排水沟及道路结构的制作方法

本申请涉及隧道排水领域，具体而言，涉及一种排水沟及道路结构。

背景技术：

在公路、铁路等交通隧道的运营阶段中，由于泥砂淤积、地下水结晶等问题造成的隧道排水系统淤积、堵塞的问题也非常普遍。随之也会带来隧道内的渗水区域扩大、水压累积等问题，从而影响隧道的运营使用功能，甚至衬砌结构安全。

目前，针对隧道排水系统尤其是中央排水沟淤堵情况的检查工作，一些施工中选择使用工程管道检查机器人进行作业。机器人在排水沟内行进，通过摄像观察以便得到隧道排水沟内部的实景图像，从而能够及时地采取清洗和维护措施对隧道排水沟进行疏通。

在隧道排水沟检修工作中所采用的管道检查机器人，其走行方式主要为轮式、履带式。但这两种走行方式的机器人在通过隧道排水沟检查井部位的沉沙室时，由于沉沙室部位的高差可能会高达20cm及以上，轮式或履带式机器人的越障能力往往难以克服以上高差而无法顺利通过。另外，由于隧道排水沟底部可能淤积有泥砂等沉积物，也会造成机器人的爬行器打滑的情况，无法顺利前进，严重时甚至可能造成机器人陷入淤泥中无法脱困。

针对上述问题，通常较为有效的越障做法是增大机器人的尺寸或轮胎直径。但是由于隧道排水沟自身尺寸的限制或者排水沟底沉积物厚度的影响，此种方式也会造成管道检查机器人在隧道排水沟内的通过性降低，不利于机器人的持续工作。此外，由于隧道排水沟内通常还有一定深度的积水或流水，对管道检查机器人的走行均有一定影响，也可能会造成机器人的电线接头等部位短路或锈蚀。

因此，在隧道排水沟中采用管道检查机器人进行排水沟淤堵情况检查的工作中，还存在着机器人走行和越障不便的问题，影响隧道排水沟的检查工作效率和可靠性。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

基于上述的不足，本申请提供了一种排水沟及道路结构，以部分或全部地改善、甚至解决有关技术中的机器人在排水沟中行动不便的问题。

本申请是这样实现的：

在本申请的第一方面，示例中提供了一种排水沟。

排水沟包括主体、引导体以及覆盖体。

主体具有槽形结构且由第一端至第二端延伸，并且主体包括第一侧壁、第二侧壁以及位于第一侧壁和第二侧壁之间的底壁。主体的第一侧壁和第二侧壁相对布置且分别与底壁连接并共同限定排水通道、与排水通道连通的开口。

引导体位于排水通道内连接于第一侧壁和/或第二侧壁，且引导体由主体的第一端延伸至第二端。

覆盖体可拆卸地结合于主体并封闭开口。

设置在排水沟的侧壁的引导体可以作为支撑结构，供有此需要的设备使用。引导体提供一个相对固定和稳定的支撑，使在排水沟内运动的设备可以得到合适的引导。

此外，从排水沟整体而言，其具有结构简单、易于安装的优点，并且能克服轮式或履带式管道检查机器人在隧道排水沟内底部走行的越障问题，可提高管道检查机器人在隧道排水沟内的走行速度和检查工作效率。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的实施方式中，引导体遍及排水沟的全长区域。

显然地，引导体的长度在相当程度上限制了依附于其运动的设备的运动空间。因此，引导体延及排水沟的全长能够允许前述设备具有更大的运动空间，从而可对排水沟进行相对彻底的检测。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式，在本申请的第一方面的第二种可能的实施方中，引导体的数量为一个，引导体连接于第一侧壁并向第二侧壁延伸。

或者，引导体的数量为一个，引导体连接于第二侧壁，且向第一侧壁延伸。

或者，引导体的数量为两个，全部的引导体分别连接于第一侧壁、第二侧壁且相对延伸。

引导体的数量和安装位置可以根据设计要求进行布局，以便于操作为宜。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，在本申请的第一方面的第三种可能的实施方中，引导体水平布置的或者竖直布置的或相对于底壁是倾斜布置的。

结合引导体的设置位置，根据排水沟具体构造改变其布局形式，因地制宜将更有利于机械设备的操作。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第四种可能的实施方式中，引导体为一个且连接于第一侧壁，引导体与第一侧壁形成第一夹角，引导体能够调整使第一夹角在0度至180度之间改变。

或者，引导体为一个且连接于第二侧壁，引导体与第二侧壁形成第二夹角，引导体能够调整使第二夹角在0度至180度之间改变。

或者，引导体为两个且分别连接于第一侧壁、第二侧壁，引导体与第一侧壁形成第三夹角、与第二侧壁形成第四夹角，两个引导体能相互独立地调整使第三夹角、第四夹角独立地在0度至180度之间改变。

通过结构设计使引导体能够调整俯仰角，从而有利于在实际使用中按需调整以提高灵活性。

结合第一方面或第一方面的第一种或第四种可能的实施方式，在本申请的第一方面的第三种可能的实施方中，排水沟包括预埋件，引导体通过预埋件与主体连接。可选地，引导体与预埋件可拆卸连接。

预埋件浇注在排水沟内，并因此具有足够的牢固程度，可以承受各种设备的自重和运动作用力，以确保施工作业安全。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第六种可能的实施方式中，引导体包括底板、导板和防脱板，导板的相对的两个壁侧边缘分别与底板、防脱板连接构成凹槽。

引导体采用上述结构，可利用所构成的凹槽与施工作业设备形成约束，避免其运动时发生脱落等情况。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，在本申请的第一方面的第七种可能的实施方中，底板和防脱板纵向布置，导板横向布置。

结合第一方面或第一方面的第六种或第七种可能的实施方式，在本申请的第一方面的第三种可能的实施方中，排水沟包括格栅，格栅位于排水通道内，排水通道具有在竖直方向布置的第一空间和第二空间，第一空间邻近覆盖体，第二空间远离覆盖体。

格栅可以避免杂物堆积在排水沟内，且能使这些杂物保持相对的干燥和方便清理。

在本申请的第二方面，示例中提供了一种道路结构。

道路结构包括路面、前述的排水沟。

路面包括依次叠层布置的面层、基层、垫层，且垫层结合于路基表面，路面从面层至垫层贯穿设置有检查井，检查井覆盖有嵌入至面层的盖体。

排水沟通过检查井而嵌入至路基，且排水沟的底壁位于路基之下预设深度，排水沟的开口位于面层。

本申请实施例提供的道路结构，基于上述排水沟设计，从而具有由排水沟所带来的优势。其中，排水沟具有引导体可供管道内作业的设备使用，便于设备在管道内行走、运动。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1本申请实施例中的第一种排水沟的结构示意图；

图2本申请实施例中的第二种排水沟的结构示意图；

图3示出了本申请实施例中的引导体与主体的第一种连接方式；

图4示出了本申请实施例中的引导体与主体的第二种连接方式；

图5示出了本申请实施例中的引导体与主体的第三种连接方式；

图6示出了本申请实施例中的引导体与主体的第四种连接方式；

图7示出了本申请实施例中的引导体与主体的第五种连接方式；

图8示出了本申请实施例中的引导体与主体的第六种连接方式；

图9示出了本申请实施例中的第一种道路结构的结构示意图；

图10示出了本申请实施例中的第二种道路结构的结构示意图。

图标：100-排水沟；200-排水沟；101-主体；102-覆盖体；102a-覆盖体；103-引导体；103a-引导体；103b-引导体；103c-引导体；103d-引导体；104-螺栓；1011-第一侧壁；1012-第二侧壁；1013-底壁；1014-排水通道；1015-开口；105-格栅；106-预埋件；500-机器人；300-道路结构；300a-道路结构；301-垫层；302-基层；303-面层；303a-面层；304-盖体；402-第一空间；401-第二空间。

具体实施方式

对于隧道、道路而言，排水设计是重要一项工作。其关系到隧道、道路的安全。而排水沟能够较好地解决上述问题，但是，排水沟的清理工作却是一个问题。目前，排水沟的清理工作多采用人工清理为主，机器人清理为辅的作业方式。但是，机器人清理需要面对一个难题，即机器人在排水沟内如何行进。

管道检查机器人走行方式主要为轮式，有时也采用履带式。这样的机器人结构在一些特殊地形时并不方便运动。

有鉴于此，发明人提出了一种新型的排水沟，并将其应用于道路，从而在一定程度上改善和解决了上述问题。

以下将就示例中的排水沟进行详述，参阅图1至图10。

参阅图1和图2，从整体上而言，排水沟主要包括三部分，其一为主体、其二为引导体、其三为覆盖体。主体和覆盖体相互配合构成以管道/隧道结构。引导体位于排水沟内且结合在主体。隧道机器人可以悬挂在引导体，从而避过障碍物。

其中，主体101大体上呈槽形结构。主体101由第一端至第二端延伸给定长度，从而构成由进水端至出水端的延伸轨迹，并根据设计要求被布局为特定外形，通常为直通槽。

主体101的槽形结构由第一侧壁1011、第二侧壁1012以及位于第一侧壁1011和第二侧壁1012之间的底壁1013构成。第一侧壁1011和第二侧壁1012相对布置且分别与底壁1013连接并共同限定排水通道1014、与排水通道1014连通的开口1015。换言之，主体101可以理解为四方形管道，且去除其中一个侧面而保留其余三面。

由此，主体101具有长度，且该长度由底壁1013的延伸距离而定或轨迹长度而定。同时，主体101还具有深度，由第一侧壁1011相对于底壁1013的高度限定(当然也可以由第二侧壁1012相对于底壁1013的高度限定)。相应地，主体101也具有宽度，且由第一侧壁1011和第二侧壁1012之间的距离限定。

作为一种可选的方案，部分示例中的排水沟100包括格栅105，其能够隔绝杂物、防止堵塞。格栅105位于排水通道1014内，且水平布置在主体101内，从而将主体101内腔分割为两部分，即排水通道1014具有在竖直方向布置的第一空间402和第二空间401(参阅图10)。其中，第一空间402邻近覆盖体102，第二空间401远离覆盖体102。

引导体103位于排水通道1014内，且根据需要被选择性地连接于第一侧壁1011和/或第二侧壁1012。即，引导体103可以连接于第一侧壁1011，或引导体103连接于第二侧壁1012，或者引导体103连接于第一侧壁1011和第二侧壁1012。当引导体103连接于两个侧壁时，则引导体103具有两个。在该示例中，两个引导体103在竖直方向的相对高度可以是相同的也可以是不同的。因此，一些示例中，引导体103的数量为一个，引导体103连接于第一侧壁1011并向第二侧壁1012延伸。另一些示例中，引导体103的数量为一个，引导体103连接于第二侧壁1012，且向第一侧壁1011延伸。再一些示例中，引导体103的数量为两个，全部(或前述两个)的引导体103分别连接于第一侧壁1011、第二侧壁1012且相对延伸。

引导体103沿侧壁设置，因此其长度可以根据设计要求被认为规定，通常地其具有较大的长度，例如引导体103由主体101的第一端延伸至第二端。由此，引导体103的长度与主体101的长度(侧壁的长度)一致。当然，引导体103也可以设计相对更短，以避免太长而导致不必要的麻烦。例如，引导体103被设置在有此需要的地方，即当排水沟100内具有一个能够被预期到的属于是清理机器人500的障碍物的地方时，引导体103被对应设置于该处。

上述对引导体103相对于侧壁的设置位置进行了描述，在另一些示例中还可以对构造进行进一步的限定。例如，引导体103水平布置的或者竖直布置的或相对于底壁1013是倾斜布置的。引导体103的布置方式往往与其使用方式相关，即与前述的清理机器人500相适应，以便与机器人500结合为宜。

在其他的示例中，引导体103还可以被设计为可以活动，以便以更灵活的使用方式满足各种设备的作业需要。可替代地，引导体103为一个且连接于第一侧壁1011，引导体103与第一侧壁1011形成第一夹角，引导体103能够调整使第一夹角在0度至180度之间改变。或者，引导体103为一个且连接于第二侧壁1012，引导体103与第二侧壁1012形成第二夹角，引导体103能够调整使第二夹角在0度至180度之间改变。或者，引导体103为两个且分别连接于第一侧壁1011、第二侧壁1012，引导体103与第一侧壁1011形成第三夹角、与第二侧壁1012形成第四夹角，两个引导体103能相互独立地调整使第三夹角、第四夹角独立地在0度至180度之间改变。

作为一种具体且可替代的实现方案，引导体103包括底板、导板和防脱板，导板的相对的两个壁侧边缘分别与底板、防脱板连接构成凹槽(例如底板和防脱板纵向布置，导板横向布置)。其中，引导体103可以底板以螺栓104(如膨胀螺栓104)紧固在主体101的侧壁。

引导体103的各种布置方式，请参阅图3至图8。其中，图3中的引导体103呈水平布置；图4中的引导体103a呈向下倾斜；图5中的引导体103b呈水平设置，且具有一个向下的转弯部分；图6中的引导体103c呈朝向右侧的敞口状的u型结构布置；图7中的引导体103d呈水平布置，并通过预埋件106固定。图8中，如图3中的引导体103配合固定机器人500。

或者，在施工主体101时，引导体103的底板即被浇注在主体101内，换言之，主体101采用钢筋水泥结构制作。或者，排水沟100包括预埋件106，其预先浇注埋设在主体101的侧壁(如第一侧壁1011、第二侧壁1012中的一种或两者)，而引导体103通过预埋件106与主体101连接。为了方便更换不同型号的引导体103，引导体103与预埋件106可拆卸连接，例如通过螺栓104连接或卡接或螺纹连接。另外，可以预见地，为了方便更换引导体103，引导体103的底板可以是相同尺寸、型号或规格，而构成其的导板和防脱板则可以被设计为不同的规格。

基于上述结构的引导体103，其具有夹角可调，因此，为了实施这样的方案，引导体103的导板和底板可以采用转动连接方式。例如，通过销轴连接，并且还具有限位销。其中，销轴是不可轻易(即非有目的人为操作)移除的；而限位销则可以卡入通孔以使底板和导板限位，而当其从通孔脱出时则能够允许底板和导板相对转动。

覆盖体102可拆卸地结合于主体101并封闭开口1015。如前述，主体101为具有三个面的槽形结构，而覆盖体则结合在主体101的开口1015(可以是嵌入到开口1015内，例如在如图2所示的排水沟200中的覆盖体102a；或者在开口1015外部，例如在如图1所示的排水沟100中的覆盖体102)，从而形成四方形管体结构。覆盖体102可以是钢板或铁板或其他材质。其能够承压并且在必要时可以被取出。覆盖体102可以是圆形结构或方型结构，不拘一格，可由实施者自行选用。

为方便本领域实施示例中的排水沟，下面对设置方式进行简述：

在隧道排水沟侧壁混凝土浇筑及养护完成以后，在未施加排水沟盖板及浇筑路面面层前，通过上下两排一定间距的螺栓将一根长导轨固定在隧道中央排水沟的侧壁上，导轨沿隧道排水沟全长布设且距离沟底一定高度；导轨为金属、塑料等硬质材料，能承受导轨式管道检查机器人的重量。

导轨安装完毕以后，将排水沟盖板盖上，浇筑隧道路面面层(如沥青混凝土)。在对隧道排水沟进行检查时，打开隧道排水沟检查井盖板，安装好导轨式管道检查机器人。机器人可依靠电力驱动走行装置沿着导轨在隧道排水沟内移动，通过自带的光源和摄像头对隧道排水沟进行拍照、摄像，记录隧道排水沟内的泥砂淤积情况。当导轨式管道检查机器人走到检查区段端头的隧道排水沟检查井时，可以打开检查井盖板对机器人进行回收，结束作业。

采用这样的结构设计，带有导轨的隧道排水沟构造便于管道检查机器人在隧道排水沟内走行，避免了轮式和履带式管道检查机器人在隧道排水沟内走行的越障问题，提高了隧道排水沟的检查工作效率和可靠性。

基于上述的排水沟100和排水沟200，示例中还提出了一种道路结构300，参阅图9。

该道路结构300包括路面、排水沟100。路面为层状结构，并包括依次叠层布置的面层303、基层302、垫层301，其中的垫层301结合于路基表面。其中，排水沟的覆盖体102结合在主体外表面。

在另一些示例中，发明人提出了一种道路结构300a，如图10所示。其具有检查井例如竖直地向下贯穿至排水沟。检查井具有井口，且井口布置有盖体304。盖体304正下方为排水沟的覆盖体102。

道路结构300a中，路面从面层303a至垫层301贯穿设置有检查井，检查井覆盖有嵌入至面层303的盖体304。排水沟100通过检查井而嵌入至路基，且排水沟100的底壁1013位于路基之下预设深度，排水沟100的开口1015位于面层303a。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。