一種固沙造林的裝置及其方法
【專(zhuān)利摘要】一種固沙造林的裝置及其方法，包括順序連接的高壓注漿機(jī)、轉(zhuǎn)接頭、輸漿管以及注漿探針，注漿探針為側(cè)壁上分布有注漿孔的錐形中空探針，多個(gè)注漿探針有規(guī)律的固定在探針固定托架上，單次可注漿面積大；探針固定托架表面設(shè)有帶動(dòng)探針固定托架的提升、下降或平移的機(jī)械臂。固沙造林方法包括沙土改造和植樹(shù)造林兩部分，主要是利用高壓注漿機(jī)將泥漿注入沙區(qū)地表面以下，使泥漿與沙土混合形成沙壤土，在改造好的地域進(jìn)行植樹(shù)造林，以此來(lái)達(dá)到固化流動(dòng)沙漠的目的，從根本解決了治沙問(wèn)題。本發(fā)明設(shè)備安裝有多個(gè)注漿探針，大大提高單次注漿面積，極大的提高了注漿效率，操作方便，實(shí)用性強(qiáng)，固沙造林技術(shù)快速、高效、可規(guī)?；M(jìn)行。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種固沙造林的裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及固沙造林【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種固沙造林的裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]沙害是舉世公認(rèn)的一種特殊的自然災(zāi)害，一是流動(dòng)性大，每年大量地吞噬農(nóng)田、村莊、道路樹(shù)木。我國(guó)的北方地區(qū)每年春夏之交都要頻繁沙塵暴，特別是京、津、冀地區(qū)會(huì)受到嚴(yán)重的侵害，給人民的生產(chǎn)、生活以及出行都帶來(lái)了諸多不便。沙域植被稀少，光熱輻射力強(qiáng)區(qū)域上空熱度高、濕度低、氣流偏移，極易形成干旱。以?xún)?nèi)蒙古赤峰地區(qū)為例，過(guò)去曾多年多次治沙造林，由于手段原始，技術(shù)含量低，每次治理效果都不能長(zhǎng)久。我們?cè)诎耸甏蹙陀卸嗄甓啻螀⒓又紊吃炝值慕?jīng)歷，近十幾年來(lái)又潛心研修了園林植物學(xué)，并參加園林綠化工作，因此對(duì)治沙造林形成了一個(gè)新的理念；即固沙造林綠化方法。
[0003]傳統(tǒng)固沙方法主要是采用麥草或沙柳方格網(wǎng)方法、種草、植樹(shù)以及籬笆固沙、化學(xué)試劑表面滲透固沙等方法，其中麥草方格網(wǎng)易被風(fēng)化腐蝕、維持時(shí)間較短，化學(xué)試劑法成本造價(jià)極高，材料透氣性差，不利于植物生長(zhǎng)，種草植樹(shù)是最有長(zhǎng)久效果的一種方法，但由于沙漠地域水分難以保持，按照傳統(tǒng)方法種草種樹(shù)極易干枯死亡。[0004]近期出現(xiàn)一種新型的固沙治沙方法，其利用半水石膏與表面沙石進(jìn)行混合，再進(jìn)行機(jī)械壓輥會(huì)人工拍打壓實(shí)，在地表沙丘表面形成一個(gè)石膏沙?；旌衔餁?，以此來(lái)達(dá)到固沙目的，此方法固沙作用良好，但不能從根本上解決沙漠植被的種植難題，且石膏的用量較大成本較高，現(xiàn)噴灑在混合壓實(shí)的過(guò)程需要大量的人工操作，耗費(fèi)大量勞動(dòng)力。鑒于此，亟需一種成本低、操作簡(jiǎn)單、固沙造林效果好的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在提供一種固沙造林的裝置及其方法，解決現(xiàn)有固沙技術(shù)中麥草方格網(wǎng)易被風(fēng)化腐蝕維持時(shí)間較短、化學(xué)試劑法成本造價(jià)極高且材料透氣性差不利于植物生長(zhǎng)的問(wèn)題，同時(shí)解決由于沙漠地域水分難以保持、按照傳統(tǒng)方法種草種樹(shù)極易干枯死亡的問(wèn)題，還解決最新石膏固沙法不能從根本上解決沙漠植被種植難、石膏用量較大成本較高、現(xiàn)噴灑在混合壓實(shí)的過(guò)程需要大量的人工操作、耗費(fèi)大量勞動(dòng)力的問(wèn)題，還解決目前缺乏實(shí)用性較強(qiáng)的固沙設(shè)備的問(wèn)題。
[0006]為解決上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種進(jìn)行耕作層注漿固沙造林的裝置，包括順序連接的高壓注漿機(jī)、轉(zhuǎn)接頭、輸漿管以及注漿探針，其特征在于:所述注漿探針為由上而下直徑逐漸變小的、側(cè)壁上分布有注漿孔的錐形中空探針，所述注漿探針固定在探針固定托架上，上端通過(guò)輸漿管及轉(zhuǎn)接頭與高壓注漿機(jī)連接；所述探針固定托架為水平設(shè)置的盤(pán)架，盤(pán)架的上表面設(shè)有與動(dòng)力設(shè)備連接的、帶動(dòng)整個(gè)探針固定托架的提升、下降或平移的機(jī)械臂。
[0007]作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述注漿探針至少有兩個(gè)，所述注漿孔分布在注漿探針的中下段。[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案，所述探針固定托架上開(kāi)有注漿探針預(yù)留孔，所述注漿探針預(yù)留孔為內(nèi)絲孔，所述注漿探針的上端設(shè)有帶外絲的連接部，所述連接部從探針固定托架的底部螺旋安裝在探針固定托架上，所述探針固定托架通過(guò)焊接在中間位置的連接環(huán)與機(jī)械臂進(jìn)行連接。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案，所述探針固定托架為方管焊接而成的矩形架，所述矩形架對(duì)角之間有嵌入框架平面內(nèi)的對(duì)角方管，所述對(duì)角方管之一上對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)連接環(huán)，矩形架的邊框方管和對(duì)角方管上均開(kāi)有注漿探針預(yù)留孔。
[0010]作為本發(fā)明的更進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案，所述探針固定托架的四個(gè)頂點(diǎn)、內(nèi)部中心點(diǎn)、邊框方管的中點(diǎn)及對(duì)角方管的四分之一點(diǎn)和四分之三點(diǎn)上各開(kāi)有一個(gè)注漿探針預(yù)留孔，整個(gè)探針固定托架共開(kāi)有十三個(gè)注漿探針預(yù)留孔。
[0011]本發(fā)明還涉及一種利用上述的探針固定托架進(jìn)行的一種機(jī)械化耕作層注漿固沙造林方法，其特征在于:包括沙土改造技術(shù)和植樹(shù)造林技術(shù):
其中，沙土 改造技術(shù)的具體操作步驟如下:
步驟一、制備泥漿料:將土壤、生物有機(jī)肥和水進(jìn)行混合，拌勻混成漿料后注入高壓注漿機(jī)；
步驟二、選定待綠化的沙區(qū)，將沙區(qū)分成間隔分布的綠化帶和防火隔離帶，高壓注漿機(jī)運(yùn)輸?shù)轿唬?br> 步驟三、根據(jù)實(shí)際需求確定注漿探針的個(gè)數(shù)，在高壓注漿機(jī)的高壓輸出口上順次安裝轉(zhuǎn)接頭、輸漿管、探針固定托架以及注漿探針；
步驟四、將注漿探針打入綠化帶的地面以下，至注漿探針的最上端與地表面平齊；步驟五、啟動(dòng)高壓注漿機(jī)，將泥漿通過(guò)注漿探針側(cè)壁的注漿孔打入周?chē)纳惩?，與周?chē)惩粱旌希瑢⒆{探針周?chē)欢ㄉ疃确秶鷥?nèi)的沙層改成種植層；
步驟六、上提拔出注漿探針，變換位置，按照步驟四和步驟五的方法插入注漿探針，直至整個(gè)綠化帶被改成種植帶；
植樹(shù)造林技術(shù)的具體操作步驟如下:
步驟A、苗木品種的選育:以常綠樹(shù)種為主，兼有落葉樹(shù)種，針葉類(lèi)和闊葉類(lèi)混合；
步驟B、在沙土改造完成的綠化帶上進(jìn)行苗木的種植；
步驟C、在綠化帶的地表面采取噴播法進(jìn)行植草，種植一些矮生草種或中草藥。
[0012]作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述沙土改造技術(shù)的步驟一中，土壤、生物有機(jī)肥和水的混合比例為按重量比土壤:生物有機(jī)肥:水=0.8~1.0:0.01:1.0混合。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案，所述沙土改造技術(shù)和植樹(shù)造林技術(shù)的實(shí)施為同步進(jìn)行或交替間隔進(jìn)行。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案，所述沙土改造技術(shù)的步驟二中，綠化帶的帶寬為300~500m，防火隔離帶的寬度為1000~2000m。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案，所述沙土改造技術(shù)的步驟五中，所述種植層位于地表面以下5~15cm,厚度為10~80cm。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案，所述植樹(shù)造林技術(shù)的步驟C中，矮生草種為蔓性雞爪草、甘草、沙苑子、黃芪或紫花苜蓿。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于:本發(fā)明有專(zhuān)門(mén)的注漿設(shè)備，在探針固定托架安裝多個(gè)注漿探針，單次注射面積大，可連續(xù)多點(diǎn)探注，速度快、效率高；
本發(fā)明所用泥漿是粘性土或壤土、生物有機(jī)肥和水按一定的比例混成泥漿，通過(guò)管道輸入注漿器，然后以高壓形式，通過(guò)注漿探針側(cè)壁的出漿孔射出并擠入地面以下沙粒的縫隙中，依靠粘土的粘結(jié)特性，將沙粒與泥漿粘結(jié)固化在一起，從而達(dá)到耕作層固沙的目的，利用泥土粘度特性增加土壤密度，使疏散的沙粒固化成壤土改良土壤性質(zhì)，使造林綠化得到保障，可行性強(qiáng)，效果好，且成本低，機(jī)械化操作操作簡(jiǎn)單，節(jié)約勞動(dòng)力；
本發(fā)明兼有固沙和造林的雙重作用，耕作層固沙后進(jìn)行造林，從根本上改善沙區(qū)生態(tài)環(huán)境，降低沙塵暴的發(fā)生機(jī)率，同時(shí)對(duì)扼制我國(guó)北方霧霾也有一定功效。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明涉及的探針固定托架的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明涉及的探針I(yè)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例涉及的一種矩形探針固定托架2的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例涉及的連接環(huán)22的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記:1-注漿探針、2-探針固定托架、21-注漿探針預(yù)留孔、22-連接環(huán)、23-對(duì)角方管、24-邊框方管、3-出漿孔、4-輸漿管、5-機(jī)械臂、6-轉(zhuǎn)接頭、7-高壓注漿機(jī)、8-動(dòng)力設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步的解釋。
[0021]如圖1~4所示為本發(fā)明專(zhuān)用的注漿探針I(yè)和注漿探針的探針固定托架2，一種進(jìn)行耕作層注漿固沙造林的裝置，包括順序連接的高壓注漿機(jī)7、轉(zhuǎn)接頭6、輸漿管4以及注漿探針1，其特征在于:所述注漿探針I(yè)為由上而下直徑逐漸變小的、側(cè)壁上分布有注漿孔3的錐形中空探針，所述注漿探針I(yè)固定在探針固定托架2上，上端通過(guò)連接高壓注漿機(jī)高壓噴頭的輸漿管4與高壓注漿機(jī)連接；所述探針固定托架2為水平設(shè)置的盤(pán)架，盤(pán)架的上表面設(shè)有與動(dòng)力設(shè)備8連接的、帶動(dòng)整個(gè)探針固定托架的提升、下降或平移的機(jī)械臂5。所述注漿探針I(yè)至少有兩個(gè)，所述注漿孔3分布在注漿探針的中下段。所述探針固定托架2上開(kāi)有注漿探針預(yù)留孔21，所述注漿探針預(yù)留孔21為內(nèi)絲孔，所述注漿探針I(yè)的上端設(shè)有帶外絲的連接部，所述連接部從探針固定托架2的底部螺旋安裝在探針固定托架上，所述探針固定托架2通過(guò)焊接在中間位置的連接環(huán)22與機(jī)械臂進(jìn)行連接。所述探針固定托架2為方管焊接而成的矩形架，所述矩形架對(duì)角之間有嵌入框架平面內(nèi)的對(duì)角方管23，所述對(duì)角方管23之一上對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)連接環(huán)22，矩形架的邊框方管24和對(duì)角方管23上均開(kāi)有注漿探針預(yù)留孔21。
[0022] 本實(shí)施例涉及的高壓注漿機(jī)7和動(dòng)力設(shè)備8均安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)上形成車(chē)載設(shè)備，作為專(zhuān)用的造林載配套設(shè)備，所涉及的探針固定托架2為方管做成的矩形架，所述矩形架的四條邊框方管24的中間位置各開(kāi)有一個(gè)注漿探針預(yù)留孔；所述矩形架兩個(gè)對(duì)角之間分別焊接有一根對(duì)角方管23，所述對(duì)角方管23上均勻開(kāi)有四個(gè)注漿探針預(yù)留孔，整個(gè)探針固定托架2共安開(kāi)有十三個(gè)注漿探針預(yù)留孔，使用時(shí)注漿探針預(yù)留孔可全部安裝注漿探針，也可根據(jù)實(shí)際需要選擇性對(duì)稱(chēng)安裝若干對(duì)即可。
[0023]本發(fā)明涉及一種機(jī)械化耕作層注漿固沙造林方法，其特征在于:包括沙土改造技術(shù)和植樹(shù)造林技術(shù)，沙土改造技術(shù)和植樹(shù)造林技術(shù)的實(shí)施為同步進(jìn)行或交替間隔進(jìn)行:其中，沙土改造技術(shù)的具體操作步驟如下:
步驟一、制備泥漿料:將土壤、生物有機(jī)肥和水進(jìn)行混合，拌勻混成漿料后注入高壓注漿機(jī)，其中，土壤、生物有機(jī)肥和水的混合比例為按重量比土壤:生物有機(jī)肥:水=0.8~
1.0:0.01:1.0 混合；
步驟二、選定待綠化的沙區(qū)，將沙區(qū)分成間隔分布的綠化帶和防火隔離帶，高壓注漿機(jī)運(yùn)輸?shù)轿唬G化帶的帶寬為300~500m，防火隔離帶的寬度為1000~2000m ； 步驟三、根據(jù)實(shí)際需求確定注漿探針I(yè)的個(gè)數(shù)，在高壓注漿機(jī)7的高壓輸出口上順次安裝轉(zhuǎn)接頭6、輸漿管4、探針固定托架2以及注漿探針I(yè) ;
步驟四、將注漿探針I(yè)打入綠化帶的地面以下，至注漿探針的最上端與地表面平齊；步驟五、啟動(dòng)高壓注漿機(jī)，將泥漿通過(guò)注漿探針I(yè)側(cè)壁的注漿孔3打入周?chē)纳惩粒c周?chē)惩粱旌?，將注漿探針周?chē)欢ㄉ疃确秶鷥?nèi)的沙層改成種植層，所述種植層位于地表面以下5~15cm,厚度為10~80cm ；
步驟六、上提拔出注漿探針1，變換位置，按照步驟四和步驟五的方法插入注漿探針1，直至整個(gè)綠化帶被改成種植帶；
植樹(shù)造林過(guò)程需要根據(jù)治理區(qū)域的自然狀況，選擇適宜的苗木種類(lèi)，如內(nèi)蒙古的流動(dòng)沙域應(yīng)選擇溫帶和寒溫帶樹(shù)種。以常綠為主，落葉為輔，針闊混交，積材林與經(jīng)濟(jì)林間作，實(shí)行帶式或網(wǎng)帶式栽植，帶寬300~500m，帶與帶間隔1500m為防火隔離帶，或種植經(jīng)濟(jì)林如山杏、文冠果、黃連木、扁桃等。注漿和造林可同時(shí)進(jìn)行，也可接繼進(jìn)行。注漿區(qū)域只限綠化帶區(qū)。該技術(shù)實(shí)施后，樹(shù)齡達(dá)15~20年時(shí)，它們的自行繁衍能力增強(qiáng)、樹(shù)木密度和造林覆蓋率會(huì)直線(xiàn)上升。其中，所用苗木以3~5年生苗為主，凡常綠樹(shù)和落葉樹(shù)宜在休眠期移植，常綠樹(shù)帶土球移栽，采用特殊的保濕養(yǎng)護(hù)法確保成活率；地面采取泥漿噴播植草法，種植一些矮生草種或中草藥品種，如蔓性雞爪草、甘草、沙苑子、黃芪、紫花苜蓿等，特殊地帶如風(fēng)口地帶,可栽種一些常綠地被樹(shù)種如地柏、砂地柏等。
【權(quán)利要求】
1.一種進(jìn)行耕作層注漿固沙造林的裝置，包括順序連接的高壓注漿機(jī)(7)、轉(zhuǎn)接頭(6)、輸漿管(4)以及注漿探針(1)，其特征在于:所述注漿探針(1)為由上而下直徑逐漸變小的、側(cè)壁上分布有注漿孔(3)的錐形中空探針，所述注漿探針(1)固定在探針固定托架(2)上，上端通過(guò)輸漿管(4)及轉(zhuǎn)接頭(6)與高壓注漿機(jī)(7)連接；所述探針固定托架(2)為水平設(shè)置的盤(pán)架，盤(pán)架的上表面設(shè)有與動(dòng)力設(shè)備(8)連接的、帶動(dòng)整個(gè)探針固定托架的提升、下降或平移的機(jī)械臂(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種進(jìn)行耕作層注漿固沙造林的裝置，其特征在于:所述注漿探針(1)至少有兩個(gè)，所述注漿孔(3)分布在注漿探針的中下段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種進(jìn)行耕作層注漿固沙造林的裝置，其特征在于:所述探針固定托架(2)上開(kāi)有注漿探針預(yù)留孔(21)，所述注漿探針預(yù)留孔(21)為內(nèi)絲孔，所述注漿探針(1)的上端設(shè)有帶外絲的連接部，所述連接部從探針固定托架(2)的底部螺旋安裝在探針固定托架上，所述探針固定托架(2)通過(guò)焊接在中間位置的連接環(huán)(22)與機(jī)械臂進(jìn)行連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種進(jìn)行耕作層注漿固沙造林的裝置，其特征在于:所述探針固定托架(2)為方管焊接而成的矩形架，所述矩形架對(duì)角之間有嵌入框架平面內(nèi)的對(duì)角方管(23)，所述對(duì)角方管(23)之一上對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)連接環(huán)(22)，矩形架的邊框方管(24)和對(duì)角方管(23)上均開(kāi)有注漿探針預(yù)留孔(21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種進(jìn)行耕作層注漿固沙造林的裝置，其特征在于:所述探針固定托架(2)的四個(gè)頂點(diǎn)、內(nèi)部中心點(diǎn)、邊框方管(24)的中點(diǎn)及對(duì)角方管(23)的四分之一點(diǎn)和四分之三點(diǎn)上各開(kāi)有一個(gè)注漿探針預(yù)留孔(21)，整個(gè)探針固定托架(2)共開(kāi)有十三個(gè)注漿探針預(yù)留孔。
6.一種利用權(quán)力要去I~5任意一項(xiàng)所述的設(shè)備進(jìn)行的一種機(jī)械化耕作層注漿固沙造林方法，其特征在于:包括沙土改造技術(shù)和植樹(shù)造林技術(shù): 其中，沙土改造技術(shù)的具體操作步驟如下: 步驟一、制備泥漿料:將土壤、生物有機(jī)肥和水進(jìn)行混合，拌勻混成漿料后注入高壓注漿機(jī)； 步驟二、選定待綠化的沙區(qū)，將沙區(qū)分成間隔分布的綠化帶和防火隔離帶，高壓注漿機(jī)(7)運(yùn)輸?shù)轿唬? 步驟三、根據(jù)實(shí)際需求確定注漿探針(1)的個(gè)數(shù)，在高壓注漿機(jī)(7)的高壓輸出口上順次安裝轉(zhuǎn)接頭(6)、輸漿管(4)、探針固定托架(2)以及注漿探針(1)； 步驟四、將注漿探針(1)打入綠化帶的地面以下，至注漿探針的最上端與地表面平齊； 步驟五、啟動(dòng)高壓注漿機(jī)，將泥漿通過(guò)注漿探針(1)側(cè)壁的注漿孔(3)打入周?chē)纳惩?，與周?chē)惩粱旌?，將注漿探針周?chē)欢ㄉ疃确秶鷥?nèi)的沙層改成土壤、生物有機(jī)肥、水與沙土混合的種植層； 步驟六、上提拔出注漿探針(1)，變換位置，按照步驟四和步驟五的方法插入注漿探針(1)，直至整個(gè)綠化帶被改成種植帶； 植樹(shù)造林技術(shù)的具體操作步驟如下: 步驟A、苗木品種的選育:以常綠樹(shù)種為主，兼有落葉樹(shù)種，針葉類(lèi)和闊葉類(lèi)混合； 步驟B、在沙土改造完成的綠化帶上進(jìn)行苗木的種植；步驟C、在綠化帶的地表面采取噴播法進(jìn)行植草，種植一些矮生草種或中草藥，如蔓性雞爪草、甘草、沙苑子、黃芪或紫花苜蓿等。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種機(jī)械化耕作層注漿固沙造林方法，其特征在于:所述沙土改造技術(shù)的步驟一中，土壤、生物有機(jī)肥和水的混合比例為按重量比土壤:生物有機(jī)肥:水=0.8 ~1.0:0.01:1.0 混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種機(jī)械化耕作層注漿固沙造林方法，其特征在于:所述沙土改造技術(shù)和植樹(shù)造林技術(shù)的實(shí)施為同步進(jìn)行或交替間隔進(jìn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種機(jī)械化耕作層注漿固沙造林方法，其特征在于:所述沙土改造技術(shù)的步驟二中，綠化帶的帶寬為300~500m，防火隔離帶的寬度為1000~2000m。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種機(jī)械化耕作層注漿固沙造林方法，其特征在于:所述沙土改造技術(shù)的步驟五中， 所述種植層位于地表面以下5~15cm,厚度為10~80cm。
【文檔編號(hào)】A01B77/00GK103931293SQ201410144080
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】谷成 申請(qǐng)人:谷成