本發(fā)明涉及一種城市道路雨水滲透系統(tǒng)及其施工方法。

背景技術：

隨著城市發(fā)展，大量的道路、房屋等不透水面積的增加，使城市的降水入滲量大大減少，雨洪峰值增加，匯流時間縮短，城區(qū)排水管線不堪重負，導致城市雨洪危害加劇，水澇災害頻發(fā)，造成財產(chǎn)損失和危害生命安全；與此同時還導致雨水資源的大量流失、雨水徑流污染加重、地下水位下降、地面下沉和城市絕對濕度下降、生態(tài)環(huán)境惡化等多種環(huán)境危害。

現(xiàn)有技術中的道路雨水滲透系統(tǒng)在施工結束后容易造成路面沉降，而且施工時間較長，排水效果不好，容易造成管道堵塞，施工成本高。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術所存在的不足而提供一種城市道路雨水滲透系統(tǒng)及其施工方法的技術方案，不僅可以實現(xiàn)對路面積水的排泄，提高雨水的滲透效果，而且可以將雨水流動的動能轉(zhuǎn)化成電能用于路面加熱裝置工作，其施工方法步驟簡單，能滿足不同長度、寬度大小的路面施工，雨水滲透系統(tǒng)的排水效果好，經(jīng)濟效益顯著，縮短了施工時間，降低了施工成本，提高了施工時的安全性。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種城市道路雨水滲透系統(tǒng)，其特征在于：包括第一儲水箱、第二儲水箱、下水管通道、路面加熱裝置和水流發(fā)電裝置，下水管通道分別位于中央護欄槽和路面磚的下方，路面磚上設置有陰井蓋，陰井蓋和中央護欄槽均通過第二路面下水管連接下水管通道，路面兩側(cè)均通過第一路面下水管連接下水管通道，第一路面下水管上設置有分離器，第一儲水箱和第二儲水箱均位于下水管通道的下方，下水管通道均通過第二滲水管分別連接第一儲水箱和第二儲水箱，第一儲水箱位于兩個第二儲水箱之間，第二儲水箱通過導通管連接第一儲水箱，導通管上設置有第一電磁閥，第一儲水箱和第二儲水箱均通過第一滲水管連接地下水層，第一滲水管上設置有第二電磁閥，路面加熱裝置位于路面的下方，路面加熱裝置的下方設置有蓄電池，蓄電池通過導線分別連接路面加熱裝置和水流發(fā)電裝置，水流發(fā)電裝置固定連接在第二滲水管上；通過下水管通道的設計，可以快速地將路面上的雨水進行收集，并通過分離器進行過濾后統(tǒng)一流入下水管通道，防止路面發(fā)生內(nèi)澇而造成交通癱瘓，經(jīng)收集后的雨水通過第二滲水管進入第一儲水箱和第二儲水箱中進行存儲，同時可以經(jīng)第一滲水管流入地下水層，或者經(jīng)導通管進行相鄰儲水箱之間的流通，保持雨水滲透系統(tǒng)總體水位的平衡，雨水流經(jīng)第二滲水管時，帶動水流發(fā)電裝置轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)動能與電能的轉(zhuǎn)換，并通過蓄電池進行存儲，用于路面加熱裝置實現(xiàn)加熱。

進一步，分離器包括集水斗和定位塊，定位塊螺紋連接在集水斗上，集水斗的底部設置有出水接口，定位塊上設置有進水接口，定位塊的內(nèi)部從上往下依次設置有第一過濾杯、第二過濾杯和第三過濾杯，第一過濾杯、第二過濾杯和第三過濾杯均通過扣環(huán)連接在定位塊上，通過三個過濾杯的設計，有效提高了分離器的過濾效率，防止路面上的顆粒雜質(zhì)與雨水一起進入管道而造成堵塞，影響雨水滲透系統(tǒng)的正常排水效率，扣環(huán)便于過濾杯的安裝與拆卸，方便清理，同時定位塊與集水斗之間螺紋連接，方便分離器的安裝拆卸。

進一步，第一過濾杯的孔徑大于第二過濾杯的孔徑，第二過濾杯的孔徑大于第三過濾杯的孔徑，可以分別過濾不同直徑大小的顆粒雜質(zhì)。

進一步，中央護欄槽上設置有顯示屏，通過采用led顯示屏可以將整個雨水滲透系統(tǒng)的運行狀況進行顯示，便于維修人員進行維修，同時降低了人工檢索的難度。

進一步，下水管通道內(nèi)水平設置有過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)的上下兩側(cè)分別設置有混流層和出水層，通過過濾網(wǎng)的設計，可以將污水與雜質(zhì)進行分離，減少管道堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。

進一步，第一儲水箱和第二儲水箱均包括內(nèi)膽層和套筒，內(nèi)膽層和套筒之間設置有圓柱空心管，第一儲水箱和第二儲水箱的上下左右側(cè)面上均設置有通孔，位于左右兩側(cè)的側(cè)面上安裝有密封塞，通過圓柱空心管的設計，不僅有效提高了第一儲水箱和第二儲水箱整體的強度和剛度，而且可以有效防止因受到外力撞擊而發(fā)生變形。

進一步，路面加熱裝置由加熱單體組成，加熱單體包括框板，框板上均勻設置有加熱板，框板的左右兩側(cè)分別設置有卡槽和凸塊，卡槽與凸塊相匹配，卡槽和凸塊上均設置有金屬片，框板的上下兩側(cè)對稱設置有安裝架，加熱單體便于連接安裝，當加熱板出現(xiàn)問題時，只需要更換相應的加熱板即可，降低了維修成本，路面加熱裝置可以在冬天對路面進行加熱，防止路面因結冰發(fā)生打滑，減少了交通事故的發(fā)生。

如上述的一種城市道路雨水滲透系統(tǒng)的施工方法，其特征在于包括如下步驟：

1)基坑開挖

a、首先通過測量儀將路面與地下水層之間的垂直距離進行測量，并根據(jù)整個雨水滲透系統(tǒng)的安裝深度和作用范圍確定基坑的開挖深度，結合現(xiàn)有的下水管的分布情況確定施工方案，做好技術交底工作；

b、然后在施工區(qū)域用鐵絲網(wǎng)搭建防護欄，并在防護欄上安裝除塵板；

c、接著將挖掘機開進施工區(qū)域，按從左往右的順序沿著施工區(qū)域的邊緣開挖，分6次開挖，每次開挖的深度為垂直距離總長度的1/6，并保證每次開挖后同一水平面上的粘度高度差小于0.5m，在開挖的同時將粘土堆放在距離施工區(qū)域10～15m的位置，直至整個基坑挖掘完畢；

2)儲水箱安裝

a、待基坑挖掘結束后，用手持式夯實機和自動夯實機分別對基坑的側(cè)面和底面進行夯實處理，使同一平面上的高度差小于0.3m，再用鋼結構支架進行左右支撐；

b、然后在基坑底面上的設定位置鉆取導通孔，并在導通孔位置安裝第一滲水管，使第一滲水管的頂端距離基坑底面高出0.5m，并對第一滲水管的端口處進行密封處理，同時在第一滲水管上安裝第二電磁閥，直至所有的第一滲水管安裝完畢；

c、接著在基坑底面上澆筑混凝土，混凝土的厚度為0.3～0.4m，使第一滲水管的端口裸露在混凝土的上方，待混凝土達到設定強度后，通過吊裝機將第一儲水箱吊裝至基坑的上方，然后將第一儲水箱下放至距離基坑底面1m的高度位置，通過人工用軟管將第一滲水管與第一儲水箱進行連接，并在連接處做好密封處理，最后將第一儲水箱下放至基坑的底面上進行固定，再通過吊裝機將第二儲水箱吊裝至基坑的上方，然后將第二儲水箱下放至距離基坑底面1m的高度位置，通過人工用軟管將第一滲水管與第二儲水箱進行連接，并在連接處做好密封處理，最后將第二儲水箱下放至基坑的底面上進行固定，并在第一儲水箱和第二儲水箱的頂面上安裝第二滲水管，待儲水箱安裝結束后，在相鄰的儲水箱之間通過導通管進行連接，同時在導通管上安裝第一電磁閥；

d、待儲水箱安裝結束后，拆除鋼結構支架，再用挖掘機將基坑一側(cè)的粘土回填至基坑內(nèi)，直至沒過儲水箱的頂面；

3)路面加熱裝置施工

a、待儲水箱安裝結束后，在第二滲水管上安裝水流發(fā)電裝置，然后回填粘土，使粘度的高度高于水流發(fā)電裝置0.2m，用手持式夯實機夯實后在左右相鄰的兩個水流發(fā)電裝置之間安裝蓄電池，并對蓄電池進行防水處理，防水處理結束后用導線將蓄電池與水流發(fā)電裝置進行連接；

b、然后繼續(xù)回填粘土，直至與設計的路面之間的高度差小于0.6～0.8m，在蓄電池上引出導線與加熱單體進行連接，將連接處進行密封處理，接著在蓄電池的上方安裝加熱單體，并將加熱單體平鋪在粘土上；

4)下水管通道施工

a、首先將下水管通道通過吊裝機吊運至基坑內(nèi)，并將下水管通道的底面與第二滲水管的頂端開口進行連接，同時在下水管通道的側(cè)面引出帶有分離器的第一路面下水管與路面的槽口進行連接；

b、然后在下水管通道的頂端引出第二路面下水管分別與陰井蓋和中央護欄槽進行連接，同時在位于兩側(cè)的下水管通道的旁邊安裝檢查井；

5)路面瀝青鋪設

待整個雨水滲透系統(tǒng)施工結束后，在路面加熱裝置的上方進行瀝青鋪設，再將中央護欄槽內(nèi)安裝顯示屏，并對路面的兩側(cè)鋪設路面磚。

本發(fā)明由于采用了上述技術方案，具有以下有益效果：

1、通過下水管通道的設計，可以快速地將路面上的雨水進行收集，并通過分離器進行過濾后統(tǒng)一流入下水管通道，防止路面發(fā)生內(nèi)澇而造成交通癱瘓；

2、經(jīng)收集后的雨水通過第二滲水管進入第一儲水箱和第二儲水箱中進行存儲，同時可以經(jīng)第一滲水管流入地下水層，防止發(fā)生底面沉降，或者經(jīng)導通管進行相鄰儲水箱之間的流通，保持雨水滲透系統(tǒng)總體水位的平衡；

3、雨水流經(jīng)第二滲水管時，帶動水流發(fā)電裝置轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)動能與電能的轉(zhuǎn)換，并通過蓄電池進行存儲，用于路面加熱裝置實現(xiàn)加熱，防止路面因結冰發(fā)生打滑，減少了交通事故的發(fā)生；

4、通過采用led顯示屏可以將整個雨水滲透系統(tǒng)的運行狀況進行顯示，便于維修人員進行維修，同時降低了人工檢索的難度；

5、通過圓柱空心管的設計，不僅有效提高了第一儲水箱和第二儲水箱整體的強度和剛度，而且可以有效防止因受到外力撞擊而發(fā)生變形；

6、本發(fā)明的施工方法步驟簡單，能滿足不同長度、寬度大小的路面施工，雨水滲透系統(tǒng)的排水效果好，經(jīng)濟效益顯著，縮短了施工時間，降低了施工成本，提高了施工時的安全性。

附圖說明

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明：

圖1為本發(fā)明一種城市道路雨水滲透系統(tǒng)及其施工方法中雨水滲透系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明中分離器的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明中下水管通道的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明中加熱單體的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明中第一儲水箱和第二儲水箱的結構示意圖。

圖中：1-第一儲水箱；2-第二儲水箱；3-下水管通道；4-導通管；5-第一電磁閥；6-第一滲水管；7-第二電磁閥；8-地下水層；9-第二滲水管；10-水流發(fā)電裝置；11-蓄電池；12-路面加熱裝置；13-第一路面下水管；14-分離器；15-陰井蓋；16-第二路面下水管；17-檢查井；18-中央護欄槽；19-顯示屏；20-集水斗；21-定位塊；22-扣環(huán)；23-第一過濾杯；24-第二過濾杯；25-第三過濾杯；26-進水接口；27-出水接口；28-混流層；29-過濾網(wǎng)；30-出水層；31-框板；32-加熱板；33-卡槽；34-凸塊；35-安裝架；36-內(nèi)膽層；37-套筒；38-圓柱空心管；39-密封塞。

具體實施方式

如圖1至圖5所示，為本發(fā)明一種城市道路雨水滲透系統(tǒng)，包括第一儲水箱1、第二儲水箱2、下水管通道3、路面加熱裝置12和水流發(fā)電裝置10，下水管通道3分別位于中央護欄槽18和路面磚的下方，路面磚上設置有陰井蓋15，陰井蓋15和中央護欄槽18均通過第二路面下水管16連接下水管通道3，中央護欄槽18上設置有顯示屏19，通過采用led顯示屏19可以將整個雨水滲透系統(tǒng)的運行狀況進行顯示，便于維修人員進行維修，同時降低了人工檢索的難度，下水管通道3內(nèi)水平設置有過濾網(wǎng)29，過濾網(wǎng)29的上下兩側(cè)分別設置有混流層28和出水層30，通過過濾網(wǎng)29的設計，可以將污水與雜質(zhì)進行分離，減少管道堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。

路面兩側(cè)均通過第一路面下水管13連接下水管通道3，第一路面下水管13上設置有分離器14，分離器14包括集水斗20和定位塊21，定位塊21螺紋連接在集水斗20上，集水斗20的底部設置有出水接口27，定位塊21上設置有進水接口26，定位塊21的內(nèi)部從上往下依次設置有第一過濾杯23、第二過濾杯24和第三過濾杯25，第一過濾杯23、第二過濾杯24和第三過濾杯25均通過扣環(huán)22連接在定位塊21上，通過三個過濾杯的設計，有效提高了分離器14的過濾效率，防止路面上的顆粒雜質(zhì)與雨水一起進入管道而造成堵塞，影響雨水滲透系統(tǒng)的正常排水效率，扣環(huán)22便于過濾杯的安裝與拆卸，方便清理，同時定位塊21與集水斗20之間螺紋連接，方便分離器14的安裝拆卸，第一過濾杯23的孔徑大于第二過濾杯24的孔徑，第二過濾杯24的孔徑大于第三過濾杯25的孔徑，可以分別過濾不同直徑大小的顆粒雜質(zhì)。

第一儲水箱1和第二儲水箱2均位于下水管通道3的下方，下水管通道3均通過第二滲水管9分別連接第一儲水箱1和第二儲水箱2，第一儲水箱1位于兩個第二儲水箱2之間，第二儲水箱2通過導通管4連接第一儲水箱1，導通管4上設置有第一電磁閥5，第一儲水箱1和第二儲水箱2均通過第一滲水管6連接地下水層8，第一滲水管6上設置有第二電磁閥7，第一儲水箱1和第二儲水箱2均包括內(nèi)膽層36和套筒37，內(nèi)膽層36和套筒37之間設置有圓柱空心管38，第一儲水箱1和第二儲水箱2的上下左右側(cè)面上均設置有通孔，位于左右兩側(cè)的側(cè)面上安裝有密封塞39，通過圓柱空心管38的設計，不僅有效提高了第一儲水箱1和第二儲水箱2整體的強度和剛度，而且可以有效防止因受到外力撞擊而發(fā)生變形。

路面加熱裝置12位于路面的下方，路面加熱裝置12的下方設置有蓄電池11，蓄電池11通過導線分別連接路面加熱裝置12和水流發(fā)電裝置10，水流發(fā)電裝置10固定連接在第二滲水管9上，路面加熱裝置12由加熱單體組成，加熱單體包括框板31，框板31上均勻設置有加熱板32，框板31的左右兩側(cè)分別設置有卡槽33和凸塊34，卡槽33與凸塊34相匹配，卡槽33和凸塊34上均設置有金屬片，框板31的上下兩側(cè)對稱設置有安裝架35，加熱單體便于連接安裝，當加熱板32出現(xiàn)問題時，只需要更換相應的加熱板32即可，降低了維修成本，路面加熱裝置12可以在冬天對路面進行加熱，防止路面因結冰發(fā)生打滑，減少了交通事故的發(fā)生；通過下水管通道3的設計，可以快速地將路面上的雨水進行收集，并通過分離器14進行過濾后統(tǒng)一流入下水管通道3，防止路面發(fā)生內(nèi)澇而造成交通癱瘓，經(jīng)收集后的雨水通過第二滲水管9進入第一儲水箱1和第二儲水箱2中進行存儲，同時可以經(jīng)第一滲水管6流入地下水層8，或者經(jīng)導通管4進行相鄰儲水箱之間的流通，保持雨水滲透系統(tǒng)總體水位的平衡，雨水流經(jīng)第二滲水管9時，帶動水流發(fā)電裝置10轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)動能與電能的轉(zhuǎn)換，并通過蓄電池11進行存儲，用于路面加熱裝置12實現(xiàn)加熱。

雨水滲透系統(tǒng)的設計進水量v為：

式中：v——設計重現(xiàn)期一定，降雨歷時為t的降雨總徑流量，m³；

t——降雨總歷時，h；

t——降雨歷時，h；

q——設計重現(xiàn)期一定，降雨歷時為t的暴雨強度，l/(s·hm²)；

a——設施服務面積，hm²；

a0——設施直接承受降雨的面積，hm²；

——平均徑流系數(shù)。

如上述的一種城市道路雨水滲透系統(tǒng)的施工方法，包括如下步驟：

1)基坑開挖

a、首先通過測量儀將路面與地下水層8之間的垂直距離進行測量，并根據(jù)整個雨水滲透系統(tǒng)的安裝深度和作用范圍確定基坑的開挖深度，結合現(xiàn)有的下水管的分布情況確定施工方案，做好技術交底工作；

b、然后在施工區(qū)域用鐵絲網(wǎng)搭建防護欄，并在防護欄上安裝除塵板；

c、接著將挖掘機開進施工區(qū)域，按從左往右的順序沿著施工區(qū)域的邊緣開挖，分6次開挖，每次開挖的深度為垂直距離總長度的1/6，并保證每次開挖后同一水平面上的粘度高度差小于0.5m，在開挖的同時將粘土堆放在距離施工區(qū)域10～15m的位置，直至整個基坑挖掘完畢；

2)儲水箱安裝

a、待基坑挖掘結束后，用手持式夯實機和自動夯實機分別對基坑的側(cè)面和底面進行夯實處理，使同一平面上的高度差小于0.3m，再用鋼結構支架進行左右支撐；

b、然后在基坑底面上的設定位置鉆取導通孔，并在導通孔位置安裝第一滲水管6，使第一滲水管6的頂端距離基坑底面高出0.5m，并對第一滲水管6的端口處進行密封處理，同時在第一滲水管6上安裝第二電磁閥7，直至所有的第一滲水管6安裝完畢；

c、接著在基坑底面上澆筑混凝土，混凝土的厚度為0.3～0.4m，使第一滲水管6的端口裸露在混凝土的上方，待混凝土達到設定強度后，通過吊裝機將第一儲水箱1吊裝至基坑的上方，然后將第一儲水箱1下放至距離基坑底面1m的高度位置，通過人工用軟管將第一滲水管6與第一儲水箱1進行連接，并在連接處做好密封處理，最后將第一儲水箱1下放至基坑的底面上進行固定，再通過吊裝機將第二儲水箱2吊裝至基坑的上方，然后將第二儲水箱2下放至距離基坑底面1m的高度位置，通過人工用軟管將第一滲水管6與第二儲水箱2進行連接，并在連接處做好密封處理，最后將第二儲水箱2下放至基坑的底面上進行固定，并在第一儲水箱1和第二儲水箱2的頂面上安裝第二滲水管9，待儲水箱安裝結束后，在相鄰的儲水箱之間通過導通管4進行連接，同時在導通管4上安裝第一電磁閥5；

d、待儲水箱安裝結束后，拆除鋼結構支架，再用挖掘機將基坑一側(cè)的粘土回填至基坑內(nèi)，直至沒過儲水箱的頂面；

3)路面加熱裝置施工

a、待儲水箱安裝結束后，在第二滲水管9上安裝水流發(fā)電裝置10，然后回填粘土，使粘度的高度高于水流發(fā)電裝置0.2m，用手持式夯實機夯實后在左右相鄰的兩個水流發(fā)電裝置10之間安裝蓄電池11，并對蓄電池11進行防水處理，防水處理結束后用導線將蓄電池11與水流發(fā)電裝置10進行連接；

b、然后繼續(xù)回填粘土，直至與設計的路面之間的高度差小于0.6～0.8m，在蓄電池11上引出導線與加熱單體進行連接，將連接處進行密封處理，接著在蓄電池11的上方安裝加熱單體，并將加熱單體平鋪在粘土上；

4)下水管通道施工

a、首先將下水管通道3通過吊裝機吊運至基坑內(nèi)，并將下水管通道3的底面與第二滲水管9的頂端開口進行連接，同時在下水管通道3的側(cè)面引出帶有分離器14的第一路面下水管13與路面的槽口進行連接；

b、然后在下水管通道3的頂端引出第二路面下水管16分別與陰井蓋15和中央護欄槽18進行連接，同時在位于兩側(cè)的下水管通道3的旁邊安裝檢查井17；

5)路面瀝青鋪設

待整個雨水滲透系統(tǒng)施工結束后，在路面加熱裝置12的上方進行瀝青鋪設，再將中央護欄槽18內(nèi)安裝顯示屏19，并對路面的兩側(cè)鋪設路面磚。

以上僅為本發(fā)明的具體實施例，但本發(fā)明的技術特征并不局限于此。任何以本發(fā)明為基礎，為實現(xiàn)基本相同的技術效果，所作出地簡單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本發(fā)明的保護范圍之中。