透水种植模框及多功能透水路面结构体系及其铺装方法

摘要

本发明涉及一种透水种植模框，包括模框本体，模框本体上设有数个与路面砖形状大小匹配的路面砖容纳槽，相邻的路面砖容纳槽之间形成种植槽，模框本体的四个侧面中相邻的一组侧面对应设有扣合槽和扣合榫；模框本体的相邻的一组侧面对应设有托板和托板容纳槽；模框本体的底部上对应每个路面砖容纳槽位置均设有数个支撑柱。本发明还涉及一种多功能透水路面结构体系，包括铺设在路床上的垫层、基层、找平层、土工布和路面砖承载体系以及路面砖；本发明还提供一种基于透水路面结构体系铺设路面的铺装方法，具有铺装方便、能够使雨水以最快速进行渗透，具有一定的水质净化作用和蓄水能力，有利于促进土壤水循环，恢复生态和景观的特点。

说明书

技术领域

本发明属于路面施工技术领域，特别涉及一种高透水、蓄水能力强的透水种植模框 及多功能透水路面结构体系及其铺装方法。

铺装方法。

背景技术

目前，随着国家经济的发展，在国内的建设中提出了低碳、环保、生态的要求。 例如海绵城市建设项目，其目的是为了消除路面积水、保护地下水资源、实现土地自 由地呼吸。路面结构不透水，即便是降雨量充沛的地区也存在着地下水枯竭、缺水现象。 使得自然降水不能自然的渗入地下，缺乏对城市地表温度、湿度的调节，产生所谓的“热 岛效应”。因此，洪灾、旱灾、地下水枯竭等自然灾害持续影响着人类生活。

随时技术的发展，透水型地面应用也越来越广泛；而如何使铺砖地面具备很好的透 水功能，需要我们去深入研究。目前主要有透水混凝土路面和透水砖路面。透水混凝 土具有全透水功能，而透水砖不能达到全透水，虽然透水砖本身是全透水的，但是透 水砖在铺设时需要用一层水泥砂浆层与地基连接，水泥砂浆层不具有透水功能，因此 透水砖铺设的路面是不完全的透水路面。同时，普通透水砖在铺设时底面抹满水泥砂 浆层，而水泥砂浆层与砖的热膨胀系数不一样，季节交替和早晚温差时，由于水泥砂 浆层的面积大，产生的膨胀位移就大，久而久之就使透水砖脱落松动。采用这种透水 砖的路面结构，仍容易积水。

另外普通的透水路面结构很难达到理想的透水效果，即便达到较为理想的透水效果， 但普通透水结构体系中用到的天然砂石属短期不可再生资源，大多数大型、超大型城市 的砂石资源已经严重紧缺。同时随着城市化建设的发展，工程建设中的建筑废弃物排放 量逐年增长，侵占了大量的土地资源，并对植被、地下水产生影响。例如在北京、上海、 广州、深圳等一线城市已经面临垃圾围城的紧迫局面。

截至目前，尚未开发出一种能够确切地解决所述问题的透水结构体系和透水性道路 铺装工法(方法)或能够有效地储藏雨水的道路铺装系统。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、铺装方便、能够使 雨水以最快速进行渗透，能够及时大量储藏被渗透的雨水，而且减少水土流失，有效控 制径流污染，并且具有一定的水质净化作用，有利于促进土壤水循环，恢复生态和景观 的功能，同时也克服即便在由大量雨水的渗透而变软的地面上也不产生落差的防止不均 匀沉降；从而使路面安全且具有较好平坦性的透水种植模框及多功能透水路面结构体系 及其铺装方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种透水种植模框，其特征在于：包括一体成型的模框本体，所述模框本体上设有 数个与路面砖形状大小匹配的路面砖容纳槽，路面砖容纳槽的深度小于路面砖的厚度， 数个路面砖容纳槽根据路面砖铺设模式间隔设置，相邻的路面砖容纳槽之间形成种植槽， 在种植槽内相邻的路面砖容纳槽之间数个连接筋，所述模框本体的四个侧面中相邻的一 组侧面上设有扣合槽；另外一组侧面上设有与上述扣合槽匹配的扣合榫；

所述模框本体的四个侧面其中一组相邻侧面上分别向模框本体外侧设有托板，所述 托板位于侧面和模框底部连接处；且所述托板的下表面与模框本体的底部位于同一平面 上；所述托板上设有定位孔；所述另外一组相邻侧面的底部向模框本体底部中心延伸有 与上述托板位置相对且与托板形状大小匹配的托板容纳槽，所述托板容纳槽内设有定位 销钉；

模框本体的底部上对应每个路面砖容纳槽位置均设有数个支撑柱，所述支撑柱的顶 部呈锥状结构；每个路面砖容纳槽下方的支撑柱均匀分布在路面砖容纳槽的下方。

本发明还可以采用如下技术措施：

路面砖容纳槽的底部设有镂空。

模框本体的底部上对应每个路面砖容纳槽位置设有加强筋。

所述连接筋的高度低于路面砖容纳槽的上表面，使模框本体上的种植槽相互贯通。

所述连接筋的高度等于路面砖容纳槽的上表面，连接筋将种植槽分隔成相互独立的 种植腔。

本发明还提供一种多功能透水路面结构体系，包括铺设在路床上的垫层，铺设在垫 层上表面的基层，所述基层的上方铺设找平层，以及路面砖；其特征在于：还包括土工 布和路面砖承载体系，所述土工布铺设在找平层的上表面，在土工布的上表面铺设透水 性路面砖承载体系；

所述路面砖承载体系有数个上述的透水种植模框拼合而成；拼合时相邻透水种植模 框的扣合榫与扣合槽插接，插接后相邻的透水种植模框之间形成种植槽；插接时相邻透 水种植模框的托板扣装在相邻透水种植模框的托板容纳槽内，并且托板容纳槽内的定位 销插装在托板的定位孔内；相邻透水种植模框拼合后位于同一平面上；在上述透水种植 模框的路面砖容纳槽内放置路面砖，在透水种植模框的种植槽和相邻透水种植模框拼合 后形成的种植槽内填充利于草生长的种植土。

所述路面砖为透水性混凝土路面砖或者植草砖。

基层内布设有带有进水孔的排水管，所述排水管进水孔上包裹有滤布。

本发明还提供一种基于上述多功能透水路面结构体系铺设透水路面的铺装方法：包 括如下步骤：

基层开挖：根据设计的要求，开挖基层，清理土方，并达到设计标高，形成路床；

垫层铺设：在开挖好的基坑内铺设再生砂或者砾石形成垫层；

基层铺设：在垫层的上方铺设再生粗骨料作为基层并压实；

找平层铺设：在基层的上方铺设再生细骨料作为找平层，铺设好后找平压实；

土工布铺设：根据现场情况，确定土工布尺寸，予以铺设，铺设后再土工布的四周 进行定位；然后检查撒拉宽度、松紧度是否合适；搭接处是否平整；

路面砖承载体系铺设：根据项目预先确定的路面砖铺设模式，选用匹配的透水种植 模框；在实际铺设时，首先选取土工布上一个点为基准点作为铺设起点，将一个透水种 植模框平铺在土工布的上表面，透水种植模框的支撑柱面朝下，并水平按压透水种植模 框的上表面使得支撑柱欲插入找平层内，实现透水种植模框的定位，保证透水种植模框 在土工布上方不随意滑动；然后依上述的透水种植模框为起点，向外逐一拼合其它透水 种植模框，拼合其它透水种植模框保证相邻透水种植模框的扣合榫与扣合槽插接到位； 相邻透水种植模框的托板扣装在相邻透水种植模框的托板容纳槽内，并且托板容纳槽内 的定位销插装在托板的定位孔内；

路面砖铺设：在上述的形成路面砖承载体系的透水种植模框的路面砖容纳槽内放置 路面砖；

种植土铺设：在上述路面砖铺设成片后，在透水种植模框的种植槽和相邻透水种植 模框拼合后形成的种植槽内填充利于草生长的种植土，形成非承载式透水植草路面。

在上述铺设方法中，在路面砖承载体系铺设过程中，在土工布的上表面铺设种植土， 然后在种植土的上表面逐一铺设透水种植模框，即通过种植土来找平透水种植模框。

本发明具有的优点和积极效果是：由于本发明采用上述技术方案，具有以下优点：

1、本发明对地面进行单元划分，及采用模块化透水种植模框进行拼合，将路面砖 放置路面砖容纳槽内，起到了限制路面砖小单元范围内的移位，也使得地面维修仅在单 元范围内，不影响单元以外的路面砖；使地面的标高得到很好的控制。同时也克服即便 在由大量雨水的渗透而变软的地面上也不产生落差的防止不均匀沉降；从而使路面安全 且具有较好平坦性。

2、本发明不仅解决了建筑废弃物处置问题，又避免天然石材资源开采带来的能源问 题、环境问题和社会问题，尤其该高透水、高保水、蓄水能力强的透水路面结构可以起 到调节城市地表温湿度的作用。

3、本发明与现有技术相比，其透水系数约是普通透水砖的20倍，甚至更高，其保 水性能是普通透水砖的两倍，甚至更高；基层采用再生粗骨料，再生粗骨料具有堆积密 度小、孔隙率大、透水性能高的特点，加之再生粗骨料自身具有较高的吸水率，所以基 层的透水性能和保水性能都很高；找平层采用再生细骨料，再生细骨料吸水率约是天然 骨料的10倍，因此具有很好的保水性能；同时再加上土工布的使用，以及种植草，四者 结合使整个透水路面结构具有高透水功能和高保水性能。

4、利用建筑废弃物加工成再生骨料施工不仅解决了建筑废弃物处置问题，又可以提 供大量建筑材料，同时避免天然石材资源开采带来的能源问题、环境问题和社会问题， 是一举多得的举措，尤其该路面透水结构具有的高透水、高保水性能对城市地表温湿度 的调节起到重要的作用。

5、铺装工艺简单，劳动轻度小，对铺砖的技术要求较低，而且铺设效率高。

综上所述，本发明具有结构简单、铺装方便、能够使雨水以最快速进行渗透，能够 及时大量储藏被渗透的雨水，而且减少水土流失，有效控制径流污染，并且具有一定的 水质净化作用，有利于促进土壤水循环，恢复生态和景观的功能，同时也克服即便在由 大量雨水的渗透而变软的地面上也不产生落差的防止不均匀沉降；从而使路面安全且具 有较好平坦性。

本发明特别适用于道路两侧小区、停车场、公园人行道、广场及非承重路面的新建 和改造；以及水土保护、生态修复、生态景观、河道护坡工程、护坡改造以及缓流水系 或者封闭水体的驳岸带新建或者改造等领域。

附图说明

图1是本发明透水种植模框的结构示意图；

图2是图1的仰视图；

图3是图1的立体图；

图4是图1的后视图；

图5是图4的立体图；

图6a和图6b是透水路面结构体系结构示意图；

图7a和7b是四块标准尺寸的路面砖水平竖直交错模式的透水性路面砖承载体系

图8是路面砖平行铺装模框结构示意图；

图9是图8的后视图；

图10是路面砖平行铺装模框形成的透水性路面砖承载体系结构示意图；

图11是六边形路面砖铺装模框结构示意图；

图12是六边形路面砖铺装模框形成的透水性路面砖承载体系结构示意图；

图13是九宫格模框结构示意图。

图中：100、模框本体；101、路面砖容纳槽；102、种植槽；103、连接筋；104、扣 合槽；105、扣合榫；106、托板；107、定位孔；108、托板容纳槽；109、定位销钉；110、 支撑柱；111、镂空；112、加强筋；200、透水路面结构体系；201、路床；202、垫层； 203、基层；204、找平层；205、路面砖；206、土工布；207、透水性路面砖承载体系。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图 详细说明如下：

请参阅图1至图5，一种透水种植模框，包括一体成型的模框本体100，所述模框本 体上设有数个与路面砖形状大小匹配的路面砖容纳槽101，路面砖容纳槽的深度小于路面 砖的厚度，数个路面砖容纳槽根据路面砖铺设模式间隔设置，本实施例中路面砖采用， 四块标准尺寸的路面砖水平竖直交错模式，标准砖尺寸为12x24cm，相邻的路面砖容纳 槽之间形成种植槽102，在种植槽内相邻的路面砖容纳槽之间数个连接筋103，所述模框 本体的四个侧面中相邻的一组侧面上设有扣合槽104；另外一组侧面上设有与上述扣合槽 匹配的扣合榫105；

所述模框本体100的四个侧面其中一组相邻侧面上分别向模框本体外侧设有托板 106，所述托板位于侧面和模框底部连接处；且所述托板的下表面与模框本体的底部位于 同一平面上；所述托板106上设有定位孔107；所述另外一组相邻侧面的底部向模框本体 底部中心延伸有与上述托板位置相对且与托板形状大小匹配的托板容纳槽108，所述托板 容纳槽内设有定位销钉109；所述的托板主要起到支撑作用，保证在在沉降室相邻的透水 种植模框沉降率是相同，进而保证整个体系的凭证度，不会因某一个模框沉降而造成高 低不平的缺陷。

模框本体100的底部上对应每个路面砖容纳槽位置均设有数个支撑柱110，所述支撑 柱的顶部呈锥状结构，其目的便于固定，防止水平移动；每个路面砖容纳槽下方的支撑 柱均匀分布在路面砖容纳槽的下方。所述的支撑柱一方面起到定位支撑的作用，另一方 面使透水种植模框的路面砖容纳槽的下表面距离土工布一定的距离，形成一个容纳空间， 再此容纳空间内铺设利于花草根系生长的种植土，进而提高花草的成活率。

本发明还可以采用如下技术措施：

为了减轻模框的重量，路面砖容纳槽的底部设有镂空111，该镂空设计大大也提高了 透水性能。

为了提高模框的承载强度，模框本体的底部上对应每个路面砖容纳槽位置设有加强 筋112。

上述的种植槽既可以为贯通形式，也可以为独立结构，具体如下：所述连接筋的高 度低于路面砖容纳槽的上表面，使模框本体上的种植槽相互贯通。所述连接筋的高度等 于路面砖容纳槽的上表面，连接筋将种植槽分隔成相互独立的种植腔。

为了便于说明本发明还可以采用其它路面砖铺设模式，所述的路面砖铺设模式是根 据客户需求，现场环境的协调，美观方面进行选择，根据选择后的路面砖铺设模式来制 作透水种植模框；例如图8至图10所示意的路面砖平行铺设；图11至图12示意的采用 六角砖铺设；再如图13示意的方型路面砖铺设的九宫格。

请参阅图1至图6a；本发明还提供一种多功能透水路面结构体系200，包括铺设在 路床201上的垫层202，铺设在垫层上表面的基层203，所述基层的上方铺设找平层204， 以及路面砖205；还包括土工布206和路面砖承载体系207，所述土工布铺设在找平层204 的上表面，在土工布的上表面铺设透水性路面砖承载体系207，请参阅图7a和图7b；

所述路面砖承载体系207有数个上述的透水种植模框100拼合而成；拼合时相邻透 水种植模框的扣合榫105与扣合槽104插接，插接后相邻的透水种植模框之间形成种植 槽102；插接时相邻透水种植模框的托板106扣装在相邻透水种植模框的托板容纳槽108 内，并且托板容纳槽内的定位销插装在托板的定位孔内；相邻透水种植模框拼合后位于 同一平面上；在上述透水种植模框的路面砖容纳槽101内放置路面砖205，在透水种植模 框的种植槽和相邻透水种植模框拼合后形成的种植槽内填充利于草生长的种植土。

所述路面砖为透水性混凝土路面砖或者植草砖。

所述基层内布设有带有进水孔的排水管，所述排水管进水孔上包裹有滤布，这样排 水管可以和市政排水官网连通，大大解决了路面排水井口的排水压力，如图6b。

本发明还提供一种上述多功能透水路面结构体系的铺装方法：包括如下步骤：

基层开挖：根据设计的要求，开挖基层，清理土方，并达到设计标高，形成路床； 检查纵坡、横坡及边线；修整路床，找平碾压密实，压实系数达95％以上；

垫层铺设：在开挖好的基坑内铺设再生砂或者砾石形成垫层；

基层铺设：在垫层的上方铺设再生粗骨料作为基层并压实，压实系数达93％以上；

找平层铺设：在基层的上方铺设再生细骨料作为找平层，铺设好后找平压实；

土工布铺设：根据现场情况，确定土工布尺寸，予以铺设，铺设后再土工布的四周 进行定位；然后检查撒拉宽度、松紧度是否合适；搭接处是否平整；

路面砖承载体系铺设：根据项目预先确定的路面砖铺设模式，选用匹配的透水种植 模框；在实际铺设时，首先选取土工布上一个点为基准点作为铺设起点，将一个透水种 植模框平铺在土工布的上表面，透水种植模框的支撑柱面朝下，并水平按压透水种植模 框的上表面使得支撑柱欲插入找平层内，实现透水种植模框的定位，保证透水种植模框 在土工布上方不随意滑动；然后依上述的透水种植模框为起点，向外逐一拼合其它透水 种植模框，拼合其它透水种植模框保证相邻透水种植模框的扣合榫与扣合槽插接到位； 相邻透水种植模框的托板扣装在相邻透水种植模框的托板容纳槽内，并且托板容纳槽内 的定位销插装在托板的定位孔内；在路面砖承载体系铺设过程中，在土工布的上表面铺 设种植土，然后在种植土的上表面逐一铺设透水种植模框，即通过种植土来找平透水种 植模框，这样在此铺设的种植土主要起到两个作用，一个作用在于透水种植模框的找平， 另一作用提高路面砖承载体系下方种植土的数量，提高花草的成活率，有利于花草的根 系生长，所谓的种植土也可以用营养土、田园图或者细沙代替。

路面砖铺设：在上述的形成路面砖承载体系的透水种植模框的路面砖容纳槽内放置 路面砖；

种植土铺设：在上述路面砖铺设成片后，在透水种植模框的种植槽和相邻透水种植 模框拼合后形成的种植槽内填充利于草生长的种植土，形成非承载式透水植草路面。

采用上述技术方案，具有以下优点：

本发明对地面进行单元划分，及采用模块化透水种植模框进行拼合，将路面砖放置 路面砖容纳槽内，起到了限制路面砖小单元范围内的移位，也使得地面维修仅在单元范 围内，不影响单元以外的路面砖；使地面的标高得到很好的控制。同时也克服即便在由 大量雨水的渗透而变软的地面上也不产生落差的防止不均匀沉降；从而使路面安全且具 有较好平坦性。

本发明与现有技术相比，其透水系数约是普通透水砖的20倍，甚至更高，其保水性 能是普通透水砖的两倍，甚至更高；基层采用再生粗骨料，再生粗骨料具有堆积密度小、 孔隙率大、透水性能高的特点，加之再生粗骨料自身具有较高的吸水率，所以基层的透 水性能和保水性能都很高；找平层采用再生细骨料，再生细骨料吸水率约是天然骨料的 10倍，因此具有很好的保水性能；同时再加上土工布的使用，以及种植草，四者结合使 整个透水路面结构具有高透水功能和高保水性能。

利用建筑废弃物加工成再生骨料施工不仅解决了建筑废弃物处置问题，又可以提供 大量建筑材料，同时避免天然石材资源开采带来的能源问题、环境问题和社会问题，是 一举多得的举措，尤其该路面透水结构具有的高透水、高保水性能对城市地表温湿度的 调节起到重要的作用。

铺装工艺简单，劳动轻度小，对铺砖的技术要求较低，而且铺设效率高。

综上所述，本发明具有结构简单、铺装方便、能够使雨水以最快速进行渗透，能够 及时大量储藏被渗透的雨水，而且减少水土流失，有效控制径流污染，并且具有一定的 水质净化作用，有利于促进土壤水循环，恢复生态和景观的功能，同时也克服即便在由 大量雨水的渗透而变软的地面上也不产生落差的防止不均匀沉降；从而使路面安全且具 有较好平坦性。

本发明特别适用于道路两侧小区、停车场、公园人行道、广场及非承重路面的新建 和改造；以及水土保护、生态修复、生态景观、河道护坡工程、护坡改造以及缓流水系 或者封闭水体的驳岸带新建或者改造等领域。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡 是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，例如路 面砖铺设模式、材质、大小等，均属于本发明技术方案的范围内。