本實用新型涉及一種海綿城市方案設(shè)計，特別是一種裝配式海綿人行道系統(tǒng)設(shè)計，屬于城市給排水系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的道路建設(shè)，依靠普通磚體或混凝土鋪設(shè)，下雨時磚體和混凝土不吸水和滲水，路面濕滑，雨水的排放依靠城市排水管道進行。經(jīng)常會因為大雨、暴雨、排水量大、排水池堵塞而造成道路積水，甚至出現(xiàn)內(nèi)澇等現(xiàn)象。同時雨水直接進入城市排水管道而排出，使城市路面的雨水（淡水資源）利用率低。

為了解決下雨城市人行道路和道路的排水及儲水等問題，提出了海綿城市的概念。海綿城市就是把城市建設(shè)成為像海綿體一樣，能夠具有吸水、蓄水、滲水和凈水的作用，化解雨水帶來的自然災(zāi)害，使之成為收放自如的水彈性城市。建設(shè)海綿城市并不是推倒重來，取代傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)，而是對傳統(tǒng)排水系統(tǒng)的一種減負和補充，最大程度地發(fā)揮城市給排水管網(wǎng)本身的作用。

因此設(shè)計一種裝配式海綿人行道系統(tǒng)，能高效的進行城市雨水的收集、凈化、存儲和滲透，并且能夠與城市排水管網(wǎng)進行融合，是城市海綿系統(tǒng)建設(shè)的目標和要求，也是該理念推廣的重要因素。

透水混凝土又稱多孔混凝土，無砂混凝土，透水地坪。是由骨料、水泥、增強劑、和水拌制而成的一種多孔輕質(zhì)混凝土，它不含細骨料，由粗骨料表面包覆一薄層水泥漿相互粘結(jié)而形成孔穴均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu)， 故具有透氣、透水和重量輕的特點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種裝配式海綿人行道系統(tǒng)，具有收集、凈化、存儲和滲透的功能，解決雨水災(zāi)害的同時，有效利用雨水資源，發(fā)揮海綿城市的作用。

本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種裝配式海綿人行道系統(tǒng)，包括鋪設(shè)于地表的可進行雨水滲透的地表滲透層，和設(shè)置于地表滲透層下用于雨水進行收集的第一蓄水池，第一蓄水池采用機制透水磚砌成，各第一蓄水池間通過連接管道連通，在相互連通的第一蓄水池中，至少一個第一蓄水池上設(shè)置有用于與城市管網(wǎng)連通的溢流管，該第一蓄水池還設(shè)置有與其連通的第二蓄水池，該第二蓄水池上設(shè)置有用于第一蓄水池內(nèi)的水進入池內(nèi)的進水口，和用于從池內(nèi)采水的采水口，人行道邊緣設(shè)置有路沿磚和安裝于路面與路沿磚匹配的路平磚，路沿磚與路平磚間形成有導(dǎo)流溝，該導(dǎo)流溝所在的路沿磚磚體上開設(shè)有穿透路沿磚且斜向下的導(dǎo)流孔，路沿磚下方還設(shè)置有槽溝，該槽溝寬度延伸至地表滲透層下，至少一個第一蓄水池與槽溝連通。該裝配式海綿人行道系統(tǒng)，通過人行道上鋪設(shè)滲透層的設(shè)計，使雨水落在人行道上時能夠滲透，在經(jīng)過滲透層中，有效將雨水中的雜質(zhì)過濾，使雨水凈化，同時，道路路面的水進入到倒流溝，再由導(dǎo)流孔進入路沿石背后的滲透層內(nèi)，以達到凈化過濾的作用。雨水（積水）通過滲透層后，下面的土壤吸收的水是有限的，因此設(shè)計了由機制透水磚砌成的第一蓄水池，第一蓄水池的采用可滲透設(shè)計使得在池內(nèi)的水可往土壤進行滲透，大大提高土壤內(nèi)的雨水進入量，并且具有延時滲透的功能，過濾后的水進入到第一蓄水池中進行臨時儲存，為了方便采集水和不讓水流失，在第一蓄水池中設(shè)計了不透水第二蓄水池，第一蓄水池中的液位高過第二蓄水池的進水口后水進入第二蓄水池，當?shù)诙钏乩镉晁何坏揭欢ǜ叨冗M入其他第一蓄水池，以解決單個第二蓄水池和第一蓄水池容量小的問題，液位過高時則排放至排水管網(wǎng)中，解決儲存水和排水的問題。路面的積水流向兩側(cè)后流入導(dǎo)流溝，通過導(dǎo)流孔進入滲透層，由于水量較大，在下方設(shè)置槽溝，通過槽溝引入第一蓄水池，從而解決路面積水直接排放至管網(wǎng)的問題，提高水資源的利用。該系統(tǒng)具有收集、凈化、存儲和滲透功能為一體的優(yōu)點，以地表滲透層、蓄水池、蓄水箱和溢流管為主體，組成了一個有機功能的海綿細胞，并且各海綿細胞間的通過連接管道組成一個有機整體，結(jié)合路沿磚、路平磚和槽溝的設(shè)計，有效解決路面雨水收集的問題。

進一步的，該槽溝位于路沿磚下的寬度占總寬度的1/4-1/2。采用該設(shè)計能夠保證對路沿磚的支撐。

進一步的，該槽溝位于路沿磚下的寬度占總寬度的1/3。

進一步的，各個蓄水池均與槽溝連通。確保槽溝內(nèi)的水及時回收。

進一步的，該地表滲透層包含至少一層透水層，該透水層采用機制透水磚砌成。

進一步的，該地表滲透層由上至下包括：第一透水層、第一緩沖層、第二透水層、第二緩沖層、基層和土工布層，該第一透水層和第二透水層采用機制透水磚砌成，第一緩沖層和第二緩沖層采用砂子或砂子和碎石混合鋪設(shè)而成，基層采用碎石或砂子和碎石混合鋪設(shè)而成。采用多層的結(jié)構(gòu)，一方面使得該地表滲透層具有較大的容積進行雨水的儲存，同時該結(jié)構(gòu)下的地表滲透層具有較好的過濾效果，以及具有較好的強度以滿足城市路面鋪設(shè)的需求。

進一步的，該第一透水層或/和第二透水層采用透水混凝土制成的磚砌成。

進一步的，該基層分為兩層，分別為上基層和下基層，且上基層的碎石顆粒小于下基層的碎石顆粒。

進一步的，該第一蓄水池的池頂位于第一透水層下方，池頂設(shè)置有支撐柵欄，第一透水層鋪設(shè)于支撐柵欄上方，形成頂部可開啟的池口結(jié)構(gòu)。

進一步的，該第一蓄水池的池頂位于土工布層下方，池頂設(shè)置有支撐柵欄或采用透水混凝土制成的頂蓋，土工布層鋪設(shè)于支撐柵欄或頂蓋的上方。

進一步的，該第一蓄水池采用透水混凝土制成的磚砌成。

進一步的，該進水口管口位于連接管道管口下方，溢流管管口位于連接管道管口上方，槽溝與第一蓄水池連通的管口位于溢流管管口上方。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是：該裝配式海綿人行道系統(tǒng)，不僅解決了城市雨水的收集和滲透問題，同時解決了雨水就地存儲和雨水再次利用的問題，具有高效的收集、凈化、存儲和滲透功能，解決雨水災(zāi)害的同時，還可以有效利用雨水資源，發(fā)揮海綿城市的作用，另外，該實用新型還通過對地表滲透層的多層設(shè)計，實現(xiàn)了地表滲透層的高滲透效率和高雨水儲存量功能，在地表滲透層內(nèi)存儲的水，還可以起到調(diào)節(jié)地表的溫度和濕度，保持地表溫度舒適的作用。

附圖說明

圖1是本實用新型的人行道與路面斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型人行道一實施方式的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型人行道另一實施方式的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型圖1、圖2和圖3的地表滲透層斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型的地表滲透層和第一蓄水池布置的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實用新型人行道另一實施方式的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標記：1-地表滲透層、101-第一透水層、102-第一緩沖層、103-第二透水層、104-第二緩沖層、105-基層、105a-上基層、105b-下基層、106-土工布層、2-土壤、3-第一蓄水池、4-第二蓄水池、41-進水口、42-采水口、5-可滲透池壁、6-連接管道、7-溢流管、8-路沿磚、81-導(dǎo)流孔、9-路平磚、10-導(dǎo)流溝、11-槽溝、12-支撐柵欄。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細的說明。

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

實施例

本實施例的裝配式海綿人行道系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，包括鋪設(shè)于人行道地表的可進行雨水滲透的地表滲透層1，和設(shè)置于地表滲透層1下用于雨水進行收集的第一蓄水池3，第一蓄水池3采用機制透水磚砌成，各第一蓄水池3間通過連接管道6連通，在相互連通的第一蓄水池3中，至少一個第一蓄水池3上設(shè)置有用于與城市管網(wǎng)連通的溢流管7，該第一蓄水池3還設(shè)置有與其連通的第二蓄水池4，該第二蓄水池4上設(shè)置有用于第一蓄水池內(nèi)的水進入池內(nèi)的進水口41，和用于從池內(nèi)采水的采水口42，人行道邊緣設(shè)置有路沿磚8和安裝于路面與路沿磚匹配的路平磚9，路沿磚8與路平磚9間形成有導(dǎo)流溝10，該導(dǎo)流溝10所在的路沿磚8磚體上開設(shè)有穿透路沿磚且斜向下的導(dǎo)流孔81，路沿磚下方還設(shè)置有槽溝11，該槽溝11寬度延伸至地表滲透層1下，至少一個第一蓄水池3與溝槽11連通。

在本實施例中，如圖1所示，路沿磚8與路平磚9安裝好后形成一條用于雨水導(dǎo)流的導(dǎo)流溝10（路沿磚8中部開設(shè)有圓弧凹槽，路平磚9與路沿磚8匹配的端部設(shè)置有弧形端面，配合后形成3/4圓，并形成導(dǎo)流溝10），避免路面積水無處可去，設(shè)計導(dǎo)流孔81是為了高效處理導(dǎo)流溝10內(nèi)的雨水，由于水的量大，在路沿磚8下設(shè)置有槽溝11。為了通過導(dǎo)流孔81將雨水引入槽溝11中，路沿石8安裝的地面與滲透層1地面齊平時，導(dǎo)流孔直接將雨水引入滲透層1中，由于水量大，大部分進入到槽溝11中；或者路沿石8安裝的地面與滲透層1地面未齊平時，路沿磚8的背面可由導(dǎo)流孔81到槽溝11之間開設(shè)導(dǎo)槽。與此同時，槽溝11還與第一蓄水池3連通，解決槽溝11內(nèi)水資源收集的問題，最大可能的收集和利用水資源。而地表滲透層1鋪設(shè)于土壤2層上，作用是雨水地表收集、過濾和滲透，第一蓄水池3是用于滲透雨水的收集，第二蓄水池4是用于雨水的存儲。需要說明的是，第一蓄水池3可以完全位于地表滲透層1 下方的土壤2內(nèi)，第一蓄水池3通過地表滲透層1的管道連通引流；或者第一蓄水池3的頂部與地表滲透層1相交界，如圖2所示，地表滲透層1的水可直接滲透進入第一蓄水池3；或者，第一蓄水池3部分位于地表滲透層1內(nèi)，地表滲透層1的水通過滲透進入第一蓄水池3內(nèi)，如圖3所示。第一蓄水池采用機制透水磚砌成，目的是為了實現(xiàn)在第一蓄水池3和土壤2間進行水的交換，這種可滲透作用可以通過兩種方法實現(xiàn)，一種是蓄水池采用可滲透（如透水混凝土）的材料制成的可滲透池壁5（具體為透水混凝土磚砌成），另一種是在采用不可滲透的材料但是在其上開設(shè)孔的方式實現(xiàn)滲透。第二蓄水池4與第一蓄水池3的位置關(guān)系，可以是第二蓄水池4件通過管道與第一蓄水池3連通，或者第二蓄水池4本身則位于第一蓄水池3內(nèi)（如圖2和3所示），通過進水口41將第一蓄水池3內(nèi)的水進入第二蓄水池4。當?shù)谝恍钏?位于第二蓄水池4內(nèi)時，該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊，蓄水效率高的優(yōu)點，同時便于系統(tǒng)的后期維護。

上述實施例中，第一蓄水池3和第二蓄水池4制成為一個整體，設(shè)置在預(yù)設(shè)的位置，并在人行道上鋪設(shè)好滲透層，該滲透層作為一個整體用于收集雨水，根據(jù)需求挖設(shè)槽溝，將制作成型的路沿石8和路平石9安裝在人行道和路面結(jié)合處的邊緣。通過組合裝配后實現(xiàn)該裝置更好的雨水收集效果。該設(shè)計能夠有效提高施工效率，更利于維護，結(jié)構(gòu)簡單明了，降低維護和施工成本。

當然，上述的實施方式不僅僅局限于設(shè)置為兩個蓄水池，在另一具體實施方式中，如圖6所示，該蓄水池僅包括第一蓄水池3。該蓄水池池壁采用不透水材質(zhì)制成，從而實現(xiàn)雨水的收集。

本實施例中，槽溝11是一個條寬10cm-20cm的溝體，深3cm-7cm的溝體。更加具體的，槽溝11寬15cm，深5cm。并且為了實現(xiàn)更好的收集水資源，該溝槽11位于路沿磚8下的寬度占總寬度的1/4-1/2。當然作為優(yōu)選的，該溝槽11位于路沿磚8下的寬度占總寬度的1/3。其余部分均位于滲透層1下方。

在本實施例中，第一蓄水池3是一個長、寬、深分別為2m*2m*2.5米的池體，池體至少一部分與土壤層接觸或在土壤層內(nèi)，以保證收集雨水向土壤的滲透。第二蓄水池4的大小根據(jù)用水量和城市雨水量靈活確定，第二蓄水池4的池壁可為可滲透式，也可為不可滲透式，較好的為不可滲透式以進行水的儲存。蓄水池3間的間隔a為30-50m。

基于地表滲透層1的功能設(shè)計，在本實施例中，還具體的列舉一種地表滲透層設(shè)計。該地表滲透層1包含至少一層透水層，該透水層采用機制透水磚砌成。透水混凝土作為一種現(xiàn)有技術(shù)，又稱多孔混凝土，無砂混凝土，透水地坪。是由骨料、水泥、增強劑、和水拌制而成的一種多孔輕質(zhì)混凝土，它不含細骨料， 由粗骨料表面包覆一薄層水泥漿相互粘結(jié)而形成孔穴均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu)， 故具有透氣、透水和重量輕的特點，是一種良好的地表滲透層1材料。

在采用透水混凝土的地表滲透層1基礎(chǔ)上，進一步還具體的設(shè)計一種結(jié)構(gòu)，如圖4所示，該地表滲透層1由上至下包括：第一透水層101、第一緩沖層102、第二透水層103、第二緩沖層104、基層105和土工布層106，該第一透水層101和第二透水層103采用機制透水磚砌成，第一緩沖層102和第二緩沖層104采用砂子或砂子和碎石混合鋪設(shè)而成，基層105采用碎石或砂子和碎石混合鋪設(shè)而成。該結(jié)構(gòu)下的地表滲透層1具有較高的水儲存能力，并具有良好的滲透性能和過濾性能，同時該結(jié)構(gòu)下的地表滲透層1的機械結(jié)構(gòu)強度良好、穩(wěn)定，能夠滿足城市路面鋪裝的需要。第一透水層101保證地面的鋪裝強度，并起到滲水和過濾的作用。第二透水層103起到加強地面鋪裝強度的作用，還起到滲水、保水的作用。第一緩沖層102和第二緩沖層104起到緩沖作用，同時起到滲水和保水的作用，對基層105上的第二透水層103、第二透水層103上的第一透水層101而言還起到找平支撐的作用?；鶎?05起到整個地表滲透層1基礎(chǔ)牢固的作用。土工布層106進行土壤與地表滲透層1間的隔斷，保證地表滲透層1的良好性能。

基于上述多層的地表滲透層1基礎(chǔ)設(shè)計，具體的在一實施方式中，第一透水層101的厚度為60-70mm。砂子作為第一緩沖層102，其厚度在20-30mm。第二透水層103的厚度比第一透水層101厚，其目的在于利用第二透水層103實現(xiàn)較高的儲水量作用，也進一步提高整個地表滲透層1的結(jié)構(gòu)強度，較好的第二透水層103的厚度為100-140mm。砂子作為第二緩沖層104，其厚度為20-30mm。在該厚度下，第一緩沖層102和第二緩沖層104一方面起到較好的緩沖作用，以保證地表滲透層1的耐用性，另一方面起較好的滲透、過濾和儲水的作用。碎石作為基層105，起到整個地表滲透層1基礎(chǔ)的作用，其厚度為100-200mm。土工布層106作為土壤2和地表滲透層1的分隔，起到相對隔斷的作用，土工布層106的厚度為3mm。基于該設(shè)計下的隔層厚度，使得地表滲透層1具有較好的滲透、過濾和儲水效果，同時具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，夠滿足城市路面鋪裝的需要。

進一步的，在本實用新型中，為了保證基層105的穩(wěn)定性，基層105中填充有砂子?；蛘哌M一步的在基層105加入少量水泥以進一步穩(wěn)定其結(jié)構(gòu)。

在第一緩沖層102和第二緩沖層104的一個具體實施方式中，是采用粗砂鋪設(shè)而成，具有透水性高的優(yōu)點。或者進一步的在粗砂中加入少量水泥，具體的粗砂與水泥的比值為質(zhì)量比3:1形成具有空隙的結(jié)構(gòu)，以保證該緩沖層的進一步穩(wěn)定，又不影響其透水性能。

在第一透水層101、第二透水層103的具體實施中，可以采用現(xiàn)場整體澆筑鋪設(shè)，也可以是第一透水層101、第二透水層103采用透水混凝土制成的磚砌成。

在另一實施方式中，第一透水層101還做進一步的設(shè)計，透水層進一步的分為兩層，包括表層和下層，表層的密度大于和下層的密度，以提高表層的過濾性能，使長時間使用能保護第一透水層101之下的滲透性能。

為了保證基層105的結(jié)構(gòu)強度及功能，在另一實施例中，基層105分為兩層，分別為上基層105a和下基層105b，且上基層105a碎石的顆粒小于下基層152碎石的顆粒，使得形成一種具有密度梯度的基層105，以及基層105與第二緩沖層104的平滑過渡，保證基層105的支撐強度和保證其上第二緩沖層104的穩(wěn)定性。

實施例中，還進一步的對第一蓄水池3與土壤2和地表滲透層1的關(guān)系做進一步說明和示例。

如圖3和圖5所示，該第一蓄水池3的池頂位于地表滲透層1的第一透水層101下方，池頂設(shè)置有支撐柵欄12，第一透水層101鋪設(shè)于支撐柵欄12上方，形成頂部可開啟的池頂結(jié)構(gòu)。

或者，如圖2所示，該第一蓄水池3的池頂位于土工布層106下方，池頂設(shè)置有支撐柵欄12或采用透水混凝土制成的頂蓋，土工布層106鋪設(shè)于支撐柵欄12或頂蓋的上方。該實施方式相比于上面的第一蓄水池3的池頂位于地表滲透層1的第一透水層101下方的結(jié)構(gòu)，其可維護性稍差。

在具體實施方式中，第一蓄水池3的池體是采用透水混凝土制成的磚砌成，如采用透水混凝土制成的磚砌成。

本實施例還進一步對第一蓄水池3、第二蓄水池4和溢流管7、連接管道6的關(guān)系進行說明。如圖2和3所示，第二蓄水池4是位于第一蓄水池3內(nèi)的，第二蓄水池4可采用塑料或玻璃鋼材質(zhì)制成。第一蓄水池3間的間隔為30-50m，第一蓄水池3間的連接管道6位于第一蓄水池3池體的上部，第二蓄水池4的進水口41是開設(shè)箱體上的一個或多個口，進水口41的口位于連接管道6管口下方，溢流管7管口位于連接管道6管口上方，槽溝11與第一蓄水池3連通的管口位于溢流管7管口上方。而采水口42則是位于第二蓄水池4的底部。作為進一步的優(yōu)化設(shè)計，每個第一蓄水池3均溢流管7連通。

本實用新型的海綿城市雨水采集系統(tǒng)工作過程如下：一方面路面雨水通過導(dǎo)流溝10和導(dǎo)流孔81進入滲透層和槽溝11，再由槽溝11進入第一蓄水池3；另一方面人行道雨水通過地表滲透層1進行滲透和過濾，進入第一蓄水池3；第一蓄水池3的水進入第二蓄水池4用于存儲后期的二次利用，第一蓄水池3內(nèi)的水還可向土壤層滲透，第一蓄水池3之間通過連接管道6進行分配，多余的水通過溢流管7溢流至城市的排水管網(wǎng)。

本實用新型的裝配式海綿人行道系統(tǒng)，不僅解決了城市雨水的收集和滲透問題，同時解決了雨水就地存儲和雨水再次利用的問題，具有高效的收集、凈化、存儲和滲透功能，解決雨水災(zāi)害的同時，還可以有效利用雨水資源，發(fā)揮海綿城市的作用，另外，該實用新型還通過對地表滲透層的多層設(shè)計，實現(xiàn)了地表滲透層的高滲透效率和高雨水儲存量功能，在地表滲透層內(nèi)存儲的水，還可以起到調(diào)節(jié)地表的溫度和濕度，保持地表溫度舒適的作用。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。