一种海绵城市雨水花园水湿生木本植物水中可升降种植箱的制作方法

本发明属于水湿生木本植物水中栽培的技术领域，尤其涉及一种用于海绵城市、雨水花园、水上森林、消落带以及其它水位经常变化区域的水湿生木本植物的种植装置。

背景技术：

水湿生木本植物是指在水分过剩环境中(包括水中、沼泽或岸边潮湿地带等)能够正常生长的木本植物，这一类植物在海绵城市、雨水花园、水上森林以及其它水位经常变化区域的建设中起着景观骨架构建的决定性作用。但绝大部分水湿生木本植物初期并不能直接栽种于水中(极少数物种如池杉、落羽杉、水紫树等即便可以直接进入水位在20cm以内的水中栽培，其长势也会比较衰弱)，必须经历一个逐渐适应水湿环境的过程，而且根据不同物种的特性，这一适应过程可能持续1-3年甚至更长，这就导致这一类植物的使用受到施工工期的极大限制。另外，很大一部分水湿生木本植物虽喜水湿环境，却并不能耐受较长时间浸泡，这样就不适合消落带或者河道、湖面等水位变化频繁区域的栽培。由此带来三个方面问题，一是设计人员出于对施工工期的考虑，在景观规划之初就将大部分水湿生木本植物物种排除在树种名录之外，导致目前能实际进入水中栽培的树种仅限于池杉、落羽杉、水紫树等极少数物种；二是即便纳入景观规划树种名录，也因施工工期拉长而增加施工费用，并延迟景观形成时间；三是物种应用范围窄，在水位变化比较频繁的区域，无法进行栽植。以上三方面问题叠加，使得水湿生木本植物无法得到充分利用，相关建设的景观效果与经济、生态效应均大打折扣。

目前采用以建造“浮岛”结构的各种技术，实现了水湿生草本或小型木本植物的水上栽培，但对于相对高大的水湿生木本植物而言，各类“浮岛”技术大都无法提供足够的稳定性。

目前在水中栽植高大水湿生木本植物的主要手段是采用木桩打围填土形成小型“岛屿”后栽种，但由于“岛屿”高度固定，植物栽种要么离开水面过高，无法真正体现水中栽培理念，无法实现景观效果与生态效益；要么就需要在苗圃基地进行一定时间的水湿环境适应性栽培，然后移栽，导致工期拉长，景观效果展现延迟。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种可以在水中直接栽种水湿生木本植物，并根据水位变化进行升降调节，从而保障栽种植物适应水湿环境的种植装置。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种海绵城市雨水花园水湿生木本植物水中可升降种植箱，其包括固定装置、固定外筒及活动内筒；固定装置匹配固定于水底的河床上，固定外筒匹配固定于固定装置上，该固定外筒的顶端开设有与活动内筒相匹配的垂直套接孔；活动内筒匹配活动套接于固定外筒的垂直套接孔内，该活动内筒的顶端开设有一个开口向上的植树孔；所述植树孔内用于装填栽种水湿生木本植物的根植土；

所述垂直套接孔的孔底与活动内筒的底面之间设置有升降装置，该活动内筒通过升降装置来实现其在固定外筒的垂直套接孔内的垂直升降调节。

其中，固定装置包括至少两根垂直固定杆，所有的所述垂直固定杆以固定外筒的轴心线为轴心呈圆形阵列均匀分布于固定外筒的外周；所有的所述垂直固定杆的底端匹配插入水底的河床内用于固定；固定外筒的外侧壁上位于同一水平高度处设置有一组以其轴心线为轴心呈圆形阵列均匀分布的外筒固定耳，该组所述外筒固定耳的数量与垂直固定杆的数量相等，每个所述外筒固定耳上都开设有一个与垂直固定杆相匹配套接的外筒定位孔；一组所述外筒固定耳的所有外筒定位孔组成的圆形阵列的直径与所有的所述垂直固定杆组成的圆形阵列的直径相匹配；

所述固定外筒通过外筒定位孔与垂直固定杆一一匹配套接来实现定位。

其中，固定外筒的外侧壁上位于两个不同水平高度处各设置有一组外筒固定耳，两组所述外筒固定耳上的外筒定位孔在上下位置上一一同轴匹配对应；两组所述外筒固定耳上同轴的外筒定位孔匹配套接于一根垂直固定杆上。

其中，活动内筒的外侧壁上位于同一水平高度处也设置有一组以其轴心线为轴心呈圆形阵列均匀分布的内筒固定耳，该组所述内筒固定耳的数量也与垂直固定杆的数量相等，每个所述内筒固定耳上也都开设有一个与垂直固定杆相匹配套接的内筒定位孔；一组所述内筒固定耳的所有内筒定位孔组成的圆形阵列的直径与所有的所述垂直固定杆组成的圆形阵列的直径相匹配；活动内筒通过内筒定位孔与垂直固定杆一一匹配套接来实现定位。

其中，垂直固定杆的数量为六根。

其中，升降装置包括水垫，以及与水垫连通并外接的水管；水垫匹配设置于垂直套接孔的孔底与活动内筒的底面之间；活动内筒通过水管对水垫充水来实现其在固定外筒的垂直套接孔内的垂直上升，该活动内筒同时可以通过水管对水垫排水来实现其在固定外筒的垂直套接孔内的垂直下降。

其中，升降装置还包括自动调节装置，该自动调节装置可以通过水管对水垫进行自动充水或排水来稳定活动内筒在水面以下沉入的深度。

其中，活动内筒的外侧壁上还开设有贯通植树孔的内筒渗水孔；固定外筒的外侧壁上也开设有贯通垂直套接孔的外筒渗水孔。

其中，活动内筒的植树孔内的根植土中设置有检测装置。

其中，活动内筒的植树孔的顶部开口周边还设置有植物支撑固定座。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明可根据栽植树种对水湿环境适应期的长短需求以及栽植环境的水位变化，通过可升降装置调节栽植树木的活动内筒在水面上的高度，达到①增加物种选择范围，改变以往可选择水湿生木本植物种较少的状况；②直接进入施工工地，跨过树木原本需要在苗圃基地进行水湿环境适应性练苗的阶段，在保证存活率的前提下大幅度缩短工期；③主动适应栽植环境的水位变化(诸如消落带、暴雨或长期干旱带来的水位涨落)，扩大水湿生木本植物的应用范围。进而更好的实现其景观效果与经济、生态效益。

附图说明

图1是本发明水湿生木本植物种植装置在水垫充水后的结构示意图。

图2是本发明水湿生木本植物种植装置在水垫排水后的结构示意图。

图3是本发明一种优化水湿生木本植物种植装置在水垫充水后的结构示意图。

图4是本发明一种优化水湿生木本植物种植装置在水垫排水后的结构示意图。

图5是本发明内筒固定耳在固定内筒上分布的结构示意图。

图6是本发明外筒固定耳在活动外筒上分布的结构示意图。

图7是本发明活动内筒的外侧壁上内筒渗水孔分布的结构示意图。

图8是本发明固定外筒的外侧壁上外筒渗水孔分布的结构示意图。

附图标记说明：1、固定装置；2、固定外筒；3、活动内筒；4、升降装置；11、垂直固定杆；21、垂直套接孔；22、外筒固定耳；23、外筒渗水孔；31、植树孔；32、内筒固定耳；33、内筒渗水孔；34、植物支撑固定座；41、水垫；42、水管；221、外筒定位孔；321、内筒定位孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

图1是本发明水湿生木本植物种植装置在水垫充水后的结构示意图，主要体现了本海绵城市雨水花园水湿生木本植物水中可升降种植箱是由固定装置1、固定外筒2、活动外筒3及升降装置4组成的，及其它们之间的连接关系；并着重反映了升降装置4是由水垫41及水管42组成的；图2是本发明水湿生木本植物种植装置在水垫排水后的结构示意图，体现了本产品在水垫41排水后的结构状态；图3是本发明一种优化水湿生木本植物种植装置在水垫充水后的结构示意图，重点反映了活动内筒也带有内筒固定耳32的引导结构；图4是本发明一种优化水湿生木本植物种植装置在水垫排水后的结构示意图，也体现了产品在水垫41排水后的结构状态；图5是本发明内筒固定耳在固定内筒上分布的结构示意图，图6是本发明外筒固定耳在活动外筒上分布的结构示意图，反映了垂直固定杆11、外筒固定耳22及内筒固定耳32的数量都为六个及它们的分布情况。

本发明海绵城市雨水花园水湿生木本植物水中可升降种植箱的结构如图1、图2、图3及图4所示，该海绵城市雨水花园水湿生木本植物水中可升降种植箱包括固定装置1、固定外筒2及活动内筒3；固定装置1匹配固定于水底的河床上，固定外筒2匹配固定于固定装置1上，该固定外筒2的顶端开设有与活动内筒3相匹配的垂直套接孔21；活动内筒3匹配活动套接于固定外筒2的垂直套接孔21内，该活动内筒3的顶端开设有一个开口向上的植树孔31；所述植树孔31内用于装填栽种水湿生木本植物的根植土；所述垂直套接孔21的孔底与活动内筒3的底面之间设置有升降装置4，该活动内筒3通过升降装置4来实现其在固定外筒2的垂直套接孔21内的垂直升降调节。本发明采用上述结构，可以通过升降装置控制栽种有水湿生木本植物的活动内筒在水面上进行升降运动；既可以通过逐步降低活动内筒来控制水湿生木本植物逐步深入水中，从而让水湿生木本植物逐渐适应移栽后的水体新环境来达到极高存活率，使得水湿生木本植物无需中间适应栽种而直接一步移栽到位，让新环境的绿化可以一步到位，避免出现一段时间内空旷萧条的景象；又可以在水位线发生变化时，通过升降装置调整活动内筒升降来保证水湿生木本植物栽种在水面的位置始终如一，有效避免水面没过水湿生木本植物过多或水体浸没水湿生木本植物过少导致水湿生木本植物无法适应而死亡的情况出现。

如图1、图2、图3及图4所示，本实施例中，固定装置1包括至少两根垂直固定杆11，所有的所述垂直固定杆11以固定外筒2的轴心线为轴心呈圆形阵列均匀分布于固定外筒2的外周；所有的所述垂直固定杆11的底端匹配插入水底的河床内用于固定；其中，垂直固定杆11是通过插入河床的淤泥中一定深度来实现固定的；而如果是由人工浇铸的水池，可以通过在浇铸过程中同时插入垂直固定杆11来实现一体连接式固定结构；固定外筒2的外侧壁上位于同一水平高度处设置有一组以其轴心线为轴心呈圆形阵列均匀分布的外筒固定耳22，该组所述外筒固定耳22的数量与垂直固定杆11的数量相等，每个所述外筒固定耳22上都开设有一个与垂直固定杆11相匹配套接的外筒定位孔221；一组所述外筒固定耳22的所有外筒定位孔221组成的圆形阵列的直径与所有的所述垂直固定杆11组成的圆形阵列的直径相匹配；所述固定外筒2通过外筒定位孔221与垂直固定杆11一一匹配套接来实现定位，并通过固定外筒2的自重沉入水底至河床上，既结构简单，又使用方便。

如图3、图4及图5所示，本实施例中，固定外筒2的外侧壁上位于两个不同水平高度处各设置有一组外筒固定耳22，两组所述外筒固定耳22上的外筒定位孔221在上下位置上一一同轴匹配对应；两组所述外筒固定耳22上同轴的外筒定位孔221匹配套接于一根垂直固定杆11上。其中，如图1、图2及图5所示，固定外筒2的外侧壁上位于三个不同水平高度处各设置有一组外筒固定耳22，三组所述外筒固定耳22上的外筒定位孔221在上下位置上一一同轴匹配对应；三组所述外筒固定耳22上同轴的三个外筒定位孔221匹配套接于一根垂直固定杆11上。以上多组不同高度的外筒固定耳22的设置，可以使得固定外筒2的固定更加牢固稳定。

如图3、图4及图6所示，本实施例中，活动内筒3的外侧壁上位于同一水平高度处也设置有一组以其轴心线为轴心呈圆形阵列均匀分布的内筒固定耳32，该组所述内筒固定耳32的数量也与垂直固定杆11的数量相等，每个所述内筒固定耳32上也都开设有一个与垂直固定杆11相匹配套接的内筒定位孔321；一组所述内筒固定耳32的所有内筒定位孔321组成的圆形阵列的直径与所有的所述垂直固定杆11组成的圆形阵列的直径相匹配；活动内筒3通过内筒定位孔321与垂直固定杆11一一匹配套接来实现定位。本发明的活动内筒3也设置一组内筒固定耳32，可以对活动内筒3的垂直活动起到引导及稳定的作用。

如图5及图6所示，本实施例中，垂直固定杆11的数量为六根，相对应的每组不同高度的外筒固定耳22的数量也为六个，一组分布于活动内筒3上的内筒固定耳32的数量也为六个。

如图1、图2、图3及图4所示，本实施例中，升降装置4包括水垫41，以及与水垫41连通并外接的水管42；水垫41匹配设置于垂直套接孔21的孔底与活动内筒3的底面之间；活动内筒3通过水管42对水垫41充水来实现其在固定外筒2的垂直套接孔21内的垂直上升，该活动内筒3同时可以通过水管42对水垫41排水来实现其在固定外筒2的垂直套接孔21内的垂直下降，既结构简单，又方便实用。

本实施例中，升降装置4还包括自动调节装置，该自动调节装置可以通过水管42对水垫41进行自动充水或排水来稳定活动内筒3在水面以下沉入的深度。其中，自动调节装置可以把水管42的开口端设置两个，一个开口端上匹配连接一个阀门开关，另一个开口端上匹配连接一个抽水机，该抽水机的抽水管插入水中；同时通过一个及时检测装置控制连接一个控制单元，该控制单元还分别控制连接阀门开关及抽水机的开关。其中，及时检测装置可以是在活动内筒3的外壁上设置一个水压检测装置；当水面上升，水压检测装置在水面以下的深度加大，在水压检测超过一定值时，反应到控制单元控制抽水机启动工作，抽水机从水中抽水通过水管42进入水垫41内，从而水垫41膨胀顶起活动内筒3向上运动，直到水压检测装置检测的水压低于一定值时控制抽水机断电停机；当水面下降，水压检测装置在水面以下的深度减小，在水压检测低于一定值时，反应到控制单元控制阀门开关打开，水垫41在活动内筒3的自重挤压下其内部的水通过水管42从阀门开关处排出，水垫41收缩并带动活动内筒3向下运动，直到水压检测装置检测的水压稳定到一定值时控制阀门开关关闭。另外，及时检测装置也可以是其他相关的检测结构，如马桶中浮球联动机构作为机械开关来控制阀门开关及抽水机启停等。

如图7所示，本实施例中，活动内筒3的外侧壁上还开设有贯通植树孔31的内筒渗水孔33，可以通过该内筒渗水孔33让水渗透进入活动内筒3的植树孔31内，从而保证植树孔31内的根植土可以被充分浸透，满足水湿生木本植物的水生种植环境的要求；固定外筒2的外侧壁上也开设有贯通垂直套接孔21的外筒渗水孔23，既在保证强度的基础上减少自重，方便移动，又便于水进入垂直套接孔21内，减少下沉时的浮力作用，方便安装。

本实施例中，活动内筒3的植树孔31内的根植土中设置有检测装置。其中，检测装置可以是直接插入根植土中的玻璃棒，用于直接观察水湿生木本植物根系的生长情况；检测装置也可以是带摄像头的探测棒，也是用于插入根植土中直观查看水湿生木本植物的根系生长状况。另外，检测装置还可以是湿度探测棒、温度探测棒、ph值探测棒等，可以直接测量根植土的湿度、温度、ph值等数据，用于实验检测并随时调整。

本实施例中，本产品的固定外筒2及活动内筒3是由玻璃材料制成的，便于直接观察；而垂直固定杆11为镀锌钢管，简单又牢固。

如图7所示，本实施例中，活动内筒3的植树孔31的顶部开口周边还设置有植物支撑固定座34，用于固定支撑植物的固定杆。其中，植物支撑固定座34可以为l形折弯板，该l形折弯板的两个面上都开设有通孔或螺纹孔；l形折弯板的一面可以通过螺栓利用通孔或螺纹孔来与活动内筒3的植树孔31的顶部开口周边固定，该l形折弯板的另一面垂直向上分布，也通过螺栓利用通孔或螺纹孔来固定支撑植物的固定杆。另外，植物支撑固定座34至少有三个，所有的植物支撑固定座34以活动内筒3的轴心为轴心线呈圆形阵列均匀分布。

以上仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。