以下通常涉及用于在铺砌表面上提供液体排水和过滤的铺砌元件和路面系统。具体地，以下涉及适于便于从铺砌表面上去除用过的过滤介质的铺砌元件和系统。
背景技术：
本领域内已知用于建造铺砌表面的各种类型的铺路石或铺砌元件。特别地，用于建造具有形成在其内的排水腔或孔的铺砌表面的铺路石是已知的。通常，这样的排水腔被提供以通过允许液体(例如水)通过其中来防止这种液体积蓄在铺砌表面上。
还提供了过滤通过排水腔排掉的液体的一些尝试。提供过滤，例如，通过在排水腔内提供过滤介质，使得通过排水腔排出的液体由过滤介质过滤。这样，可能存在于排放液体中的各种污染物，诸如油、微粒物质以及其他化学物质，被过滤介质保留。为了减少到达铺砌表面下方的地下水和土壤以及排放液体可能排进的任何承受水体中的污染物的量，对排放液体的过滤通常是期望的。
例如，发明人为Barth等的美国专利No.5342142描述了一种具有多个凹槽的角形铺路石。凹槽被构造成使得当铺路石被铺设时，通过相邻石块的凹槽彼此补充而形成完整的凹槽。完整的凹槽使得水从铺砌表面排进下层。Barth描述了完整的凹槽可以用合适的填充材料(例如沙子、细砂砾、细碎片等)填充，并且任何随着时间形成的“填充材料堵塞”可以利用例如机动扫帚来扫除。然而，通过铺设铺路石形成的完整凹槽没有被描述为被构造以通过除清扫以外的方式来便于凹槽的清洁。此外，已经发现填充材料通常不容易从凹槽中去除，因为尝试去除这些材料可能导致在一些情况下填充材料在凹槽内被推至更深，如下文进一步描述的。
在另一个例子中，发明人为Barth等的美国专利No.4834575描述了一种用于通过彼此相邻地铺设类似构造的铺路石形成铺砌表面的铺路石，其中具有产生在相邻的铺路石之间的自由空间以用于排水。一方面，铺路石被描述为包括具有向下倾斜的倒角上表面的突起，使得当邻近的铺路石被彼此相邻地铺设时，石块的相应突起朝向彼此以在其中间形成自由空间。尽管描述了自由空间可以被水可渗透的填充材料(诸如细粒度砂石)填充，铺路石没有被具体构造为当填充材料被污染或者以其他方式积聚污染物时使得这种填充材料容易被清除。
发明人为Welling,Jr.的美国专利No.4997308描述了具有四个角形拐角和中央孔的铺路石。铺路石的上表面的边缘被描述为倒角的。中央孔被描述为除了其他用途以外用于便于处理铺路石的目的。然而，中央孔没有被描述为构造成填充有任何可作为过滤介质的材料。
对于包含排水腔和/或过滤介质的路面系统，问题一直是保持渗透能力的要求，即系统能够捕获并且处理的水量。无论是规划、设计、建造和/或管理可渗透的路面设施，提供和保持表面渗透能力都是至关重要的。然而，研究一致表明，由于过滤介质被诸如重金属、营养物质、沉积物和有机物等有机和化学颗粒阻塞，随着路面系统的老化，渗透能力在减小。此外，研究表明在这种系统下采用传统的街道清洁器导致渗透能力恢复有限。如果路面系统的渗透能力不能通过清理方法被实质性地恢复，则渗透能力将不可避免地随着使用年限降低，直到系统不再能够有效地捕获和处理水。
因此，仍然需要能够解决本领域内已知缺陷中的至少一个缺陷的铺砌元件和系统。
技术实现要素：
一方面，提供有铺砌元件，其包括适于以高效方式被清洁的多个排水通道。
在一个方面中，提供了一种铺砌元件，包括上表面、下表面和侧壁，所述铺砌元件还包括多个排水通道，所述排水通道在所述上表面和所述下表面之间延伸穿过所述元件，其中，每个排水通道包括设置在所述铺砌元件的上表面处的第一开口以及在一些方面中设置在所述铺砌元件的下表面处的第二开口，所述第一开口包括形成在所述铺砌元件的上表面处的凹面或顶点向下的三角形部分。顶点向下的三角形形状在此将被称为“凹面”。
在一个方面中，所述铺砌元件的所述排水通道设置在铺砌元件的周边和/或其内部。当设置在周边上时，所述排水通道是形成在所述铺砌元件的所述侧壁中的部分排水通道，其中当具有部分通道的两个或更多个铺砌元件彼此相邻放置以形成路面时，形成了完整的通道。
另一方面，提供了一种路面系统，其包括如本文所述的多个铺路石。用这样的铺砌元件形成的路面将包括多个排水通道，每个排水通道在上表面上包括凹面开口。
在一个方面中，每个铺砌元件具有设置在其周边上(即形成在铺砌元件的侧壁中)的部分排水通道，由此当铺砌元件铺设在表面上时，相邻的部分排水通道结合起来形成完整的排水通道。
附图说明
本发明的特征将在以下参考附图的详细描述中变得更清楚，其中：
图1是根据一个方面的铺砌元件的立体图。
图2是图1的铺砌元件的平面图。
图3是图1的铺砌元件的端视图。
图4是示出了根据一个方面的形成排水腔的两个铺砌元件的平面图。
图5A是示出了根据一个方面的从排水腔去除过滤介质的过程的示意图。
图5B是示出了将图5A的过程应用于由具有斜切顶部边缘的铺路石形成的排水腔的示意图。
图6是示出了用于从排水腔去除过滤介质的另一过程的示意图。
图7是根据另一方面的铺砌元件的立体图。
图8是图7的铺砌元件的平面图。
图9A是根据又一方面的铺砌元件的端视图。
图9B是图9A的铺砌元件的平面图。
图10是示出了从由图9A的铺砌元件形成的排水腔中去除过滤介质的过程的示意图。
图11是示出了从根据一个方面的非对称排水腔去除过滤介质的过程的示意图。
图12是示出了定位在排水腔内的插入件的端视图。
图13是图12中定位在排水腔内的插入件的平面图。
图14是根据又一方面的铺砌元件的平面图。
图15是示出了图14的铺砌元件与相应的铺砌元件相邻定位以形成排水腔的平面图。
图16是示出了位于图15中形成的排水腔内的插入件的平面图。
图17是根据又一方面的基本上矩形的铺砌元件的平面图。
图18是根据又一方面的基本上方形的铺砌元件的平面图。
图19是示出了根据又一方面的铺砌元件的一部分的平面图。
图20是图19的铺砌元件的一部分的端视图。
图21是示出了根据又一方面的铺砌元件的平面图。
图22是示出了根据另一方面的铺砌元件的平面图。
图23A是根据又一方面的铺砌元件的立体图。
图23B是图23A的铺砌元件的端视图。
图24是根据又一方面的铺砌元件的端视图。
图25是根据又一方面的铺砌元件的端视图。
图26A是根据又一方面的铺砌元件的立体图。
图26B是图26A的铺砌元件的端视图。
图27是根据又一方面的铺砌元件的端视图。
图28A是根据又一方面的铺砌元件的平面图。
图28B是图28A的铺砌元件的立体图。
图29是根据另一方面的铺砌元件的平面图。
图30是图29所示的铺砌元件的侧面立体图。
图31是根据另一方面的铺砌元件的平面图。
图32是图31所示的铺砌元件的侧面立体图。
图33是根据另一方面的铺砌元件的平面图。
图34是图33所示的铺砌元件的侧面立体图。
图35是根据另一方面的铺砌元件的平面图。
图36是图35所示的铺砌元件的侧面立体图。
图37是图29和31所示的铺砌元件的布置的平面图。
图38是铺砌元件的另一个方面的正视图。
图39是图38的铺砌元件的平面图。
图40是铺砌元件的另一方面的平面图。
图41是铺砌元件的另一方面的侧视图。
图42是图41的铺砌元件的正视图。
图43是图41的铺砌元件的平面图。
图44是铺砌元件的另一方面的平面图。
图45是铺砌元件的另一方面的正面立体图。
图46是图45的铺砌元件的平面图。
具体实施方式
如下文所使用的，术语“基本凹面”或“大致凹面”可以被理解为意指空腔的一部分由通常从凹面中的低点扩张开的弯曲或直的表面形成。如下文进一步描述，术语“凹面”或“凹面部”将被理解为意指附图中示出的“杯状凹”。
术语“部分空腔”将被理解为意指以下这种空腔：其适于与相应的部分空腔相邻定位以共同形成排水腔。例如，相应的部分空腔可以具有部分空腔的镜像轮廓。相反，术语“完整空腔”将被理解为意指适于独立地形成完整排水腔的空腔。
术语“包括”、“包含”、“被包括”或“由...组成”可以用于本说明书中。如本文所使用的(包括说明书和/或权利要求书)，这些术语被解释为列举所述特征、整体、步骤或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、组件或其组合的存在，这对于相关领域的普通技术人员而言是显而易见的。
术语“铺砌元件”将被理解为表示铺路石或铺路砖等，其与其他铺砌元件组合使用以形成路面。这可以包括本领域技术人员已知的停车场、车道、道路、人行道或任何其他这样的表面。术语“铺砌元件”和“铺路石”在本说明书中可以互换使用。
在本说明书中，术语“上”和“下”是以铺砌元件被铺设在表面上以形成路面时的取向为基准。因此，当用于形成铺砌表面时，铺砌元件的下表面将搁置在地面或其他支撑表面(通常为本领域已知的一层或多层颗粒材料)上。上表面将背离地面。
一方面，提供了铺砌元件。铺砌元件通常包括上表面和下表面，并且形成有多个完整和/或部分排水通道。完整或部分排水通道包括大致凹面或杯状凹形的上部以及在一个方面中的下部或通道或导管，所述下部或通道或导管从杯状凹延伸穿过铺砌元件且通向铺砌元件的下表面中以使得液体通过铺砌元件。
图1示出了根据一个方面的具有上表面113和下表面115的铺路砖100。铺路砖100也被示出为具有形成在其中的部分空腔130。部分空腔130被示出为在形成于上表面113上的上孔口或开口141与形成于下表面115上的下孔口或开口143之间延伸的部分空腔。部分空腔130包括位于上表面113近侧的上部的、大致凹面或杯状凹的部分132以及下部或导管或通道134，下部或导管或通道134大致从杯状凹132的基部延伸穿过铺路砖，从而形成延伸贯通至位于下表面115近侧的下孔口或开口143的通道。如图所示，上部或杯状凹132具有如曲面100所示的大致凹面形状。将被理解并且如本文进一步讨论的是，杯状凹132或导管134的形状不被附图限制。图中所示的形状仅用于示出主题铺砌元件的特征的一般特性。
在图1所示的例子中，顶孔口141和底孔口143的形状都是半圆形的。这在图2和图3中进一步示出，它们分别示出了铺砌元件100的平面图和端视图。
图4示出了根据一个方面彼此相邻铺设以形成排水腔160的两个相同铺砌元件100、100’。如图4所示，第一铺砌元件100相邻于第二铺砌元件100’铺设，使得第一铺砌元件100的部分空腔130和第二铺砌元件100’的相应的部分空腔130’共同形成排水腔160。如将理解的那样，通过将两个半圆形部分空腔130、130’接合在一起而形成的排水腔160的顶孔口和底孔口将是基本上圆形的，如图4所示。此外，将被理解的是，由于每个部分空腔130、130’都包括由通道限定的上凹面部和下部，所以排水腔160将包括“碗形”或“杯形”上部(也称为作为“杯状凹”或“凹面”)和管状底部(也称为“导管”)。通过以上述方式铺设多个铺砌元件，可以形成具有多个排水腔的铺砌表面。
另一方面，提供了路面系统。如本文所述，路面系统包括多个彼此相邻定位的铺砌元件。每个铺砌元件包括上表面和下表面，以及形成在铺砌元件中的完整或部分空腔。完整或部分空腔还包括上部杯状凹和下部通道，下部通道延伸到下表面以使得液体通过铺砌元件。在这样的系统中，多个铺砌元件彼此相邻定位以提供具有由完整或部分空腔形成的多个排水腔的铺砌表面。
排水腔可填充有过滤介质，使得通过排水腔排出的液体(例如水)被过滤。例如，过滤介质可以包括砾石、沙子和可以被处理或未处理的各种聚集体。这种过滤介质的存在通常会减少到达铺砌表面下方的土壤或其他层的污染物和各种污垢物(包括颗粒)的量，因为这些污染物和污垢物被过滤掉以产生由过滤介质保留的残余物。作为过滤过程的结果，被过滤的液体(即滤液)比原始液体“更清洁”，因此可以被排入铺砌表面下方的土壤或地面，或者排放到收集装置等中。
随着时间的推移，由于滞留物(例如污染物和污垢物)的积聚，布置在排水腔内的过滤介质可能变得失效或结壳。为了补充过滤介质，可以使用清洁装置去除失效的过滤介质并用新的或再生的过滤介质重新填充排水腔。
根据一个方面，清洁装置被构造成通过将加压流体流引导到排水腔中来去除过滤介质和任何残余物。具体而言，清洁装置可以包括喷嘴，喷嘴被构造成将加压流体(例如水和/或空气)流引向铺砌表面的填充排水腔，并且可以同时用真空吸尘器清理喷射出的过滤介质。
参照图5A解释一种可能的机构，通过该机构，可以使用流体喷射去除设置在排水腔内的失效的过滤介质。在图5A中，将喷嘴310示出为被定位和定向成使得从喷嘴310排出的加压流体(例如水和/或空气)入射到设置在排水腔360的前缘371近侧的结壳的过滤介质(未示出)的表面上。结壳的过滤介质被冲击其表面的加压流体击碎。喷射的继续施加导致加压流体被排水腔360的上凹面部或杯状凹362限定的弯曲表面偏转，使得流体连同任何夹带的空气和失效的过滤介质被挤出排水腔360的杯状凹362。从喷嘴310排出的流体的大致方向和轨迹由箭头311指示。通过限定排水腔360的上部362的后缘373的表面的曲度进一步促进了从排水腔360的上凹面部或杯状凹362中去除过滤介质，所述后缘373使运送失效的过滤介质的流体向上偏转。被引导朝向排水腔360的流体的压力可被调节以控制从后缘362流出的、运载失效的过滤介质和任何残余物的流体流从铺砌表面垂直升高的程度，因为它从排水腔360中排出并且可以通过真空吸尘器来收集。
从排水腔360排出的失效的过滤介质可以由料斗(未示出)收集。可以理解，料斗可以设置在清洁装置上。料斗可以相对于喷嘴310定位，使得任何从后缘373离开排水腔360的失效的过滤介质被料斗自动收集。在一个方面中，清洁装置可以进一步包括真空吸尘器以促进失效的过滤介质的去除和收集。例如，这种真空吸尘器可以位于喷嘴附近。
限定排水腔360的上部362的壁的曲率通常被构造为便于由于加压流体、膨胀的加压流体夹带的空气以及产生的紊流引起的失效结壳过滤介质的膨胀。此外，排水腔360的轮廓，特别是限定凹面上部或杯状凹362的壁的曲率可以根据多个不同因素进行修改，例如，清洁装置被驱动的水平速度、喷射的压力、喷嘴喷射流体的角度，以及过滤介质与累积的碎片和污染物的物理性质。
在图5A所示的机构中，排水腔360的轮廓可以减少设置在排水腔的导管364内的任何过滤介质被去除的可能性。仅允许去除容纳在排水腔360的杯状凹362内的重度污染的过滤介质，而基本上不会干扰布置在导管364内的过滤介质。
为了比较的目的，图5B示出了由两个相邻的具有斜切顶部边缘的铺砌元件382、382’形成的排水腔380。具有斜切顶部边缘的类似铺砌元件在本领域中通常是已知的，例如在美国专利No.5,342,142和No.4,834,575中所述的。如图所示，斜切边缘384、384’基本上是线性的，使得由相邻铺砌元件382、382’形成的排水腔380是漏斗形的。已经观察到，在具有这种“漏斗形”排水腔的铺砌表面中，排水腔的上部可能由于细小碎片碎片的积聚而变得“堵塞”，这阻碍了流体通过排水腔。参照图5B，当尝试通过使用喷嘴390和真空吸尘器(未示出)的组合去除积聚的碎片以清洁排水腔时，发现至少在一些情况下，从喷嘴390喷射的加压流体导致积聚的碎片在排水腔380中移位至更深。因此，发现使用这种清洁方法和装置不能有效地去除设置在这种“漏斗形”排水腔内的材料。
图6示出了另一种可能的机构，通过该机构可以去除设置在排水腔内的失效的过滤介质。具体地，在图6中，使用刷子320从排水腔360的上部362去除失效的过滤介质(未示出)。刷子320可以是例如附接至其他机器的旋转刷，其他机器适用于使刷子旋转并根据需要施加水、加压空气或真空。箭头322表示当旋转刷沿顺时针方向操作时失效的过滤介质被排出的大致方向。
一旦失效的过滤介质已经从排水腔中去除，排水腔可以重新填充新的过滤介质。或者，从排水腔去除的失效的过滤介质可以由清洁装置收集并且被再生。例如，失效的过滤介质可以使用各种已知的化学、生物和物理处理方法再生，例如通过加热、过滤，使用消毒剂和/或酶，或者撇除由失效的过滤介质保留的任何油和碳氢化合物。再生的过滤介质然后可以用来重新填充排水腔。以这种方式，过滤介质可以被回收以减少浪费。应该理解的是，可以使用清洁装置以单程(即，不需要清洁装置不止一次地扫过排水腔)进行去除失效的过滤介质、再生失效的过滤介质以及然后将新的和/或再生的过滤介质重新填充排水腔的步骤。
图7示出了根据另一方面的铺砌元件200。如图7所示，铺砌元件200包括上表面213、下表面215和形成在铺砌元件200中的部分空腔230。部分空腔230包括由基本上凹形的表面限定的杯状凹232以及延伸穿过铺砌元件的导管234，导管234用作排水开口。如图7所示，形成在上表面213上的空腔230的顶孔口241被示出为大致椭圆形或长圆形的孔口，并且形成在下表面215上的空腔230的底孔口243被示出为半圆形。在图8中进一步示出了开口的形状，其示出了铺砌元件200的平面图。
图9A示出了根据又一方面的铺砌元件400的端视图。如图9A所示，铺砌元件400包括上表面413、下表面415以及在上表面413和下表面415之间延伸的部分空腔430。部分空腔430包括基本上凹面的杯状凹432和导管434。形成在上表面413上的上孔口和形成在下表面415上的下孔口都被示出为半圆形。在图9B中进一步示出了孔口的形状，图9B示出了铺砌元件400的平面图。如图9A和图9B所示，杯状凹432被示出为由具有凹面段和凸面段的弯曲表面限定。然而，应该理解的是，由这种表面形成的空腔部分仍然被认为是杯状凹。
图10示出了用于从由图9A和9B的铺路石400形成的排水腔中去除失效的过滤介质的可能的机构。在图10中，喷嘴460被示出为用于朝排水腔喷射流体流461。从喷嘴460喷射的流体导致布置在排水腔内的任何失效的过滤介质以由箭头470指示的轨迹排出。
图11示出了根据又一方面的铺砌元件550的正视图。在图11中，铺砌元件550被示出为包括上表面533、下表面535以及在上表面533和下表面535之间延伸的部分空腔560。部分空腔560包括凹面上部或杯状凹562和导管564。
如图11所示，上部562关于延伸穿过铺砌元件的高度的轴线是不对称的。以这种方式，当铺设铺砌元件以形成路面时，在铺砌表面上形成的排水腔(其可以填充有过滤介质)适于以定向的方式进行清洁。具体而言，如图11所示，从喷嘴510喷射的流体冲击靠近前缘571的结壳的或失效的过滤介质的表面，以使失效的过滤介质以由箭头512指示的大致方向排出。从喷嘴510喷射的流体的大致方向由箭头511示出。在至少一些情况下，使用这种不对称的排水腔可有助于失效的过滤介质的去除和收集。
在如图12所示的一个方面中，插入件610设置在排水腔的下部内。排水腔的杯状凹620可以填充有过滤介质。具体而言，如图12所示，插入件610位于排水腔的导管中。一旦已经放置了插入件610，则用过滤介质填充杯状凹620，使得由于插入件610的存在而阻止过滤介质到达排出腔的下部。将理解的是，插入件610将通常是透水的，使得插入件610的存在基本上不会阻止流体流过排水腔。图13示出了布置在排水腔内的插入件610的俯视图。在一个方面，插入件提供用于防止相邻铺砌元件相对于彼此的相对运动的互锁机构。
尽管以上已经描述了铺砌元件的各个方面，其中铺砌元件内形成了单个空腔，但是应该理解，诸如设置在路面元件上的空腔的数量和构造的各种参数可以变化。
图14示出了铺砌元件700的一个方面，其中在铺砌元件700的边缘处设置了多个大致卵形的部分空腔710a-f。具体地，铺砌元件700被示出为具有形成在短边715、716处的两个部分空腔710d、710d和形成在长边725、726处的四个部分空腔710b、710c、710f、710e。如图14所示，空腔710a-f中的每一个与图7和图8中示出的空腔相同，其在之前已经描述过。
具有多个空腔的铺砌元件可以与相应的铺砌元件相邻地铺设，以形成一个或多个排水腔。图15示出了一个方面，其中铺砌元件700与另一个相同的铺砌元件700’相邻定位，使得排水孔760由相邻铺砌元件700、700’的部分空腔710、710’共同形成。可以理解的是，具有多个排水腔的铺砌表面可以通过将另外的铺砌元件彼此相邻地铺设来形成。还将理解的是，以这种方式形成的排水腔将沿着不同的轴线取向。具体而言，在图15中，至少一些大致卵形的排水腔的纵向轴线垂直于其他排水腔的纵向轴线定向。排水腔的纵向轴线用箭头771、773表示以供参考。
在图16所示的另一方面中，插入件780设置在由相邻铺砌元件700、700’形成的排水腔760内。如前所述，插入件780的存在阻止了过滤介质到达排水腔的下部。使用箭头775指示排水腔760的纵向轴线。
图17示出了铺砌元件800的另一方面，其中铺砌元件800内形成有多个部分空腔810a-f。在图17中，所有的部分空腔810a-f形成为使得当通过将相应的铺砌元件彼此相邻地铺设以形成排水腔时，所有排水腔的纵向轴线将定向在由箭头830指示的单个朝向上。如将理解的，在一些情况下，排水腔的均匀取向可以有助于铺砌表面的清洁。
图18示出了铺砌元件900的又一个方面。在图18中，铺砌元件900基本上是正方形的，并且设置有形成在元件的边缘处的多个大致卵形的部分空腔910a-h。如图所示，空腔910a-h被形成为使得通过将空腔910a-h与对应的空腔接合而产生的排水空腔的纵向轴线将被定向在单个朝向上。
图19示出了根据又一个方面的铺砌元件1000的一部分，其中两个部分空腔1010a、1010b形成在铺砌元件1000的边缘中至少一个上。两个部分空腔1010a、1010b被示出为在铺砌元件1000的顶表面和底表面处形成半圆形开口。铺砌元件1000的端视图在图20中示出。
图21示出了根据又一方面的铺砌元件1100。在图21中，铺砌元件1100具有形成在元件1100的边缘处的多个部分空腔1110a-f。部分空腔1110a-f被成形为使得当部分空腔与相应的部分空腔接合时，形成了“雨滴”状的排水腔。
如图21和之前的附图所示，本铺路砖的杯状凹可以是对称(例如圆形)或不对称(例如雨滴形)的任何形状。可以理解的是，一旦铺设了相邻的砌块，部分开口就会结合以在路面上形成最终的排水腔形状。
图22示出了另一个可选方面，其中铺路砖1200(诸如图18所示的砖)设置有多个互锁的肋条或尖端，如1210处所示。这种肋条或尖端用于防止相邻的石块相对于彼此滑动并且在本领域中是众所周知的。如已知的那样，在肋条的情况下，这种肋条通常从铺砌元件(即砖或石块)的顶面延伸到底面。在某些情况下，肋条不需要沿着铺砌元件的整个厚度延伸。
图23A示出了根据又一方面的铺砌元件1300，其中在铺砌元件1300的至少一个边缘上形成了部分空腔1330。该部分空腔在上孔口或开口1341和下孔口或开口1343之间延伸，上孔口或开口1341形成在上表面1313上。与目前为止所示的实施例相比，当从平面图看时，上孔口或开口1341具有矩形形状。因此，当部分空腔1330与相应的部分空腔接合时，可以在平面图上观察到大致矩形的排水腔开口。图23B中示出了图23A中的实施例的侧视图。部分空腔1330包括从侧面观察时具有大致凹形横截面的上部1332以及下部或导管或通道1334，该下部或导管或通道1334从上部1332的基部延伸穿过铺路砖，从而形成如图所示的延伸贯通到位于下表面1315上的下孔口或开口1343的通道。上部1332从上表面1313向下倾斜的角度可以增大或减小以分别形成较深或较浅的上部空腔部分。这种角度调节的示例实施例在图24和25中示出。
图24示出了根据另一方面的铺砌元件1400，其中在铺砌元件1400的至少一个边缘上形成了部分空腔1430。部分空腔1430包括从侧面观察时具有大致凹形横截面的上部1432，以及下部或导管或通道1434，该下部或导管或通道1434从上部1432的基部延伸穿过铺路砖，从而形成如图所示的延伸贯通至位于下表面1415上的下孔口或开口1443的通道。上部1432从上表面1413向下倾斜的角度小于图23中的对应角度，导致形成相对于图23中的上部1332来说较浅的上部1432。
图25示出了根据另一方面的铺砌元件1500，其中在铺砌元件1500的至少一个边缘上形成了部分空腔1530。部分空腔1530包括从侧面观察时具有大致凹形横截面的上部1532，以及下部或导管或通道1534，该下部或导管或通道1534从上部1532的基部延伸穿过铺路砖，从而形成如图所示的延伸贯通至位于下表面1515上的下孔口或开口1543的通道。上部1532从上表面1513向下倾斜的角度小于图23和24中的对应角度，导致形成了分别相对于图23和24中的上部1332和1432来说较浅的上部1532。
就此处描述的铺砌元件的清洁而言，可以使用各种设备，其中的一些已经在上面进行了描述。在计算设备的清洁效率时，可以使用清洁率。此处表示为“S”的比率将使由清洁装置捕获和去除的物质或过滤介质的量与过滤介质的初始量相关，其中过滤介质的渗透能力的完全恢复意味着S＝1。术语“基本恢复”可以理解为意味着S的值接近或等于1.0。图23、24、25、26和27中所示的空腔的几何形状可以有助于通过例如常规街道清洁设备或为当前描述的铺砌元件设计的专用设备去除由过滤介质捕获的颗粒，并且从而允许过滤介质的渗透能力的基本恢复。通过允许过滤介质的渗透能力的基本恢复，与不包含这种几何形状的路面系统相比，路面系统可以在更长的时间内继续有效地去除污染物和其他污垢物。
图26A示出了根据又一个方面的铺砌元件1600，其中在铺砌元件1600的至少一个边缘上形成了部分空腔1630。部分空腔在上孔口或开口1641和下孔口或开口1643之间延伸，上孔口或开口1641形成于上表面1613上。与前述铺砌元件一样，当从平面图看时，上孔口1641的形状大致为矩形。部分空腔1630包括位于上表面1613近侧的上部1632以及下部1634，该下部1634大致从杯状凹1632的基部延伸穿过铺路砖，由此形成延伸贯通至位于下表面1615近侧的下孔或开口1643的通道。在该特定实施例中，部分空腔的上部1632包括基本上平坦的部分1631a和1631b，使得从任何视角观察，上部1632实际上都不是凹面的。基本上平坦的部分1631a和1631b相对于铺砌元件1600的顶表面1613的角度可以增大或减小以分别形成较深或较浅的上部空腔部分。另外，部分空腔1630的下部1643可以是管状或矩形形状。图26A示出了其中具有矩形形状的下部1643的实施例。当部分空腔1630与相应的部分空腔接合时，从平面图的视角可以在上表面1613上观察到矩形形状的排水腔开口。图26所示的几何形状可以有助于通过常规的再生空气街道清洁设备去除由过滤介质捕获的残余物，并且因此有助于过滤介质的渗透能力的基本恢复。图26B示出了图26A中的实施例的正视图。
图27示出了根据又一方面的铺砌元件1700，其中在铺砌元件1700的至少一个边缘上形成有部分空腔1730。如上所述，铺路石1700包括具有上表面1713和下表面1715。在该实施例中，部分空腔1730可以包括一个上部1732和两个下部1734a和1734b，下部1734a和1734b可以被壁1735分开。如下面进一步讨论的，在其他方面，图27的石块内可以设置多于两个的下部。部分空腔1730的下部1734a和1734b可以是管状或矩形形状。根据该实施例，当部分空腔1730与相应的部分空腔接合时，所得到的排水腔包括一个完整的上部和两个完整的管状或矩形底部。图27中所示的几何形状可以有助于通过常规的再生空气街道清洁设备去除由过滤介质捕获的残余物，并且因此有助于过滤介质的渗透能力的基本恢复。
图28A示出了根据又一方面的铺砌元件1800，其中铺砌元件1800被设计成具有两个外侧1810、两个内侧1812和两个正侧1814，使得铺砌元件1800具有从顶部看时整体为“L”形的轮廓，类似于美国No.5,342,142中教导的铺砌元件。存在多个部分空腔1830A，每个部分空腔1830A在上开口1841A和下开口1843A之间延伸，其中一组开口1843A具有四分之一圆形的形状。还有多个部分空腔1830B，每个部分空腔1830B在上开口1841B和下开口1843B之间延伸，其中下开口1843B的特征在于具有半圆形形状。最后，存在至少一个在上开口1841C和下开口1843C之间延伸的部分空腔1830C，其中下开口1843C的特征在于具有四分之三圆形的形状。图28B示出了铺砌元件1800的立体图，并且进一步示出了包括杯状凹部分1832C和导管或通道部分1834C的部分空腔1830C，其中杯状凹部分1832C基本上是凹面的，使得顶表面1813上的上开口1841C具有比对应的下开口1843C更大的直径。类似地，部分空腔1832A和1832B各自包括基本上凹面的杯状凹部分和导管或通道部分，使得上开口1841A和1841B分别具有比相应的下开口1843A和1843B更大的直径。根据该实施例，包括多个路面元件1800的路面系统布置成形成路面，使得铺砌元件1800上的每个部分空腔1830A、1830B和1830C与相邻的铺砌元件1800上对应的部分空腔1830C、1830B以及1830A分别接合。更具体地说，与任何部分空腔1843A、1843B或1843C相对应的部分空腔是允许所形成的导管开口成为完整圆形的空腔。
本发明的铺路石的其他方面在图29至图36中示出。图29至图32示出了根据该方面的“L”形石块，而图33至36示出了根据该实施例的石块的矩形形式。如图所示，石块包括形成在石块侧面上的多个第一部分空腔1930a以及形成为切入石块的一个或多个端部的狭槽的第二部分空腔1930b。部分空腔1930a形成为基本上平行于它们所在的石块的侧面，并且由上凹面部1932a和下部1934a限定。部分空腔1930b形成为基本上平行于它们所在的石块的侧面，并由上凹面部1932b和下部1934b限定。当石块被布置在表面上以形成路面时，相邻的第一部分空腔1930a结合形成完整的空腔，并且相邻的或邻接的第二部分空腔1930b结合形成完整的空腔。图37中示出了这种路面的一个例子。可以理解，尽管图37示出了使用图29和图31的石块的路面，但是图33和35的石块也可以以类似的方式布置。在某些情况下，“L”形石块可能与矩形石块相结合。
图38和39示出了主题铺路石2000的另一个实施例，其中以与图27所示相似的方式形成了部分空腔2030。然而，在图38和39的示例中，部分空腔包括更长的上部2032，其可以沿着形成有部分空腔的铺路石的一侧的大部分长度延伸。在图38和39所示的形式中，部分空腔2030形成在矩形形状的铺路石2000的短边上。应该理解，这种部分空腔可以形成在铺路石2000的一个或多个侧面上，包括矩形铺路石的短边和/或长边中的一个或两个。还可以理解的是，如图38和39所示的部分空腔也可以设置在任何形状的铺路石内，例如本说明书的“L”形石块。
部分空腔2030包括上凸面部2032和多个下部2034。在图38和39所示的形式中，示出了三个下部2034，但是应该理解的是可以设置任何数量的这种下部。
图40示出了类似于图38和39所示的铺路石2100的一种形式，但是部分空腔2130设置在矩形石块的一个长边上。如上所述，部分空腔包括上凹面部或杯状凹部2132和一个或多个下部2134。
图41至图43示出了类似于图38和39所示的铺路石2200的另一种形式，但示出了具有上凹面部2232的部分空腔的示例，上凹面部2232完全沿着铺路石2200的侧面的长度延伸。
图44示出了铺路石2300的另一个方面，其中部分空腔的凹面部2332沿着铺路石(也如图41至43所示)的一侧的整个长度延伸，但是提供了单个细长的下部2334。
图45和46示出了铺路石2400的另一个方面，其中部分空腔形成在石块的一个或多个拐角处。如图所示，并且如上所述，每个部分空腔形成有上部2432和下部2434。在该形式中，将理解，每个石块将包括完整空腔的四分之一部分，由此四个石块当排列在路面上时将结合起来形成完整的空腔。
另一方面，提供了一种路面系统。如本文所述，路面系统包括多个彼此相邻定位的铺砌元件。在形成这样的路面时，铺砌元件以已知的方式彼此相邻地布置，但是由此各自的开口被布置在一起以便在由此形成的路面上形成前述的排水开口。
值得注意的是，本文讨论的杯形凹与本领域公知的且可能在铺砌元件中常常见到的斜切边缘独特地不同。铺路砖中的刚性90度边缘成为铺路系统内的薄弱点-当在这种系统中将两个相邻砖块压在一起时，载荷集中在两砖块之间的接触面上，这会在上边缘上施加力，并且通常导致砖块拐角的凹陷。为了解决这个问题，设计和开发了包括在两个相邻砌块相交的接合处的对称倾斜表面的斜切边缘，以有助于防止路面元件中的拐角的凹陷。相比之下，本文讨论的杯状凹的各种设计并非由防止拐角凹陷的欲望所驱动。这些杯状凹设计成便于清理路面系统并且有助于基本恢复系统的渗透能力。此外，杯状凹可以位于路面元件的任何边缘和/或内部。因此，虽然由铺砌元件中的斜切边缘产生的形状可以部分类似于本文讨论的至少一些杯状凹，但显然两者之间存在明显区别。
虽然本文已经描述了铺砌元件的各个方面，其中在铺砌元件的边缘处形成一个或多个部分空腔，但也可以在铺砌元件的其他部分处形成空腔。例如，可以在元件的内部(即远离边缘)，例如在铺砌元件的中心处，形成完整的空腔。当具有完整空腔的铺砌元件彼此相邻铺设以形成铺砌表面时，在每个元件中形成的完整空腔充当允许液体通过其中的排水腔。
如将理解的，铺砌元件的形状和相对尺寸可以变化。例如，铺砌元件可以是正方形、矩形、六边形或多边形。部分空腔或完整空腔的形状也可以变化。例如，部分或完整空腔可以是基本上圆形、长圆形、卵形或允许液体通过其中以被过滤的任何其他形状。还将理解的是，在其中提供多个部分或完整排水腔的方面中，每个部分或完整空腔可以被成形和/或构造成彼此相同或可以不同。
如上所述，本文描述的排水开口的结构包括在铺砌元件的上表面处的凹面或杯状凹形的开口或者平坦的或三角形棱柱状的开口，以及从所述杯状凹延伸并穿过铺砌元件下表面的大致圆柱形或矩形的导管，所述导管具有比所述杯状凹部分小的直径。如上所述，当清洁排水通道时，铺砌元件的上表面处的开口结构提供了优点。同样可以理解的是，通过具有较窄的导管部分(与具有和杯形凹开口相同直径的导管相反)，允许在铺砌元件中提供更多的固体材料。如可以理解的那样，这允许铺砌元件具有更大的强度或完整性。另外，关于设置在铺砌元件的外周边或侧面上的排水开口，当铺设在表面上时，所增加的铺砌元件材料允许相邻铺砌元件之间的更大接触区域。接触区域可以直接地或者经由设置在其间的填充材料而介于相邻的铺砌元件之间。在任何一种情况下，增加的接触区域导致更大的摩擦，以及因此在元件被铺设以形成路面时对元件的运动产生更大的阻力。另外，由较窄的导管部分导致的增加的表面区域允许在铺砌元件上设置更多的间隔尖端或肋条，从而进一步降低相邻铺砌元件之间的相对移动的可能性。
在本说明书中，凹面或杯状凹形状的开口下方的导管部分被描述为圆柱形或矩形形状，沿其长度具有恒定的直径。然而，应该理解的是，这种导管也可以具有与设置在铺砌元件的侧面上的排水通道相关的圆锥形状或部分圆锥形状。因此，铺砌元件可以设置有锥形的导管，其直径朝向铺砌元件的上表面或下表面增加。理想情况下，为了适应生产设备，导管会向上锥化，其上部直径大于下部直径。
应该理解的是，本文中已经描述的空腔或部分空腔可以并入或形成在任何形状的铺路石中。本说明书已经描述了用于说明的矩形或“L”形的石块。尽管可以将任何空腔结构并入所描述的石块中，但它们也可以并入任何形状的铺路石中并且也可以并入其任何一侧中。
虽然已经参照某些具体方面描述了本发明，但是其各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的。本文提供的任何实施例仅仅是为了说明本发明的目的而被包括，并不意图以任何方式限制本发明。本文提供的任何附图仅用于说明本发明的各个方面，并非旨在按比例绘制或以任何方式限制本发明。所附权利要求的范围不应受限于上述说明书中提出的优选方面，而应当给予与本说明书整体一致的最宽泛的解释。本文引用的所有现有技术的公开内容通过引用整体并入本文。