一种集成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

本发明涉及喷丝植生设备及高陡边坡生态修复技术领域，尤其涉及一种集成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、植生层容易受雨水侵蚀有可能出现崩塌、剥落的现象。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，现有的喷丝设备在该种复杂工况下使用、搬运、移动等方面都极为不便，且施工环境恶劣，现有的喷丝设备对关键部件的保护效果差，使得关键部件受污染和侵扰，从而丧失应有的功能或者工作不稳定，适应工况和环境的能力差，影响施工效率；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可有效保护系统部件的集成式射流喷丝植生系统及补强土植生系统，还提供了一种可形成纤维丝补强土的补强土植生方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

提供了一种集成式射流喷丝植生系统及补强土植生方法,其包括喷射装置、纤维丝盘、升降装置和整流罩，所述喷射器包括吸入口和喷射口，所述纤维丝盘的纤维丝通过所述吸入口进入所述喷射装置并从所述喷射口被喷出，所述升降装置带动所述喷射装置进行升降，所述整流罩包括底板和罩体，所述喷射装置、纤维丝盘和升降装置安装在所述罩体内。

作为上述技术方案的改进，所述罩体上对应喷射装置的位置开设有喷射口，用于供所述喷射装置从所述喷射口伸出从而进行喷射。

作为上述技术方案的进一步改进，包括转盘，其上固定有至少一个用于安装纤维丝盘的定位杆，所述转盘可绕其中心轴进行转动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述升降装置包括支架和升降杆，所述支架与所述整流罩的底板固定连接，所述升降杆包括活动杆和固定杆，所述活动杆与所述喷射装置铰接，所述固定杆与所述支架铰接。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括行走装置，其安装在所述整流罩底板上，所述行走装置包括定向轮和用于控制定向轮的滚动方向的万向轮，所述定向轮包括轮边电机，所述轮边电机用于驱动所述定向轮，所述万向轮包括用于对万向轮进行制动的刹车气缸。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括工作时用于收集喷丝植生系统相应信号的感应模块，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，用于对所述喷丝植生系统进行自动化控制，所述控制模块包括操作屏和显示器，所述控制模块设置在所述整流罩外表面。

提供一种补强土植生系统，其包括上述的集成式射流喷丝植生系统。

作为上述技术方案的改进，上述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。

还提供了一种基于上述补强土植生系统的补强土植生方法，所述集成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：

本方案一种集成式射流喷丝植生系统、补强土植生系统及补强土植生方法,其包括喷射装置、纤维丝盘、升降装置和整流罩，喷射器包括吸入口和喷射口，纤维丝盘的纤维丝通过吸入口进入喷射装置并从喷射口被喷出，升降装置带动所述喷射装置进行升降，整流罩包括底板和罩体，喷射装置、纤维丝转盘和升降装置安装在罩体内，可隔离环境的污染和侵扰，对设备起到良好的防护作用，有助于设备稳定工作，有利于提高设备的使用寿命；补强土植生系统包括集成式射流喷丝植生系统和湿喷机；基于该补强土植生系统，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补强土，可极大地增强植生层的抗剪切、抗侵蚀作用，起到加筋补强的效果。

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为本发明集成式射流喷丝植生系统一个实施例的整体结构示意图；

图2为图1的内部结构立体示意图；

图3为图1的内部结构主视图；

图4为本发明集成式射流喷丝植生系统一个实施例工作状态示意图；

图5为图4的内部结构示意图；

图6为本发明集成式射流喷丝植生系统部分零件的结构示意图。

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。

同时参考图1-3，图1为本发明集成式射流喷丝植生系统一个实施例的整体结构示意图，图2为图1的内部结构立体示意图,图3为图1的内部结构主视图,一种集成式射流喷丝植生系统，包括喷射装置100、纤维丝盘210、升降装置和整流罩500，整流罩500包括底板510、罩体520和led射灯530，夜间作业时可打开led射灯进行照明，喷射装置、纤维丝盘和升降装置安装在罩体520内,可隔离环境的污染和侵扰，对设备起到良好的防护作用，有助于设备稳定工作，有利于提高设备的使用寿命。

喷射装置100包括吸入口110、喷射口120和快速接头130，纤维丝盘210的纤维丝211通过该吸入口110进入喷射装置并从喷射口120被喷出，升降装置300带动喷射装置进行升降运动。

整流罩500的罩体510上对应喷射装置100的位置开设有射流口550，用于供射流装置100从该射流口550伸出罩体520外从而进行喷射。整流罩包括底板510和罩体520，罩体520包括上前围板521、底围板522和后上罩523。底围板上安装有led射灯530，夜间作业时可打开led射灯进行照明。

集成式射流喷丝植生系统设置一转盘200用于安装纤维丝盘，其上固定有至少一个用于安装纤维丝盘210的定位杆212，转盘200可绕其中心轴201进行转动。本实施例中，转盘上对称设置有六个定位杆212，其中三个为工作工位，另外三个为备用工位，在该六个定位杆212上安装纤维丝盘，转动转盘200将三个纤维丝盘转动至工作工位，将工作工位的纤维丝盘接入喷射装置进行喷射，当纤维丝用尽时，可转动转盘，将备用料转动至工作工位并接入喷射装置继续进行喷射工作，有利于纤维丝的储备和快速换填。底板510上还设置有纤维丝导出装置220，安装在转盘附近，用于导出转盘上的纤维丝，其安装在整流罩底板510上，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口110时与其轴线相重合或在不偏离该吸入口110口径范围内与其轴线相平行。

升降装置300包括支架310和升降杆320，支架310与整流罩500固定连接，具体为与整流罩的底板510固定连接，升降杆320包括活动杆322和固定杆321，活动杆套接在固定杆内，并可相对固定杆做活塞运动。活动杆322与喷射装置100铰接，固定杆321与支架310铰接,升降装置由控制模块控制实现升降运动，从而带动喷射装置100升降和俯仰动作，使其工作时可从整流罩500上设置的喷射口550伸出罩体520外，进行喷射作业，工作时还可通过调节该升降装置300对喷射装置100的高度进行调节，以适应工况需求；完成作业后，可通过控制模块调节升降装置300将喷射装置100收回整流罩500内，有利于喷射装置的收纳。

该喷丝植生系统还设置有行走装置400，其安装在整流罩500底板510的底部，其包括定向轮410和用于控制定向轮滚动方向的万向轮420，定向轮包括轮边电机(图中未示出)，该轮边电机用于驱动所述定向轮，其通过锂电池进行驱动；万向轮420包括用于对万向轮进行制动的刹车气缸(图中未示出)，该刹车汽缸通过脚刹踏板421进行控制。

手推架600包括型材框架610、手柄620和扶手630，型材框架610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。底板510上还固定有脚踏800，其位于型材框架610下端，方便操作者脚部踩踏，辅助推动该喷丝植生系统。

该集成式射流喷丝植生系统还包括感应模块和控制模块，感应模块工作时用于收集喷丝植生系统相应信号，感应模块包括自动计数器700，用于实时记录射流装置喷射纤维丝的数量。还包括控制模块，用于对喷丝植生系统进行自动化控制，控制模块包括操作屏和显示器，控制模块设置在整流罩外表面。感应模块包括各类施工环境温度、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，实时显示该系统的移动速度、纤维丝的喷射量、外界的温度和湿度情况、gps定位、日期、时间、以及射流器的喷射角度等信息，同时工作时可通过调节相关参数来实现自动化控制,操作屏用于对喷丝植生系统进行相应的控制操作，例如对气阀、升降气缸、喷射装置等的调节等。同时该控制模块还可对作业的相关数据进行存储，为工程总结提供依据。

图4为本发明集成式射流喷丝植生系统一个实施例工作状态示意图，图5为图4的内部结构示意图，同时参考图4和图5，通过控制模块控制升降装置300，在液压作用下将活动杆322从固定杆321内伸出，喷射装置上靠近喷射口120的一端设置有用于与该活动杆322铰接的铰接座，当活动杆322从固定杆321内伸出，同时将铰接在活动杆322一端的喷射装置100的喷射口120从整流罩中抬起，即可进行喷射作业，继续伸出活动杆可带动整个喷射装置100伸出整流罩罩体外，对活动杆322的调节可调节喷射装置的高度和喷射角度，有利于标准化作业。

图6为本发明集成式射流喷丝植生系统部分零件的结构示意图，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设置在射流器吸入口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，用于对纤维丝进行张紧和导向，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。

本方案一种补强土植生系统，其包括上述的集成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、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。

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：集成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，先在喷射装置的快速接口130接入高压空气，通过操作屏打开喷射器的整流罩，在转盘200上装入纤维丝盘210，通过操作屏540控制转盘转动至相应位置，将纤维丝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，到达喷射器吸入口110，在射流器吸入口的负压将纤维丝吸入喷射器；通过升降装置将喷射器自动升起，打开空气压缩机并控制压力在0.4mpa～0.8mpa，打开气阀140，则可喷射纤维丝，计数器开始计数，启动湿喷机，使其与该集成式射流喷丝植生系统同时工作，喷射的纤维丝与湿喷机喷射的客土基材同步进行，可形成连续纤维丝补强土，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。工作完成时，关闭气阀，停止喷丝动作，同时数字计数器停止计数。

其中，转盘200上设置多个纤维丝盘210，操纵所述操作屏转动转盘将相应数量的纤维丝盘转到工作工位，其余的为备用工位，将工作工位的纤维丝盘接入喷射装置进行喷射，当纤维丝用尽时，可通过操作屏转动转盘，将备用料转动至工作工位并接入喷射装置继续进行喷射工作。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。