一种透水砖、使用其的人行道路结构及铺设方法

技术领域

本发明涉及城市道路技术领域，特别涉及一种透水砖、使用其的人行道路结构及铺设方法。

背景技术

人行道路的设计及铺设一般存在两种方案。第一种是不考虑透水性能，基础层是混凝土，在混凝土上再铺设人行道砖。由于混凝土透水性能很差，甚至不具备透水性，在雨天时，人行道上的雨水不能快速排走，人行道的低洼处会暂存积水，行人会选择避让通行，甚至积水范围大时，还需要下至机动车道借道通行；或是行人未注意到前方积水，行走后溅湿鞋袜。

第二种是考虑有透水性能的人行道，一般是在原有基础上铺设砂石层，再铺设能够透水的地砖。在长时间使用后，上述结构的地砖下方的砂石层被水流冲击，以及行人走动时压力的作用逐渐让砂石层产生位移，两者结合使砂石层产生不均匀的下沉，进而使得地砖产生拱翘、沉陷。

另外，透水的地砖基本是微小的多孔结构，通过自身孔隙对水导流而起到透水效果。人行道路上的雨水会夹杂着泥沙渗入到地砖的多孔结构中，经过长时间堆积后，泥沙会堵塞地砖的多孔结构，逐步减弱透水砖的透水性能。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种透水砖，透水性能好，雨水渗透速度快，能够长时间维持好的透水性能。

本发明还提出一种人行道路结构，使用上述的透水砖，透水性能好，且透水砖铺设稳固不易产生拱翘和沉陷。

本发明还提出一种人行道路结构的铺设方法，包括上述人行道路结构。

根据本发明第一方面实施例的透水砖，包括：表层和通道层，所述表层和所述通道层共同构成透水砖的主体，所述表层和所述通道层沿透水砖的高度方向分布；

其中，所述通道层设有多条第一导流通道，所述第一导流通道的一端延伸至所述通道层的侧壁，另一端延伸至所述通道层的底端并穿透所述通道层。

根据本发明实施例的透水砖，至少具有如下有益效果：表层用作道路的最外表面，同时还起到美观的作用，故第一导流通道不穿透表层；通道层用于设置多条第一导流通道，第一导流通道相较于透水砖自身的多孔结构，导流效果更好，且不易被细小的泥沙堵塞；当表层逐渐被泥沙堵塞，透水性能降低时，雨水还能从透水砖之间的间隙处，也就是通道层的侧壁处进入到第一导流通道以被导流。

根据本发明的一些实施例，所述通道层设有多条第二导流通道，所述第二导流通道的一端延伸至所述表层但不穿透所述表层，另一端延伸至所述通道层的底端并穿透所述通道层。

根据本发明的一些实施例，所述第一导流通道与所述第二导流通道互相交错分布。

根据本发明的一些实施例，所述第一导流通道与所述第二导流通道互相交叉连通，透水砖由碎骨料包裹交叉连接的蜡制模具压实后，烘烤脱蜡而成，所述蜡制模具熔化后形成所述第一导流通道和所述第二导流通道。

根据本发明第二方面实施例的人行道路结构，包括上述的透水砖，且通道层朝向地层一侧。

根据本发明实施例的人行道路结构，至少具有如下有益效果：透水砖第一导流通道，透水性能更好，且透水砖铺设在更高强度、完整性更好的紧密承载层上，使得透水砖自身也更为稳固，不会出现拱翘和沉陷的现象。

根据本发明的一些实施例，人行道路结构包括承载层，所述承载层铺设于原有的地层上，所述承载层内设有多个透水支架，所述透水支架为多孔结构，所述透水支架由所述承载层的上表面穿透至下表面；

砖层，所述砖层由多个所述透水砖拼接而成，且所述通道层与所述透水支架接触；

填充层，所述填充层设置于所述承载层和所述砖层之间。

根据本发明的一些实施例，所述透水支架包括第一透水杆和多根第二透水杆，所述第一透水杆横向设置，多根所述第二透水杆交叉分布，并沿所述第一透水杆的长度方向排列。

根据本发明的一些实施例，所述透水支架由多孔的尼龙材料或微孔陶瓷制成。

根据本发明的一些实施例，所述承载层上铺设有多个支承条，所述支承条互相平行间隔设置，所述砖层搭设在所述支承条上。

根据本发明第三方面实施例的人行道路结构的铺设方法，包括上述的人行道路结构，并通过如下步骤进行铺设：

步骤S1，对原有地层进行清理并压实；

步骤S2，将透水支架放置在地层上，浇灌混凝土，并确保混凝土不浸没透水支架，等待混凝土成型；

步骤S3，在混凝土表面铺设垫砂，并确保垫砂的表面与伸出混凝土表面的透水支架齐平；

步骤S4，在垫砂上铺设透水砖，将透水砖的通道层与垫砂接触，并压实透水砖，使得透水砖的通道层与透水支架接触。

根据本发明实施例的人行道路结构的铺设方法，至少具有如下有益效果：铺设后的人行道路结构透水性能好，且透水砖铺设后很稳固，不会出现拱翘和沉陷的现象。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明实施例的透水砖的剖视结构示意图；

图2为本发明实施例的人行道路结构的剖视结构示意图；

图3为本发明实施例的人行道路结构的示意图；

图4为本发明实施例的人行道路结构局部放大示意图。

附图标号：

表层100、通道层200、第一导流通道210、第二导流通道220、承载层300、透水支架310、第一透水杆311、第二透水杆312、支承条320、砖层400。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下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。

在本发明的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1所示，本发明一种实施例的透水砖，包括多孔的表层100和多孔的通道层200，表层100和通道层200共同构成透水砖的主体，表层100和通道层200沿透水砖的高度方向分布；

其中，通道层200设有多条第一导流通道210，第一导流通道210的一端延伸至通道层200的侧壁，另一端延伸至通道层200的底端并穿透通道层200。

透水砖由自身的高度方向划分为表层100和通道层200，其中表层100用于铺设后朝向外侧面，同时起到美观的作用。通道层200用于设置多条的第一导流通道210，第一导流通道210相较于透水砖的多孔结构，第一导流通道210的孔径更大，水流在第一导流通道210内流动基本无阻力，排水顺畅。表层100和通道层200自身的多孔结构，同样也具有一定的透水性能。

在雨天时，雨水可以从表层100浸透至通道层200，并继续浸透到第一导流通道210内，并快速流至通道层200的底端，加快透水速率。由于第一导流通道210是直接在通道层200内开设的，故第一导流通道210的内侧壁仍然保留多孔结构，以便水流浸透或渗入。

雨水从表层100浸透至内部时，随着时间的推移，雨水夹杂的泥沙会逐渐堆积在表层100的多孔结构中，进而将表层100的多孔结构堵塞，使得表层100的透水性能逐步下降。但是，传统的透水砖，只依赖自身整砖的多孔结构进行透水，其水流浸透的阻力比本实施例中的透水砖阻力更大，受泥沙阻塞的影响更大。本实施例中的透水砖，还具有第一导流通道210辅以对水进行导流。

另外，雨水还可以从相邻两透水砖之间的间隙流动。雨水到达通道层200的侧壁时，也能进入到第一导流通道210，加速雨水的流动。优选地，第一导流通道210的端部也穿透通道层200的侧壁，使得雨水流经第一导流通道210的端部时能够直接进入到第一导流通道210中。第一导流通道210延伸至通道层200的底端并穿透通道层200，雨水也能快速从第一导流通道210内流出，再渗入地层中去，不会因雨水排出的速度缓慢而积聚在第一导流通道210中。

其中，透水砖可以使用制造透水砖的骨料在模具中压制成砖坯，在模具中设置多个斜顶，脱模后能够保留多个第一导流通道210，最后进行焙烧。骨料可以是页岩、煤矸石、粉煤灰等添加适量粘土。当然，透水砖的制造较为成熟，在此不限制透水砖的制造材料。另一种方案可以是先制造出透水砖，然后后期对透水砖加工以形成多条第一导流通道210，例如钻孔。

可以理解的是，通道层200设有多条第二导流通道220，第二导流通道220的一端延伸至表层100但不穿透表层100，另一端延伸至通道层200的底端并穿透通道层200。

第二导流通道220用于减少水流浸透表层100的路径，使水流经过较少厚度的表层100后尽快进入到第二导流通道220中快速导流。第二导流通道220与第一导流通道210起到互补的作用。第二导流通道220延伸至表层100的一端不穿透表层100，以保留表层100的完整性，同时不影响表层100的外观，起到美化的作用。此外，完整的表层100也能避免石子等异物掉落并进入到第二导流通道220中，这类型的异物容易堵塞第二导流通道220。

可以理解的是，第一导流通道210与第二导流通道220互相交错分布。

第一导流通道210和第二导流通道220之间的交错分布指的是第一导流通道210和第二导流通道220的中心轴互为异面直线，两者并不交叉。这样设置能够充分利用通道层200的空间，在不额外增加第一导流通道210和第二导流通道220的数量时，仍然能够在透水砖的水平截面获得高的有效占有面积，即雨水从表层100开始浸透，能够确保雨水能够进入到任一第一导流通道210或第二导流通道220中。保证通道层200内的第一导流通道210和第二导流通道220的总数量不过多，能维持透水砖的整体强度处于合适的范围内，避免透水砖因过量的第一导流通道210和第二导流通道220变得易碎，降低承载能力。

可以理解的是，第一导流通道210与第二导流通道220互相交叉连通，透水砖由碎骨料包裹交叉连接的蜡制模具压实后，烘烤脱蜡而成，蜡制模具熔化后形成第一导流通道210和第二导流通道220。

第一导流通道210与第二导流通道220交叉连通后，能够起到分流的作用，以充分利用每一条第一导流通道210和第二导流通道220。当然，若要使第一导流通道210和第二导流通道220在通道层200内互相交叉连通，最简便的方法就是在透水砖制造过程中，采用蜡制的模具放置在模腔内，使碎骨料包裹蜡制模具并压实，在最后烘烤过程中，蜡制模具熔化流失，以在通道层200中获得交叉连通的第一导流通道210和第二导流通道220。

本发明一种实施例的人行道路结构，包括上述的透水砖，且透水砖的通道层200朝向地层一侧。

地层指的是原有的基础层，例如压实的土地。具体的一种实施例中，参照图2所示，人行道路结构包括：

紧密的承载层300，承载层300铺设于原有的地层上，承载层300内设有多个透水支架310，透水支架310为多孔结构，透水支架310由承载层300的上表面穿透至下表面；

砖层400，砖层400由多个透水砖拼接而成，且通道层200与透水支架310接触；

填充层，填充层设置于承载层300和砖层400之间。

紧密的承载层300一般使用混凝土浇筑而成，以此提高承载层300的结构强度以及保持其完整性。砖层400铺设在承载层300上，由于承载层300完整性好，小范围内不会发生沉降变形，单个透水砖不易拱翘或沉陷。填充层设置在承载层300和砖层400之间，起到找平的作用，单块透水砖能够进行微调，最终让砖层400能够铺设平整。填充层一般使用垫砂等材质，易透水。

当使用混凝土浇筑成承载层300时，需要在承载层300内预先设置有透水支架310，以满足承载层300的透水性能。透水支架310的上下两端均超出承载层300的上表面和下表面，以将承载层300上表面的水流导入到下表面，最终浸入地层(土层)中。若承载层300覆盖了透水支架310，则透水支架310无法发挥其作用。

参照图3和图4所示，可以理解的是，透水支架310包括第一透水杆311和多根第二透水杆312，第一透水杆311横向设置，多根第二透水杆312交叉分布，并沿第一透水杆311的长度方向排列。

第一透水杆311横向设置，以供多根第二透水杆312布置在第一透水杆311上，形成稳定的类似于脚架的结构。在放置透水支架310时，其能够稳定不倒塌，便于后续的混凝土浇筑。当混凝土凝固形成承载层300后，透水支架310在承载层300内也能提高承载层300的结构强度。

可以理解的是，透水支架310由多孔的尼龙材料或微孔陶瓷制成。

多孔的尼龙材料或微孔陶瓷均具有良好的透水性能，且结构强度合适。需要理解的是，微孔陶瓷属于现有材料的通用名称，其“微孔”并不限定具体的孔尺寸。

参照图4所示，可以理解的是，承载层300上铺设有多个支承条320，支承条320互相平行间隔设置，砖层400搭设在支承条320上。

砖层400搭设在支承条320上，具体的，透水砖的一组对侧边，一边搭设在其一条支承条320上，另一边搭设在相邻的支承条320上。透水砖受到的作用力(人踩踏的压力)通过支承条320直接传递至承载层300上，减少了填充层的受力，避免填充层移动产生空鼓。同时也能让砖层400更为稳固，避免透水砖出现拱翘或沉陷现象。

进一步的，多个支承条320在承载层300上划分出小的条形格，填充层受到支承条320的限制，也能减少填充层的流失。

可以理解的是，可以根据透水砖的大小来确定由多少条支承条320共同承载一个透水砖，即较大的透水砖也可以由三条支承条320对其承载，例如在一组对侧边之间，设置第三条支承条320对透水砖进行承载。

本发明一种实施例的人行道路结构的铺设方法，包括上述的人行道路结构，并通过如下步骤进行铺设：

步骤S1，对原有地层进行清理并压实；

步骤S2，将透水支架放置在地层上，浇灌混凝土，并确保混凝土不浸没透水支架，等待混凝土成型；

步骤S3，在混凝土表面铺设垫砂，并确保垫砂的表面与伸出混凝土表面的透水支架齐平；

步骤S4，在垫砂上铺设透水砖，将透水砖的通道层与垫砂接触，并压实透水砖，使得透水砖的通道层与透水支架接触。

原有地层进行压实，避免产生沉陷。先放置透水支架，透水支架的高度事先根据所需要的承载层厚度确定，确保透水支架的高度大于承载层的厚度，在浇筑混凝土后，透水支架的下端才能超出承载层的下表面，上端才能超出承载层的上表面。待混凝土凝固形成承载层后，再在承载层上铺设垫砂进行找平，垫砂铺设时也要确保上表面与透水支架伸出端齐平，这样才能确保透水砖铺设后，透水砖的通道层能够接触透水支架，以便透水砖内的水流直接流入透水支架内，继续导流至地层中。

若原有的地层属于软弱地基，还可以在地层上铺设一层碎石垫层，以扩散应力，碎石垫层同样也具有好的透水能力。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。