一种半柔性结构透水行道及其铺装方法

专利名称：一种半柔性结构透水行道及其铺装方法
技术领域：
本发明涉及一种半柔性结构透水行道的系统设计及其铺装方法，具体是一种透水性和排水性好、储水能力强、行道面层易于拆解、更换和维修的半柔性结构透水行道及其铺设方法，属生态环保技术应用领域。
背景技术：
传统透水行道路面材料是由各种透水路面砖(以下称透水砖)、透水水泥混凝土铺面和透水浙青铺面等构成。对于构建城市生态型透水行道更为重要的是，铺设于行道透水面层材料之下的路基垫层是否具备良好的透水、排水和储水功能，且该基层能与行道面层材料有良好的结合度，又易于拆解、更换、维护。有关透水行道的结构已有多项专利技术公开，如专利号200820138981、 200720021160 (本发明 #),200410056891.9,02267792. 5, 02241114.3、01821810.5、 01266808. 7等。这些已公开的专利技术所阐述的透水行道结构，均不同于本发明所要申请的结构。透水行道在城市，尤其是人行道、广场、公园和居民生活小区等的路面铺设已逐步推广。由透水砖构筑的城市透水行道路面，其良好的生态环境效益已有诸多的论文论述及新闻报道，在此不再细述。在透水行道铺装逐步推广并取得一定进展的今天，仍存在以下几方面不可忽视的问题
1、因环境因素导致透水路面透水系数衰减及失去透水能力问题目前已研制和运用的透水砖，按其材质大致可分五大类水泥混凝土透水砖、陶基透水砖、瓷基透水砖、天然砂基透水砖及矿渣基透水砖等。尽管它们所用原材料和生产工艺不同，但透水原理则是相同的。透水砖透水功能的实现主要是水在重力作用下沿砖体内开放性连续孔隙通道向地下土壤渗透。作为透水路面铺装材料之一的透水砖，其使用寿命不仅取决于其抗压、抗折强度， 抗冻融及耐磨性能等技术指标，更重要的还取决于其透水性能在环境因素的作用下逐渐衰减和最终丧失的时限，即透水砖保持其透水性能的时效性。对透水砖而言，在许多情况下透过的不是清水，而是含有一定数量、不同粒径的尘埃和砂粒的浊水；浊水中的尘埃会在透水砖的透水孔隙中产生某种程度的沉积，日久天长，这种沉积量会逐渐增大，最终导致砖体透水孔隙的堵塞，使砖体的透水率衰减直至完全丧失透水能力。目前许多企业生产的透水砖产品，在各种展会的透水性能展示中所用的水均为清水。这一展示效果并不能真实地反映透水砖在实际使用环境中的情形。已有的透水砖的专利技术如佛山市乐华陶瓷有限公司“侧、底面透水砖制造方法”(专利号CN01127870. 6)、山东淄博华标科技有限公司的“孔梯度透水砖”技术、北京仁创制造技术研究院的沙基“复合透水砖”(专利号2006101406 . 7)等，都无法彻底解决透水砖透水率衰减的问题。时至今日，尚未有能完全阻止透水砖透水系数衰减的制造技术出现。
同样，由其它透水性材料铺装的透水路面也存在透水系数衰减乃至透水功能丧失的问题，如透水水泥混凝土铺装路面(行业标准CJJ/T135-2009)和透水浙青铺装路面。目前已铺装4 5年的透水路面，普遍出现透水系数衰减和不透水的现象。因此，当透水路面材料丧失透水功能时，更换新的透水路面材料在目前既是一种必然选择，那么如何能在不翻动路基的前提下实现方便快捷地施工，更换新的透水路面，使其迅速恢复透水功能，这是城市行道透水性铺装能否大规模推广而需要解决的紧迫问题。2、行道透水面层与垫层结合力弱，砖铺路面易“翻砖”的问题。传统的以小块型(10 X 20 X 6cm、20 X 20 X 6cm)透水砖为主铺设的透水路面，因其直接铺设在找平的“原土层+砂石垫层”或“原土层+砂石垫层+透水水泥混凝土垫层”之上，面层透水砖与垫层的结合力较弱，常因一块砖的破损和翻起而引发成片透水砖“翻砖” 现象，导致行道路床大片裸露，加大了透水路面的维修工程量。如何解决透水砖与路床透水垫层结合力弱，是行道透水性铺装遇到的难题之一。透水性铺装行道储水量相对小的问题。因路基土壤组成成份的差异，原土层的透水系数大约为0. 0001 0. 027mm/sec, 而国家行业标准规定的透水砖透水系数标准为> 0. lmm/sec，高级透水砖的透水系数可达 0. 12 0. 15mm/sec0透水砖与路基土壤透水系数之间的这一差异，在透水行道铺装时就需要在透水面层与路基土壤层之间构筑一储水层(雨水缓存层)，从而有利于雨水向土壤深层的缓慢渗透。由透水砖铺设的透水行道，其储水能力除了砖体自身孔隙率外，主要取决于其下砂、石垫层的厚度和孔隙率。砂、石垫层的孔隙率又取决于垫层材料的材质、粒径和压实度等。当持续性降雨或大级别集中降雨(如大暴雨和特大暴雨)时，现有铺装的透水行道储水能力极易达到饱和，导致行道路面积水。如何在可行的范围内增加透水行道垫层的储水能力，以减少暴雨时透水路面的积水，降低地表径流量，延缓地表径流形成的时间等，是行道透水性铺装面临的另一难题。透水砖铺设的透水路面沉降问题。在以小块型(20 cmXIO cmX6cm、10 cmXIO cmX6 cm、20 cmX20 cmX6 cm)透
水砖铺设的透水路面，因其直接铺设在找平的“原土层+砂石垫层”上，在路基摊铺和压实工艺未达标的情况下，透水行道路面会在使用一段时间后，在各种应力的作用下，出现局部沉降(路面凹陷)。大级别的路面沉降(沉降垂直高度> 7mm)只能通过路基的开挖、回填和压实等措施加以修复；小级别的路面沉降(沉降垂直高度5 7mm)会破坏路面的平整度，影响行人的行走安全、降低透水路面的使用寿命。如何通过行道透水性铺装下垫层的结构设计，对小级别的路面沉降加以自我修复，是行道透水性铺装值得探讨的一项课题。由透水路面砖铺装的透水路面不美观问题
现有绝大部分种类的透水路面砖，因其表面有许多微小的透水孔隙开口和封闭性凹孔，在使用一段时间后砖体表面的这些开口和凹孔会沉积污物，从而影响透水路面的观感。 这一现象在浅色透水砖铺装的路面体现的更为突出。加强透水性砖铺装路面的装饰、美化研究，使其不但具备透水生态功能，同时还具备有装饰、美化环境，满足人们视觉美感的需求，这是行道透水性铺装能否获得较好推广的
另一难题。
透水行道路面局部开挖、修复时的材料浪费问题
在国内，因人行道下铺设各种管线的需要而开挖路基的事很常见。现行的透水水泥混凝土铺装、透水砖+透水水泥混凝土垫层的透水性铺装等，在路基开挖过程中对透水水泥混凝土面层或垫层的破坏，往往产生大量混凝土垃圾，造成材料的浪费。这些混凝土垃圾的清运和回收再利用，需要耗费大量能源。从节约材料资源和节能角度出发，能否在透水行道铺装时少用或不用透水水泥混凝土，在道路开挖后的修复时减少混凝土垃圾的产生，是行道透水性铺装值得关注的节能减排问题。

发明内容
为了综合性地解决以上所述的现有透水行道铺装及使用中存在的问题，本发明采用一项新的行道结构设计，在合理选择材料的前提下，构建一种新型半柔性结构透水行道。本发明提出一种半柔性结构透水行道，其特征在于行道包括全透水型多层铺装结构的路基或排水型多层铺装结构的路基，铺设于该路基之上的一透水网格板垫层，铺装于透水网格板垫层之上的行道面层。所述的铺装于透水网格板垫层之上的行道面层由若干面层单元构成，面层单元为透水路面砖、非透水路面砖、预制透水浙青铺块中的一种或其任意组合。所述的铺设于路基之上的透水网格板垫层由若干块透水网格板水平连锁拼装构成。所述的构成行道面层单元的透水路面砖，除现有常规设计的块型之外，还可以是一种沿砖体周边设置有若干贯通上下砖面导水凹槽的块型。这一新块型对透水砖而言实现了雨水在行道路面的渗透可通过两个途径同步进行——砖体自身的透水性和砖体在拼铺后其边缘所构成的透水孔、槽。构成行道面层单元的透水路面砖，可以是透水水泥混凝土砖、砂基透水砖，亦可以是经烧结的瓷基透水砖、陶基透水砖或矿渣基透水砖。所述的构成行道面层单元的非透水路面砖为非透水性材料制造的水泥混凝土机制砖、烧结陶瓷砖、人工水磨石砖或天然石材裁切成的石材砖。这一类“非透水路面砖”在抗压、抗折、抗冻融及表面耐磨性能等方面均优于“透水路面砖”，且砖体材质硬度高、加工面致密，表面不易沾污、色彩选择丰富。在需要提高行道铺装的视觉美感、提高行道局部耐磨性而将行道面层设计为半透水路面时，可以将这一类材质的路面砖以相同或不同的块型与“透水路面砖”组合铺装。所述的预制透水浙青铺块，是包含由黑色浙青或彩色浙青与不同材质和粒径的矿物级配骨料混合，添加粘接剂、固化剂而预先制备好的透水浙青铺地块。所述的构成行道面层单元的透水路面砖、非透水路面砖，除现有常规设计的砖型之外，还可以是一种砖体底面设有至少一个凹孔的砖型，凹孔的水平剖面形状为圆形、椭圆形、正方形或长方形中的一种或其任意组合；其中的长方形凹孔沿砖体底面轴线作横向、竖向或呈20 60°角的斜向布局。砖体底面设计的凹孔与铺垫于其下的透水网格板上对应设计的柱状插销相嵌合，可加强路面砖体与透水网格板的结合力；砖体底面长方形凹孔(凹槽)的设计，除嵌合作用外，还可对铺装在透水网格板上的路面砖体作水平方向的移动微调。所述的构成行道面层单元的透水路面砖、非透水路面砖，除现有常规设计的块型之外，还可以是一种砖体底面至少设有一个榫状凸起(以下称砖榫)的砖型。砖榫的高度为6 16mm，其水平剖面形状、大小尺寸可对应于所铺设的透水网格板上单个网孔的形状和尺寸；也可以是砖榫的水平剖面形状不同于网格板上透水孔的形状，但砖榫水平剖面的最大水平径向尺寸应等同于网格板上单个透水孔内壁间的最大水平径向尺寸。砖榫与铺垫于其下的透水网格板上对应透水孔相嵌合，以加强路面砖体与透水网格板的结合力。所述的透水网格板为多边形网格板，其水平放置时的垂直投影面为三边形、四边形、五边形或六边形中的任意一种，本发明优先选择四边形和正六边形。所述单片透水网格板平铺时的垂直投影面积可以是置于其上单块砖体水平铺设时垂直投影面积的若干倍。所述透水网格板上设有若干贯穿其上下平面的透水孔(又称网孔)为棱柱孔、棱台孔、圆柱孔、椭圆柱孔或圆锥台孔中的一种或其任意组合；透水孔在单片透水网格板上呈均勻布局或非均勻布局，透水孔的尺寸大小相同或相异。本发明优先选择正六棱柱孔和正四棱柱孔，其中正六棱柱孔构成的透水网格板，即“蜂窝状”透水网格板能很好地抵抗由机动车车轮转动时通过路面层传导至透水网格板垫层的蠕变力。所述的设有透水孔为棱柱孔、圆柱孔、椭圆柱孔的透水网格板，其透水孔间的最小单元格片的垂直剖面为“1”字型或倒“T”字型，倒“T”字型设计是为了在给定网格板最小单元格片厚度的前提下，增加网格板对其下垫层的压强；透水网格板内透水孔为棱柱孔的，其最小单元格片在相互交接处所形成的阴角为弧形，以加强网格板整体的抗折、抗蠕变强度。所述的透水网格板水平放置时的垂直高度为4 cm 17cm。透水网格板内相邻两个透水孔的平面中心点间距为3 cm 12cm。这两组参数可依据透水路面的抗压等级、路基垫层的储水能力、铺装在透水网格板上面层单元的尺寸以及透水网格板材质的力学性能而具体设定。一种与透水网格板配合使用的铺设于透水网格板上的格框，该格框由若干个无底面的单元格组成，每一单元格垂直投影面的形状与铺设在透水网格板上的面层单元水平放置时垂直投影面形状相同，且可供平铺的面层单元嵌入格框的单元格中。格框的作用是框限行道面层在透水网格板上的移动。所述的格框平铺时的垂直高度为所嵌入面层单元厚度的1/2 4/5，格框内每一格片两侧设有若干上部呈弧面或斜面的竖向凸嵴，若干这样的凸嵴在格片两侧做对位或错位排列。本发明优先选择错位排列，其优点是格片两侧错位设置的竖向凸嵴在砖体嵌入格框单元格时，受到两侧砖体侧向压力，使格片产生一定程度的S形变，可增强格框之格片与嵌入砖体的结合力。所述的格框与铺垫于其下的透水网格板为相同材质一体成型的复合制造体。该复合制造体格框部分的格片可以是间断或不间断，这在结构上形成了格框之格片在透水网格板上的多种布局，构成了形式多样的透水网格板上定位及嵌合路面砖体的格片体系，为行道面层砖的方便快捷铺装及拆解提供了一种基础平台。所述的透水网格板的上平面，设置有若干个垂直于透水网格板平面的柱状插销， 柱状插销的周边至少设有2个以上的竖向凸嵴，竖向凸嵴的上端为弧面或斜面。所述的单片透水网格板上同时设置2 3种厚度尺寸。以上所述的透水网格板及格框，其制造材料可以是热塑型塑料、热固型塑料、玻璃纤维增强树酯、热镀锌钢、铸铁或铝合金中的一种。本发明优先选择热塑型塑料。上述的一种半柔性结构透水行道的铺装方法，其步骤为a)、在压实及找平的全透水型多层铺装结构或排水型多层铺装结构的路基之上，用透水网格板以水平连锁铺装方式铺设一透水网格板垫层；
b)、在铺装好的透水网格板的透水孔内填入粗砂；
C)、在铺装好的透水网格板垫层之上铺装由若干面层单元，行道面层单元在透水网格板上的铺装方式，采用两者无嵌合的直接铺装方式或/和两者相互嵌合的铺装方式。所述的行道面层单元的组合铺装方法是在已铺装的透水网格板垫层之上，采用构成行道面层单元的透水路面砖、预制透水浙青铺地块或这两者的组合，铺装成全透水路面层。所述的行道面层单元的另一种组合铺装方法是在已铺装的透水网格板垫层之上，采用构成行道面层单元的非透水路面砖与透水路面砖、预制透水浙青铺地块的两一两组合、三者组合，铺装成半透水路面层。所述的行道面层单元又一种铺装方法是在已铺装的透水网格板垫层之上，只采用构成行道面层单元的非透水路面砖作行道铺面，铺装时砖块与砖块之间留出> 7mm的透水间隙，铺装成半透水路面层。所述的行道面层单元铺装方法是在已铺装的透水网格板垫层之上铺装若干片格框，再将与格框单元格形状相对应的构成行道面层单元的透水路面砖或/和非透水路面砖下半部嵌入格框的单元格内；在已铺装的格框与透水网格板为相同材质一体成型的复合制造体上，将若干与格框单元格形状相对应的构成行道面层单元的透水路面砖或/和非透水路面砖下半部嵌入格框的单元格内。所述的行道面层单元与透水网格板相互嵌合的另一种铺装法是在已铺装的上平面设置有若干柱状插销的透水网格板上，将若干底面设有凹孔的构成行道面层单元的透水路面砖或/和非透水路面砖，以对应的凹孔与透水网格板上的柱状插销嵌合。所述的行道面层单元与透水网格板相互嵌合的又一种铺装法是在已铺装的透水网格垫层之上，将若干底面设有设有榫状凸起的构成行道面层单元的透水路面砖或/和非透水路面砖，以对应的榫状凸起与透水网格板的透水孔嵌合。所述的行道面层单元组合铺装方法是在已铺装的同时具备2 3种尺寸厚度的透水网格板上，分别将对应的2 3种尺寸厚度的构成行道面层单元的透水路面砖或/和非透水路面砖以尺寸厚度互补的方式铺装，使得铺装在同一透水网格板上不同厚度砖体的上平面保持在同一水平面上。所述的行道面层的辅助铺装方法是在透水网格板垫层上铺设的面层单元之间留有间隙的，间隙处可选择性填入相应粒径的砂砾、浮石砾、粘土陶粒砂、页岩陶粒砂、沸石砾、多孔凝灰岩砾、多孔烧结料砂砾。以上所述构成行道面层的透水路面砖、非透水路面砖，其水平放置时垂直投影面的基本形可以是正方型、长方型、正六边型、扇型的非连锁型砖；在行道面层砖与透水网格板垫层以无嵌合方式直接铺装时，行道面层砖可选择S型等平面镶嵌式半连锁、全连锁砖型。本发明的有益效果是
a)、通过在透水行道路基上直接铺装透水网格板垫层，可实现行道现面层单元在透水网格板垫层上的快速定位、铺装、拆解及更换，这对行道路基良好而行道面层破损或透水性能丧失的情况下，仅更换新的透水行道面层，即可使行道路面迅速恢复透水功能，无养护期，即铺即用。b)、透水网格板垫层的铺装提高了透水行道的整体储水能力
C)、通过在行道面层单元与透水网格板垫层的界面互设的嵌合结构，增强了两者的结合力，可避免行道面层的“翻砖”现象，降低透水行道维修工作量。d)、依托透水网格板垫层的铺装，可实现透水路面砖与非透水路面砖的混合拼铺， 提升行道的视觉美感；可实现单纯由非透水路面砖以宽缝铺装的形式构建半透水行道—— 行道色彩选择丰富又不退色，既透水、储水又耐磨，且易清洁。e)、依托透水网格板垫层的铺装，在行道局部开挖时只要按程序依次拆解面层砖、 透水网格板，即可开挖路基垫层；行道修复时路基开挖产生的砾石和砂可回填，面层砖、透水网格板仍可使用，减少了材料的浪费。f)、透水网格板垫层的使用虽增加了行道铺装成本，但减少了混凝土的使用；作为透水铺面的透水砖保持其透水性能的时效是4 5年，而透水网格板的使用寿命为15 16 年，两者使用的时效比是1:3 4，以长周期计算透水网格板垫层的使用成本，优于传统透水性行道的铺装。本发明的补充说明
本发明为综合性地解决目前行道路面透水性铺装和使用过程中存在的一些问题，提出采用透水网格板作为行道透水垫层，其某些功能的实现与材料的性质相关。因此，有必要对所述的构成透水垫层的透水网格板选用材质做如下说明。本发明所述透水行道的垫层由无嵌合结构设计的普通网格板和有嵌合结构设计的特殊网格板构成，其材料可以是热塑型塑料、热固型塑料或玻璃钢(又称FRP)等。从透水网格板制造的难易程度、原材料成本、制造成本、运输成本、材料性能的适用性、使用中的耐候性及循再环利用的可行性等因素进行综合评判，本发明首选材料是热塑型塑料，其次为玻璃纤维增强塑料。本发明所述的网格板材料的使用环境要求是耐水、化学稳定性好、耐-25 65°C环境温度、良好的力学性能和耐气候老化性能。发明人在实践中发现，经改性的热塑型塑料不仅价格较低，同时能满足使用环境的各项要求；在产品制造过程中还可加入60 70%同类材料的二次回收料，以进一步降低产品制造成本；在其生命周期结束后，由于是大面积使用，易于回收、清洗，循环至其它途径再利用。需要重点强调的是，本发明选择热塑型塑料作为行道透水垫层网格板的制造基材，因其完全被覆盖其上的透水路面层所遮闭，阳光中紫外线对其老化作用近乎为零。本发明充分利用了高密度聚乙烯(HDPE )、聚丙烯(PP )材料的力学性能，以网格板的形式作为行道透水垫层，借助材料的回弹模量，当行道路基垫层发生小级别沉降(沉降垂直度2 7mm)时，在行道面层应力变化的作用下，可将填储在网格板中的沙粒向下自动导入沙石垫层，实现了对小级别路面沉降自动修复的功能。


图1为本发明实施例一透水行道的结构剖视图。图2为本发明实施例一路面砖直铺式透水网格板的立体结构示意图。
图3为本发明实施例一在透水网格板上直接铺设路面砖的结构示意图。图4为本发明实施例三砖体框限式格框构件与路面砖组装的立体分解示意图。图5为本发明实施例三砖体框限式格框内格片两侧错位设置的竖向凸嵴。图6为本发明实施例三在透水网格板上铺装框定和限位路面砖的格框及嵌入路面砖的组装立体示意图。图7为本发明实施例四透水行道的结构剖视图。图8为本发明实施例四砖体嵌入式铺装的路面砖与格框/网格板一体成型的分解示意图。图9为本发明实施例四砖体嵌入式铺装的路面砖与网格板嵌合立体结构示意图。图10为本发明实施例五砖榫嵌入式铺装的路面砖与网格板分解示意图。图11为本发明实施例五砖孔嵌合式铺装的路面砖与网格板嵌合立体结构示意图。图12为本发明实施例五砖孔嵌合式铺装的网格板格片相交处顶置带竖向凸嵴的柱状插销的立体结构示意图。图13 图17为本发明用于砖孔嵌合式铺装的路面砖底面带有调节凹槽的凹槽位置平面分布示意图。图中附图标识100.行道路基；101.原土层；102.砾石垫层；103.透水混凝土垫层；104.粗砂垫层；200.行道面层。10.透水网格板；11.透水孔；12.格片；13.柱状插销；14.竖向凸嵴。20.透水路面砖；21.榫状凸起；22.砖底面凹孔23.砖底面调节凹槽。 30.格框；31.格框单元格；32.格片竖向凸嵴；33.竖向凸嵴上端弧面。40.非透水路面砖； 41.路面砖表面导水凹槽。
具体实施例方式以下结合附图和各实施例对本发明作进一步说明。
实施例一(行道面层单元直铺式一)。如图1所示的一种新型半柔性结构透水行道，其包括由原土层101和砾石垫层 102、粗砂垫层104构成的透水行道路基100，铺装于找平的透水行道路基100之上的一层由若干透水网格板10构成的透水网格垫层，铺设于透水网格板10之上的由若干透水路面砖 20构成的行道面层200。如图2和图3所示，本实施例的四边形的透水网格板10由热塑型塑料一体注塑成型，透水网格板10内的格片12构成贯穿其上下平面的透水孔11，本实施例的透水孔11为四棱柱孔。如图1 图3所示，应用上述透水网格板10铺设一种透水、储水行道，要求行道面层200透水系数> 1. 2X 10_2cm，路面抗压等级为Cc40。该透水行道的铺装步骤和方法
①、用8吨压路机压实路基原土层101，压实度为90 92%。②、铺设粒径为3 5cm的级配砾石垫层102，厚20cm，用8吨压路机压实、找平， 压实度为95%。③、铺设粒径为2 4 mm的级配粗砂垫层104，厚5 cm，用8吨压路机压实和找平， 压实度为92%。
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④、连锁铺设61CmX61CmX7Cm规格的改性高密度聚乙烯(HDPE )透水网格板 10，并在透水网格板10透水孔11中填满粒径为1 3 mm的级配天然砂。该透水网格板10 最小单元格片12的厚度为4.0 mm，透水网格板10透水孔11横截面为4. 5 cmX4. 5cm正方形。⑤、将30 cmX 30 cmX 8cm规格、透水系数彡1. 2 X l(T2cm、抗压等级为Cc40的水泥混凝土透水砖20直接铺设在透水网格板上10，铺设时砖体20间保留3 8mm的间隙。⑥、在预留的砖体间隙中填入粒径为3 8 mm的级配砂砾，用行走式路面振夯机振夯路面，清扫路面的残砂。完成透水行道路面的铺设。该透水行道整体(从路基至路表层)可储纳70 90mm大雨级的天然降水，实测每平方米行道的平均储水量达76升。实施例二 (行道面层单元直铺式二)。本实施例与实施例一同为面层单元直铺式，不同之处在于行道面层200由彩色预制透水浙青铺块构成，要求其表层透水系数> 1. lX10_2cm，路面抗压等级Cc35。该行道的铺装步骤和方法
①、用8吨压路机压实原土层101，压实度为90 92%。②、铺设粒径为3 5cm的级配砾石层102，厚16 20cm，用8吨压路机压实并做粗找平，压实度为92%。③、铺设粒径为2 4 mm的级配粗砂垫层103，厚4 cm,用8吨压路机压实并做精找平，压实度为92%。④、连锁铺设50CmX50CmX7Cm规格的改性高密度聚乙烯(HDPE )网格板10，并在透水网格板10的透水孔11中填入粒径为1 3 mm的天然砂。该透水网格板10最小单元格片12的厚度为3. 2 mm，透水孔11横截面为4. 5 cmX4. 5cm正六边形。⑤、将120 cmX 60 cmX 4cm规格、透水系数彡1. 1 X 10_2cm、抗压等级为Cc35的彩色预制透水浙青铺块，以无缝拼铺方式直接铺设在透水网格片上10。完成透水行道路面的铺设。实施例三(砖体框限式)。本实施例应用图2所示的透水网格板，配合使用本发明所述如图4所示的格框及图4所示的示意图，铺设一种透水行道；要求行道面层200透水系数彡1.0X10 _2Cm，路面抗压等级Cc35。该行道的铺装步骤和方法
①、用8吨压路机压实原土层101，压实度为90 92%。②、铺设粒径为2 km的级配砾石垫层102，厚18cm，用8吨压路机压实并做粗找平，压实度为92%。③、铺设粒径为2 4 mm的级配粗砂垫层103，厚4 cm,用8吨压路机压实和找平， 压实度为92%。④、连锁铺设41CmX41CmX6Cm规格的改性高密度聚乙烯(HDPE )透水网格板 10，并在透水网格板10透水孔11中填入粒径为1 3 mm的天然砂。该透水网格板10最小单元格片12的厚度为3. 0 mm，透水网格板10透水孔11横截面为4. 0 cmX 4. 0 cm正方形。⑤、在上述透水网格板10上铺设如图4所示的规格为62CmX41CmX3Cm高密度聚乙烯(HDPE )格框30，格框30内有6个格框单元格31，格框30内的格片12上设有如图 4、图5所示的附属嵌合结构——格片竖向凸嵴32。⑥、将20 cmX 20 cmX5 cm规格、透水系数彡1. 0 X l(T2cm、抗压等级为Cc!35的烧结陶瓷基透水砖20如图6所示压入上述透水网格板10上格框30内的单元格31中。⑦、在透水路面砖20体的间隙中填入粒径为2 4 mm的级配粗砂，用行走式路面振夯机振夯路面，清扫路面的残砂。完成透水行道路面的铺设。实施例四(砖体嵌入式)。本实施例路基结构如图7所示，应用如图8所示的透水网格10并按图8所示的示意图，铺设一种透水行道；要求行道面层200透水系数>1.3 X 10 _2cm，路面抗压等级Cc30。 该行道的铺装步骤和方法
①、用8吨压路机压实原土层101，压实度为90 92%。②、铺设粒径为2 km的级配砾石垫层102，厚18cm，用8吨压路机压实并做粗找平，压实度为92%。③、铺设厚3cm透水水泥混凝土垫层103，并做成精找平层。④、铺设粒径为2 4 mm的级配粗砂垫层104，厚4 cm，用8吨压路机压实和找平， 压实度为92%。⑤、连锁铺设如图8所示的规格为62cmX41cmX IOcm高密度聚乙烯(HDPE )格框30与透水网格板10 —体成型的透水网格板，该透水网格板10最小单元格片12的厚度为3.0 mm，透水网格板10透水孔11横截面为4. 0 cmX4. 0 cm正方形。格框30内的格片 12上设有如图4所示的附属嵌合结构——竖向凸嵴14。⑥、将20 cmX 20 cmX5 cm规格、透水系数彡1. 3 X l(T2cm、抗压等级为Cc30的砂基透水砖20的下半部，如图8、图9所示分别嵌入上述透水网格板10格框30内的单元格 31中。⑦、在透水路面砖20体的间隙中填入粒径为2 4 mm级配粗砂，用行走式路面振夯机振夯路面，清扫路面的残砂。完成透水行道的铺设。实施例五(砖榫嵌入式)。如图10所示，本实施例与实施例一的区别在于所述的路面砖20底面至少设有一可嵌入透水网格板10的透水孔11的榫状凸起(以下称砖榫)，本实施例的路面砖20底面设有与其一体成型的圆柱状砖榫21，或路面砖20底面设有与其一体成型的棱柱状砖榫21 ； 路面砖20底面的圆柱状砖榫21可在透水孔11中平移，以调节路面砖20在透水网格板10 上的铺设位置；本发明的其它结构同实施例一，本实施例的其它实施方式及应用同实施例
ο实施例六(砖孔嵌合式)。本实施例应用如图11所示的透水网格板10按图11所示的示意图，铺设一种透水行道；要求行道面层200透水系数> 1.2X10 _2cm，路面抗压等级Cc30。该行道的铺装步骤和方法
①、用8吨压路机压实原土层101，压实度为86 90%。②、铺设粒径为2 km的级配砾石垫层102，厚16 cm,用8吨压路机压实并做粗找平，压实度为90%。
③、铺设粒径为2 4 mm的级配粗砂垫层104，厚4 cm，用8吨压路机压实和找平， 压实度为90%。④、连锁铺设45CmX45CmX7Cm规格的改性聚丙烯(PP )透水网格板10，并在透水网格板10的透水孔11中填入粒径为1 3 mm的天然砂。该透水网格板10最小单元格片12的厚度为2. 8 mm，透水网格板10的透水孔11横截面为4.0 cmX4.0 cm的正方形。 该透水网格板10上设有如图11、12所示的附属嵌合结构——带有竖向凸嵴14的柱状插销 13。⑤、将22 cmX22 cmX6 cm规格、如图11和图13 图17所示的砖底面设有凹孔22或凹槽23、透水系数彡1. 2X 10_2cm、抗压等级Cc30的水泥混凝土透水路面砖20，以图11所示的“砖孔嵌合”方式，嵌合在透水网格板10之上。⑥、在透水路面砖20的间隙中填入粒径为2 3 mm的级配粗砂，用行走式路面振夯机振夯路面，清扫路面的残砂。完成透水行道的铺设。实施例七(行道面层透水砖与非透水砖混合铺装)。一种透水行道，路面抗压等级Cc30，要求80%的行道面层200具备透水性，透水系数彡1. 2X10_2 cm ；20%的行道面层200虽不具备透水性，但要求采用高表面耐磨性、丰富的天然色彩、路面荷载等级Cc30的花岗岩切块砖40铺装。该行道的铺装步骤和方法
①、用8吨压路机压实原土层101，压实度为86 90%。②、铺设粒径为2 km的级配砾石垫层102，厚16 cm,用8吨压路机压实并做粗找平，压实度为90%。③、铺设粒径为2 4 mm的级配粗砂垫层104，厚4 cm，用8吨压路机压实和找平， 压实度为90%。⑤、连锁铺设61cmX61cmX5、6cm规格的改性的高密度聚乙烯(HDPE )透水网格板10。该透水网格板10的最小单元格片12的厚度为2. 8 mm，透水网格板10的透水孔 11横截面为4.0 cmX4.0 cm的正方形，同一透水网格板10同时具备5cm和6cm两种厚度。 在透水网格板10的透水孔11中填入粒径为1 3 mm的天然砂。⑥、分别将20cmX20 cmX4cm规格、透水率彡1. 2X l(T2cm、抗压等级为Cc30的陶基透水路面砖20，和20cmX20 cmX 3cm规格、抗压等级> Cc30的彩色花岗岩切块砖40，以本发明所述厚度尺寸互补的铺装方式铺设在述透水网格板10上，使所铺设的两种不同厚度的砖体20、40的上平面保持在同一水平面上。⑦、在砖体20、40的间隙中填入粒径为2 3 mm的级配粗砂，用行走式路面振夯机振夯路面，清扫路面的残砂。完成透水行道的铺设。实施例八(排水性透水、防滑行道铺设)。一种在游泳池周边的排水性透水、防滑行道，行道宽1.0m，长60m，要求该行道面层200透水率> 1. 2 X ΙΟ"2 cm，行道荷载等级Cc20。该行道的铺装步骤和方法
①、用水泥混凝土建造一条宽1. 0m、长60m、沟深10. 8cm排水沟，沟的三面用水泥砂浆抹平，沟壁三面均不透水。②、在排水沟中连锁铺设IOOcmX 50cmX 7cm规格的改性的聚丙烯(PP )透水网格板10，该透水网格板10最小单元格片12的厚度为2. 5mm，透水网格板10透水孔11横截面为4. 5 cmX4. 5cm的正六边形。透水网格板10的透水孔11内无填充物。③、在透水网格板10上直接铺设20cmX20 cmX 3. 8cm规格、透水率 ^ 1. OX 10_2cm、抗压等级为Cc20的精制陶瓷基透水砖20，铺设时砖与砖之间不保留逢隙。 完成透水行道的铺设。为节省篇幅，以上实施例并未将本发明所描的不同材料、不同块型的行道面层200 的各种组合铺装方式实施例一并列举。以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明权利要求的限制。本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明设计构思的情况下，还可以作出各种变换或变化，因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。
权利要求
1.一种半柔性结构透水行道，其特征在于所述的行道包括全透水型多层铺装结构的路基或排水型多层铺装结构的路基，铺设于路基之上的一透水网格板垫层，铺装于透水网格板垫层之上的行道面层。
2.如权利要求1所述的一种半柔性结构透水行道，其特征在于所述的铺装于透水网格板垫层之上的行道面层由若干面层单元构成，面层单元为透水路面砖、非透水路面砖、预制透水浙青铺块中的一种或其任意组合。
3.如权利要求1所述的一种半柔性结构透水行道，其特征在于所述的铺设于路基之上的透水网格板垫层由若干块透水网格板水平连锁拼装构成。
4.如权利要求2所述的一种半柔性结构透水行道，其特征在于所述的构成行道面层单元的透水路面砖，除现有常规设计的块型之外，是一种沿砖体周边设置有若干贯通上下砖面导水凹槽的块型。
5.如权利要求2所述的一种半柔性结构透水行道，其特征在于所述的构成行道面层单元的非透水路面砖为非透水性材料制造的水泥混凝土机制砖、烧结陶瓷砖、人工水磨石砖或天然石材裁切成的石材砖。
6.如权利要求1或2所述的一种半柔性结构透水行道，其特征在于所述的构成行道面层单元的预制透水浙青铺块，是由黑色浙青或彩色浙青与不同材质和粒径的矿物级配骨料混合，添加粘接剂、固化剂而预先制备好的透水浙青铺地块。
7.如权利要求2或4或5所述的一种半柔性结构透水行道，其特征在于所述的构成行道面层单元的透水路面砖、非透水路面砖之外的路面砖，是一种砖体底面设有至少一个凹孔的砖型，凹孔的水平剖面形状为圆形、椭圆形、正方形或长方形中的一种或其任意组合，其中的长方形凹孔沿砖体底面轴线作横向、竖向或呈20 60°角的斜向布局。
8.如权利要求2或4或5所述的一种半柔性结构透水行道，其特征在于所述的构成行道面层单元的透水路面砖、非透水路面砖之外的路面砖，是一种砖体底面至少设有一个榫状凸起的砖型。
9.如权利要求1或3所述的一种半柔性结构透水行道，其特征在于所述的透水网格板为多边形网格板，其水平放置时的垂直投影面为三边形、四边形、五边形或六边形。
10.如权利要求1或3所述的一种半柔性结构透水行道，其特征在于所述的透水网格板上设有若干贯穿其上下平面的透水孔，透水孔为棱柱孔、棱台孔、圆柱孔、椭圆柱孔或圆锥台孔中的一种或其任意组合；透水孔在单片透水网格板上呈均勻布局或非均勻布局，透水孔的尺寸大小相同或相异。
11.如权利要求1或3所述的一种半柔性结构透水行道，其特征在于所述的设有透水孔为棱柱孔、圆柱孔、椭圆柱孔的透水网格板，其透水孔间的最小单元格片的垂直剖面为 “1”字型或倒“T”字型；透水网格板内透水孔为棱柱孔的，其最小单元格片在相互交接处所形成的阴角为弧形。
12.如权利要求1或3所述的一种半柔性结构透水行道，其特征在于所述的透水网格板水平放置时的垂直高度为4 cm 17 cm;透水网格板内相邻两个透水孔的平面中心点间距为3 cm 12cm。
13.一种与权利要求3所述的透水网格板相配合使用的格框，其特征在于所述的格框由若干无底面的单元格组成，每一单元格垂直投影面的形状与铺设在透水网格板上的行道面层单元水平放置时垂直投影面形状相同，且可供平铺的行道面层单元嵌入格框的单元格中。
14.如权利要求13所述的格框，其特征在于格框平铺时的垂直高度为所嵌入面层单元厚度的1/2 4/5，格框内每一格片两侧设有若干上部呈弧面或斜面的竖向凸嵴，若干这样的凸嵴在格片两侧做对位或错位排列。
15.如权利要求13所述的一种格框，其特征在于格框与透水网格板为相同材质一体成型的复合制造体，复合制造体的格框部分的格片为间断或不间断。
16.如权利要求1或3所述的一种半柔性结构透水行道，其特征在于所述的透水网格板的上平面，设置有若干个垂直于透水网格板平面的柱状插销，柱状插销的周边至少设有2 个以上的竖向凸嵴，竖向凸嵴的上端为弧面或斜面。
17.如权利要求1或3所述的一种半柔性结构透水行道，其特征在于所述的单块透水网格板上同时设置2 3种厚度尺寸。
18.如权利要求1或3所述的一种半柔性结构透水行道，其特征是所述的透水网格板的制造材料为热塑型塑料、热固型塑料、玻璃纤维增强树酯、热镀锌钢、铸铁或铝合金。
19.在压实及找平的全透水型多层铺装结构或排水型多层铺装结构的路基之上，用透水网格板以水平连锁铺装方式铺设一透水网格板垫层；在铺装好的透水网格板的透水孔内填入粗砂；在铺装好的透水网格板垫层之上铺装若干行道面层单元，行道面层单元在透水网格板上的铺装方式，采用两者无嵌合的直接铺装方式或/和两者相互嵌合的铺装方式。
20.如权利要求19所述的一种半柔性结构透水行道铺装方法，其特征在于所述的行道面层单元的组合铺装方法是在已铺装的透水网格板垫层之上，采用构成行道面层单元的透水路面砖、预制透水浙青铺地块或两者的组合，铺装成全透水路面层。
21.如权利要求19所述的一种半柔性结构透水行道铺装方法，其特征在于所述的行道面层单元的组合铺装方法是在已铺装的透水网格板垫层之上，采用构成行道面层单元的非透水路面砖与透水路面砖、预制透水浙青铺地块的两一两组合、三者组合，铺装成半透水路面层。
22.如权利要求19所述的一种半柔性结构透水行道铺装方法，其特征在于所述的行道面层单元铺装方法是在已铺装的透水网格板垫层之上，只采用构成行道面层单元的非透水路面砖作行道铺面，铺装时砖块与砖块之间留出> 7mm的透水间隙，铺装成半透水路面层。
23.如权利要求19所述的一种半柔性结构透水行道铺装方法，其特征在于所述的行道面层单元铺装方法是在已铺装的透水网格板垫层之上铺装若干片格框，再将与格框单元格形状相对应的构成行道面层单元的透水路面砖或/和非透水路面砖下半部嵌入格框的单元格内；在已铺装的格框与透水网格板为相同材质一体成型的复合制造体上，将若干与格框单元格形状相对应的构成行道面层单元的透水路面砖或/和非透水路面砖下半部嵌入格框的单元格内。
24.如权利要求19所述的一种半柔性结构透水行道铺装方法，其特征在于所述的行道面层单元与透水网格板相互嵌合的铺装法为，在已铺装的上平面设置有若干柱状插销的透水网格板上，将若干底面设有凹孔的构成行道面层单元的透水路面砖或/和非透水路面砖，以对应的凹孔与透水网格板上的柱状插销嵌合。
25.如权利要求19所述的一种半柔性结构透水行道铺装方法，其特征在于所述的行道面层单元与透水网格板相互嵌合的铺装法为，在已铺装的透水网格垫层之上，将若干底面设有设有榫状凸起的构成行道面层单元的透水路面砖或/和非透水路面砖，以对应的榫状凸起与透水网格板的透水孔嵌合。
26.如权利要求19所述的一种半柔性结构透水行道铺装方法，其特征在于所述的行道面层单元铺装方法是在已铺装的同时具备2 3种尺寸厚度的透水网格板上，分别将对应的2 3种尺寸厚度的构成行道面层单元的透水路面砖或/和非透水路面砖以尺寸厚度互补的方式铺装，使得铺装在同一透水网格板上不同厚度砖体的上平面保持在同一水平面上。
27.根据权利要求19所述的一种半柔性结构透水行道铺装方法，其特征在于在透水网格板垫层上铺设的面层单元之间留有间隙的，间隙处可选择性填入相应粒径的砂砾、浮石砾、粘土陶粒砂、页岩陶粒砂、沸石砾、多孔凝灰岩砾、多孔烧结料砂砾。
全文摘要
本发明涉及一种半柔性结构透水行道及其铺装方法，行道的结构包括全透水型多层铺装结构的路基或排水型多层铺装结构的路基，铺设于路基之上的一透水网格板垫层，铺装于透水网格板垫层之上的行道面层；通过在全透水型多层铺装结构的路基或排水型多层铺装结构的路基之上，铺设一层由透水网格板连锁铺装所构成的透水垫层，在合理设计透水网格板结构、合理选择透水网格板垫层的制造材料、合理设计行道面层单元结构的前提下，构筑的半柔性结构透水行道透水性好、储水能力强，并且行道面层与行道透水网格板垫层结合度好，又易于拆解、更换及维修。
文档编号E01C5/00GK102433819SQ20111030479
公开日2012年5月2日 申请日期2011年10月10日 优先权日2011年10月10日
发明者苏鸣 申请人:苏鸣