生态梯装置及制作方法与流程

本发明涉及边坡生态修复技术领域，具体涉及一种生态梯装置及制作方法。

背景技术：

随着国内经济社会的快速发展，我国对于公路、铁路以及水利工程等基础设施的建设越来越重视。在进行边坡防护时，不仅要依靠物理工程来确保边坡的防护效果，还要注重生态修复措施的应用，以此来提高边坡生态环境质量以及边坡景观工程的视觉效果。生态修复技术的应用，不仅可以起到良好的防护作用，提高工程环境质量，使边坡防护与环境保护相协调，还可以降低边坡防护治理的经济成本。在边坡生态修复中要树立尊重自然、恢复生态的概念，实现生态防护工程的自支撑、自组织和自我修复。

高铁路基边坡绿化建设是绿色铁路的重要内容，当前的主要技术趋势是在保证结构安全的前提下减少钢筋混凝土用量，同时增加植物防护内容。目前应用广泛的是植生袋边坡植被修复技术和生态棒辅助防护技术。植生袋边坡植被修复技术是在植生袋中装入植生土，把植生袋、联结扣、木杆件、加筋格栅等构件按照一定规则相互联接组成稳定的软体边坡，既可以稳定边坡，又可以让植物快速生长。植生袋中的种植土可以为各种草本和木本植物提供良性生长的土壤环境，不易流失，施工简易，且可以堆垒成任何贴合坡体的形状，多适用于坡度不大于1:1的稳定坡面土质边坡、植被生长情况理想的情况；生态棒采用不可降解土工合成材料制成，直径为10-15cm，棒体内充填植生基质材料，在挂网喷播中部分整体岩石坡面采用生态棒加固来防护，生态棒辅助防护技术主要依靠生态棒特有的柔性特点，在坡面按一定距离横向布置生态棒，形成一定的微地形，生态棒是分割坡面、稳定后期的喷播基材。现有植生袋中均采用塑料制品的无纺土工布，成本高，降解速度慢，对于生态环境有一定影响，同时无纺布植生袋网眼密，难以生长双子叶植物；生态棒是由聚丙烯人造纤维经交叉铺网针刺成型的高强度无纺土工材料，影响环境，且属于边坡生态修复的辅助装置，其间采用客土喷播。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种生态梯装置和制作方法。本方案提出采用竹排制作层级型生态梯，生态环保，具有良好的景观性，且施工周期快，成型后减轻坡面受雨水冲刷的水土流失，有益于植物生长，便于养护。竹材是天然环保材料，且力学性能优良，具有良好的耐久性与稳定性，因此，由竹排组装的生态梯是环境友好型的边坡生态修复装置；生态梯组装可在工厂进行，边坡现场只需进行生态梯锚固，由此提高了现场施工效率；生态梯内可进行丰富多样的植物配置方案，形成良好的景观效果，且层级式生态梯本身兼具几何美观，尤为适用于景观效果要求高的边坡，例如高铁站台附近路基边坡。

本发明采用如下的技术方案实现：

本发明的第一方面提供了一种用于边坡生态修复的生态梯装置，包括多个单层围栏、多个生态梯紧固螺栓和多个木杆件；

所述单层围栏包括一个前围栏和两个侧围栏，所述两个侧围栏分别固定在所述前围栏的两边最外侧，并与前围栏垂直；

所述生态梯紧固螺栓用于固定相邻两个所述单层围栏；

所述木杆件用于将每个单层围栏固定在边坡的相应位置，所述前围栏在边坡坡面竖直放置并与水平面垂直，所述两个侧围栏与前围栏垂直并与边坡坡面垂直放置。

进一步的，所述前围栏包括原竹材料和第一紧固螺栓，所述侧围栏包括原竹材料和第二紧固螺栓；

所述前围栏是板状结构，所述前围栏中的每根原竹材料横向放置在边坡坡面上且相邻所述原竹材料之间无缝并排排列，由第一紧固螺栓将前围栏的每根原竹材料固定在一起；

所述侧围栏是板状结构，所述侧围栏中的每根原竹材料纵向放置在边坡坡面上且相邻所述原竹材料之间无缝并排排列，由第二紧固螺栓将侧围栏的每根原竹材料固定在一起；

所述第二紧固螺栓同时将所述前围栏和所述侧围栏固定在一起。

进一步的，所述侧围栏的底面紧贴所述边坡坡面放置，所述侧围栏是与所述边坡坡面角度相同的斜梯。

进一步的，所述第一紧固螺栓和第二紧固螺栓的直径不小于20mm，所述第一紧固螺栓不少于4个，所述第二紧固螺栓为1或2个；

所述原竹材料直径不小于8cm；

所述前围栏的长度为2-5m，高度为20-30cm；

所述侧围栏的宽度为40-50cm，最高处高度为20-30cm；

所述边坡坡面角度≤1:1.25。

进一步的，所述木杆件打入所述前围栏中，每个前围栏使用2-4根木杆件；

相邻两层所述木杆件的位置交错布置；

所述木杆件竖直打入所述边坡中，与相应位置的地面垂直。

进一步的，所述木杆件为截面尺寸不小于40mm×40mm的方木；

所述前围栏上的相邻两个木杆件之间的间距是1-2m；

所述木杆件的长度不小于1m。

本发明的第二方面提供了一种用于边坡生态修复的生态梯装置的制作方法，包括如下步骤：

组装生态梯单层围栏；

应用木杆件将每个生态梯单层围栏固定在边坡上，且单层围栏的前围栏在边坡坡面竖直放置并与水平面垂直，单层围栏的两个侧围栏与前围栏垂直并与边坡坡面垂直放置。

进一步的，所述组装生态梯单层围栏的步骤包括：

应用第一紧固螺栓将所述前围栏的每根原竹材料固定在一起，制作成板状结构的前围栏；

应用第二紧固螺栓将所述侧围栏的每根原竹材料固定在一起，制作成板状结构的侧围栏，所述第二紧固螺栓同时将所述前围栏和所述侧围栏固定在一起，两个所述侧围栏分别固定在所述前围栏的两边最外侧且与前围栏垂直；

将所述侧围栏切削成与坡面相同角度的斜梯。

进一步的，所述应用木杆件将每个生态梯单层围栏固定在边坡上，且单层围栏的前围栏在边坡坡面竖直放置并与水平面垂直，单层围栏的两个侧围栏与前围栏垂直并与边坡坡面垂直放置的步骤包括：

将所述单层围栏放置到边坡坡面的相应位置，所述单层围栏的前围栏在边坡坡面竖直放置并与水平面垂直，单层围栏的两个侧围栏与前围栏垂直并与边坡坡面垂直；

在所述前围栏中打入所述木杆件，所述木杆件竖直打入所述边坡中，与相应位置的地面垂直

进一步的，还包括如下步骤：采用人工或机械方式将种植土喷洒于生态梯的每个单层围栏内；

平整土体表面，与对应的单层围栏持平；

在种植土表面种植植物；

在生态梯装置上铺盖一层无纺布，浇水养护。

与现有技术相比，本发明有如下有益的技术效果：

(1)采用竹排制作层级型生态梯，生态环保，具有良好的景观性，且施工周期快，成型后减轻坡面受雨水冲刷的水土流失，有益于植物生长，便于养护。

(2)竹材是天然环保材料，且力学性能优良，具有良好的耐久性与稳定性，因此，由竹排组装的生态梯是环境友好型的边坡生态修复装置；

(3)生态梯组装可在工厂进行，边坡现场只需进行生态梯锚固，由此提高了现场施工效率；

(4)生态梯内可进行丰富多样的植物配置方案，形成良好的景观效果，且层级式生态梯本身兼具几何美观，尤为适用于景观效果要求高的边坡，例如高铁站台附近路基边坡。

附图说明

图1是本发明的生态梯的俯视图；

图2是本发明的生态梯剖面示意图；

图3是本发明的生态梯分层示意图；

图4是本发明的生态梯前围栏结构示意图；

图5是本发明的生态梯侧围栏结构示意图；

图6是本发明的用于边坡生态修复的生态梯装置的制作方法的具体流程示意图；

图7是本发明的组装生态梯单层围栏的方法流程图；

图8是本发明的应用木杆件将每个生态梯单层围栏固定在边坡上，且单层围栏的前围栏在边坡坡面竖直放置，单层围栏的两个侧围栏与前围栏垂直并与边坡坡面垂直放置的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明的第一方面提供了一种用于边坡生态修复的生态梯装置，生态梯装置放置在边坡上，边坡的坡度小于1:1.25。

如图1、图2和图3所示，生态梯装置10包括多个单层围栏100、多个生态梯紧固螺栓200和多个木杆件300。木杆件300用于将每个单层围栏100固定在边坡的相应位置，从而将整个生态梯固定在边坡上。在每个单层围栏100内都喷洒种植土，并种植相应植物。

相邻两个单层围栏100用生态梯紧固螺栓200固定在一起，单层围栏100包括一个前围栏110、两个侧围栏120，前围栏110在边坡坡面竖直放置并与水平面垂直，两个侧围栏120分别固定在前围栏110的两边最外侧，与前围栏110垂直并与坡面垂直放置。前围栏110包括第一紧固螺栓111，侧围栏120包括第二紧固螺栓121；前围栏110和两个侧围栏120都是由原竹材料制成的板状结构，木杆件300是方木材料，采用的原竹材料含水率不大于8％，长度大于3m，直径不小于8cm，材质良好，无裂缝。

单层围栏100放置到坡面相应位置，木杆件300用于将其固定在坡面上，避免滑移；将木杆件300打入前围栏110中，并将木杆件300竖直打入边坡中，木杆件300与相应位置的地面垂直，每个前围栏110使用2-3根木杆件300，且相邻两层前围栏110的木杆件300的位置交错布置，如图3所示。

木杆件300采用截面不小于40mm×40mm的方木材料，前围栏110上的相邻两个木杆件300之间的间距是1-2m，木杆件300的长度不小于1m，木杆件300的外露部分采用防腐涂料处理。

如图4所示，前围栏110中的每根原竹材料横向放置在边坡上且相邻原竹材料之间无缝并排排列，由第一紧固螺栓111将前围栏110的每根原竹材料固定在一起，制作成板状结构的前围栏110，前围栏110的长度为2-5m，高度为20-30cm；如图5所示，侧围栏120中的每根原竹材料纵向放置在边坡上且相邻原竹材料之间无缝并排排列，应用第二紧固螺栓121将侧围栏120的每根原竹材料固定在一起，制作成板状结构的侧围栏120，侧围栏120的放置在边坡上的底面紧贴边坡坡面，侧围栏120是与坡面角度(≤1:1.25)相同的斜梯，侧围栏120的宽度为40-50cm、最高处高度为20-30cm；同时应用第二紧固螺栓121将前围栏110和侧围栏120固定在一起连接成整体，一个前围栏110和两个侧围栏120组合成生态梯单层围栏100，单层围栏100的长度为2-5m，高度为20-30cm，宽度为40-50cm。

每个单层围栏100上的第一紧固螺栓111直径不小于20mm，采用外涂防锈漆防锈处理，每个前围栏110应用间距不大于1m的第一紧固螺栓111；每个单层围栏100上的第二紧固螺栓121直径不小于20mm，采用外涂防锈漆防锈处理，第二紧固螺栓121为1或2根。

采用人工或机械方式将种植土喷洒于生态梯的每个单层围栏100内，并平整土体表面，生态梯的每个单层围栏100的土体表面与相对应的单层围栏100持平，种植草本与灌木植物，将草本植物的种子撒在种植土表面，灌木植物的种子采用穴种或沟种方式。

在生态梯上铺盖一层无纺布以遮阳保水，并进行相应浇水养护。

综上为本发明的一种用于边坡生态修复的生态梯装置的详细描述。

本发明的第二方面提供了一种用于边坡生态修复的生态梯装置的制作方法，包括如下步骤，如图6所示：

步骤s100，组装生态梯单层围栏。

具体的，包括如下步骤，如图7所示：

步骤s110,应用第一紧固螺栓将所述前围栏的每根原竹材料固定在一起，制作成板状结构的前围栏。

具体的，前围栏中的每根原竹材料横向放置在边坡上且相邻原竹材料之间无缝并排排列。

步骤s120,应用第二紧固螺栓将所述侧围栏的每根原竹材料固定在一起，制作成板状结构的侧围栏，所述第二紧固螺栓同时将所述前围栏和所述侧围栏固定在一起，两个所述侧围栏分别固定在所述前围栏的两边最外侧且与前围栏垂直。

具体的，侧围栏中的每根原竹材料纵向放置在边坡上且相邻原竹材料之间无缝并排排列。

具体的，原竹材料含水率不大于8％，长度大于3m，直径不小于8cm，材质良好，无裂缝。

第一紧固螺栓和第二紧固螺栓的直径不小于20mm，采用外涂防锈漆防锈处理；前围栏应用间距不大于1m的第一紧固螺栓，侧围栏应用1-2根第二紧固螺栓，第二紧固螺栓同时连接前围栏与侧围栏。

步骤s130,将所述侧围栏切削成与坡面相同角度的斜梯。

具体的，侧围栏的放置在边坡上的底面紧贴边坡坡面，侧围栏是与坡面角度(≤1:1.25)相同的斜梯。

具体的，前围栏的长度为2-5m，高度为20-30cm；侧围栏宽度为40-50cm，最高处高度为20-30cm；单层围栏100长度为2-5m，高度为20-30cm，宽度为40-50cm。

步骤s200,应用木杆件将每个生态梯单层围栏固定在边坡上，且单层围栏的前围栏在边坡坡面竖直放置并与水平面垂直，单层围栏的两个侧围栏与前围栏垂直并与边坡坡面垂直放置。

具体的，生态梯适用于坡度小于1:1.25的缓坡，将单层围栏放置到坡面相应位置，采用木杆件将其固定在坡面上，避免滑移。

具体的，包括以下步骤：

步骤s210,将所述单层围栏放置到边坡坡面的相应位置，所述单层围栏的前围栏在边坡坡面竖直放置并与水平面垂直，单层围栏的两个侧围栏与前围栏垂直并与边坡坡面垂直放置。

步骤s220,在所述前围栏中打入所述木杆件，所述木杆件竖直打入所述边坡中，与相应位置的地面垂直。

具体的，每个前围栏用2-4根木杆件，且上下相邻两层前围栏的钢筋木杆件位置交错布置。

木杆件采用截面不小于40mm×40mm的方木，间距1-2m，木杆件长度不小于1m，木杆件外露部分需采用外涂防腐涂料处理。

然后，洒土和种植植物：

采用人工或机械方式将种植土喷洒于生态梯的每个单层围栏内；

平整土体表面，与对应的单层围栏持平；

在种植土表面种植植物；具体的，植物为草本与灌木植物，草本植物的种子撒在种植土表面，灌木植物的种子可采用穴种或沟种方式；

最后,在生态梯上铺盖一层无纺布，浇水养护。

具体的，在生态梯上铺盖一层无纺布以遮阳保水，并进行相应浇水养护。

生态梯内植物配置：生态梯可选用草本类、灌木类与花草类的植物配置，形成良好的景观效果，例如草灌型植物群落配置及观赏型植物群落配置。

下面以一个具体的实施例来进一步说明和检测本发明的用于边坡修复的生态梯装置和制作方法。

生态梯装置的相邻两个单层围栏用生态梯紧固螺栓固定在一起，单层围栏包括一个前围栏和两个侧围栏，前围栏在坡面竖直放置，两个侧围栏分别固定在前围栏的两边最外侧，与前围栏垂直并与坡面垂直放置。单层围栏放置到坡面相应位置，木杆件将其固定在坡面上，避免滑移，在前围栏中打入木杆件，木杆件竖直打入所述边坡中与相应位置的地面垂直，每个前围栏使用3根木杆件，且相邻两层前围栏的木杆件的位置交错布置。

前围栏和两个侧围栏都是由原竹材料制成的板状结构，采用的原竹材料含水率6％，长度3.8m，外直径8.2cm，材质良好，无裂缝。木杆件采用截面不小于40mm×40mm的方木，前围栏上的相邻两根木杆件之间的间距是1.6m，木杆件的长度1.2m，木杆件的外露部分采用外涂防腐涂料处理。

前围栏中的每根原竹材料横向放置在边坡上且相邻原竹材料之间无缝并排排列，由第一紧固螺栓将前围栏的每根原竹材料固定在一起，制作成板状结构的前围栏，前围栏的长度为3m，高度为26cm；侧围栏中的每根原竹材料纵向放置在边坡上且相邻原竹材料之间无缝并排排列，应用第二紧固螺栓将侧围栏的每根原竹材料固定在一起，制作成板状结构的侧围栏，侧围栏的放置在边坡上的底面紧贴边坡坡面，侧围栏是与坡面角度相同的斜梯，侧围栏的宽度为45cm、最高处高度为26cm；同时应用第二紧固螺栓将前围栏和侧围栏固定在一起连接成整体，一个前围栏和两个侧围栏组合成生态梯单层围栏，单层围栏的长度为3m，高度为26cm，宽度为45cm。

每个单层围栏上的第一紧固螺栓直径不小于20mm，采用外涂防锈漆防锈处理，每个前围栏应用4根第一紧固螺栓；每个单层围栏上的第二紧固螺栓直径是23mm，采用外涂防锈漆防锈处理，第二紧固螺栓2根。

按上述结构和参数制作所述生态梯装置，采用人工或机械方式将种植土喷洒于生态梯的每个单层围栏内，并平整土体表面，生态梯的每个单层围栏的土体表面与相对应的单层围栏持平，将草本灌木植物的种子撒在种植土表面，灌木植物的种子采用穴种方式。在生态梯上铺盖一层无纺布以遮阳保水，并进行相应浇水养护。生态梯选用草灌型植物群落配置及观赏型植物群落配置。竹材力学性能优良，具有良好的耐久性与稳定性，种植植物后，具有良好的景观性，成型后减轻坡面受雨水冲刷的水土流失，植物生长的很好，便于养护，实际将生态梯组装在工厂进行，边坡现场进行生态梯锚固，现场施工效率大大提高。

综上所述，本发明提供了一种用于边坡生态修复的生态梯装置及制作方法，包括多个单层围栏、多个生态梯紧固螺栓和多个木杆件；所述单层围栏包括一个前围栏和两个侧围栏，所述两个侧围栏分别固定在前围栏的两边最外侧，并与前围栏垂直；所述生态梯紧固螺栓用于固定相邻两个所述单层围栏；所述木杆件用于将每个单层围栏固定在坡面的相应位置。所述制作方法包括：组装生态梯单层围栏；应用木杆件将每个生态梯单层围栏固定在边坡上，且前围栏在边坡坡面竖直放置，侧围栏与前围栏垂直并与边坡坡面垂直放置。本发明采用原竹材料制作层级型生态梯，生态环保，具有良好的景观性，且施工周期快，成型后减轻坡面受雨水冲刷的水土流失，有益于植物生长，便于养护。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。