一種組裝式射流噴絲植生系統、補強土植生系統及補強土植生方法與流程

2023-05-27 14:41:41

本發明涉及噴絲設備技術及高陡邊坡生態修復領域，尤其涉及一種組裝式射流噴絲植生系統、補強土植生系統及補強土植生方法。

背景技術：

在開山採石等施工建設過程中，形成了很多高陡巖質邊坡，破壞植被、容易受雨水侵蝕有可能出現崩塌的現象。一般採用噴絲設備進行植生基材噴射實現補強土植生，以限制坡面巖石土體的風化剝落或破壞以及危巖崩塌。邊坡的施工條件工況複雜，現有的噴絲設備靈活性差，在該種複雜工況下使用、搬運、移動等方面都極為不便，且噴絲設備體積龐大笨重，並不適用於所有工況，例如在高陡邊坡上噴絲設備不易架設、固定和移動，其適應工況的能力差，施工效率低；傳統客土基材噴射形成的植生層不耐雨水衝刷，易被侵蝕損壞，失去其防護功能。

因此，需要針對上述現有技術中存在的問題，提供一種技術方案以解決上述問題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種適用於複雜工況的組裝式射流噴絲植生系統及補強土植生系統，以及一種補強土植生方法，以形成纖維絲補強土。

本發明解決上述技術問題所採用的技術方案是：

提供了一種組裝式射流噴絲植生系統，其包括射流裝置、纖維絲盤、底座和升降裝置，所述纖維絲盤的纖維絲通過所述射流裝置進行噴射，所述射流裝置通過所述升降裝置實現升降，所述射流裝置、纖維絲盤和升降裝置可拆卸地安裝在所述底座上。

作為上述技術方案的改進，所述升降裝置包括支架，所述支架包括第一支架和第二支架，所述第一支架可相對於第二支架升降運動，所述射流裝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。

作為上述技術方案的進一步改進，所述底座設置有行走裝置，所述行走裝置包括行走輪和萬向輪，所述行走輪用於承載並帶動所述底座移動，所述萬向輪用於承載並控制底座的移動方向。

作為上述技術方案的進一步改進，所述纖維絲盤設置在一絲盤箱內，所述絲盤箱上設置有纖維絲出口，對應所述纖維絲出口位置設置有纖維絲導出裝置，用於將纖維絲從所述纖維絲出口導出。

作為上述技術方案的進一步改進，所述射流裝置包括射流器和殼體，所述射流器包括吸入端和射出端，纖維絲從所述吸入端進入射流器並從所述射出端被噴出，所述殼體上對應所述吸入端位置設置有纖維絲導入裝置，用於將纖維絲導入射流器。

作為上述技術方案的進一步改進，還包括感應模塊，所述感應模塊包括計數器，用於實時記錄射流裝置噴射纖維絲的數量。

作為上述技術方案的進一步改進，還包括控制模塊，所述控制模塊包括操作屏和顯示器，所述顯示器用於顯示所述感應模塊收集的數據，所述操作屏用於對噴絲植生系統進行相應的操作。

提供了一種補強土植生系統，其包括上述的組裝式射流噴絲植生系統。

作為上述方案的改進，該補強土植生系統還包括溼噴機，所述溼噴機包括高壓噴頭、空壓機、篩分機、泵送裝置以及用於噴射的客土基材，所述客土基材通過所述空壓機、篩分機和泵送裝置的作用從所述高壓噴頭進行噴射。

提供了一種基於上述補強土植生系統的補強土植生方法：所述組裝式射流噴絲植生系統與所述溼噴機同時工作，噴絲植生系統噴射的纖維絲與溼噴機噴射的客土基材同步噴射，纖維絲嵌入客土基材內，形成纖維絲補強土。

本發明的有益效果是：

本發明一種組裝式射流噴絲植生系統、補強土植生系統及補強土植生方法，包括射流裝置、纖維絲盤、底座和升降裝置，纖維絲盤的纖維絲通過射流裝置進行噴射，射流裝置通過升降裝置實現升降，便於根據需要調節射流器的高度以適應不同工況，該射流裝置、纖維絲盤和升降裝置可拆卸地安裝在底座上，形成組裝式射流噴絲植生系統，便於根據工況隨時拆裝系統以適應不同工況，極大的擴大了補強土植生技術的應用範圍，補強土植生系統包括上述組裝式射流噴絲植生系統以及用於噴射客土基材的溼噴機，噴絲植生系統噴射的纖維絲和溼噴機噴射的客土基材同步噴射形成纖維絲補強土，極大地增強了植生層的抗剪切、抗侵蝕作用，起到加筋補強的效果，從而解決上述現有技術中存在的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖做簡單說明：

圖1為本發明一種組裝式射流噴絲植生系統一個實施例的結構示意圖；

圖2為本發明一種組裝式射流噴絲植生系統一個實施例的主視圖；

圖3為本發明一種組裝式射流噴絲植生系統部分零件的結構示意圖；

圖4為圖1中i處的放大圖。

具體實施方式

以下將結合實施例和附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果進行清楚、完整地描述，以充分地理解本發明的目的、特徵和效果。顯然，所描述的實施例只是本發明的一部分實施例，而不是全部實施例，基於本發明的實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬於本發明保護的範圍。另外，專利中涉及到的所有聯接/連接關係，並非單指構件直接相接，而是指可根據具體實施情況，通過添加或減少聯接輔件，來組成更優的聯接結構。本發明中所涉及的上、下、左、右等方位描述僅僅是相對於附圖中本發明各組成部分的相互位置關係來說的。本發明中的各個技術特徵，在不互相矛盾衝突的前提下可以交互組合。

圖1為本發明一種組裝式射流噴絲植生系統一個實施例的結構示意圖，圖2為本發明一種組裝式射流噴絲植生系統一個實施例的主視圖，同時參考圖1和圖2，一種組裝式射流噴絲植生系統，用於對邊坡進行補強土植生工作，其包括射流裝置100、絲盤箱200、底座500和升降裝置300，絲盤箱200內設置有纖維絲盤210，其上卷繞纖維絲211，纖維絲通過上述射流裝置100進行噴射，射流裝置100通過升降裝置300實現升降，射流裝置100、絲盤箱200和升降裝置300可拆卸地安裝在底座500上。

射流裝置100包括射流器和殼體，射流器包括吸入端110、射出端120、快速接頭130和氣閥140，纖維絲211從該吸入端110進入射流器並從射出端120被噴出，射流裝置上對應所述吸入端位置設置有纖維絲導入裝置160，用於將纖維絲導入射流器。快速接頭130可用於接入高壓空氣，氣閥140為控制閥，對接入射流器內的高壓空氣進行控制，射流裝置上還設置有導絲裝置150，用於對纖維絲211進行導向，若纖維絲發生移位而脫離上述纖維絲導入裝置160，使得纖維絲導入不順暢，將影響噴絲質量，上述導絲裝置150有效的對纖維絲211進行導向，防止其脫離纖維絲導入裝置160。

纖維絲盤210設置在絲盤箱200內，優選的，纖維絲盤210設置為與底座500呈一定角度(非90°)的傾斜設置，纖維絲盤210包括固定柱212，其軸線與底座的夾角小於90°，纖維絲211卷繞在該固定柱212上。絲盤箱200上設置有纖維絲出口，該纖維絲出口開始在固定柱212相對底座傾斜方向的另一側，對應該纖維絲出口位置設置有纖維絲導出裝置220，用於將纖維絲從該纖維絲出口導出。以視圖中的方位為參考，固定柱212向右側傾斜，纖維絲出口開設在固定柱212的左側，便於引出纖維絲。纖維絲211從纖維絲盤210抽出，從纖維絲出口引出並依次穿過纖維絲導出裝置220、導絲裝置150和纖維絲導入裝置160，然後進入射流器內，通過射流器從射出端120被射出。此過程中，纖維絲導出裝置220、導絲裝置150和纖維絲導入裝置160有效的保證了纖維絲211按設定要求導入射流器中，有利於保證噴絲質量。

本實施例中，射流裝置100包括三個射流器，並對應設置三個纖維絲盤210，三個射流器同時工作，可提高工作效率。

升降裝置300包括升降氣缸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和三腳支架323，升降管321與固定管322套接並可相對運動，固定管322與三腳支架323固定連接，三腳支架323可拆卸地固定在底座500上，升降管321可相對固定管322進行升降運動，從而第一支架可相對於第二支架升降運動，射流裝置可拆卸地固定在所述第一支架上並隨第一支架的運動而運動，第二支架通過三腳支架323可拆卸地固接在所述底座上。

升降裝置300還包括升降氣缸310，升降氣缸310包括氣缸筒312和升降杆311，升降杆311可相對氣缸筒312進行升降運動，氣缸筒312可拆卸地與第二支架固接，具體為氣缸筒312通過第二連接件324可拆卸地與第二支架的固定管322固接，升降杆311通過第一連接件325可拆卸地與第一支架上升降管321固接，並可帶動,升降管321進行升降運動，從而帶動射流裝置100進行升降運動。可通過對升降裝置的調節實現射流裝置高度的調節，可在作業時按需要隨時調節射流裝置的高度位置，以適應不同的工況，極大的擴大了補強土植生技術的應用範圍，有利於在複雜工況下實現標準化作業，保持穩定的噴射質量。

該組裝式射流噴絲植生系統還包括行走裝置和手推架，行走裝置包括一對行走輪410和一個萬向輪420，行走輪410分別設置在底座500兩側，用於承載並帶動底座500移動，萬向輪420用於承載並控制底座的移動方向，該萬向輪420和該對行走輪410呈三角型分布。萬向輪420上設置有剎車氣缸，通過剎車踏板421操作剎車氣缸的伸縮實現對萬向輪420的剎車和釋放。行走裝置用於承載並帶動該噴絲植生系統運動，使其便於搬運和移動。

手推架600包括型材框架610、手柄620和顯示支架630，可拆卸地固定在底座上並向上延伸，型材框架610上部連接有手柄620，便於操作者手持推動該噴絲植生系統進行作業，型材支架610上部還設置有顯示支架630，用於安裝控制模快。

該組裝式射流噴絲植生系統還包括感應模塊和控制模塊，感應模塊包括各類溫度、溼度、距離感應器，用於收集噴絲植生系統工作時產生的各類數據，便於自動化控制，其中包括用於實時記錄射流裝置噴射纖維絲的數量的計數器700，其安裝在纖維絲導入裝置160上。控制模塊固定在顯示支架630上，其包括操作屏和顯示器，顯示器用於顯示所述感應模塊收集的數據，還可以用於顯示施工條件信息，如施工環境溫度、海拔等信息，所述操作屏用於對噴絲植生系統進行相應的操作，例如對氣閥、升降氣缸、噴射器等的調節。

基座500上安裝的絲盤箱200、升降裝置300和手推架600均為可拆卸的安裝方式，射流裝置100可拆卸地與升降裝置相連接，從而形成組裝式的射流式噴絲植生系統，在遇到高陡邊坡作業或者條件不允許自動移動噴絲時，可根據需要對該系統進行拆卸和自由組裝，形成可攜式的小型噴絲設備，拆裝方便且靈活性強，可隨時組裝和拆卸，適用於多種複雜工況。該噴絲植生系統可用於連續纖維絲補強土的邊坡修復作業，與溼噴機、噴播機、空壓機等設備配合使用，纖維絲與噴射的泥漿由於摩擦力作用起到加筋補強的作用，可極大的減少邊坡受雨水的侵蝕，防止崩塌等現象的發生，特別適合高陡巖質邊坡修復的施工作業。

一種補強土植生系統，其包括上述的組裝式射流噴絲植生系統以及噴射客土基材的溼噴機，溼噴機包括高壓噴頭，客土基材從該高壓噴頭被噴出。

一種基於上述補強土植生系統的補強土植生方法，其中一種實施方式為：組裝式射流噴絲植生系統與所述溼噴機同時工作，噴絲植生系統噴射的纖維束和溼噴機噴射的客土基材同步噴射，纖維絲嵌入客土基材內，形成連續纖維絲補強土。

具體實施時，在射流裝置100的快速接頭130接入高壓空氣，操作升降氣缸310使射流裝置上升或下降到相應的高度，裝入纖維絲盤210，將纖維絲211引出並依次穿過纖維絲導出裝置220、導向裝置150和纖維絲導入裝置160，到達射流裝置100吸入端110，高壓空氣在在射流器的吸入端110形成負壓，在該負壓作用下，纖維絲211被吸入射流裝置內，打開空氣壓縮機並將壓力控制在0.4mpa～0.8mpa，打開氣閥140，執行噴絲動作，同時打開溼噴機，使其與該組裝式射流噴絲植生系統同時工作，噴絲植生系統噴射的纖維束和溼噴機噴射的客土基材同步噴射，纖維絲嵌入客土基材內，可形成連續纖維絲補強土；此過程中，噴絲植生系統的計數器對其進行計數，工作完成時，關閉氣閥，停止噴絲動作，同時計數器停止計數。利用錨杆或植物根系的錨固作用，纖維絲與植生層產生滑移摩擦力，極大地增強了植生層的抗剪切作用，起到加筋補強的作用，與傳統的客土基材形成的植生層相比，本方案補強土極大地增強了植生層的抗剪切作用，從而實現防治高陡邊坡滑坡或崩塌的風險，達到水土保持的良好效果。

圖3為本發明一種組裝式射流噴絲植生系統部分零件的結構示意圖，參考圖3，射流裝置100上設置有纖維絲導入裝置160和導絲裝置150，纖維絲導入裝置160設置在射流器進入口110處，包括導入支架和導入輪161，導入輪161通過一旋轉軸安裝在導入支架上，其上設置有導絲槽162，導絲槽162用於容納纖維絲211並對其進行限位，防止纖維絲在導絲輪上滑移從而脫離導入輪。導入裝置上固定安裝有計數器700，用於實時記錄射流裝置噴射纖維絲的數量，有利於該噴絲植生系統標準化作業。導絲裝置150在纖維絲導入裝置160與纖維絲導出裝置220之間並設置在靠近纖維絲導入裝置位置，用於對纖維絲進行導向，有利於防止其脫離纖維絲導入裝置從而影響纖維絲的導入。導絲裝置150包括導絲輪151，該導絲輪151與上述纖維絲導入裝置的導入輪161的位置相對應，其上設置有導向槽152，該導向槽的作用和纖維絲導入裝置的導絲槽162作用相同。

圖4為圖1中i處的放大圖，參考圖4，絲盤箱200上設置有纖維絲出口230，對應該纖維絲出口230位置設置有纖維絲導出裝置，其包括導出支架221、轉軸222和導出輪223，導出輪223通過轉軸222可旋轉地固定在導出支架221上，其位置與上述導入輪161和導向輪151的位置相對應，三者軸線相互平行，導出輪223用於導出從纖維絲出口230中引出的纖維絲，其上設置有導出槽224，該導出槽的作用與上述纖維絲導入裝置的導入槽相同，三者位置相對應，使得纖維絲進入射流器吸入端110時與其軸線相重合或在不偏離該吸入端110口徑範圍內與其軸線相平行。

上述僅為本發明的較佳實施例，但本發明並不限制於所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明精神的前提下還可以做出多種等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權利要求所限定的範圍內。