本發(fā)明涉及了一種排水路面結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種基于水循環(huán)生態(tài)排水系統(tǒng)的長壽命涼爽路面結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
：隨著高速公路規(guī)模的不斷擴(kuò)大，瀝青路面養(yǎng)護(hù)需求和規(guī)模日益增長，在能源緊張和環(huán)境問題日益突出的條件下，提高路面的耐久性、減少運(yùn)營期養(yǎng)護(hù)次數(shù)、降低公路運(yùn)營總成本，是未來公路發(fā)展的必然趨勢和要求。瀝青路面服役過程中夏季高溫老化是影響其耐久性的重要因素，連續(xù)的高溫也會加速路面車轍形成，影響行車安全及舒適性。目前解決這一問題的常用手段大多是從路面結(jié)構(gòu)以及組成材料入手，但是達(dá)到的效果有限，還不能很好的解決上面提到的問題。有鑒于上述現(xiàn)有的路面結(jié)構(gòu)存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種基于水循環(huán)生態(tài)排水系統(tǒng)的長壽命涼爽路面結(jié)構(gòu)，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實用價值的本發(fā)明。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的路面結(jié)構(gòu)存在的缺陷，而提供一種基于水循環(huán)生態(tài)排水系統(tǒng)的長壽命涼爽路面結(jié)構(gòu)，及時對路面降溫，延長服役壽命，從而更加適于實用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明的基于水循環(huán)生態(tài)排水系統(tǒng)的長壽命涼爽路面結(jié)構(gòu)，由透水結(jié)構(gòu)層、雨水匯集存儲溝以及水循環(huán)驅(qū)動系統(tǒng)組成，在傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增設(shè)了雨水匯集存儲溝以及水循環(huán)驅(qū)動系統(tǒng)，通過三者的配合，實現(xiàn)利用雨水對路面的循環(huán)降溫。更進(jìn)一步的，前述的基于水循環(huán)生態(tài)排水系統(tǒng)的長壽命涼爽路面結(jié)構(gòu)，所述透水結(jié)構(gòu)層包括由上到下依次設(shè)置的上面層、下面層、稀漿封層和基層；所述雨水匯集存儲溝包括邊溝和中央集中儲存溝，所述邊溝設(shè)置在所述透水結(jié)構(gòu)層的一側(cè)，所述中央集中儲存溝設(shè)置在所述透水結(jié)構(gòu)層的另一側(cè)；在所述透水結(jié)構(gòu)層的下部設(shè)置有橫向排水管，所述橫向排水管兩端分別與邊溝和中央集中儲存溝相連接，并從邊溝向中央集中儲存溝的方向向下傾斜；所述水循環(huán)驅(qū)動系統(tǒng)包括抽水管、抽水驅(qū)動模塊、連接線、太陽能電池板和滲流分配模塊，所述抽水驅(qū)動模塊通過連接線與所述太陽能電池板相連接，所述抽水管設(shè)置在所述抽水驅(qū)動模塊的下部，所述滲流分配模塊設(shè)置在靠近所述透水結(jié)構(gòu)層處，與所述抽水管頂端連接。邊溝便于收集雨水，匯同路面層收集得雨水一同匯入中央集中儲存溝，為循環(huán)降溫收集水分。更進(jìn)一步的，前述的基于水循環(huán)生態(tài)排水系統(tǒng)的長壽命涼爽路面結(jié)構(gòu)，所述滲流分配模塊包括頂板、側(cè)面滲水槽、溫度傳感器、滲流隔板和底面滲水槽，所述頂板設(shè)置在滲流分配模塊的頂部，在所述頂板的下表面垂直的設(shè)置有多個滲流隔板，所述滲流分配模塊的側(cè)面設(shè)置有多個側(cè)面滲水槽，所述滲流分配模塊的底部設(shè)置有多個底面滲水槽，其中兩個相鄰的滲流隔板之間包括至少一個側(cè)面滲水槽和一個底面滲水槽，所述溫度傳感器設(shè)置在所述滲流分配模塊內(nèi)部，通過連接線與所述太陽能電池板相連接。滲流分配模塊主要進(jìn)行雨水均勻分配，為保證滲流效果以及節(jié)約能源抽水驅(qū)動模塊采用間歇式工作狀態(tài)，水位超過滲流隔板的高度后即停止工作，待水通過側(cè)面滲水槽和底面滲水槽滲透進(jìn)路面后進(jìn)行下次工作。更進(jìn)一步的，前述的基于水循環(huán)生態(tài)排水系統(tǒng)的長壽命涼爽路面結(jié)構(gòu)，所述邊溝為u型結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述透水結(jié)構(gòu)層的一側(cè)，在所述邊溝u型結(jié)構(gòu)的一個側(cè)面上部位置設(shè)置有溢流口，所述邊溝的上表面還設(shè)置有邊溝蓋板，多余的雨水超過溢流口后將由路側(cè)排出，通過泥土本身的滲透能力吸收，邊溝蓋板一方面加固邊溝的承受力，一方面隔離雨水中摻雜的雜物，防止其阻礙循環(huán)過程。更進(jìn)一步的，前述的基于水循環(huán)生態(tài)排水系統(tǒng)的長壽命涼爽路面結(jié)構(gòu)，所述中央集中儲存溝為u型結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述透水結(jié)構(gòu)層的另一側(cè)，所述中央集中儲存溝向下延伸的深度大于所述邊溝向下延伸的深度，能夠存儲足夠多的循環(huán)水，所述中央集中儲存溝的上表面還設(shè)置有中分帶蓋板，用于設(shè)置太陽能電池板。更進(jìn)一步的，前述的基于水循環(huán)生態(tài)排水系統(tǒng)的長壽命涼爽路面結(jié)構(gòu)，所述上面層為大空隙開級配環(huán)氧瀝青混合料上面層，所述下面層為大空隙開級配橡膠瀝青混合料下面層，所述基層為水泥穩(wěn)定混凝土基層，上面層和下面層都采用開級配、大空隙結(jié)構(gòu)可以保證路面優(yōu)良的滲水能力。更進(jìn)一步的，前述的基于水循環(huán)生態(tài)排水系統(tǒng)的長壽命涼爽路面結(jié)構(gòu)，所述稀漿封層采用防水土工布作為夾層。更進(jìn)一步的，前述的基于水循環(huán)生態(tài)排水系統(tǒng)的長壽命涼爽路面結(jié)構(gòu)，所述橫向排水管向下傾斜的角度為3～20度，保證邊溝和路面層中的水順暢的在中央集中儲存溝中匯集。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在傳統(tǒng)透水路面的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)揮雨水在透水路面中的作用，通過水循環(huán)生態(tài)排水系統(tǒng)降低夏季瀝青路面路表溫度。新型涼爽路面不僅可以有效吸收路面積水，減少水霧提高駕駛者的行車安全，同時還可以在降低路表溫度，延長路面服役年限，從而提高路面全壽命周期內(nèi)的建設(shè)養(yǎng)護(hù)成本。附圖說明圖1是本發(fā)明基于水循環(huán)生態(tài)排水系統(tǒng)的長壽命涼爽路面結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是本發(fā)明基于水循環(huán)生態(tài)排水系統(tǒng)的長壽命涼爽路面結(jié)構(gòu)滲流分配模塊放大圖；圖3是本發(fā)明基于水循環(huán)生態(tài)排水系統(tǒng)的長壽命涼爽路面結(jié)構(gòu)滲流分配模塊局部放大圖；圖4是驅(qū)動模塊的原理圖；圖5是判斷邏輯示意圖；圖中標(biāo)記含義：1.溢流口，2.邊溝，3.中央集中儲存溝，4.抽水管，5.抽水驅(qū)動模塊，6.連接線，7.太陽能電池板，8.中分帶蓋板，9.滲流分配模塊，10.橫向排水管，11.基層，12.稀漿封層，13.下面層，14.上面層，15.邊溝蓋板，9-1.頂板，9-2.側(cè)面滲水槽，9-3.溫度傳感器，9-4.滲流隔板，9-5.底面滲水槽。具體實施方式下面將結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。如圖1～3所述基于水循環(huán)生態(tài)排水系統(tǒng)的長壽命涼爽路面結(jié)構(gòu)的示意圖，由透水結(jié)構(gòu)層、雨水匯集存儲溝以及水循環(huán)驅(qū)動系統(tǒng)三部分組成。包括有溢流口1、邊溝2、中央集中儲存溝3、抽水管4、抽水驅(qū)動模塊5、連接線6、太陽能電池板7、中分帶蓋板8、滲流分配模塊9、橫向排水管10、基層11、稀漿封層12、下面層13、上面層14、邊溝蓋板15、頂板9-1、側(cè)面滲水槽9-2、溫度傳感器9-3、滲流隔板9-4和底面滲水槽9-5。其中透水結(jié)構(gòu)層包括由上到下依次設(shè)置的上面層14、下面層13、稀漿封層12和基層11。上面層14采用大空隙開級配環(huán)氧瀝青混合料制備，下面層13采用大空隙開級配橡膠瀝青混合料制備，稀漿封層12中間設(shè)置防水土工布夾層，基層11采用水泥穩(wěn)定混凝土。傳統(tǒng)路面采用瀝青作為主要膠結(jié)材料，抗水損害能力不佳，本發(fā)明的長壽命透水結(jié)構(gòu)層將采用4～6cm大空隙開級配環(huán)氧瀝青混合料(ogfc-16)、6～8cm大空隙開級配橡膠瀝青混合料(ogfc-20)、0.5～1cm防水土工布夾層的稀漿封層和36～40cm水泥穩(wěn)定混凝土的結(jié)構(gòu)形式。4～6cm大空隙開級配環(huán)氧瀝青混合料(ogfc-16)采用優(yōu)質(zhì)玄武巖作為骨料，級配曲線滿足表1的要求，油石比控制在5.5～6.5％，玄武巖纖維占混合料質(zhì)量1～1.5‰，空隙率滿足16～20％的要求。環(huán)氧瀝青相關(guān)性能滿足表2的要求。表1環(huán)氧瀝青混合料ogfc-16級配要求表2環(huán)氧瀝青性能要求性能指標(biāo)要求環(huán)氧摻量(％)≯35拉伸強(qiáng)度(20℃，mpa)＞0.8針入度(25℃，5s，100g)＞25軟化點(diǎn)(℃)＞90延度(5℃，cm)≮156～8cm大空隙開級配橡膠瀝青混合料(ogfc-20)采用優(yōu)質(zhì)玄武巖、玄武巖或輝綠巖作為骨料，級配曲線滿足表3的要求，油石比控制在4.2～5.2％，石灰粉摻量占混合料總質(zhì)量1～1.5％，空隙率滿足18～23％的要求。環(huán)氧瀝青相關(guān)性能滿足表4的要求。表3橡膠瀝青混合料ogfc-20級配要求篩孔(mm)26.519169.54.752.360.075級配上限(％)100100802015127級配下限(％)100957010753表4橡膠瀝青性能要求性能指標(biāo)要求橡膠粉粒徑(目)60～80橡膠粉摻量(％)15～22針入度(25℃，5s，100g)＞45軟化點(diǎn)(℃)＞65延度(5℃，cm)≮30粘度(20℃，pa·s)＞450000.5～1cm防水土工布夾層的稀漿封層采用改性乳化瀝青粘層+防水土工布+稀漿封層的結(jié)構(gòu)形式，乳化瀝青采用sbs改性乳化瀝青，灑布量0.3～0.6kg/m2,防水土工布采用滲透系數(shù)0.5～2mm/s的土工布覆蓋，稀漿封層采用乳化瀝青拌和0～2.36mm細(xì)沙，油石比8％，攤鋪厚度0.6～0.8cm?；鶎?1采用水泥穩(wěn)定混凝土的常規(guī)結(jié)構(gòu)形式，厚度36～40cm之間，粘結(jié)材料采用水泥、粉煤灰或水泥的形式，保證7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度4～7mpa之間。雨水匯集存儲溝包括邊溝2和中央集中儲存溝3，邊溝2設(shè)置在透水結(jié)構(gòu)層的一側(cè)，中央集中儲存溝3設(shè)置在所述透水結(jié)構(gòu)層的另一側(cè)；邊溝2為u型結(jié)構(gòu)，在邊溝2u型結(jié)構(gòu)的一個側(cè)面上部位置設(shè)置有溢流口1，并且在邊溝2的上表面還設(shè)置有邊溝蓋板15。多余的雨水超過溢流口1后將由路側(cè)排出，通過泥土本身的滲透能力吸收，邊溝蓋板15一方面加固邊溝的承受力，一方面隔離雨水中摻雜的雜物，防止其阻礙循環(huán)過程。中央集中儲存溝3也為u型結(jié)構(gòu)，設(shè)置在透水結(jié)構(gòu)層的另一側(cè)，其中中央集中儲存溝3向下延伸的深度大于邊溝2向下延伸的深度，中央集中儲存溝3的上表面還設(shè)置有中分帶蓋板8，用于設(shè)置太陽能電池板7。在透水結(jié)構(gòu)層的下部設(shè)置有橫向排水管10，橫向排水管10兩端分別與邊溝2和中央集中儲存溝3相連接，并從邊溝2向中央集中儲存溝3的方向向下傾斜，橫向排水管10向下傾斜的角度為3～20度。水循環(huán)驅(qū)動系統(tǒng)包括抽水管4、抽水驅(qū)動模塊5、連接線6、太陽能電池板7和滲流分配模塊9，抽水驅(qū)動模塊5通過連接線6與太陽能電池板7相連接，抽水管4設(shè)置在抽水驅(qū)動模塊5的下部，滲流分配模塊9設(shè)置在靠近透水結(jié)構(gòu)層處，與抽水管4頂端連接。驅(qū)動模塊如圖4所示，是由單片機(jī)作為上位機(jī)控制下的具有自我運(yùn)行控制功能的模塊，主要輸入信號包括：路面溫度傳感器輸入的溫度信號、太陽能電池組中的電量信號、中央集中儲水溝的水位信號，輸出信號主要包括：進(jìn)水閥開關(guān)信號，進(jìn)水閥流量控制信號。控制流程即判斷邏輯如圖5所示。滲流分配模塊9包括頂板9-1、側(cè)面滲水槽9-2、溫度傳感器9-3、滲流隔板9-4和底面滲水槽9-5，頂板9-1設(shè)置在滲流分配模塊9的頂部，在頂板9-1的下表面垂直的設(shè)置有多個滲流隔板9-4，滲流分配模塊9的側(cè)面設(shè)置有多個側(cè)面滲水槽9-2，滲流分配模塊9的底部設(shè)置有多個底面滲水槽9-5，其中兩個相鄰的滲流隔板9-4之間包括至少一個側(cè)面滲水槽9-2和一個底面滲水槽9-5，溫度傳感器9-3設(shè)置在滲流分配模塊9內(nèi)部，通過連接線6與太陽能電池板7相連接。雨水先透過大空隙開級配環(huán)氧瀝青混合料上面層14與大空隙開級配橡膠瀝青混合料下面層13后在邊溝2處匯集，部分漫流雨水通過邊溝蓋板15進(jìn)入邊溝2，邊溝2中存儲的雨水通過橫向排水管10進(jìn)入集中儲存溝3，多余的雨水超過溢流口1后將由路側(cè)排出，實現(xiàn)雨水的收集，存儲和溢出。當(dāng)溫度傳感器9-3超過設(shè)定溫度值時抽水驅(qū)動模塊5工作，水流經(jīng)過抽水管4、滲流分配模塊9大空隙開級配環(huán)氧瀝青混合料上面層14和大空隙開級配橡膠瀝青混合料下面層13完成路面降溫滲流，儲存水經(jīng)過邊溝2、橫向排水管10再次進(jìn)入集中儲存溝3完成水流的循環(huán)。為進(jìn)一步提高水循環(huán)滲透的均勻性，在各項細(xì)節(jié)處進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。水循環(huán)系統(tǒng)采用的太陽能電池板7附著于中分帶蓋板8表面，通過連接線6與抽水驅(qū)動模塊5相連，滲流分配模塊9主要進(jìn)行雨水均勻分配，為保證滲流效果以及節(jié)約能源抽水驅(qū)動模塊5采用間歇式工作狀態(tài)，水位超過滲流隔板9-4的高度后即停止工作，待水通過側(cè)面滲水槽9-2和底面滲水槽9-5滲透進(jìn)路面后進(jìn)行下次工作。實施例1江蘇南部地區(qū)夏季高溫多雨，某高速路面出現(xiàn)較為嚴(yán)重的車轍，最深處達(dá)到2cm，路面結(jié)構(gòu)為4cmsup-13+6cmac-20+8cmac-25。針對目前狀況，如不及時處治雨季來臨易造成安全事故，考慮到路面的行駛安全性和抗車轍性能，對原路面采取銑刨面層12cm，加鋪5cm大空隙開級配環(huán)氧瀝青混合料(ogfc-16)+6cm大空隙開級配橡膠瀝青混合料(ogfc-20)+1cm防水土工布夾層的稀漿封層，采用本發(fā)明的路面結(jié)構(gòu)對其改造，改進(jìn)排水性能，實現(xiàn)路面降溫。實施例2對路面結(jié)構(gòu)采用本發(fā)明的方式進(jìn)行設(shè)置，透水結(jié)構(gòu)層采用6cm大空隙開級配環(huán)氧瀝青混合料(ogfc-16)+8cm大空隙開級配橡膠瀝青混合料(ogfc-20)+1cm防水土工布夾層的稀漿封層+38cm水泥穩(wěn)定混凝土的結(jié)構(gòu)形式。在透水結(jié)構(gòu)層的一側(cè)設(shè)置邊溝2，另一側(cè)按照本發(fā)明的結(jié)構(gòu)形式設(shè)置中央集中儲存溝3，每隔25m設(shè)置中央集水井，并完成管線的布置，路面溫度高于45℃時自動開啟水循環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)路面降溫。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界。當(dāng)前第1頁12