乔木移栽地下抗倒伏结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种生态环保领域，具体是指乔木移栽抗倒伏结构。


背景技术：

2.植树绿化是生态环境建设和保护的重要内容，也是文明社会高质量发展的内在要求。随着基础设施建设化步伐的加快，根据工程建设“三同步”要求，绿化美化环境的节奏在不断加快，要求绿化景观形成的时间短、见效快。因此，移植体量较大的乔木成为快速绿化、美化基础设施的一个重要手段。由于体量较大的乔木经过多年的成长，是宝贵的生态资源，具有很高的经济社会效益和环保价值，如移植技术不过关，可能导致乔木死亡，难以美化环境，同时也破坏了乔木原生地的生态环境。在乔木移植技术中，乔木移植后防风抗倒伏是一项重要工作内容，是确保乔木移栽成活成林的关键技术。目前，乔木移植抗倒伏的主要措施在于地面支撑，对于地下的抗倒伏措施研究和应用较少。其中，地面固定支撑方式需占据一定的地面空间，在人行道和活动广场等人流较大的区域中容易影响行人通行，存在较大的安全隐患；同时，裸露在地面上的支架一定程度上也影响了乔木的观赏效果，且加固效果不良，不利于乔木景观的快速营造。而现有的地下加固方法基本是在乔木土球周边和以下小范围部位进行锚固和加固，如已公开的中国专利号cn201911336945 .x，名称为《一种树木地下固定方法》和公开的中国专利号为cn201320077831. x，名称为《用于树木地下加固的立体锚固结构》等，都存在结构设计复杂、施工不便利、乔木抗倒伏效果欠佳等缺陷，故都难以满足乔木移植抗倒伏的使用需要。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种构造简单、施工便利、造价低廉、安全可靠、美观实用、易于推广应用的乔木移栽地下抗倒伏结构。
4.本实用新型的技术问题通过以下技术方案实现：
5.一种乔木移栽地下抗倒伏结构，包括在绿化地上按照多行多列的方式布置均匀规则的多个种植穴，每个种植穴内均移栽带土球的乔木，所述的多个种植穴上设有平面多片纵横布置呈十字形的土工格栅条或平面多片对角交叉布置呈
×
字形的土工格栅条，每片十字形的土工格栅条或每片
×
字形的土工格栅条均竖向多次从一个乔木的土球顶部向相邻乔木的土球底部交替延伸布设；每个土球顶部均设有固定的土工格栅环，该土工格栅环与经过所述土球顶部的每片十字形或每片
×
字形的土工格栅条固定。
6.所述的土工格栅条是按国标或行标规定的规格型号定尺成品截取一定宽度的条形土工格栅，条宽大于土球直径5cm~10cm。所述的上土工格栅条和下土工格栅条的型号规格相同，名称因放置位置不同而区分，该上土工格栅条与下土工格栅条相互穿插形成交接的交汇处，且位于交汇处上方即中层种植土上方的为上层土工格栅，位于交汇处下方即中层种植土下方的为下层土工格栅。
7.所述的土工格栅环为成品截取环形的土工格栅，内环直径大于乔木与土球相接处
树干直径1cm～2cm，外环直径比土球直径大5cm~10cm。
8.所述的种植土为适应移栽乔木生长的土壤，该种植土由所述上层土工格栅和下层土工格栅分隔，下层土工格栅下方为下层种植土，上层土工格栅与下层土工格栅之间为中层种植土，上层土工格栅以上为上层种植土，该三层种植土的性状相同。
9.所述的土球为乔木移栽时连同根系周围的土壤一同挖起进行移植的部分，根据乔木的规格确定土球的大小，形状为半球形或球缺形。
10.所述的种植穴为移栽乔木的位置，种植穴的直径根据乔木的根系或土球的直径加大 60cm~80cm，深度增加20cm~40cm，坑壁垂直。
11.所述的土工格栅条由打入绿化地内的土钉固定。
12.与现有技术相比，本实用新型主要提供了一种乔木移栽地下抗倒伏结构，具有如下特点：一是土工格栅为多孔框格材料，乔木土球中的根系可穿过土工格栅框格无阻碍生长，同时土工格栅提高了乔木移栽绿地的整体性，特别适用于坡地或易于产生不均匀沉降的软土地基绿地，减少水土流失，生态环保；二是所采用的土工格栅材料价格低廉、抗拉强度高，布设方式多样灵活，适应性强，可根据不同气候环境和乔木品种规格，并选择采用
×
字形、十字形、米字型或满布形土工格栅的方式布设，消除移栽乔木地面支撑的各种弊端，提高乔木的观赏性和克服安全隐患；三是所提供计算方法原理清晰、科学实用，可作为乔木移栽地下抗倒伏结构的施工指导，提高了安全质量性能。因此，本实用新型提供了一种构造简单、施工便利、造价低廉、安全可靠、美观实用、易于推广应用的地下乔木移栽抗倒伏结构，其结合相应的施工方法，具有较高的经济效益和社会效益。
附图说明
13.图1为本实用新型的平面结构示意图。
14.图2为图1的土工格栅条呈十字形竖向布设的结构示意图。
15.图3为图1的土工格栅条呈
×
字形竖向布设的结构示意图。
16.图4为各种土工格栅条布设方式快捷施工的结构示意图
17.图5为乔木a的抗倒伏性能计算图式。
18.图6为乔木b的抗倒伏性能计算图式。
具体实施方式
19.下面将按上述附图对本实用新型实施例再作详细说明。
20.如图1~图6所示，1.绿化地、2.乔木、21.乔木a、22.乔木b、3.土球、4.种植土、41.下层种植土、42.中层种植土、43.上层种植土、5.种植穴、61.土工格栅环、62.土工格栅条、621.上土工格栅条、622.下土工格栅条、623.上层土工格栅、624.下层土工格栅、63.交汇处、7.土钉、8.十字形、9.
×
字形。
21.乔木移栽地下抗倒伏结构，如图1~图4所示，包括在绿化地1上按照多行多列的方式布置均匀规则的多个种植穴5，每个种植穴内均移栽带土球3的乔木2，多个种植穴5上设有平面多片纵横布置呈十字形8的土工格栅条62或平面多片对角交叉布置呈
×
字形9的土工格栅条62，每片十字形8的土工格栅条62或每片
×
字形9的土工格栅条62均竖向多次从一个乔木2的土球3顶部向相邻乔木2的土球3底部交替延伸布设。
22.其中，绿化地1为适合移栽乔木2生长的场地，乔木为适宜规格、能够快速绿化、美化基础设施的品种，并适应当地的环境条件。
23.所述的种植穴5为移栽乔木2的位置，按设计位置挖出种植穴5，种植穴的直径应根据乔木2的根系或土球3的直径加大60cm~80cm，深度增加20cm~40cm，坑壁垂直。种植穴5基部应施基肥，宜将基肥与种植地的素土混合后回填至种植穴5的底部，回填厚度宜为20cm~30cm。
24.所述的土球3为乔木2移栽时连同根系周围的土壤一同挖起进行移植的部分，根据乔木2的规格确定土球3的大小，形状为半球形或球缺形，土球3起挖后及时用草绳包扎土球3，或用包树布、遮阳网等包裹土球，并用铁钩网缠绕、固定、收紧。
25.同时，每个土球3顶部均设有固定的土工格栅环61，该土工格栅环与经过土球3顶部的每片十字形8或每片
×
字形9的土工格栅条62均作固定。
26.所述的平面多片纵横布置呈十字形8的土工格栅条62宽度为，平面多片对角交叉布置呈
×
字形9的土工格栅条62宽度为，两者结合布置形成米字形的土工格栅条；所述的每片十字形8的土工格栅条62或每片
×
字形9的土工格栅条62均竖向多次从一个乔木2的土球3顶部向相邻乔木2的土球3底部延伸交替布设，其竖向曲线用三角余弦曲线拟合，每个乔木2的土球3顶部和底部均由三角余弦曲线形状的土工格栅条62包合，竖向三角余弦曲线布设的土工格栅条62在乔木2受风力影响下土球3有移动趋势时，土工格栅条62与种植土4之间产生摩阻力，土球3顶部的为上土工格栅条621，土球底部的为下土工格栅条622，其上分别作用种植土4压力pas(x)、pax(x)，以十字形8布设的土工格栅条62为例，对于绿化地1中间一行或一列不少于4株的一行或一列的乔木中任意给定乔木a21，乔木a分别由一片上土工格栅条621、一片下土工格栅条622的拉力t
as
、t
ax
抵抗合风力f；对于一行或一列边缘的乔木b22由三角余弦曲线形状l/2长度的上土工格栅条621、下土工格栅条622和直线形布设l1长度的土工格栅条62组合的拉力抵抗合风力f；根据力的平衡原理，得到土工格栅条62抵抗合风力f拉力、力矩以及土钉7的有关计算公式；
27.公式一、
28.乔木a的土球3顶部和底部十字形8单片上土工格栅条621、下土工格栅条622的拟合三角函数曲线和种植土4的压力为
[0029][0030]
一行或一列边缘的乔木b由三角余弦曲线形状l/2长度的上土工格栅条621、下土工格栅条622和直线形布设l1长度的土工格栅条组合的曲线和直线方程、种植土4的压力为
[0031][0032]
公式二、
[0033]
乔木a土球3顶部和底部上土工格栅条621、下土工格栅条622在dx长度上的摩阻力和n倍2l长度上的水平拉力、边缘一行或一列的一株乔木b土球3顶部和底部由三角余弦曲线形状l/2长度的上土工格栅条621、下土工格栅条622和直线形布设l1长度的土工格栅条dx长度上的摩阻力及l/2+l1长度的水平拉力为
[0034]
计算乔木a的上土工格栅条621、下土工格栅条622抵抗合风力f的水平拉力时
[0035][0036]
其中
[0037]
计算乔木a的上土工格栅条621、下土工格栅条622以土球底为转动点抵抗合风力f力矩时水平拉力为
[0038][0039]
其中
[0040]
计算一行或一列边缘的乔木b由三角余弦曲线形状l/2长度的上土工格栅条621、下土工格栅条622和直线形布设l/2+l1长度组合的抵抗合风力f水平拉力时
[0041][0042]
其中
[0043]
计算一行或一列边缘的乔木b由三角余弦曲线形状l/2长度的上土工格栅条621、下土工格栅条622和直线形布设l/2+l1长度组合以土球底为转动点的抵抗合风力f力矩时水平拉力为
[0044][0045]
其中
[0046]
公式三、
[0047]
乔木a的上土工格栅条621、下土工格栅条622拉力对于合风力f的水平滑动时稳定系数需满足
[0048][0049]
乔木a的上土工格栅条621、下土工格栅条622力矩对于合风力f的抗倒伏力矩时稳
定系数需满足
[0050][0051]
一行或一列边缘的乔木b由三角余弦曲线形状l/2长度的上土工格栅条621、下土工格栅条622和直线形布设l/2+l1长度组合的抵抗合风力f水平滑动时稳定系数需满足
[0052][0053]
一行或一列边缘的乔木b由三角余弦曲线形状l/2长度的上土工格栅条621、下土工格栅条622和直线形布设l/2+l1长度组合的抵抗合风力f抗倒伏力矩时稳定系数需满足
[0054][0055]
以上计算公式的行距与列距相同均为l，且行距与列距不同，则用不同间距
[0056]
一行距或列距替换即可；风力合力f的方向与一行或一列十字形布设的土工格栅条夹角时，公式一、公式二和公式三中的分别由对应的代替；
×
字形9的布设土工格栅条62用上述方法计算，米字形布设土工格栅条用上述方法叠加计算；
[0057]
公式一、公式二和公式三中的各符号定义为：
[0058]
——土工格栅条62的宽度，；
[0059]
——系数，，无量纲；
[0060]
——在绿化地1上布置均匀规则的每行每列种植穴5中心距离的一半长度，；
[0061]
——一行或一列边缘的乔木b直线形布设土工格栅条62长度，；
[0062]
——一行或一列边缘的乔木b直线形布设土工格栅条62末端土钉长度，；
[0063]
—乔木a满足水平稳定和抗倒伏要求的所需土工格栅条62布置水平长度除以2l，即乔木2倍间距拟合余弦三角函数周期的个数；
[0064]
—分别为一行或一列边缘的乔木b由三角余弦曲线形状l/2长度的上土工格栅条621、下土工格栅条622和直线形布设土工格栅条末端满足水平滑动稳定要求的土钉数或一行或一列边缘的乔木b由三角余弦曲线形状l/2长度的上土工格栅条621、下土工格栅条622和直线形布设l/2+l1组合抵抗合风力f抗倒伏力矩时土钉7拉拔安全系数要求的土钉数，两者取大值；
[0065]
——乔木2移栽土球3的半径，；
[0066]
——土钉7的直径，；
[0067]
——乔木2移栽土球3底面至种植土4顶面的高度，；
[0068]
——乔木2受到的水平风力合力，根据乔木2的外形尺寸和现场的气候条件，由现场试验检测或参照有关标准规范确定，；
[0069]
——乔木2移栽土球3底面至受到风力合力的高度，；
[0070]
——以乔木2移栽土球3一半高度为原点o的水平横坐标值，；
[0071]
——以乔木2移栽土球3一半高度为原点o的处的余弦三角函数方程，；
[0072]
——以乔木a和乔木b移栽土球3一半高度为原点o的处的三角余弦曲线切线与轴的夹角，；
[0073]
——一行或一列边缘的乔木b直线形布设l/2+l1土工格栅条线形与轴的夹角，；
[0074]
——
×
字形9的土工格栅条62与十字形8的土工格栅条62之间的夹角，；
[0075]
——一行或一列边缘的乔木b直线形布设l/2+l1土工格栅条末端土钉轴向与竖向的夹角，；
[0076]
——风力合力f作用线与一行或一列十字形布设的土工格栅条62的夹角，；
[0077]
——土工格栅条62与种植土4之间的摩阻系数，由现场试验或参照有关标准规范确定；
[0078]
——种植土4、乔木2的土球3重度，为了简化计算，取种植土4、土球3为相同重度，；
[0079]
——土工格栅条62的竖向分布荷载，；
[0080]
——分别为乔木a的土球3顶部和土球底部的上土工格栅条621、下土工格栅条622的拟合三角函数曲线和受到的分布荷载，；
[0081]
——分别为一行或一列边缘的乔木b由三角余弦曲线形状l/2长度的上土工格栅条621、下土工格栅条622和直线形布设l1长度的土工格栅条的曲线和直线方程、受到的分布荷载，；
[0082]
——分别为乔木a的土球3顶部和土球底部的上土工格栅条621、下土工格栅条622在dx长度上的摩阻力和n倍2l长度上的水平拉力、边缘一
行或一列的一株乔木b由三角余弦曲线形状l/2长度的上土工格栅条621、下土工格栅条622和直线形布设l1长度组合的土工格栅条dx长度上的摩阻力，；
[0083]
——分别为计算乔木a的上土工格栅条621、下土工格栅条622抵抗合风力f的水平拉力时和抵抗合风力f力矩时的土工格栅条的水平拉力，；
[0084]
——分别为计算一行或一列边缘的乔木b由三角余弦曲线形状l/2长度的上土工格栅条621、下土工格栅条622和直线形布设l/2+l1长度的抵抗合风力f水平拉力时和抵抗合风力f力矩时的水平拉力，；
[0085]
——分别为乔木a的上土工格栅条621、下土工格栅条622拉力与合风力f的水平滑动稳定系数、拉力矩与合风力f力矩的抗倒伏稳定系数；
[0086]
——分别为乔木b的土工格栅条拉力与合风力f的水平滑动稳定系数、拉力矩与合风力f力矩的抗倒伏稳定系数。
[0087]
所述的土工格栅是一种土工合成材料，选用塑料土工格栅、钢塑土工格栅、玻璃纤维土工格栅和高强聚酯土工格栅中的一类或几类，而土工格栅条62是按国标或行标规定的规格型号定尺成品截取一定宽度的条形土工格栅，条宽大于土球3直径5cm~10cm。
[0088]
并且，上土工格栅条621和下土工格栅条622的型号规格相同，名称因放置位置不同而区分，上土工格栅条621以布设,布设下土工格栅622以布设，并且上土工格栅条621与下土工格栅条622相互穿插形成交接的交汇处，实际施工时，上土工格栅条621与下土工格栅条622并不相互穿插，而位于交汇处63上方即中层种植土42上方的为上层土工格栅623，位于交汇处63下方即中层种植土42下方的为下层土工格栅624，该交汇处63进行焊接或绑扎。
[0089]
所述的土工格栅环61为成品截取环形的土工格栅，内环直径大于乔木2与土球3相接处树干直径1cm～2cm，外环直径比土球3直径大5cm~10cm。内环和外环之间径向切开一处，以便土工格栅环61能套进乔木树干，该土工格栅环61与乔木树干采用土工布缠绕绑扎固定，待乔木树干长大增粗即适当松开绑扎不影响乔木正常生长，土工格栅环61外径处与土工格栅条62以超声波焊接或绑扎固定。
[0090]
所述的种植土4为适应移栽乔木2生长的土壤，肥料应充分腐熟，加土混合均匀，一般采用“浅埋高培”的方法移栽乔木，该种植土4由上层土工格栅623和下层土工格栅624分隔，下层土工格栅624下方为下层种植土41，上层土工格栅623与下层土工格栅624之间为中层种植土42，上层土工格栅623以上为上层种植土43，该三层种植土的性状相同。
[0091]
所述的乔木a为行或列中处于中间的乔木2，所述的乔木b为行或列中处于边缘的乔木2。所述的土钉7为钢质钢筋，打入绿化地1内一定长度，用于固定土工格栅条62。
[0092]
所述的乔木移栽地下抗倒伏结构的施工方法，可以平面多片纵横布置呈十字形8的土工格栅条62为例，其包括如下步骤：
[0093]
步骤一、拟定乔木移栽地下抗倒伏结构各部件的尺寸和选择有关参数
[0094]
根据设计资料和现场的气候环境条件，初拟乔木移栽地下抗倒伏结构各部件的尺寸、布置形式和选择土工格栅条62、土钉7材料以及各项安全系数；
[0095]
由公式一、公式二、公式三计算复核并确定乔木移栽地下抗倒伏结构各部件的尺寸、布置形式和选择土工格栅条62、土钉7材料以及各项安全系数；
[0096]
③
准备各部件材料，制作各部件，编制施工组织设计文件，组织施工；
[0097]
步骤二、平整绿化地、布置种植穴和施基肥
[0098]
按设计图纸测量放样，确定种植穴5基肥底面平面位置和标高以及下层种植土41的标高，用竹签或木桩标明填挖高度，包括每行每列边缘种植穴5的直线形土工格栅条底标高；
[0099]
②
平整绿化地1，开挖清理至种植穴5基肥底面，施基肥；
[0100]
③
回填种植土至下层种植土41的标高，包括回填种植土至每行每列边缘种植穴的直线形土工格栅条底标高，用小型压路机或挖掘机铲斗适度拍实；
[0101]
步骤三、铺设下层土工格栅和移栽乔木
[0102]
在已回填的种植土4的标高上按行列纵横铺设呈十字形8的土工格栅条62，包括每行每列边缘种植穴直线形的土工格栅条，该土工格栅条62可采用搭接或超声波焊接接长，搭接长度5cm～10cm：
[0103]
②
铺设土工格栅条62时要随铺随拉紧，最后在边缘种植穴5直线形土工格栅条末端用土钉7固定；
[0104]
③
乔木2运送至现场，在种植穴5内种植乔木的土球3；
[0105]
④
用木支架或钢支架临时支撑乔木2；
[0106]
步骤四、回填中层种植土和铺设上层土工格栅
[0107]
回填中层种植土42，用小型压路机或挖掘机铲斗适度拍实；
[0108]
②
在乔木2的土球3顶部放置土工格栅环61，内环与外环的径向切缝用超声波焊接或用土工布条绑扎牢固，土工格栅环61的内环与乔木树干用土工布缠绕绑扎；
[0109]
③
在相邻两株乔木2之间铺设上层土工格栅623，相互焊接或绑扎上层土工格栅623与每个土工格栅环61的外环，铺设时要随铺随拉紧，与下层土工格栅624交汇处63相互焊接或绑扎牢固；边缘种植穴曲线形土工格栅条与直线形土工格栅条交汇处用超声波焊接或绑扎牢固；
[0110]
步骤五、回填上层种植土和拆除临时支撑支架
[0111]
回填上层种植土43，用小型压路机或挖掘机铲斗适度拍实；
[0112]
②
调整乔木2垂直度，符合要求后拆除临时支撑支架；
[0113]
③
乔木2移栽完成后的初期养护按有关标准规范作业；
[0114]
所述的土工格栅条62呈
×
字形9布设就是旋转一个角度的呈十字形8的土工格栅条62布设，公式一～公式三中l由代替即可，土工格栅条62的
×
字形9或十字形8布设由风力的方向进行选择，实际施工同样按上述方法和步骤作业；如土工格栅条62为
×
字形9和十字形8这两者结合布设就是米字形的土工格栅条布设，增大了乔木2的抗倒伏安全
性能，在安全性能得到满足的前提下，尽量采用十字形8的土工格栅62布设方式，便于施工。
[0115]
所述的米字形土工格栅条布设重叠部分较多且基本上在种植区域的绿化地上布满了土工格栅，不需将定尺的土工格栅裁剪成土工格栅条，而满铺两层土工格栅，即上层土工格栅623和下层土工格栅624，布设原理与上述方法和步骤一致，但更为简化，其方法包括如下步骤：
[0116]
第一步,以各个种植穴5内乔木土球底为最低点、相邻两株乔木2中间为最高点，其余部分以乔木a的余弦曲线、进行衔接回填下层种植土41，满铺下层土工格栅624，边缘乔木b直线形土工格栅条末端用土钉固定；
[0117]
第二步，移栽乔木2并采用地上支撑临时加固乔木，在下层土工格栅624上回填中层种植土42，即相邻两株乔木2中间不填土、其余回填中层种植土42至土球3顶相平，并用小型压路机或挖掘机铲斗适度拍实；
[0118]
第三步，在每株乔木土球顶铺设土工格栅环61并与与乔木树干用土工布缠绕绑扎，满铺上层土工格栅，并与每个土工格栅环用超声波焊接或绑扎，在相邻两株乔木中间的上层土工格栅623与下层土工格栅624交汇处用超声波焊接或用土工布绑扎牢固；
[0119]
第四步，在满铺上层土工格栅上回填上层种植土43至设计高度，并用小型压路机或挖掘机铲斗适度拍实，边缘种植穴曲线形土工格栅条与直线形土工格栅条交汇处用超声波焊接或绑扎牢固，直线形土工格栅条末端用土钉7锚固。
[0120]
本实用新型所述实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外还应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围内。