CN115589929B - 一种装配式骨架锚杆生态护坡排水蓄水自动灌溉系统 - Google Patents

Abstract

一种装配式骨架锚杆生态护坡排水蓄水自动灌溉系统，包括排水沟、双层主骨架、人字形骨架、灌溉锚杆、土体、土工膜、集雨池和V形输水槽；沿边坡坡面铺设有土工膜，土工膜上铺设有土体，多个人字形骨架设在土体表面，多个V形输水槽设在土体内部，双层主骨架上层为排水沟，下层为输水管道，输水管道上端与集雨池相连，排水沟下端与排水沟相连，人字形骨架的两端与排水沟相连，V形输水槽的两端与输水管道相连，V形输水槽的底部均匀设置有灌溉孔，灌溉孔下方设置有灌溉锚杆。本发明具有集固土、排水、蓄水和灌溉的优点，能够局部改变根系附近土壤的含水率，诱导植物根系均匀生长，适用于各类地质条件。

Description

一种装配式骨架锚杆生态护坡排水蓄水自动灌溉系统

技术领域

本发明属于边坡生态防护及绿化灌溉技术领域，具体涉及一种装配式骨架锚杆生态护坡排水蓄水自动灌溉系统。

背景技术

随着经济的快速发展，需要修建大量的交通基础设施，比如：公路、铁路、桥梁等，此类工程在建设中会形成大量的土质边坡，给原有生态环境带来很大破坏，导致工程与生态环境的不和谐。因此，采用生态防护措施，保护生态环境，恢复工程区生态功能十分必要。同时，随着环境保护意识的增强、绿色理念的深入人心，植被护坡越来越受到工程界的重视。

以往通常采用砌体护坡，喷锚护坡等方式进行防护，但这些防护措施通常会进一步造成原有植被的破坏并容易引发水土流失、边坡失稳等问题。近年来，骨架植物防护、混凝土预制板植物防护、土工格室植物防护等防护措施得到了快速发展，但以上措施往往会因为混凝土结构的密实性使得植物的灌溉及生长条件较差，且具有植物种类选择少、后期维护成本高以及植物逐渐退化的缺点。

因此，发明一种兼顾边坡防护、减弱径流、蓄水灌溉一体的边坡生态防护系统具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种装配式骨架锚杆生态护坡排水蓄水自动灌溉系统，以解决背景技术中提出的目前所用的骨架植物防护、混凝土预制板植物防护、土工格室植物防护等防护措施往往会因为混凝土结构的密实性使得植物的灌溉及生长条件较差，且存在植物种类选择少、后期维护成本高以及植物逐渐退化的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种装配式骨架锚杆生态护坡排水蓄水自动灌溉系统，包括排水沟一、双层主骨架、人字形骨架、灌溉锚杆、土体、土工膜、集雨池和V形输水槽；

所述排水沟一设置在边坡的底部，集雨池设置在边坡的顶部，沿边坡的坡面铺设有土工膜，土工膜上铺设有土体，多个人字形骨架沿边坡的坡面纵向设置在土体的表面，多个V形输水槽沿边坡的坡面纵向设置在土体的内部，V形输水槽上部设置有用于封闭的盖板，

双层主骨架沿边坡的坡面纵向设置，双层主骨架上层为排水沟二，排水沟二设置在土体表面，双层主骨架下层为并排设置的输水管道，输水管道的上端与集雨池相连，排水沟二的下端与排水沟一相连，

人字形骨架的两端与排水沟二相连，用于形成坡面径流的排水通道，

V形输水槽的两端与输水管道相连，V形输水槽的底部均匀设置有灌溉孔，灌溉孔的下方对应连接设置有灌溉锚杆，灌溉锚杆穿过土工膜且垂直于边坡坡面设置，灌溉锚杆上设置有用于灌溉的出水孔。

在一种具体的实施方式中，所述灌溉锚杆包括灌溉管、注浆管、注浆管延长段和锥体，所述灌溉管套设在注浆管上，注浆管的下端与注浆管延长段的上端螺纹连接，灌溉管的下端与注浆管延长段的外壁上部螺纹连接，灌溉管上设置有出水孔，注浆管延长段的下端与锥体固定连接，注浆管延长段的下部设置有用于注浆的注浆孔。

在一种具体的实施方式中，所述灌溉管上设置的出水孔仅设置在灌溉管沿坡面向下方向的半圈内；所述灌溉锚杆还包括灌溉孔连接结构，灌溉孔连接结构固定设置在灌溉管上端，灌溉孔连接结构用于与灌溉孔进行连接。

在一种具体的实施方式中，所述集雨池中部设置有隔板和过水轮，隔板将集雨池内的空间分隔为集雨池上层和集雨池下层，集雨池上层的雨水能通过过水轮进入集雨池下层，过水轮为电动控制，集雨池上层的顶部设置有用于防止异物进入集雨池上层的防护网，集雨池下层的侧面与输水管道的上端相通。

在一种具体的实施方式中，所述隔板下方还设置有泡沫保温层；所述过水轮内部设置有电热丝；所述过水轮所在的侧壁上设置有限位器，限位器用于控制过水轮只能单向转动引导水流通过。

在一种具体的实施方式中，所述集雨池下层的侧面设置有放水阀，放水阀出口与输水管道的上端相通，放水阀下方设置有电磁继电器，电磁继电器的衔铁上连接有放水阀阻挡块，防水阀阻挡块用于控制放水阀的启闭，集雨池下层的底部设置有压敏传感器，集雨池上还设置有控制开关和蓄电池，电磁继电器、压敏传感器、控制开关和蓄电池形成串联电路，控制开关合上时，电路连通，当压敏传感器感受到上方的水压后接通，使电磁继电器吸下衔铁，衔铁上的放水阀阻挡块也一同下降，放水阀打开。

在一种具体的实施方式中，所述人字形骨架的两端设置有凸榫，凸榫与双层主骨架上层均匀设置的连接卯孔相匹配连接；所述V形输水槽的两端设置有凹槽孔，凹槽孔与输水管道的下端相连；所述人字形骨架和V形输水槽的槽体是一体预制成型的；所述人字形骨架所在平面和V形输水槽所在平面均与边坡坡面平行。

在一种具体的实施方式中，所述人字形骨架的截面呈L形，人字形骨架的上端设置有用于截流雨水的挡水缘；在土体内种植植物。

在一种具体的实施方式中，所述土工膜的形状与人字形骨架和双层主骨架围合的区域相同，土工膜上与灌溉锚杆对应的位置设置有固定孔，施工时灌溉锚杆穿过固定孔将土工膜固定在边坡上防止水分渗透。

在一种具体的实施方式中，所述装配式骨架锚杆生态护坡排水蓄水自动灌溉系统还包括泄水槽，泄水槽设置在边坡两侧，泄水槽上端与集雨池的上部相连，泄水槽下端与排水沟一相连。

相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明采用人字形骨架和植物对边坡进行防护，形成具有集固土、排水、蓄水和灌溉的优点于一体的综合防护体系，能够局部改变根系附近土壤的含水率，诱导植物根系均匀生长，适用于各类地质条件。

本发明通过将人字形骨架和V形输水槽整体浇筑形成整体式装配结构，凸榫和凹槽的使用可实现骨架护坡的标准化施工，挡水缘和灌溉孔的使用使其具有截水和灌溉的双重功能。

双层主骨架的使用，可以通过上层排水沟二和挡水缘汇集并排泄坡面径流，用以减轻降雨对边坡土体的破坏，同时下层输水管道与集雨池连接，能够在干旱条件下输水至灌溉锚杆灌溉坡面植物。

垂直设置在坡体内部的灌溉锚杆不仅能在土体内定向灌溉植物，而且内圈的注浆管配合注浆孔能够形成注浆体，形成类似锚杆作用，从而增加边坡骨架的整体稳定性。

本发明在坡体顶部设置集雨池进行雨水排泄和收集，上层集雨池能够截流和排泄坡顶汇集的雨水，中间的过水轮能控制水流进出和融化冰雪，下层集雨池能储存雨水能够实现全天候植物灌溉。

本发明在坡体内部设置土工膜，土工膜顶端和底端设置与灌溉锚杆匹配的固定孔，通过灌溉锚杆固定土工膜，土工膜防止坡体浅层水分进入深层土体。

本发明适用于各类地形地质条件，可作为临时或永久性构筑物，施工方便，适应性强。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一种实施例的护坡整体图；

图2为本发明一种实施例的剖面示意图；

图3为本发明一种实施例的主骨架结构分层对比示意图，其中图3的(a)为内层骨架，图3的(b)为外层骨架；

图4为本发明一种实施例的灌溉锚杆、人字形骨架和V形输水槽的组合图；

图5为本发明一种实施例的灌溉锚杆剖面图；

图6为本发明一种实施例的集雨池剖面图；

图7为图6中A处的放大图；

图8为本发明一种实施例的土工膜的示意图。

其中，1、排水沟一；2、植物；3、输水管道；4、人字形骨架；5、灌溉锚杆；6、土体；7、土工膜；8、集雨池；9、V形输水槽；10、灌溉孔；11、凹槽孔；12、排水沟二；13、挡水缘；14、凸榫；15、双层主骨架；16、泄水槽；17、固定孔；51、灌溉孔连接结构；52、灌溉管；53、出水孔；54、注浆孔；55、注浆管；56、注浆管延长段；57、注浆体；58、锥体；81、电磁继电器；82、放水阀；83、泡沫保温层；84、防护网；85、控制开关；86、限位器；87、电热丝；88、过水轮；89、蓄电池；810、压敏传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种装配式骨架锚杆生态护坡排水蓄水自动灌溉系统，包括排水沟一1、双层主骨架15、人字形骨架4、灌溉锚杆5、土体6、土工膜7、集雨池8和V形输水槽9；

所述排水沟一1设置在边坡的底部，集雨池8设置在边坡的顶部，沿边坡的坡面铺设有土工膜7，土工膜7上铺设有土体6，多个人字形骨架4沿边坡的坡面纵向设置在土体6的表面，多个V形输水槽9沿边坡的坡面纵向设置在土体6的内部，V形输水槽9上部设置有用于封闭的盖板，

双层主骨架15沿边坡的坡面纵向设置，双层主骨架15上层为排水沟二12，排水沟二12设置在土体6表面，双层主骨架15下层为并排设置的输水管道3，输水管道3的上端与集雨池8相连，排水沟二12的下端与排水沟一1相连，

人字形骨架4的两端与排水沟二12相连，用于形成坡面径流的排水通道，

V形输水槽9的两端与输水管道3相连，V形输水槽9的底部均匀设置有灌溉孔10，灌溉孔10的下方对应连接设置有灌溉锚杆5，灌溉锚杆5穿过土工膜7且垂直于边坡坡面设置，灌溉锚杆5上设置有用于灌溉的出水孔53。

设置土工膜7能有效防止大量雨水侵入深层边坡，降低了边坡滑坡的风险。V形输水槽9上部设置盖板能方便灌溉锚杆5的安装，也方便后期V形输水槽9的维护。

所述灌溉锚杆5包括灌溉管52、注浆管55、注浆管延长段56和锥体58，所述灌溉管52套设在注浆管55上，注浆管55的下端与注浆管延长段56的上端螺纹连接，灌溉管52的下端与注浆管延长段56的外壁上部螺纹连接，灌溉管52上设置有出水孔53，注浆管延长段56的下端与锥体58固定连接，注浆管延长段56的下部设置有用于注浆的注浆孔54。

所述灌溉管52上设置的出水孔53仅设置在灌溉管52沿坡面向下方向的半圈内；控制出水孔53水流的方向能减少水流对土体的冲击。所述灌溉锚杆5还包括灌溉孔连接结构51，灌溉孔连接结构51固定设置在灌溉管52上端，灌溉孔连接结构51用于与灌溉孔10进行连接。

所述集雨池8中部设置有隔板和过水轮88，隔板将集雨池内的空间分隔为集雨池上层和集雨池下层，集雨池上层的雨水能通过过水轮88进入集雨池下层，过水轮88为电动控制，方便控制水流。集雨池上层的顶部设置有用于防止异物进入集雨池上层的防护网84，集雨池下层的侧面与输水管道3的上端相通。

所述隔板下方还设置有泡沫保温层83；所述过水轮88内部设置有电热丝87；设置电热丝87方便冬季加热融雪，泡沫保温层83也能对集雨池下层的水起到保温作用。所述过水轮88所在的侧壁上设置有限位器86，限位器86用于控制过水轮88只能单向转动引导水流通过，避免了水流过大时，过水轮88卡在中间的情况。

所述集雨池下层的侧面设置有放水阀82，放水阀82出口与输水管道3的上端相通，放水阀82下方设置有电磁继电器，电磁继电器的衔铁上连接有放水阀阻挡块，防水阀阻挡块用于控制放水阀82的启闭，集雨池下层的底部设置有压敏传感器810，集雨池上还设置有控制开关和蓄电池89，电磁继电器81、压敏传感器810、控制开关85和蓄电池89形成串联电路，控制开关85合上时，电路连通，当压敏传感器810感受到上方的水压后接通，使电磁继电器81吸下衔铁，衔铁上的放水阀阻挡块也一同下降，放水阀82打开。压敏传感器810的设置能方便控制一次的放水量，控制开关85能方便人为干预是否放水。

所述人字形骨架4的两端设置有凸榫14，凸榫14与双层主骨架15上层均匀设置的连接卯孔相匹配连接；凸榫14与连接卯孔相匹配连接方便定位和拼装，且连接也更紧固。所述V形输水槽9的两端设置有凹槽孔11，凹槽孔11与输水管道3的下端相连；所述人字形骨架4和V形输水槽9的槽体是一体预制成型的；一体预制成型解决了现场不适合浇筑的问题。所述人字形骨架4所在平面和V形输水槽9所在平面均与边坡坡面平行，能使得产生的效果最优化。

所述人字形骨架4的截面呈L形，人字形骨架4的上端设置有用于截流雨水的挡水缘13；在土体6内种植植物2。植物的根系能较好的起到固土和蓄水的作用。

所述土工膜7的形状与人字形骨架4和双层主骨架15围合的区域相同，土工膜7上与灌溉锚杆5对应的位置设置有固定孔17，施工时灌溉锚杆5穿过固定孔17将土工膜7固定在边坡上防止水分渗透。

所述装配式骨架锚杆生态护坡排水蓄水自动灌溉系统还包括泄水槽16，泄水槽16设置在边坡两侧，泄水槽16上端与集雨池上层的侧面相连，泄水槽16下端与排水沟一1相连。泄水槽16的设置方便将集雨池内过多的存水直接导入到排水沟一1中。

植物2种植在坡面骨架内侧空间。

施工时，先浇筑双层主骨架15，再将土工布7铺设在预定位置，然后将灌溉锚杆5穿过土工布固定孔17打入土体内部，此后将预制的人字形骨架4和V形输水槽9组合体嵌入坡面对应位置，然后浇筑集雨池8、排水沟一1以及泄水槽16，在骨架内部填充土体6，通过注浆孔54向土体6灌注浆液形成注浆体57，盖好V形输水槽9的盖板，最后在土体6内种植植物2。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种装配式骨架锚杆生态护坡排水蓄水自动灌溉系统，其特征在于，包括排水沟一(1)、双层主骨架(15)、人字形骨架(4)、灌溉锚杆(5)、土体(6)、土工膜(7)、集雨池(8)和V形输水槽(9)；

所述排水沟一(1)设置在边坡的底部，集雨池(8)设置在边坡的顶部，沿边坡的坡面铺设有土工膜(7)，土工膜(7)上铺设有土体(6)，多个人字形骨架(4)沿边坡的坡面纵向设置在土体(6)的表面，多个V形输水槽(9)沿边坡的坡面纵向设置在土体(6)的内部，V形输水槽(9)上部设置有用于封闭的盖板，

双层主骨架(15)沿边坡的坡面纵向设置，双层主骨架(15)上层为排水沟二(12)，排水沟二(12)设置在土体(6)表面，双层主骨架(15)下层为并排设置的输水管道(3)，输水管道(3)的上端与集雨池(8)相连，排水沟二(12)的下端与排水沟一(1)相连，

人字形骨架(4)的两端与排水沟二(12)相连，用于形成坡面径流的排水通道，

V形输水槽(9)的两端与输水管道(3)相连，V形输水槽(9)的底部均匀设置有灌溉孔(10)，灌溉孔(10)的下方对应连接设置有灌溉锚杆(5)，灌溉锚杆(5)穿过土工膜(7)且垂直于边坡坡面设置，灌溉锚杆(5)上设置有用于灌溉的出水孔(53)；

所述灌溉锚杆(5)包括灌溉管(52)、注浆管(55)、注浆管延长段(56)和锥体(58)，所述灌溉管(52)套设在注浆管(55)上，注浆管(55)的下端与注浆管延长段(56)的上端螺纹连接，灌溉管(52)的下端与注浆管延长段(56)的外壁上部螺纹连接，灌溉管(52)上设置有出水孔(53)，注浆管延长段(56)的下端与锥体(58)固定连接，注浆管延长段(56)的下部设置有用于注浆的注浆孔(54)。

2.根据权利要求1所述的装配式骨架锚杆生态护坡排水蓄水自动灌溉系统，其特征在于，所述灌溉管(52)上设置的出水孔(53)仅设置在灌溉管(52)沿坡面向下方向的半圈内；所述灌溉锚杆(5)还包括灌溉孔连接结构(51)，灌溉孔连接结构(51)固定设置在灌溉管(52)上端，灌溉孔连接结构(51)用于与灌溉孔(10)进行连接。

3.根据权利要求1所述的装配式骨架锚杆生态护坡排水蓄水自动灌溉系统，其特征在于，所述集雨池(8)中部设置有隔板和过水轮(88)，隔板将集雨池内的空间分隔为集雨池上层和集雨池下层，集雨池上层的雨水能通过过水轮(88)进入集雨池下层，过水轮(88)为电动控制，集雨池上层的顶部设置有用于防止异物进入集雨池上层的防护网(84)，集雨池下层的侧面与输水管道(3)的上端相通。

4.根据权利要求3所述的装配式骨架锚杆生态护坡排水蓄水自动灌溉系统，其特征在于，所述隔板下方还设置有泡沫保温层(83)；所述过水轮(88)内部设置有电热丝(87)；所述过水轮(88)所在的侧壁上设置有限位器(86)，限位器(86)用于控制过水轮(88)只能单向转动引导水流通过。

5.根据权利要求3所述的装配式骨架锚杆生态护坡排水蓄水自动灌溉系统，其特征在于，所述集雨池下层的侧面设置有放水阀(82)，放水阀(82)出口与输水管道(3)的上端相通，放水阀(82)下方设置有电磁继电器(81)，电磁继电器(81)的衔铁上连接有放水阀阻挡块，防水阀阻挡块用于控制放水阀(82)的启闭，集雨池下层的底部设置有压敏传感器(810)，集雨池(8)上还设置有控制开关(85)和蓄电池(89)，电磁继电器(81)、压敏传感器(810)、控制开关(85)和蓄电池(89)形成串联电路，控制开关(85)合上时，电路连通，当压敏传感器(810)感受到上方的水压后接通，使电磁继电器(81)吸下衔铁，衔铁上的放水阀阻挡块也一同下降，放水阀(82)打开。

6.根据权利要求1所述的装配式骨架锚杆生态护坡排水蓄水自动灌溉系统，其特征在于，所述人字形骨架(4)的两端设置有凸榫(14)，凸榫(14)与双层主骨架(15)上层均匀设置的连接卯孔相匹配连接；所述V形输水槽(9)的两端设置有凹槽孔(11)，凹槽孔(11)与输水管道(3)的下端相连；所述人字形骨架(4)和V形输水槽(9)的槽体是一体预制成型的；所述人字形骨架(4)所在平面和V形输水槽(9)所在平面均与边坡坡面平行。

7.根据权利要求1所述的装配式骨架锚杆生态护坡排水蓄水自动灌溉系统，其特征在于，所述人字形骨架(4)的截面呈L形，人字形骨架(4)的上端设置有用于截流雨水的挡水缘(13)；在土体(6)内种植植物(2)。

8.根据权利要求1所述的装配式骨架锚杆生态护坡排水蓄水自动灌溉系统，其特征在于，所述土工膜(7)的形状与人字形骨架(4)和双层主骨架(15)围合的区域相同，土工膜(7)上与灌溉锚杆(5)对应的位置设置有固定孔(17)，施工时灌溉锚杆(5)穿过固定孔(17)将土工膜(7)固定在边坡上防止水分渗透。

9.根据权利要求1所述的装配式骨架锚杆生态护坡排水蓄水自动灌溉系统，其特征在于，所述装配式骨架锚杆生态护坡排水蓄水自动灌溉系统还包括泄水槽(16)，泄水槽(16)设置在边坡两侧，泄水槽(16)上端与集雨池(8)的上部相连，泄水槽(16)下端与排水沟一(1)相连。