自清洁道路及袋式蓄尘排水沟制造技术

自清洁道路，边沿设置袋式蓄尘排水沟，袋式蓄尘排水沟包含袋口、袋咽、袋颈和袋腹，四者依次相通，其平均水平线高度则依次递减；袋口朝向路面中央并与路面齐平或略低，并且袋口沿道路方向贯通；袋口和袋颈之间有一狭窄部位是袋咽；脉冲气流携带粉尘从袋口进入，在经过袋咽部位时因收窄而加速，导致附近压力降低，进一步吸附袋口附近空气及路面的粉尘加速冲向袋颈，在袋颈处急速改变方向，在袋腹沉积。

Self-Cleaning Road and Bag Dust Storage Drainage

In self-cleaning road, a bag-type dust storage drainage ditch is set at the edge. The bag-type dust storage drainage ditch includes bag mouth, bag throat, bag neck and bag belly, which are connected in turn, and the average horizontal line height decreases in turn. The bag mouth is facing the center of the road and is even or slightly low with the road, and the bag mouth is connected along the road direction; there is a narrow part between the bag mouth and bag neck, which is bag throat; the pulse airflow carries dust from the bag mouth to the road. When the bag mouth enters, it accelerates due to narrowing, which leads to the decrease of the pressure near the bag throat. It further absorbs the air near the bag mouth and the dust from the road surface and accelerates to the bag neck. It changes direction rapidly at the bag neck and deposits in the bag belly.

【技术实现步骤摘要】
自清洁道路及袋式蓄尘排水沟
本专利技术自清洁道路及袋式蓄尘排水沟涉及一种具有利用自然风、车流旋风以及雨水对道路进行自动清洁，减少道路扬尘和道路积水的城市道路排水沟，属于城市道路建设领域。
技术介绍
根据“环境科学与管理”第33卷第12期(2008年12月)“机动车行驶过程道路扬尘影响因素试验研究”，论文认为，在城区PM10颗粒物污染中有34-40％是由于机动车燃料燃烧所贡献，30-50％由路面扬尘所贡献。也就是说，城市PM10污染，64-90％在道路范围产生，而道路一般占城市面积的10％，所以解决道路扬尘问题，就解决了PM10空气污染问题。结合上述论文，图1说明，路面粉尘负荷越大，环境空气中PM10浓度越高；图2说明距离排放源越近，空气中PM10浓度越高。这说明，道路的设计，应该能够自动降低路面粉尘负荷，使得道路具有自动清洁功能；其次，降低路面粉尘负荷，应该在尽可能靠近路面中心的地方有吸附各种大小颗粒物的设施。现有道路一般分为四种，一种是开放式道路，如图5，A型道路，这种道路具有自清洁功能，自然风、车流旋风以及雨水对道路进行自动清洁，(后文对自然风、车流旋风统称为脉冲气流)，将道路上的粉尘自动清除出公路铺面，使之沉积在土路肩和路沟。第二种是封闭式道路，如图6，F型道路，道路路面2、人行道路7及路沿石6形成一槽形，犹如研磨槽，汽车1是研磨器，道路路面上的粉尘是磨料，这种道路无法自行排出路面粉尘和颗粒物，路面粉尘负荷稳定，如果不人工机械清扫，将产生很严重的PM10污染。针对第二种道路的缺陷，现有技术中，出现一种改良型，属于半开放式道路，如图7，C型道路，在路面2两边设置露天排水沟80并形成排水沟槽80c，排水沟槽80c上覆盖铁栅盖板80a。这种道路跟图5描述的道路性能类似，具有自清洁功能，道路上的粉尘在风力、汽车旋风及雨水作用下能够被自动清除，使之沉积在排水沟80内。但是这种道路已经很少见了，因为铁栅盖板的各种问题容易造成安全隐患。针对第二种道路的缺陷，现有技术中，出现第二种改良型，图8，D型道路，在路面2两边设置半露天排水沟81并形成排水沟槽81c以及露天开口81a，排水沟槽81c使用树脂混凝土一次成型，既有排水沟的作用，又有路沿石的作用。这种方式，道路上的粉尘在风力、汽车旋风及雨水作用下能够被较好的自动清除，使之沉积在排水沟槽81c内。这种道路，由于露天开口81a朝上，排水沟槽81c包含的空间81b直接与外界对流，加上风力和汽车旋风形成的脉冲气流携带粉尘主要水平方向，所以影响了其主动吸收粉尘的能力；又由于要考虑路平石5较大的挤压力，排水沟槽81c包含的空间81b一般比较小、比较浅，脉冲气流作用下，排水沟槽81c内无法形成静稳层，不利于PM10颗粒物的沉积，降低路面粉尘负荷的能力也有限。针对第二种道路的缺陷，现有技术中，出现第三种改良型，图9、图10，E型道路，在路面2两边设置排水沟82并形成排水沟槽82c以及朝向路面的开口82a，82c使用树脂混凝土一次成型内部一个大空腔82b，既有排水沟的作用，又有路沿石的作用。道路上的粉尘在风力、汽车旋风及雨水作用下，通过朝向路面的开口82a使之沉积在排水沟82内。这种方式，由于朝向路面的开口82a占比较小的面积，脉冲气流降低路面粉尘负荷的能力有限，雨水降低路面粉尘负荷的能力略好，但是在不下雨的时候效果很差。图3是A、B、C、D、E、F六种类型的道路粉尘负荷随时间变化关系图，初始时间道路粉尘负荷相同，为0.2kg/平米，在其它条件相同并在经过4小时之后，A、B、C、D、E、F四种类型的道路其粉尘负荷分别为0.05kg/平米，0.08kg/平米，0.09kg/平米，0.14kg/平米，0.15kg/平米，0.19kg/平米。图4将4小时之后上述六种道路类型的PM10浓度进行的测量结果，分别为0.44mg/m3，0.51mg/m3，0.55mg/m3，0.70mg/m3，0.74mg/m3，0.84mg/m3。可见，本专利技术自清洁道路，图11，B型道路，优点之一是相较F型道路，粉尘负荷自动下降了约60％，相应的PM10排放浓度下降了约40％。本专利技术的另一优点是减少机械或人工清扫道路的强度，为市政省钱。本专利技术的另一优点是较F型道路有效减少道路积水，较C型道路有效提高安全性。本专利技术的袋式蓄尘排水沟在保证安全的条件下具有施工方便、承载力大、维护方便等特点。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种具有自清洁功能的道路，特别是利用自然风、车流旋风以及雨水对道路进行自动清洁，将粉尘及自动归集、清除的城市道路；另一目的是提供一种用于该道路的易于施工和维护的袋式蓄尘排水沟。本专利技术由此要解决的问题：1、汽车通过道路路面的时候，车头先是对空气进行压缩，压缩气流携带粉尘对路边的路沿石有一股冲击力，对路沿石产生正压力，汽车过后由于气流向前运动，压强减小，对路沿石产生负压力。这时候，在路沿石位置设置袋式蓄尘排水沟，收集携带粉尘的脉冲气流，让粉尘沉积在袋式蓄尘排水沟；而当汽车过后所产生负压力，须对袋式蓄尘排水沟进行气流优化设计，尽可能防止袋式蓄尘排水沟内的粉尘和PM10颗粒物被负压力吸附回流道路，即是本专利技术需要解决的。自然风产生的正压力将道路路面粉尘吹入袋式蓄尘排水沟，其作用机理与汽车引起的风相同，其产生的负压力作用机理也相同。2、尽可能利用雨水将道路路面粉尘冲刷入袋式蓄尘排水沟，并将袋式蓄尘排水沟内的沉积物冲入沉沙井。3、袋式蓄尘排水沟要经久耐用，起路沿石作用的突出道路路面部分是易损件，必须更换方便。下面具体阐述本专利技术具体实施方案。本专利技术自清洁道路，包括供机动车辆行驶的道路路面，路面两边边沿设置的路沿石以及将路沿石与道路路面过渡的路平石，方案一，道路路面两边设置袋式蓄尘排水沟，袋式蓄尘排水沟包含袋口、袋咽、袋颈和袋腹，四者依次相通，其平均水平线高度则依次递减；袋口朝向路面中央并与路面齐平或略低，并且其沿道路方向贯通；袋口和袋颈之间有一最狭窄部位是袋咽，脉冲气流携带粉尘从袋口进入，在经过袋咽部位时因收窄而加速，导致附近压力降低，进一步吸附袋口附近空气及路面的粉尘加速冲向袋颈，在袋颈处急速改变方向，在袋腹沉积。袋口如此定义：袋口8a下部实体靠右边缘的水平线Y分界线以上，袋口下部最右端实体部位的竖直线X分界线以左，袋口上方实体往下投影所包围的空间。袋口朝向路面中央，h越大接收脉冲气流及粉尘越多。袋腹如此定义：任意光线从袋口之外往袋式蓄尘排水沟内部照射，所投射的最低位置的那束，即Z分界线，该Z分界线下部与实体所包含的空间，是为袋腹。袋腹受脉冲气流的扰动最小，形成静稳区，适合粉尘沉积降落。袋颈如此定义：Z分界线以上、Y分界线以下空间部分。该部分主要是主要的紊流区，粉尘颗粒物依靠惯性运动向下冲击。袋咽如此定义：Y分界线以上、X分界线以右部分空间。袋咽包含最狭窄的部分尺寸为a，脉冲气流在此加速，对袋口吸附粉尘起加速促进作用。有时袋咽和袋颈合二为一。优选的，袋腹的面积应该大于等于袋口、袋咽、袋颈面积之和。方案二，方案一中，所述袋口的上方、X分界线以左的实体部分---沿肩向道路中央出伸的尺寸A大于等于0。方案三，方案一中，所述沿肩的高度H，构成为道路路沿石。方案四，方案一中，袋口口径h大于袋咽咽径a，然后沿袋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.自清洁道路，其特征是：道路边沿设置袋式蓄尘排水沟，袋式蓄尘排水沟包含袋口、袋咽、袋颈和袋腹，四者依次相通，其平均水平线高度则依次递减；袋口朝向路面中央并与路面齐平或略低，并且袋口沿道路方向贯通；袋口和袋颈之间有一最狭窄部位是袋咽；脉冲气流携带粉尘从袋口进入，在经过袋咽部位时因收窄而加速，导致附近压力降低，进一步吸附袋口附近空气及路面的粉尘加速冲向袋颈，在袋颈处急速改变方向，在袋腹沉积。

【技术特征摘要】
1.自清洁道路，其特征是：道路边沿设置袋式蓄尘排水沟，袋式蓄尘排水沟包含袋口、袋咽、袋颈和袋腹，四者依次相通，其平均水平线高度则依次递减；袋口朝向路面中央并与路面齐平或略低，并且袋口沿道路方向贯通；袋口和袋颈之间有一最狭窄部位是袋咽；脉冲气流携带粉尘从袋口进入，在经过袋咽部位时因收窄而加速，导致附近压力降低，进一步吸附袋口附近空气及路面的粉尘加速冲向袋颈，在袋颈处急速改变方向，在袋腹沉积。2.根据权利要求1所述自清洁道路，其特征是：沿肩自X分界线向道路中央出伸的尺寸A大于等于0。3.根据权利要求2所述自清洁道路，其特征是：沿肩与路面的高度为H，构成为道路路沿石。4.根据权利要求1所述自清洁道路，其特征是：优选的，袋口口径h大于袋咽咽径a，袋腹的面积大于等于袋口、袋咽、袋颈面积之和。5.根据权利要求1或2或3或4所述自清洁道路，其特征是：袋腹保持一定水位，利于吸附空气中的PM10颗粒物甚至PM2.5颗粒物。6.一种袋式蓄尘排水沟，其特征是：由设置在道路边沿的排水沟槽8c及沟槽盖板8p组成，排水沟槽8c的两个槽壁与槽底呈非对称U字形，长端槽壁顶部与道路路面或者路平石齐...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：上海墒抢环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31