一种用于城市慢行系统的功能路面及施工方法专利检索-(http://www.wipo.int/ripcis/pls/%09%09%09%09%09%09%20%09javascript:jumpDirect('f''D21H0017010000''xml')%09%09%09%09%09%09)路面指示灯即指构成路面一部分的透光结构专利检索查询-专利查询网

一种用于城市慢行系统的功能路面及施工方法
申请号	CN202111382839.2	申请日	2021-11-22	公开(公告)号	CN113981766A	公开(公告)日	2022-01-28
申请人	北京市市政工程研究院; 道能智联(北京)科技有限公司;			发明人	卫星; 宋亮亮; 杨远怀; 白世伟; 郝爽; 甄理; 颜鹏程;
摘要	本发明涉及一种用于城市慢行系统的功能路面及其施工方法，所述的路面自上而下依次包括精封层、透明耐磨抗冲击层、预制中间层、粘结层和路基层，所述的精封层喷涂在透明耐磨抗冲击层上，预制中间层通过粘结层与路基层连接，其余各层彼此之间通过压合或粘结而成。本发明的功能路面由多层制成，且将其用于城市慢行系统，具有绿色能源、发光指示、融雪化冰、交通引导、特殊人群出行提示、景观提升等功能；不仅解决了冬季路面结冰问题，又解决了供电等问题，还将路面变为提供清洁电力的场所，本发明的施工方法为实现碳达峰、碳中和和交通基础建设与养护的过程中智能化、韧性化和可持续发展提供了基础。
权利要求	1.一种用于城市慢行系统的功能路面，其特征在于，所述的路面自上而下依次包括精封层、透明耐磨抗冲击层、预制中间层、粘结层和路基层，所述的精封层喷涂在透明耐磨抗冲击层上，预制中间层通过粘结层与路基层连接，其余各层彼此之间通过压合或粘结而成。 2.根据权利要求1所述的一种用于城市慢行系统的功能路面，其特征在于，所述的精封层的材料为沥青，所述的精封层的厚度为1‑3mm，优选的，所述的沥青为透明沥青、改性沥青、橡胶沥青、复合改性沥青中的一种。 3.根据权利要求1所述的一种用于城市慢行系统的功能路面，其特征在于，按照重量份，所述的透明耐磨抗冲击层为基料6‑18份、集料0.2‑2份和固化偶联剂0.04‑0.26份混合而成，优选的，所述的集料由粗集料和细集料按照质量比1:3‑5混合而成，更优选的，所述的透明耐磨抗冲击层的厚度为1‑3cm。 4.根据权利要求3所述的一种用于城市慢行系统的功能路面，其特征在于，所述的集料为石英，钢化玻璃、白云岩、玄武岩中的一种或几种，粗集料的直径为20‑40目，细集料的直径为10‑20目，所述的基料为透明沥青、环氧树脂、聚碳酸酯、乙烯基树脂、硅树脂、热塑性聚氨酯弹性体、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种，固化偶联剂为硅烷、钛酸酯、有机硅中的一种或几种。 5.根据权利要求1所述的一种用于城市慢行系统的功能路面，其特征在于，所述的预制中间层自上而下由光能材料层和防潮绝缘层组成，优选的，所述的光能材料层由多个发电板、融雪板和发光板自由拼接而成。 6.根据权利要求5所述的一种用于城市慢行系统的功能路面，其特征在于，所述的发电板为太阳能电池板，所述的融雪板由发热材料制成，所述的发光板由灯珠、电致发光元件或自发光材料制成，且融雪板、灯珠、电致发光元件均与电源连接构成电回路。 7.根据权利要求6所述的一种用于城市慢行系统的功能路面，其特征在于，发电板为多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池、砷化镓太阳能电池、薄膜电池或IBC电池阵列组成。 8.根据权利要求5所述的一种用于城市慢行系统的功能路面，其特征在于，所述的防潮绝缘层由上、下层板组成，上层板为聚氨酯、PETF、PET、聚酰亚胺或聚乙烯制成，下层板为聚氯乙烯、尼龙、聚氨酯、PETF或PET材料制成。 9.根据权利要求1所述的一种用于城市慢行系统的功能路面，其特征在于，所述的粘结层自上而下包括第一粘结层、找平层和防水层；优选的，所述的第一粘结层原料为环氧沥青胶，所述第一粘结层厚度为0.8‑1.2mm；所述找平层为环氧沥青胶和砂浆混合制成，所述找平层中含胶量为15‑20％，所述找平层的厚度为10‑12mm；所述防水层为蠕变型环氧沥青胶和玻纤布制成，所述防水层厚度为1‑1.5mm。 10.一种权利要求1‑9任意一项所述的用于城市慢行系统的功能路面的施工方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)将路基层进行清扫，确定洗刨范围，洗刨路面，开挖线槽并清理并放线； (2)依次铺设粘结层、预制中间层，预制中间层与电源连接，再铺设透明耐磨抗冲击层，最后喷洒精封层，养护路面。
说明书全文	一种用于城市慢行系统的功能路面及施工方法技术领域 [0001] 本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种用于城市慢行系统的功能路面及施工方法。背景技术 [0002] 城市慢行系统就是慢行交通，把步行、自行车、公交车等慢速出行方式作为城市交通的主体，有效解决快慢交通冲突、慢行主体行路难等问题，引导居民采用“步行+公交”、“自行车+公交”的出行方式。 [0003] 光能技术目前应用在发电、发热两个主要产业上，随着科技不断创新以及国家绿色能源、节能减排的号召，各行业正在深入探索光能技术的应用和研究。基于光能技术可实现发电、发光诱导、智慧模块集成、可装配等特性，可制成直接铺设于现有路面结构上的地面组件。城市慢行系统在市政道路中起到了道路连接、交通集散、道路服务等非承载性功能，以提升道路服务功能为主。让光能技术与道路相结合，可以在城市慢行系统：绿色能源、发光指示、融雪化冰、交通引导、特殊人群(如盲人、弱视人群)出行提示、景观提升等方面进行功能性提升。目前还没有将光能技术应用到城市慢行系统中。 [0004] 鉴于以上原因，特提出本发明。发明内容 [0005] 为了解决现有技术存在的以上问题，本发明提供了一种用于城市慢行系统的功能路面及施工方法，本发明的功能路面由多层结构制成，且将其用于城市慢行系统，具有绿色能源、发光指示、融雪化冰、交通引导、特殊人群(如盲人、弱视人群)出行提示、景观提升等功能。 [0006] 本发明的第一目的，提供了一种用于城市慢行系统的功能路面，所述的路面自上而下依次包括精封层、透明耐磨抗冲击层、预制中间层、粘结层和路基层，所述的精封层喷涂在透明耐磨抗冲击层上，预制中间层通过粘结层与路基层连接，其余各层彼此之间通过压合或粘结而成。 [0007] 进一步的，所述的精封层的材料为沥青，所述的精封层的厚度为1‑3mm。 [0008] 进一步的，所述的沥青为透明沥青、改性沥青、橡胶沥青、复合改性沥青中的一种。 [0009] 进一步的，按照重量份，所述的透明耐磨抗冲击层为基料6‑18份、集料0.2‑2份和固化偶联剂0.04‑0.26份混合而成。 [0010] 进一步的，所述的集料由粗集料和细集料按照质量比1:3‑5混合而成。 [0011] 进一步的，所述的透明耐磨抗冲击层的厚度为1‑3cm。 [0012] 进一步的，所述的集料为石英，钢化玻璃、白云岩、玄武岩中的一种或几种，粗集料的直径为20‑40目，细集料的直径为10‑20目，所述的基料为透明沥青、环氧树脂、聚碳酸酯、乙烯基树脂、硅树脂、热塑性聚氨酯弹性体、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种，固化偶联剂为硅烷、钛酸酯、有机硅中的一种或几种。 [0013] 本发明中的粗集料和细集料的原料相同，仅粒径不同。 [0014] 进一步的，所述的预制中间层自上而下由光能材料层和防潮绝缘层组成。 [0015] 进一步的，所述的光能材料层由多个发电板、融雪板和发光板自由拼接而成。 [0016] 进一步的，所述的发电板为太阳能电池板，所述的融雪板由发热材料制成，所述的发光板由灯珠、电致发光元件或自发光材料制成，且融雪板、灯珠、电致发光元件均与电源连接构成电回路。 [0017] 本发明中所述的电源可以是存储发电产生或发电板发电产生，融雪板通过电加热对雪进行融化，灯珠和电致发光元件通过与电源连接进行发光，起到指示的作用。 [0018] 进一步的，发电板为多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池、砷化镓太阳能电池、薄膜电池或IBC电池阵列组成。 [0019] 本发明中发电板、融雪板和发光板均采用市售的结构。且每个发电板、融雪板和发光板都是相互独立的，如果一块出现问题或损坏，可以独立的将其取出进行维修。 [0020] 进一步的，所述的防潮绝缘层由上、下层板组成，上层板为聚氨酯、PETF、PET、聚酰亚胺或聚乙烯制成，下层板为聚氯乙烯、尼龙、聚氨酯、PETF或PET材料制成。上层板采用的绝缘材料制成，下层板采用增强力学性能材料制成。 [0021] 本发明的预制中间层在施工前制备完成，在施工过程中直接铺设即可。 [0022] 进一步的，所述的粘结层自上而下包括第一粘结层、找平层和防水层； [0023] 进一步的，所述的第一粘结层原料为环氧沥青胶，所述第一粘结层厚度为0.8‑1.2mm； [0024] 所述找平层为环氧沥青胶和砂浆混合制成，所述找平层中含胶量为15‑20％，所述找平层的厚度为10‑12mm； [0025] 所述防水层为蠕变型环氧沥青胶和玻纤布制成，所述防水层厚度为1‑1.5mm。 [0026] 其中，第一粘结层每平米用量为0.5‑1kg，找平层每平米用量为30‑35kg，防水层中每平米用量，蠕变型环氧沥青胶0.8‑1.2kg，玻纤布为1平米。本发明中采用的各原料均为市售原料，路基层为常规的沥青混凝土。 [0027] 本发明中的精封层、透明耐磨抗冲击层位于结构的最上层，相当于路面的表层结构，直接接触行人、车辆、自然环境，需有足够的承载力、耐磨、抗滑、抗冲击性，同时兼顾下层结构的发电材料要求，需要有透光、聚光性，使阳光可以穿过表层结构辐射到光能材料层。 [0028] 光能材料层、防潮绝缘层，中层结构主要是功能性材料，可以将发电光伏、融雪材料、显示材料以及集成传感材料，与防潮绝缘层组成中间层组件结构。起到发电、发热、发光、传感的综合组件形态。 [0029] 粘结层也叫胶粘层，粘结材料连接应有效避免错台、局部翘起等问题。 [0030] 本发明还提供了一种所述的用于城市慢行系统的功能路面的施工方法，包括如下步骤： [0031] (1)将路基层进行清扫，确定洗刨范围，洗刨路面，开挖线槽并清理并放线； [0032] (2)依次铺设粘结层、预制中间层，预制中间层与电源连接，再铺设透明耐磨抗冲击层，最后喷洒精封层，养护路面。 [0033] 与现有技术相比，本发明的有益效果为： [0034] (1)本发明的功能路面由多层制成，且将其用于城市慢行系统，具有绿色能源、发光指示、融雪化冰、交通引导、特殊人群(如盲人、弱视人群)出行提示、景观提升等功能；在满足道路特性的前提下，增加路面资源的功能性提升，不仅解决了冬季路面结冰问题，又解决了供电等问题，还将路面变为提供清洁电力的场所，本发明的施工方法为实现碳达峰、碳中和和交通基础建设与养护的过程中智能化、韧性化和可持续发展提供了基础； [0035] (2)本发明的功能路面可以应用与非机动车道的慢性系统，包括人行道、人行天桥、盲道、市政广场、步行街、公园及休闲娱乐场所、露天停车场等。附图说明 [0036] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。 [0037] 图1是一种用于城市慢行系统的功能路面的结构示意图； [0038] 1‑路基层、2‑粘结层、3‑防潮绝缘层、4‑光能材料层、5‑透明耐磨抗冲击层、6‑精封层。具体实施方式 [0039] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。 [0040] 实施例1 [0041] 如图1所示，本实施例的一种用于城市慢行系统的功能路面，所述的路面自上而下依次包括精封层6、透明耐磨抗冲击层5、预制中间层、粘结层2和路基层1，所述的预制中间层由光能材料层4和防潮绝缘层3组成，所述的精封层6喷涂在透明耐磨抗冲击层5上，防潮绝缘层3通过粘结层2与路基层1连接，其余各层彼此之间通过压合而成。 [0042] 其中，所述的精封层的材料为透明沥青，所述的精封层的厚度为1mm。所述的透明耐磨抗冲击层为基料6份、集料0.2份和固化偶联剂硅烷0.04份混合而成，所述的集料由粗集料和细集料按照质量比1:3混合而成，所述的集料为石英，所述的基料为透明沥青，粗集料的直径为40目，细集料的直径为10目，所述的透明耐磨抗冲击层的厚度为1cm。 [0043] 所述的光能材料层由多个发电板、融雪板和发光板自由拼接而成。所述的发电板为多晶硅太阳能电池板，所述的融雪板由发热材料制成，所述的发光板由灯珠制成，且融雪板、灯珠与发电板连接。所述的防潮绝缘层由上、下层板组成，上层板为聚酰亚胺制成，下层板为聚氯乙烯制成。 [0044] 所述的粘结层自上而下包括第一粘结层、找平层和防水层；所述的第一粘结层原料为环氧沥青胶，所述第一粘结层厚度为0.8mm；所述找平层为环氧沥青胶和砂浆混合制成，所述找平层中含胶量为15％，所述找平层的厚度为10mm；所述防水层为蠕变型环氧沥青胶和玻纤布制成，所述防水层厚度为1mm。第一粘结层每平米用量为0.5kg，找平层每平米用量为30kg，防水层中每平米用量，蠕变型环氧沥青胶0.8kg，玻纤布为1平米。 [0045] 本实施例的用于城市慢行系统的功能路面的施工方法，包括如下步骤： [0046] (1)将路基层进行清扫，确定洗刨范围，洗刨路面，开挖线槽并清理并放线； [0047] (2)依次铺设粘结层、预制中间层，预制中间层与电源连接，再铺设透明耐磨抗冲击层，最后喷洒精封层，养护路面。 [0048] 实施例2 [0049] 如图1所示，本实施例的一种用于城市慢行系统的功能路面，所述的路面自上而下依次包括精封层6、透明耐磨抗冲击层5、预制中间层、粘结层2和路基层1，所述的预制中间层由光能材料层4和防潮绝缘层3组成，所述的精封层6喷涂在透明耐磨抗冲击层5上，防潮绝缘层3通过粘结层2与路基层1连接，其余各层彼此之间通过粘合而成。 [0050] 其中，所述的精封层的材料为改性沥青，所述的精封层的厚度为2mm。所述的透明耐磨抗冲击层为基料12份、集料1.1份和固化偶联剂0.12份混合而成，所述的集料由粗集料和细集料按照质量比1:4混合而成，所述的集料为钢化玻璃，所述的基料为环氧树脂，粗集料的直径为30目，细集料的直径为15目，所述的透明耐磨抗冲击层的厚度为2cm。 [0051] 所述的光能材料层由多个发电板、融雪板和发光板自由拼接而成。所述的发电板为单晶硅太阳能电池板，所述的融雪板由发热材料制成，所述的发光板由电致发光元件制成，且融雪板和电致发光元件均与发电板连接。所述的防潮绝缘层由上、下层板组成，上层板为聚乙烯制成，下层板为尼龙制成。 [0052] 所述的粘结层自上而下包括第一粘结层、找平层和防水层；所述的第一粘结层原料为环氧沥青胶，所述第一粘结层厚度为1mm；所述找平层为环氧沥青胶和砂浆混合制成，所述找平层中含胶量为17.5％，所述找平层的厚度为11mm；所述防水层为蠕变型环氧沥青胶和玻纤布制成，所述防水层厚度为1.25mm。第一粘结层每平米用量为0.75kg，找平层每平米用量为32.5kg，防水层中每平米用量，蠕变型环氧沥青胶1kg，玻纤布为1平米。 [0053] 本实施例的用于城市慢行系统的功能路面的施工方法，包括如下步骤： [0054] (1)将路基层进行清扫，确定洗刨范围，洗刨路面，开挖线槽并清理并放线； [0055] (2)依次铺设粘结层、预制中间层，预制中间层与电源连接，再铺设透明耐磨抗冲击层，最后喷洒精封层，养护路面。 [0056] 实施例3 [0057] 如图1所示，本实施例的一种用于城市慢行系统的功能路面，所述的路面自上而下依次包括精封层6、透明耐磨抗冲击层5、预制中间层、粘结层2和路基层1，所述的预制中间层由光能材料层4和防潮绝缘层3组成，所述的精封层6喷涂在透明耐磨抗冲击层5上，防潮绝缘层3通过粘结层2与路基层1连接，其余各层彼此之间通过压合而成。 [0058] 其中，所述的精封层的材料为橡胶沥青，所述的精封层的厚度为3mm。所述的透明耐磨抗冲击层为基料18份、集料2份和固化偶联剂0.26份混合而成，所述的集料由粗集料和细集料按照质量比1:5混合而成，所述的集料为白云岩，所述的基料为丙烯酸树脂，粗集料的直径为20目，细集料的直径为10目，所述的透明耐磨抗冲击层的厚度为3cm。 [0059] 所述的光能材料层由多个发电板、融雪板和发光板自由拼接而成。所述的发电板为太阳能电池板，所述的融雪板由发热材料制成，所述的发光板由自发光材料制成，且融雪板与发电板连接。所述的防潮绝缘层由上、下层板组成，上层板为聚酰亚胺制成，下层板为PET制成。 [0060] 所述的粘结层自上而下包括第一粘结层、找平层和防水层；所述的第一粘结层原料为环氧沥青胶，所述第一粘结层厚度为1.2mm；所述找平层为环氧沥青胶和砂浆混合制成，所述找平层中含胶量为20％，所述找平层的厚度为12mm；所述防水层为蠕变型环氧沥青胶和玻纤布制成，所述防水层厚度为1.5mm。第一粘结层每平米用量为1kg，找平层每平米用量为35kg，防水层中每平米用量，蠕变型环氧沥青胶1.2kg，玻纤布为1平米。 [0061] 本实施例的用于城市慢行系统的功能路面的施工方法，包括如下步骤： [0062] (1)将路基层进行清扫，确定洗刨范围，洗刨路面，开挖线槽并清理并放线； [0063] (2)依次铺设粘结层、预制中间层，预制中间层与电源连接，再铺设透明耐磨抗冲击层，最后喷洒精封层，养护路面。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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