用于从池内采水的采水口，人行道边缘设置有路沿砖和安装于路面与路沿砖匹配的路平砖，路沿砖与路平砖间形成有导流沟，该导流沟所在的路沿砖砖体上开设有穿透路沿砖且斜向下的导流孔，路沿砖下方还设置有槽沟，该槽沟宽度延伸至地表渗透层下，至少一个第一蓄水池与槽沟连通。该装配式海绵人行道系统，通过人行道上铺设渗透层的设计，使雨水落在人行道上时能够渗透，在经过渗透层中，有效将雨水中的杂质过滤，使雨水净化，同时，道路路面的水进入到倒流沟，再由导流孔进入路沿石背后的渗透层内，以达到净化过滤的作用。雨水（积水）通过渗透层后，下面的土壤吸收的水是有限的，因此设计了由机制透水砖砌成的第一蓄水池，第一蓄水池的采用可渗透设计使得在池内的水可往土壤进行渗透，大大提高土壤内的雨水进入量，并且具有延时渗透的功能，过滤后的水进入到第一蓄水池中进行临时储存，为了方便采集水和不让水流失，在第一蓄水池中设计了不透水第二蓄水池，第一蓄水池中的液位高过第二蓄水池的进水口后水进入第二蓄水池，当第二蓄水池里雨水液位到一定高度进入其他第一蓄水池，以解决单个第二蓄水池和第一蓄水池容量小的问题，液位过高时则排放至排水管网中，解决储存水和排水的问题。路面的积水流向两侧后流入导流沟，通过导流孔进入渗透层，由于水量较大，在下方设置槽沟，通过槽沟引入第一蓄水池，从而解决路面积水直接排放至管网的问题，提高水资源的利用。该系统具有收集、净化、存储和渗透功能为一体的优点，以地表渗透层、蓄水池、蓄水箱和溢流管为主体，组成了一个有机功能的海绵细胞，并且各海绵细胞间的通过连接管道组成一个有机整体，结合路沿砖、路平砖和槽沟的设计，有效解决路面雨水收集的问题。

进一步的，该槽沟位于路沿砖下的宽度占总宽度的1/4-1/2。采用该设计能够保证对路沿砖的支撑。

进一步的，该槽沟位于路沿砖下的宽度占总宽度的1/3。

进一步的，各个蓄水池均与槽沟连通。确保槽沟内的水及时回收。

进一步的，该地表渗透层包含至少一层透水层，该透水层采用机制透水砖砌成。

进一步的，该地表渗透层由上至下包括：第一透水层、第一缓冲层、第二透水层、第二缓冲层、基层和土工布层，该第一透水层和第二透水层采用机制透水砖砌成，第一缓冲层和第二缓冲层采用砂子或砂子和碎石混合铺设而成，基层采用碎石或砂子和碎石混合铺设而成。采用多层的结构，一方面使得该地表渗透层具有较大的容积进行雨水的储存，同时该结构下的地表渗透层具有较好的过滤效果，以及具有较好的强度以满足城市路面铺设的需求。

进一步的，该第一透水层或/和第二透水层采用透水混凝土制成的砖砌成。

进一步的，该基层分为两层，分别为上基层和下基层，且上基层的碎石颗粒小于下基层的碎石颗粒。

进一步的，该第一蓄水池的池顶位于第一透水层下方，池顶设置有支撑栅栏，第一透水层铺设于支撑栅栏上方，形成顶部可开启的池口结构。

进一步的，该第一蓄水池的池顶位于土工布层下方，池顶设置有支撑栅栏或采用透水混凝土制成的顶盖，土工布层铺设于支撑栅栏或顶盖的上方。

进一步的，该第一蓄水池采用透水混凝土制成的砖砌成。

进一步的，该进水口管口位于连接管道管口下方，溢流管管口位于连接管道管口上方，槽沟与第一蓄水池连通的管口位于溢流管管口上方。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：该装配式海绵人行道系统，不仅解决了城市雨水的收集和渗透问题，同时解决了雨水就地存储和雨水再次利用的问题，具有高效的收集、净化、存储和渗透功能，解决雨水灾害的同时，还可以有效利用雨水资源，发挥海绵城市的作用，另外，该实用新型还通过对地表渗透层的多层设计，实现了地表渗透层的高渗透效率和高雨水储存量功能，在地表渗透层内存储的水，还可以起到调节地表的温度和湿度，保持地表温度舒适的作用。

附图说明

图1是本实用新型的人行道与路面断面结构示意图；

图2是本实用新型人行道一实施方式的断面结构示意图；

图3是本实用新型人行道另一实施方式的断面结构示意图；

图4是本实用新型图1、图2和图3的地表渗透层断面结构示意图；

图5是本实用新型的地表渗透层和第一蓄水池布置的断面结构示意图；

图6是本实用新型人行道另一实施方式的断面结构示意图。

图中标记：1-地表渗透层、101-第一透水层、102-第一缓冲层、103-第二透水层、104-第二缓冲层、105-基层、105a-上基层、105b-下基层、106-土工布层、2-土壤、3-第一蓄水池、4-第二蓄水池、41-进水口、42-采水口、5-可渗透池壁、6-连接管道、7-溢流管、8-路沿砖、81-导流孔、9-路平砖、10-导流沟、11-槽沟、12-支撑栅栏。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

本实施例的装配式海绵人行道系统，其结构如图1和图2所示，包括铺设于人行道地表的可进行雨水渗透的地表渗透层1，和设置于地表渗透层1下用于雨水进行收集的第一蓄水池3，第一蓄水池3采用机制透水砖砌成，各第一蓄水池3间通过连接管道6连通，在相互连通的第一蓄水池3中，至少一个第一蓄水池3上设置有用于与城市管网连通的溢流管7，该第一蓄水池3还设置有与其连通的第二蓄水池4，该第二蓄水池4上设置有用于第一蓄水池内的水进入池内的进水口41，和用于从池内采水的采水口42，人行道边缘设置有路沿砖8和安装于路面与路沿砖匹配的路平砖9，路沿砖8与路平砖9间形成有导流沟10，该导流沟10所在的路沿砖8砖体上开设有穿透路沿砖且斜向下的导流孔81，路沿砖下方还设置有槽沟11，该槽沟11宽度延伸至地表渗透层1下，至少一个第一蓄水池3与沟槽11连通。

在本实施例中，如图1所示，路沿砖8与路平砖9安装好后形成一条用于雨水导流的导流沟10（路沿砖8中部开设有圆弧凹槽，路平砖9与路沿砖8匹配的端部设置有弧形端面，配合后形成3/4圆，并形成导流沟10），避免路面积水无处可去，设计导流孔81是为了高效处理导流沟10内的雨水，由于水的量大，在路沿砖8下设置有槽沟11。为了通过导流孔81将雨水引入槽沟11中，路沿石8安装的地面与渗透层1地面齐平时，导流孔直接将雨水引入渗透层1中，由于水量大，大部分进入到槽沟11中；或者路沿石8安装的地面与渗透层1地面未齐平时，路沿砖8的背面可由导流孔81到槽沟11之间开设导槽。与此同时，槽沟11还与第一蓄水池3连通，解决槽沟11内水资源收集的问题，最大可能的收集和利用水资源。而地表渗透层1铺设于土壤2层上，作用是雨水地表收集、过滤和渗透，第一蓄水池3是用于渗透雨水的收集，第二蓄水池4是用于雨水的存储。需要说明的是，第一蓄水池3可以完全位于地表渗透层1 下方的土壤2内，第一蓄水池3通过地表渗透层1的管道连通引流；或者第一蓄水池3的顶部与地表渗透层1相交界，如图2所示，地表渗透层1的水可直接渗透进入第一蓄水池3；或者，第一蓄水池3部分位于地表渗透层1内，地表渗透层1的水通过渗透进入第一蓄水池3内，如图3所示。第一蓄水池采用机制透水砖砌成，目的是为了实现在第一蓄水池3和土壤2间进行水的交换，这种可渗透作用可以通过两种方法实现，一种是蓄水池采用可渗透（如透水混凝土）的材料制成的可渗透池壁5（具体为透水混凝土砖砌成），另一种是在采用不可渗透的材料但是在其上开设孔的方式实现渗透。第二蓄水池4与第一蓄水池3的位置关系，可以是第二蓄水池4件通过管道与第一蓄水池3连通，或者第二蓄水池4本身则位于第一蓄水池3内（如图2和3所示），通过进水口41将第一蓄水池3内的水进入第二蓄水池4。当第一蓄水池3位于第二蓄水池4内时，该系统具有结构紧凑，蓄水效率高的优点，同时便于系统的后期维护。

上述实施例中，第一蓄水池3和第二蓄水池4制成为一个整体，设置在预设的位置，并在人行道上铺设好渗透层，该渗透层作为一个整体用于收集雨水，根据需求挖设槽沟，将制作成型的路沿石8和路平石9安装在人行道和路面结合处的边缘。通过组合装配后实现该装置更好的雨水收集效果。该设计能够有效提高施工效率，更利于维护，结构简单明了，降低维护和施工成本。

当然，上述的实施方式不仅仅局限于设置为两个蓄水池，在另一具体实施方式中，如图6所示，该蓄水池仅包括第一蓄水池3。该蓄水池池壁采用不透水材质制成，从而实现雨水的收集。

本实施例中，槽沟11是一个条宽10cm-20cm的沟体，深3cm-7cm的沟体。更加具体的，槽沟11宽15cm，深5cm。并且为了实现更好的收集水资源，该沟槽11位于路沿砖8下的宽度占总宽度的1/4-1/2。当然作为优选的，该沟槽11位于路沿砖8下的宽度占总宽度的1/3。其余部分均位于渗透层1下方。

在本实施例中，第一蓄水池3是一个长、宽、深分别为2m*2m*2.5米的池体，池体至少一部分与土壤层接触或在土壤层内，以保证收集雨水向土壤的渗透。第二蓄水池4的大小根据用水量和城市雨水量灵活确定，第二蓄水池4的池壁可为可渗透式，也可为不可渗透式，较好的为不可渗透式以进行水的储存。蓄水池3间的间隔a为30-50m。

基于地表渗透层1的功能设计，在本实施例中，还具体的列举一种地表渗透层设计。该地表渗透层1包含至少一层透水层，该透水层采用机制透水砖砌成。透水混凝土作为一种现有技术，又称多孔混凝土，无砂混凝土，透水地坪。是由骨料、水泥、增强剂、和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，它不含细骨料， 由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构， 故具有透气、透水和重量轻的特点，是一种良好的地表渗透层1材料。

在采用透水混凝土的地表渗透层1基础上，进一步还具体的设计一种结构，如图4所示，该地表渗透层1由上至下包括：第一透水层101、第一缓冲层102、第二透水层103、第二缓冲层104、基层105和土工布层106，该第一透水层101和第二透水层103采用机制透水砖砌成，第一缓冲层102和第二缓冲层104采用砂子或砂子和碎石混合铺设而成，基层105采用碎石或砂子和碎石混合铺设而成。该结构下的地表渗透层1具有较高的水储存能力，并具有良好的渗透性能和过滤性能，同时该结构下的地表渗透层1的机械结构强度良好、稳定，能够满足城市路面铺装的需要。第一透水层101保证地面的铺装强度，并起到渗水和过滤的作用。第二透水层103起到加强地面铺装强度的作用，还起到渗水、保水的作用。第一缓冲层102和第二缓冲层104起到缓冲作用，同时起到渗水和保水的作用，对基层105上的第二透水层103、第二透水层103上的第一透水层101而言还起到找平支撑的作用。基层105起到整个地表渗透层1基础牢固的作用。土工布层106进行土壤与地表渗透层1间的隔断，保证地表渗透层1的良好性能。

基于上述多层的地表渗透层1基础设计，具体的在一实施方式中，第一透水层101的厚度为60-70mm。砂子作为第一缓冲层102，其厚度在20-30mm。第二透水层103的厚度比第一透水层101厚，其目的在于利用第二透水层103实现较高的储水量作用，也进一步提高整个地表渗透层1的结构强度，较好的第二透水层103的厚度为100-140mm。砂子作为第二缓冲层104，其厚度为20-30mm。在该厚度下，第一缓冲层102和第二缓冲层104一方面起到较好的缓冲作用，以保证地表渗透层1的耐用性，另一方面起较好的渗透、过滤和储水的作用。碎石作为基层105，起到整个地表渗透层1基础的作用，其厚度为100-200mm。土工布层106作为土壤2和地表渗透层1的分隔，起到相对隔断的作用，土工布层106的厚度为3mm。基于该设计下的隔层厚度，使得地表渗透层1具有较好的渗透、过滤和储水效果，同时具有良好的结构稳定性，够满足城市路面铺装的需要。

进一步的，在本实用新型中，为了保证基层105的稳定性，基层105中填充有砂子。或者进一步的在基层105加入少量水泥以进一步稳定其结构。

在第一缓冲层102和第二缓冲层104的一个具体实施方式中，是采用粗砂铺设而成，具有透水性高的优点。或者进一步的在粗砂中加入少量水泥，具体的粗砂与水泥的比值为质量比3:1形成具有空隙的结构，以保证该缓冲层的进一步稳定，又不影响其透水性能。

在第一透水层101、第二透水层103的具体实施中，可以采用现场整体浇筑铺设，也可以是第一透水层101、第二透水层103采用透水混凝土制成的砖砌成。

在另一实施方式中，第一透水层101还做进一步的设计，透水层进一步的分为两层，包括表层和下层，表层的密度大于和下层的密度，以提高表层的过滤性能，使长时间使用能保护第一透水层101之下的渗透性能。

为了保证基层105的结构强度及功能，在另一实施例中，基层105分为两层，分别为上基层105a和下基层105b，且上基层105a碎石的颗粒小于下基层152碎石的颗粒，使得形成一种具有密度梯度的基层105，以及基层105与第二缓冲层104的平滑过渡，保证基层105的支撑强度和保证其上第二缓冲层104的稳定性。

实施例中，还进一步的对第一蓄水池3与土壤2和地表渗透层1的关系做进一步说明和示例。

如图3和图5所示，该第一蓄水池3的池顶位于地表渗透层1的第一透水层101下方，池顶设置有支撑栅栏12，第一透水层101铺设于支撑栅栏12上方，形成顶部可开启的池顶结构。

或者，如图2所示，该第一蓄水池3的池顶位于土工布层106下方，池顶设置有支撑栅栏12或采用透水混凝土制成的顶盖，土工布层106铺设于支撑栅栏12或顶盖的上方。该实施方式相比于上面的第一蓄水池3的池顶位于地表渗透层1的第一透水层101下方的结构，其可维护性稍差。

在具体实施方式中，第一蓄水池3的池体是采用透水混凝土制成的砖砌成，如采用透水混凝土制成的砖砌成。

本实施例还进一步对第一蓄水池3、第二蓄水池4和溢流管7、连接管道6的关系进行说明。如图2和3所示，第二蓄水池4是位于第一蓄水池3内的，第二蓄水池4可采用塑料或玻璃钢材质制成。第一蓄水池3间的间隔为30-50m，第一蓄水池3间的连接管道6位于第一蓄水池3池体的上部，第二蓄水池4的进水口41是开设箱体上的一个或多个口，进水口41的口位于连接管道6管口下方，溢流管7管口位于连接管道6管口上方，槽沟11与第一蓄水池3连通的管口位于溢流管7管口上方。而采水口42则是位于第二蓄水池4的底部。作为进一步的优化设计，每个第一蓄水池3均溢流管7连通。

本实用新型的海绵城市雨水采集系统工作过程如下：一方面路面雨水通过导流沟10和导流孔81进入渗透层和槽沟11，再由槽沟11进入第一蓄水池3；另一方面人行道雨水通过地表渗透层1进行渗透和过滤，进入第一蓄水池3；第一蓄水池3的水进入第二蓄水池4用于存储后期的二次利用，第一蓄水池3内的水还可向土壤层渗透，第一蓄水池3之间通过连接管道6进行分配，多余的水通过溢流管7溢流至城市的排水管网。

本实用新型的装配式海绵人行道系统，不仅解决了城市雨水的收集和渗透问题，同时解决了雨水就地存储和雨水再次利用的问题，具有高效的收集、净化、存储和渗透功能，解决雨水灾害的同时，还可以有效利用雨水资源，发挥海绵城市的作用，另外，该实用新型还通过对地表渗透层的多层设计，实现了地表渗透层的高渗透效率和高雨水储存量功能，在地表渗透层内存储的水，还可以起到调节地表的温度和湿度，保持地表温度舒适的作用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种装配式海绵人行道系统，其特征在于：包括铺设于人行道地表的可进行雨水渗透的地表渗透层（1），和设置于地表渗透层（1）下用于雨水进行收集的第一蓄水池（3），第一蓄水池（3）采用机制透水砖砌成，各第一蓄水池（3）间通过连接管道（6）连通，在相互连通的第一蓄水池（3）中，至少一个第一蓄水池（3）上设置有用于与城市管网连通的溢流管（7），该第一蓄水池（3）还设置有与其连通的第二蓄水池（4），第二蓄水池（4）上设置有用于第一蓄水池内的水进入池内的进水口（41），和用于从池内采水的采水口（42），人行道边缘设置有路沿砖（8）和安装于路面与路沿砖匹配的路平砖（9），路沿砖（8）与路平砖（9）间形成有导流沟（10），该导流沟（10）所在的路沿砖（8）砖体上开设有穿透路沿砖且斜向下的导流孔（81），路沿砖下方还设置有槽沟（11），该槽沟（11）宽度延伸至地表渗透层（1）下，至少一个第一蓄水池（3）与槽沟（11）连通。

2.如权利要求1所述的装配式海绵人行道系统，其特征在于：该槽沟（11）位于路沿砖（8）下的宽度占总宽度的1/4-1/2。

3.如权要求1所述的装配式海绵人行道系统，其特征在于：该地表渗透层（1）包含至少一层透水层，该透水层采用机制透水砖砌成。

4.如权要求3所述的装配式海绵人行道系统，其特征在于：该地表渗透层（1）由上至下包括：第一透水层（101）、第一缓冲层（102）、第二透水层（103）、第二缓冲层（104）、基层（105）和土工布层（106），该第一透水层（101）和第二透水层（103）采用机制透水砖砌成，第一缓冲层（102）和第二缓冲层（104）采用砂子或砂子和碎石混合铺设而成，基层（105）采用碎石或砂子和碎石混合铺设而成。

5.如权要求4所述的装配式海绵人行道系统，其特征在于：该第一透水层（101）或/和第二透水层（103）采用透水混凝土制成的砖砌成。

6.如权要求4所述的装配式海绵人行道系统，其特征在于：所述基层（105）分为两层，分别为上基层（105a）和下基层（105b），且上基层（105a）的碎石颗粒小于下基层（105b）的碎石颗粒。

7.如权要求4所述的装配式海绵人行道系统，其特征在于：该蓄水池（3）的池顶位于第一透水层（101）下方，池顶设置有支撑栅栏（12），第一透水层（101）铺设于支撑栅栏（12）上方，形成顶部可开启的池顶结构。

8.如权要求4所述的装配式海绵人行道系统，其特征在于：该第一蓄水池（3）的池顶位于土工布层（106）下方，池顶设置有支撑栅栏（12）或采用透水混凝土制成的顶盖，土工布层（106）铺设于支撑栅栏（12）或顶盖的上方。

9.如权要求1所述的装配式海绵人行道系统，其特征在于：该第一蓄水池（3）采用透水混凝土制成的砖砌成。

10.如权要求1所述的装配式海绵人行道系统，其特征在于：该第二蓄水池（4）的进水口（41）管口位于连接管道（6）管口下方，溢流管（7）管口位于连接管道（6）管口上方，槽沟（11）与第一蓄水池（3）连通的管口位于溢流管（7）管口上方。