一种复合功能多空间柔性生物浮床的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属水利工程及环境工程技术领域，尤其涉及把水生植物或改良的陆生植物种植到以高分子材料或无机非金属材料为载体的水体上，进行原位修复富营养化水体，净化水质的一种复合功能多空间柔性生物浮床。
【背景技术】
[0002]目前，对于人工生物浮床的研究大多集中在植被对水中污染物的去除能力、植被能否越冬、人工浮体的材料等方面。尤其在植被选择以及去除能力方面，国内外学者都做了大量的研究。而对于生物浮体的结构、生物浮体的抗冲击、抗倾覆等性能方面研究较少。根据文献介绍，目前生物浮床浮体通过大量的试验研究，从最初的“泡沫”浮床发展到后来的瓶栽浮床、竹式生物浮床、可再生材料浮床、叠式浮床以及组合浮床等六代生物浮床。选用的浮体材料也从“泡沫”材料逐渐向环境友好型、成本低廉型等综合性方向发展，大大推动了生物浮岛研究成果的可应用性。目前浮床的浮体一般采用高分子材料或者无机非金属材料制成的小型刚性结构，面积在2~6m2之间，小型刚性结构的生物浮床具有较为稳定的单体，可以按照设定图案或结构对单体进行拼接，这种组合性生物浮床具有很好的兼容性，制作过程具有规模化、产业化特点，并且运输较为方便。但是，刚性浮体结构的浮床在应用过程中仍然存在着诸多的问题，例如由于刚性结构消能性能较差，水中长时期受到风荷载、水荷载的条件下，刚性结构容易受到破坏，造成生物浮床使用寿命减少，结构破坏，其中在风力、水流的作用下，生物浮床材料将会解散，并对水体产生二次污染。可再生材料浮床采用无机生物载体，如陶粒、蛭石、泡沫玻璃、多孔陶瓷等，替代有污染的高分子载体，对保护环境、走可持续发展道路有重要意义，具有广阔的发展前景，但由于造价高，目前仍局限于实验室研究。
【发明内容】
[0003]本实用新型综合考虑了目前生物浮床刚性浮体结构单一、抗风浪冲击性能差等方面的不足，考虑经济成本，提出了一种复合功能多空间柔性生物浮床。实现本发明所采取的技术方案是:一种复合功能多空间柔性生物浮床，其特征在于:该浮床设有四个空间，第一空间为根系保护空间，底部为防鱼纱网，与整个框架形成一个较大的防鱼咬根系保护空间，顶部由第一土工格栅组成；第二空间为浮体空间，底部结构即为第一空间的顶部第一土工格栅，中部结构由第一 PPR管链接第一聚氯乙烯浮球组成，主要作用提供生物浮床的浮力，形成柔性生物浮床结构，还可以提供根系的生长空间，起到保护作用；顶部为第二土工格栅，提供箍筋作用，保障整个浮体的完整性；第三空间为土壤荷载空间，底部结构为第二空间的顶部第二土工格栅，并在第二土工格栅的基础上覆盖双层土工布，防治土体流失；中部结构由第二 PPR管链接第二聚氯乙烯浮球组成形成浮体，主要功能是提供土壤荷载空间，其次可以增加浮床的浮力；顶部为第三土工格栅，提供箍筋作用，进一步保障整个浮体的完整性；第四空间为生长空间，底部结构为第三空间顶部的第三土工格栅，四周利用第三PPR管链接第三聚氯乙烯浮球形成浮体框架，外部由土工布包裹包扎，形成水生植被的生长空间，并起到防浪的作用，保护土体不被冲走。
[0004]本实用新型由浮体、浮体箍筋及载体三个部分构成；所述浮体部分选择聚氯乙烯浮球和PPR管拼接组成，通过连接形成长方形框架；所述浮体箍筋部分选择抗拉土工格栅作为整个生物浮床的箍筋，有效保障浮体的完整性；所述载体部分，主要包括土工布、防鱼纱网等；选择土工布作为营养土体的载体，有效防止土体的流失；防鱼纱网的目的是防止水生植物的根系生长超过浮体格栅的保护空间后被水体中的鱼类撕咬。上述三个部分利用防紫外线照射的尼龙绳进行绑扎，并留有和单体浮床的链接接口和固定接口。
[0005]本实用新型重点提高了生物浮床在水体中长期的整体性、稳定性、抗冲击等性能；同时承载负荷综合考虑了基质的重量和植株的生长增重。
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型的结构示意图；
[0007]图2是本实用新型PPR管与氯乙烯浮球的链接示意图。
[0008]图中，1、防鱼纱网，2、第一土工格栅，3、第一 PPR管，4、第一聚氯乙烯浮球，5、第二土工格栅，6、土工布，7、第二 PPR管，8、第二聚氯乙烯浮球，9、第三土工格栅，10、第三PPR管，11、第三聚氯乙稀浮球，12、水生植被，13、营养土层。
【具体实施方式】
[0009]参照附图，一种复合功能多空间柔性生物浮床，其特征在于:该浮床设有四个空间，第一空间为根系保护空间，底部为防鱼纱网1，与整个框架形成一个较大的防鱼咬根系保护空间，顶部由第一土工格栅2组成；第二空间为浮体空间，底部结构即为第一空间的顶部第一土工格栅，中部结构由第一 PPR管3链接第一聚氯乙烯浮球4组成，主要作用提供生物浮床的浮力，形成柔性生物浮床结构，还可以提供根系的生长空间，起到保护作用；顶部为第二土工格栅5，提供箍筋作用，保障整个浮体的完整性；第三空间为土壤荷载空间，底部结构为第二空间的顶部第二土工格栅5，并在第二土工格栅5的基础上覆盖双层土工布6，防治土体流失；中部结构由第二 PPR管7链接第二聚氯乙烯浮球8组成形成浮体，主要功能是提供土壤荷载空间，其次可以增加浮床的浮力；顶部为第三土工格栅9，提供箍筋作用，进一步保障整个浮体的完整性；第四空间为生长空间，底部结构为第三空间顶部的第三土工格栅9，四周利用第三PPR管10链接第三聚氯乙烯浮球11形成浮体框架，外部由土工布6包裹包扎，形成水生植被的生长空间，并起到防浪的作用，保护土体不被冲走。
[0010]本实用新型由浮体、浮体箍筋及载体三个部分构成；所述浮体部分选择聚氯乙烯浮球和PPR管拼接组成，通过连接形成长方形框架；所述浮体箍筋部分选择抗拉土工格栅作为整个生物浮床的箍筋，有效保障浮体的完整性；所述载体部分，主要包括土工布、防鱼纱网等；选择土工布作为营养土体的载体，有效防止土体的流失；防鱼纱网的目的是防止水生植物的根系生长超过浮体格栅的保护空间后被水体中的鱼类撕咬。上述三个部分利用防紫外线照射的尼龙绳进行绑扎，并留有和单体浮床的链接接口和固定接口。
[0011]本实用新型特点如下:
[0012]1、选择PPR管连接聚氯乙烯浮球形成浮体框架，形成柔性生物浮床结构，可以消减风浪带来的冲力能量；
[0013]2、本浮床采用的双向拉伸土工格栅是以聚丙烯为主要原材料，通过挤出、纵向、横向拉伸形成的一种高强度箍筋。该材料在纵向和横向上有很大的拉伸强度，对浮床整体的稳定性和抗冲击性具有重要作用。
[0014]3、生物浮床一般采用无土栽培技术，但由于北方冬季寒冷，植物无法越冬，必须将浮床搬离水面，选择岸上室内越冬，这就增加了管理维护的成本。考虑到浮床的耐久性，除了选择耐寒多年生挺水植物外，本浮床中层以上采用土工布包围承载1cm厚的营养土，土工布的防渗性保证营养土不渗入水中。对于某些耐寒植物而言，根茎可潜入营养土中休眠越冬，营养土为植物在冬季存活提供了一定的保温效能。
[0015]4、创新根系生长空间和根系保护区，中层以下部分综合考虑了植物根系的生长空间和根系保护空间。
【主权项】
1.一种复合功能多空间柔性生物浮床，其特征在于:该浮床设有四个空间，第一空间为根系保护空间，底部为防鱼纱网(1)，与整个框架形成一个较大的防鱼咬根系保护空间，顶部由第一土工格栅(2)组成；第二空间为浮体空间，底部结构即为第一空间的顶部第一土工格栅(2)，中部结构由第一 PPR管(3)链接第一聚氯乙烯浮球(4)组成，主要作用提供生物浮床的浮力，形成柔性生物浮床结构，还可以提供根系的生长空间，起到保护作用；顶部为第二土工格栅(5)，提供箍筋作用，保障整个浮体的完整性；第三空间为土壤荷载空间，底部结构为第二空间的顶部第二土工格栅(5)，并在第二土工格栅(5)的基础上覆盖双层土工布(6)，防治土体流失；中部结构由第二 PPR管(7)链接第二聚氯乙烯浮球(8)组成形成浮体，主要功能是提供土壤荷载空间，其次可以增加浮床的浮力；顶部为第三土工格栅(9)，提供箍筋作用，进一步保障整个浮体的完整性；第四空间为生长空间，底部结构为第三空间顶部的第三土工格栅(9)，四周利用第三PPR管(10)链接第三聚氯乙烯浮球(11)形成浮体框架，外部由土工布(6)包裹包扎，形成水生植被的生长空间，并起到防浪的作用，保护土体不被冲走。
【专利摘要】本实用新型涉及一种复合功能多空间柔性生物浮床，该浮床设有四个空间，第一空间为根系保护空间，底部为防鱼纱网（1），顶部由第一土工格栅（2）；第二空间为浮体空间，底部为第一空间的第一土工格栅（2），中部由第一PPR管（3）链接第一聚氯乙烯浮球（4）组成，顶部为第二土工格栅（5），第三空间为土壤荷载空间，底部为第二土工格栅（5），并覆盖双层土工布（6），中部结构由第二PPR管（7）链接第二聚氯乙烯浮球（8），顶部为第三土工格栅（9），第四空间为生长空间，底部结构为第三空间顶部的第三土工格栅（9），四周利用第三PPR管（10）链接第三聚氯乙烯浮球（11）形成浮体框架，外部由土工布（6）包裹包扎，形成水生植被的生长空间。
【IPC分类】C02F3/32
【公开号】CN204752332
【申请号】CN201520430202
【发明人】田守岗, 陈学群, 唐漪, 黄继文, 田婵娟, 李福林, 宋玉田, 田志刚
【申请人】山东省水利科学研究院
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月23日