一种组装式射流喷丝植生系统、补强土植生系统及补强土植生方法与流程

本发明涉及喷丝设备技术及高陡边坡生态修复领域，尤其涉及一种组装式射流喷丝植生系统、补强土植生系统及补强土植生方法。

背景技术：

在开山采石等施工建设过程中，形成了很多高陡岩质边坡，破坏植被、容易受雨水侵蚀有可能出现崩塌的现象。一般采用喷丝设备进行植生基材喷射实现补强土植生，以限制坡面岩石土体的风化剥落或破坏以及危岩崩塌。边坡的施工条件工况复杂，现有的喷丝设备灵活性差，在该种复杂工况下使用、搬运、移动等方面都极为不便，且喷丝设备体积庞大笨重，并不适用于所有工况，例如在高陡边坡上喷丝设备不易架设、固定和移动，其适应工况的能力差，施工效率低；传统客土基材喷射形成的植生层不耐雨水冲刷，易被侵蚀损坏，失去其防护功能。

因此，需要针对上述现有技术中存在的问题，提供一种技术方案以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于复杂工况的组装式射流喷丝植生系统及补强土植生系统，以及一种补强土植生方法，以形成纤维丝补强土。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

提供了一种组装式射流喷丝植生系统，其包括射流装置、纤维丝盘、底座和升降装置，所述纤维丝盘的纤维丝通过所述射流装置进行喷射，所述射流装置通过所述升降装置实现升降，所述射流装置、纤维丝盘和升降装置可拆卸地安装在所述底座上。

作为上述技术方案的改进，所述升降装置包括支架，所述支架包括第一支架和第二支架，所述第一支架可相对于第二支架升降运动，所述射流装置可拆卸地固定在所述第一支架上，所述第二支架可拆卸地固接在所述底座上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述底座设置有行走装置，所述行走装置包括行走轮和万向轮，所述行走轮用于承载并带动所述底座移动，所述万向轮用于承载并控制底座的移动方向。

作为上述技术方案的进一步改进，所述纤维丝盘设置在一丝盘箱内，所述丝盘箱上设置有纤维丝出口，对应所述纤维丝出口位置设置有纤维丝导出装置，用于将纤维丝从所述纤维丝出口导出。

作为上述技术方案的进一步改进，所述射流装置包括射流器和壳体，所述射流器包括吸入端和射出端，纤维丝从所述吸入端进入射流器并从所述射出端被喷出，所述壳体上对应所述吸入端位置设置有纤维丝导入装置，用于将纤维丝导入射流器。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括感应模块，所述感应模块包括计数器，用于实时记录射流装置喷射纤维丝的数量。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括控制模块，所述控制模块包括操作屏和显示器，所述显示器用于显示所述感应模块收集的数据，所述操作屏用于对喷丝植生系统进行相应的操作。

提供了一种补强土植生系统，其包括上述的组装式射流喷丝植生系统。

作为上述方案的改进，该补强土植生系统还包括湿喷机，所述湿喷机包括高压喷头、空压机、筛分机、泵送装置以及用于喷射的客土基材，所述客土基材通过所述空压机、筛分机和泵送装置的作用从所述高压喷头进行喷射。

提供了一种基于上述补强土植生系统的补强土植生方法：所述组装式射流喷丝植生系统与所述湿喷机同时工作，喷丝植生系统喷射的纤维丝与湿喷机喷射的客土基材同步喷射，纤维丝嵌入客土基材内，形成纤维丝补强土。

本发明的有益效果是：

本发明一种组装式射流喷丝植生系统、补强土植生系统及补强土植生方法，包括射流装置、纤维丝盘、底座和升降装置，纤维丝盘的纤维丝通过射流装置进行喷射，射流装置通过升降装置实现升降，便于根据需要调节射流器的高度以适应不同工况，该射流装置、纤维丝盘和升降装置可拆卸地安装在底座上，形成组装式射流喷丝植生系统，便于根据工况随时拆装系统以适应不同工况，极大的扩大了补强土植生技术的应用范围，补强土植生系统包括上述组装式射流喷丝植生系统以及用于喷射客土基材的湿喷机，喷丝植生系统喷射的纤维丝和湿喷机喷射的客土基材同步喷射形成纤维丝补强土，极大地增强了植生层的抗剪切、抗侵蚀作用，起到加筋补强的效果，从而解决上述现有技术中存在的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单说明：

图1为本发明一种组装式射流喷丝植生系统一个实施例的结构示意图；

图2为本发明一种组装式射流喷丝植生系统一个实施例的主视图；

图3为本发明一种组装式射流喷丝植生系统部分零件的结构示意图；

图4为图1中i处的放大图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明中所涉及的上、下、左、右等方位描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

图1为本发明一种组装式射流喷丝植生系统一个实施例的结构示意图，图2为本发明一种组装式射流喷丝植生系统一个实施例的主视图，同时参考图1和图2，一种组装式射流喷丝植生系统，用于对边坡进行补强土植生工作，其包括射流装置100、丝盘箱200、底座500和升降装置300，丝盘箱200内设置有纤维丝盘210，其上卷绕纤维丝211，纤维丝通过上述射流装置100进行喷射，射流装置100通过升降装置300实现升降，射流装置100、丝盘箱200和升降装置300可拆卸地安装在底座500上。

射流装置100包括射流器和壳体，射流器包括吸入端110、射出端120、快速接头130和气阀140，纤维丝211从该吸入端110进入射流器并从射出端120被喷出，射流装置上对应所述吸入端位置设置有纤维丝导入装置160，用于将纤维丝导入射流器。快速接头130可用于接入高压空气，气阀140为控制阀，对接入射流器内的高压空气进行控制，射流装置上还设置有导丝装置150，用于对纤维丝211进行导向，若纤维丝发生移位而脱离上述纤维丝导入装置160，使得纤维丝导入不顺畅，将影响喷丝质量，上述导丝装置150有效的对纤维丝211进行导向，防止其脱离纤维丝导入装置160。

纤维丝盘210设置在丝盘箱200内，优选的，纤维丝盘210设置为与底座500呈一定角度(非90°)的倾斜设置，纤维丝盘210包括固定柱212，其轴线与底座的夹角小于90°，纤维丝211卷绕在该固定柱212上。丝盘箱200上设置有纤维丝出口，该纤维丝出口开始在固定柱212相对底座倾斜方向的另一侧，对应该纤维丝出口位置设置有纤维丝导出装置220，用于将纤维丝从该纤维丝出口导出。以视图中的方位为参考，固定柱212向右侧倾斜，纤维丝出口开设在固定柱212的左侧，便于引出纤维丝。纤维丝211从纤维丝盘210抽出，从纤维丝出口引出并依次穿过纤维丝导出装置220、导丝装置150和纤维丝导入装置160，然后进入射流器内，通过射流器从射出端120被射出。此过程中，纤维丝导出装置220、导丝装置150和纤维丝导入装置160有效的保证了纤维丝211按设定要求导入射流器中，有利于保证喷丝质量。

本实施例中，射流装置100包括三个射流器，并对应设置三个纤维丝盘210，三个射流器同时工作，可提高工作效率。

升降装置300包括升降气缸310和支架320。支架320包括第一支架和第二支架，第一支架包括升降管321，第二支架包括固定管322和三脚支架323，升降管321与固定管322套接并可相对运动，固定管322与三脚支架323固定连接，三脚支架323可拆卸地固定在底座500上，升降管321可相对固定管322进行升降运动，从而第一支架可相对于第二支架升降运动，射流装置可拆卸地固定在所述第一支架上并随第一支架的运动而运动，第二支架通过三脚支架323可拆卸地固接在所述底座上。

升降装置300还包括升降气缸310，升降气缸310包括气缸筒312和升降杆311，升降杆311可相对气缸筒312进行升降运动，气缸筒312可拆卸地与第二支架固接，具体为气缸筒312通过第二连接件324可拆卸地与第二支架的固定管322固接，升降杆311通过第一连接件325可拆卸地与第一支架上升降管321固接，并可带动,升降管321进行升降运动，从而带动射流装置100进行升降运动。可通过对升降装置的调节实现射流装置高度的调节，可在作业时按需要随时调节射流装置的高度位置，以适应不同的工况，极大的扩大了补强土植生技术的应用范围，有利于在复杂工况下实现标准化作业，保持稳定的喷射质量。

该组装式射流喷丝植生系统还包括行走装置和手推架，行走装置包括一对行走轮410和一个万向轮420，行走轮410分别设置在底座500两侧，用于承载并带动底座500移动，万向轮420用于承载并控制底座的移动方向，该万向轮420和该对行走轮410呈三角型分布。万向轮420上设置有刹车气缸，通过刹车踏板421操作刹车气缸的伸缩实现对万向轮420的刹车和释放。行走装置用于承载并带动该喷丝植生系统运动，使其便于搬运和移动。

手推架600包括型材框架610、手柄620和显示支架630，可拆卸地固定在底座上并向上延伸，型材框架610上部连接有手柄620，便于操作者手持推动该喷丝植生系统进行作业，型材支架610上部还设置有显示支架630，用于安装控制模快。

该组装式射流喷丝植生系统还包括感应模块和控制模块，感应模块包括各类温度、湿度、距离感应器，用于收集喷丝植生系统工作时产生的各类数据，便于自动化控制，其中包括用于实时记录射流装置喷射纤维丝的数量的计数器700，其安装在纤维丝导入装置160上。控制模块固定在显示支架630上，其包括操作屏和显示器，显示器用于显示所述感应模块收集的数据，还可以用于显示施工条件信息，如施工环境温度、海拔等信息，所述操作屏用于对喷丝植生系统进行相应的操作，例如对气阀、升降气缸、喷射器等的调节。

基座500上安装的丝盘箱200、升降装置300和手推架600均为可拆卸的安装方式，射流装置100可拆卸地与升降装置相连接，从而形成组装式的射流式喷丝植生系统，在遇到高陡边坡作业或者条件不允许自动移动喷丝时，可根据需要对该系统进行拆卸和自由组装，形成便携式的小型喷丝设备，拆装方便且灵活性强，可随时组装和拆卸，适用于多种复杂工况。该喷丝植生系统可用于连续纤维丝补强土的边坡修复作业，与湿喷机、喷播机、空压机等设备配合使用，纤维丝与喷射的泥浆由于摩擦力作用起到加筋补强的作用，可极大的减少边坡受雨水的侵蚀，防止崩塌等现象的发生，特别适合高陡岩质边坡修复的施工作业。

一种补强土植生系统，其包括上述的组装式射流喷丝植生系统以及喷射客土基材的湿喷机，湿喷机包括高压喷头，客土基材从该高压喷头被喷出。

一种基于上述补强土植生系统的补强土植生方法，其中一种实施方式为：组装式射流喷丝植生系统与所述湿喷机同时工作，喷丝植生系统喷射的纤维束和湿喷机喷射的客土基材同步喷射，纤维丝嵌入客土基材内，形成连续纤维丝补强土。

具体实施时，在射流装置100的快速接头130接入高压空气，操作升降气缸310使射流装置上升或下降到相应的高度，装入纤维丝盘210，将纤维丝211引出并依次穿过纤维丝导出装置220、导向装置150和纤维丝导入装置160，到达射流装置100吸入端110，高压空气在在射流器的吸入端110形成负压，在该负压作用下，纤维丝211被吸入射流装置内，打开空气压缩机并将压力控制在0.4mpa～0.8mpa，打开气阀140，执行喷丝动作，同时打开湿喷机，使其与该组装式射流喷丝植生系统同时工作，喷丝植生系统喷射的纤维束和湿喷机喷射的客土基材同步喷射，纤维丝嵌入客土基材内，可形成连续纤维丝补强土；此过程中，喷丝植生系统的计数器对其进行计数，工作完成时，关闭气阀，停止喷丝动作，同时计数器停止计数。利用锚杆或植物根系的锚固作用，纤维丝与植生层产生滑移摩擦力，极大地增强了植生层的抗剪切作用，起到加筋补强的作用，与传统的客土基材形成的植生层相比，本方案补强土极大地增强了植生层的抗剪切作用，从而实现防治高陡边坡滑坡或崩塌的风险，达到水土保持的良好效果。

图3为本发明一种组装式射流喷丝植生系统部分零件的结构示意图，参考图3，射流装置100上设置有纤维丝导入装置160和导丝装置150，纤维丝导入装置160设置在射流器进入口110处，包括导入支架和导入轮161，导入轮161通过一旋转轴安装在导入支架上，其上设置有导丝槽162，导丝槽162用于容纳纤维丝211并对其进行限位，防止纤维丝在导丝轮上滑移从而脱离导入轮。导入装置上固定安装有计数器700，用于实时记录射流装置喷射纤维丝的数量，有利于该喷丝植生系统标准化作业。导丝装置150在纤维丝导入装置160与纤维丝导出装置220之间并设置在靠近纤维丝导入装置位置，用于对纤维丝进行导向，有利于防止其脱离纤维丝导入装置从而影响纤维丝的导入。导丝装置150包括导丝轮151，该导丝轮151与上述纤维丝导入装置的导入轮161的位置相对应，其上设置有导向槽152，该导向槽的作用和纤维丝导入装置的导丝槽162作用相同。

图4为图1中i处的放大图，参考图4，丝盘箱200上设置有纤维丝出口230，对应该纤维丝出口230位置设置有纤维丝导出装置，其包括导出支架221、转轴222和导出轮223，导出轮223通过转轴222可旋转地固定在导出支架221上，其位置与上述导入轮161和导向轮151的位置相对应，三者轴线相互平行，导出轮223用于导出从纤维丝出口230中引出的纤维丝，其上设置有导出槽224，该导出槽的作用与上述纤维丝导入装置的导入槽相同，三者位置相对应，使得纤维丝进入射流器吸入端110时与其轴线相重合或在不偏离该吸入端110口径范围内与其轴线相平行。

上述仅为本发明的较佳实施例，但本发明并不限制于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可以做出多种等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。