一种半透水路面排水结构的制作方法

1.本发明涉及透水道路领域，更具体地说，涉及一种半透水路面排水结构。


背景技术：

2.刚性路面透水基层能有效的排除路面渗入水，但同时又增加了渗入路面结构内的水分通过透水基层继续向下渗的可能。因此，在透水基层下必须设置不透水垫层(防渗底基层)，以防止表面水下渗到路基，影响路基的强度和稳定性。
3.而传统路基和路面基层材料为低透水性材料且无排水结构，渗入路面结构内的自由水很难沿路基下部向底部或两侧排走，长时间围封在结构内部，造成路基、结构层材料被浸润，强度降低，道路结构承载力下降。在交通荷载耦合作用下可能危及路面结构的稳定性和道路的安全使用。


技术实现要素：

4.1.要解决的技术问题
5.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种半透水路面排水结构，可以实现半透水道路的快速排水，提高排水效率同时保证路基安全。
6.2.技术方案
7.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.一种半透水路面排水结构，包括自然土基以及从自然土基依次从下到上施工的夯土层、防渗透层、垫层、透水基层和透水面层，还包括：
9.集水组件和布水组件，集水组件包括安装在透水基层和垫层交接面且分别延伸到透水基层和垫层的渗透暗管、埋设在路侧土壤内路缘石条，且路缘石条开设有与渗透暗管连通的第一集水腔、埋设在土壤中并设置并设置路缘石条下方并通过管道与第一集水腔连通的集水井；
10.布水组件包括埋设在自然土基内的布水管、连通布水管和集水井的第二下水管；集水井内设有渗水量调节组件；
11.渗水量调节组件包括安装在第二下水管与集水井连通处的悬浮阀组件和安装在集水井远离悬浮阀组件一侧的溢流管，悬浮阀组件包括安装在第二下水管与集水井连通处的半球罩、嵌套在半球罩内且与半球罩铰接的半球阀、与半球阀前端固定连接的连杆、与连杆远离半球阀的一端固定连接的浮球；
12.溢流管为虹吸管，溢流管位于集水井内侧的出水口与半球阀等高，溢流管的外端出水口低于集水井的下端面。
13.作为本发明进一步的方案：还包括第二排水结构，第二排水结构包括开设在路缘石条上部且开口高于渗水面层的第二集水腔、将第二集水腔与第一下水管连通的第三下水管。
14.作为本发明进一步的方案：渗水暗管之间填充有隔绝透水基层和垫层的中间垫
层。
15.作为本发明进一步的方案：渗透暗管为沿着道路宽度方向水平设置的圆管，渗透暗管上部开设有均匀分布的渗水孔，渗水孔为外窄内宽的锥形通孔。
16.作为本发明进一步的方案：透水基层和垫层位于二者的接触面均开设有呈半圆的条形槽。
17.作为本发明进一步的方案：半球罩为空心的半球形罩，半球阀为半球体结构，半球阀通过交接轴与半球罩内壁铰接连接。
18.作为本发明进一步的方案：第一集水腔和第二集水腔均为条形凹槽，第二集水腔面向路面的开口内嵌套安装有过滤网。
19.作为本发明进一步的方案：第三下水管为竖直设置的条形管，第一集水腔与第三下水管通过呈直角的第二下水管连通，第二下水管与第三下水管垂直连通。
20.作为本发明进一步的方案：布水管为埋设在自然土基中且呈直筒状的圆管，布水管下部圆周外壁上开设有贯穿布水管的布水孔。
21.作为本发明进一步的方案：一种半透水路面排水结构施工工艺包括如下步骤：
22.步骤一，采用挖掘设备挖掘条形沟，并使用铺管机将布水管埋设在自然土基内；
23.步骤二，对挖掘的条形沟进行回填并间歇使用夯实设备和压路机进行夯实，形成夯土层；
24.步骤三，采用密级配水泥稳定砂砾进行浇筑形成防渗透层；
25.步骤四，采用沥青砂浇筑垫层，在垫层浇筑时预留等距分布的条形凹槽；
26.步骤五，将渗透暗管放置在垫层的条形凹槽内，然后浇筑中间垫层，中间垫层的高度小于渗透暗管的半径；最后采用级配碎石浇筑透水基层；
27.步骤六，采用细粒式沥青混凝土进行透水面层；
28.步骤七，在路面侧边埋设路缘石条和集水井，并将第一下水管、第二下水管和第三下水管进行连通。
29.3.有益效果
30.相比于现有技术，本发明的优点在于：
31.(1)本发明通过设有安装在渗水基层和垫层之间的渗水暗管、开设有第一集水腔的路缘石条、集水井和安装在集水井内的悬浮阀组件和溢流管以及安装在自然土基内的布水管，对半透水道路内被垫层截留的水进行高效的集中收集并通过集水井和布水管，将水均匀的扩散到夯土层下方的自然土基内，避免雨水下渗夯土层冲毁路基降低路基稳定性。
32.(2)本发明通过设有悬浮阀组件和为虹吸管的溢流管，在雨量较大的时节，大量雨水进入到集水井内，为了避免造成集水井内进入到布水管内水压较大，当集水井内水量较大时，液面抬升推动浮球向上移动，浮球通过连杆带动半球阀转动，半球阀将半球罩封闭，避免雨水继续进入到布水管内。
33.(3)本发明通过设有开设有第二集水腔的路缘石条，对透水面层上可能堆积的雨水进行收集，避免雨水在透水面层上堆积，造成车辆打滑，第二排水机构解决了大雨量时雨水下渗不及时的问题，进一步保证道路排水效果。
34.(4)本发明通过在渗水暗管之间浇筑中间垫层，避免透水基层与垫层的直接接触，避免雨水对垫层的直接浸润，提高垫层的隔水性能，进一步保护路基。
35.(5)本发明通过设有开设有呈外窄内宽的渗水孔渗水暗管以及中间垫层，使得雨水能够高效的从渗水暗管的渗水孔进入到渗水暗管内。
36.(6)本发明通过设有呈直角的第一下水管和竖直设置的第三下水管，使得雨量较大时，雨水通过竖直的第三下水管快速进入到集水井内并通过呈直角的第一下水管对第一集水腔内的雨水产生负压的效果，提高第一集水腔的集水速度。
附图说明
37.图1为本发明的左侧视角的立体剖视结构示意图；
38.图2为本发明的右侧视角的立体剖视结构示意图；
39.图3为本发明的前侧视角的立体剖视结构示意图；
40.图4为图3中a处的放大图；
41.图5为本发明中渗透暗管的装配结构示意图；
42.图6为本发明的内部立体剖视结构示意图；
43.图7为图6中b处的放大图；
44.图8为本发明中悬浮阀组件的立体结构示意图；
45.图9为本发明中路缘石条和集水井的装配结构示意图；
46.图10为图6中c处的放大结构示意图。
47.图中标号说明：
48.1、透水面层；2、透水基层；3、垫层；4、中间垫层；5、防渗透层；6、夯土层；7、自然土基；8、渗透暗管；801、渗水孔；9、路缘石条；901、第一集水腔；902、第二集水腔；10、第一下水管；11、集水井；12、第二下水管；13、布水管；14、半球罩；15、半球阀；16、连杆；17、浮球；18、溢流管；19、第三下水管。
具体实施方式
49.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。
50.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
51.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
52.请参阅图1-10，在本发明的一个实施例中，一种半透水路面排水结构，包括自然土
基7以及从自然土基7依次从下到上施工的夯土层6、防渗透层5、垫层3、透水基层2和透水面层1，包括：
53.集水组件和布水组件，所述集水组件包括安装在透水基层2和垫层3交接面且分别延伸到透水基层2和垫层3的渗透暗管8、埋设在路侧土壤内路缘石条9，且路缘石条9开设有与所述渗透暗管8连通的第一集水腔901、埋设在土壤中并设置并设置路缘石条9下方并通过管道与第一集水腔901连通的集水井11；
54.所述布水组件包括埋设在所述自然土基7内的布水管13、连通所述布水管13和集水井11的第二下水管12；所述集水井11内设有渗水量调节组件；
55.所述渗水量调节组件包括安装在第二下水管12与集水井11连通处的悬浮阀组件和安装在集水井11远离悬浮阀组件一侧的溢流管18，悬浮阀组件包括安装在第二下水管12与集水井11连通处的半球罩14、嵌套在半球罩14内且与半球罩14铰接的半球阀15、与半球阀15前端固定连接的连杆16、与连杆16远离半球阀15的一端固定连接的浮球17；
56.所述溢流管18为虹吸管，溢流管18位于集水井11内侧的出水口与半球阀15等高，溢流管18的外端出水口低于集水井11的下端面。
57.具体的，当雨水通过透水面层1和透水基层2进入到基层3的上方时，基层3对雨水进行截留，截留的雨水通过渗透暗管8进入到路缘石条9的第一集水腔901内，然后通过管道进入到集水井11中进行集中收集，收集的雨水通过第二下水管12进入到布水管13中向自然土基7内进行缓慢的渗透；
58.为了避免在暴雨天气，集水井11内水量过大，造成进入到布水管13的水压过大冲击自然土基7，在集水井11内水量较大时，雨水堆积在集水井11内，随着液面的抬升，浮球17通过连杆16带动半球阀15在半球罩14内转动，进而封闭集水井11到第二下水管12的通道，同时对于的雨水通过溢流管18排出，保证雨水继续下渗，避免透水面层1表面积水，同时，减少雨水对垫层3的浸润，保证垫层3的结构稳定性和使用寿命，进一步提高路基的安全性。
59.需要特别说明的是，溢流管18的外出口与市政管道或者市内水系连通，进而保证雨水及时脱离道路。
60.在实施例中，所述渗水暗管8之间填充有隔绝透水基层2和垫层3的中间垫层4。
61.具体的，通过在渗透暗管8之间以及透水基层2和垫层3之间填充有中间垫层4，减少雨水在透水基层2和垫层3之间滞留，减少雨水与垫层3的接触面积和接触时间，提高排水效率。
62.在实施例中，所述渗透暗管8为沿着道路宽度方向水平设置的圆管，所述渗透暗管8上部开设有均匀分布的渗水孔801，所述渗水孔801为外窄内宽的锥形通孔。
63.具体的，雨水通过外窄内宽的渗水孔801更容易渗透暗管8对雨水进行快速收集。
64.在实施例中，所述透水基层2和垫层3位于二者的接触面均开设有呈半圆的条形槽。
65.具体的，通过在透水基层2和垫层3位于二者的接触面均开设有呈半圆的条形槽，方便容纳渗透暗管8，同时，透水基层2下端面和垫层3的上端面接触位置均为圆拱形结构，提高支撑的稳定性，提高接触面的强度。
66.在实施例中，所述半球罩14为空心的半球形罩，所述半球阀15为半球体结构，半球阀15通过交接轴与半球罩14内壁铰接连接。
67.具体的，便于半球阀15在连杆16和浮球17的带动下发生转动和复位。
68.在本实施例中，所述布水管13为埋设在自然土基中且呈直筒状的圆管，所述布水管13下部圆周外壁上开设有贯穿布水管13的布水孔。
69.具体的，雨水通过布水管13下端面的布水孔13均匀的进入到自然土基7内，避免水量集中，保证渗透速度同时避免冲毁路基。
70.在本发明的另一个实施例中，所述半透水路面排水结构还包括第二排水结构，所述第二排水结构包括开设在路缘石条9上部且开口高于渗水面层1的第二集水腔902、将第二集水腔902与第一下水管10连通的第三下水管19。
71.具体的，通过设有第二集水腔902，对透水面层1上的集水进行及时的收集，避免路面积水，多一级排水结构，提高效率，保证排水速度。
72.在本实施例中，所述第一集水腔901和第二集水腔902均为条形凹槽，所述第二集水腔902面向路面的开口内嵌套安装有过滤网。
73.具体的，避免路面垃圾进入到第二集水腔902内。
74.在本实施例中，所述第三下水管19为竖直设置的条形管，第一集水腔901与第三下水管19通过呈直角的第二下水管10连通，第二下水管10与第三下水管19垂直连通。
75.具体的，通过竖直设置的第三下水管19和呈直角的第二下水管10，在水量较大时，第一部分水流通过第二集水腔902的雨水通过第三下水管19快速下落，而第二部分水流通过透水面层1和透水基层2和渗透暗管8流入到第一集水腔901内，此时，第二部分水流经过透水面层1和透水基层2和渗透暗管8后流速较小，第一部分水流和第二部分水流在第三下水管19和第一下水管10的接触汇流位置，第一部分水流流速大于第二部分水流流速，即第三下水管19内压强小于第一下水管10内压强，第三下水管19对第一下水管10的水流形成负压抽吸，提高第一下水管10的排水速度，同时，第一下水管10对渗透暗管8内的水流进行负压抽吸，进而提高雨水在透水面层1和透水基层2内的下渗速度，提高路面排水速度。
76.在本发明的又一个实施例中，所述半透水路面排水结构施工工艺包括如下步骤：
77.步骤一，采用挖掘设备挖掘条形沟，并使用铺管机将布水管13埋设在自然土基7内；
78.步骤二，对挖掘的条形沟进行回填并间歇使用夯实设备和压路机进行夯实，形成夯土层6；
79.步骤三，采用密级配水泥稳定砂砾进行浇筑形成防渗透层5；
80.步骤四，采用沥青砂浇筑垫层3，在垫层3浇筑时预留等距分布的条形凹槽；
81.步骤五，将渗透暗管8放置在垫层3的条形凹槽内，然后浇筑中间垫层4，中间垫层4的高度小于渗透暗管8的半径；最后采用级配碎石浇筑透水基层2；
82.步骤六，采用细粒式沥青混凝土进行透水面层1；
83.步骤七，在路面侧边埋设路缘石条9和集水井11，并将第一下水管10、第二下水管12和第三下水管19进行连通。
84.具体的，通过上述步骤，施工难度小，施工程序规范。
85.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。