一种用于边坡防护的生态绿化复合网垫及其制造方法与流程

本发明涉及土工合成材料技术领域，尤其涉及到用于公路、铁路、水利、矿山、市政工程边坡防护的土工合成材料，具体是指一种用于边坡防护的生态绿化复合网垫及其制造方法。

背景技术：

在公路、铁路、水利、矿山、市政等工程建设中，会出现大量的裸露的边坡，需要通过工程措施对裸露的边坡进行工程防护和生态绿化恢复处理，以达到防止边坡破坏、保持水土、涵养水分、净化空气、降低噪音、美化环境的目的。传统的边坡防护措施主要有：灰浆或三合土等抹面、喷浆、喷混凝土、浆砌片石护墙、锚喷护坡、锚喷网护坡等。传统护坡方式成本造价高，施工周期长，防护效果不足。现代防护方式则是采用边坡绿化的方式。边坡绿化常用的方法有钢筋水泥框格法、植生卷铺盖法、客土植生带法、纤维绿化法、生态多孔混凝土绿化法、厚层基材喷射绿化法等。

其中申请号为201620186474.4的专利公开了一种多层复合生态防护毯，采用三层以上的双向拉伸网结构，在降低地表雨水径流速度方面起到一定的效果，但是在植物与护坡技术的结合方面仍存在欠缺。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供一种用于边坡防护的生态绿化复合网垫，兼具三维网垫及土工布的优点。能起到反滤、加筋、排水、隔离、防护的作用；具有可耐酸碱，抗拉强度高，固土效果好，抗侵蚀、冲蚀性强，易于植物生长，易于加工制造、可异地种植、快速施工、大幅降低工程造价等特点。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种用于边坡防护的生态绿化复合网垫，包括自上而下依次设置的上层拉伸网、鼓泡立体土工网和下层拉伸网，所述下层拉伸网的底面还设有土工布，所述上层拉伸网、鼓泡立体土工网、下层拉伸网和土工布通过缝合线连接为一体。

本方案通过设置的上层拉伸网、鼓泡立体土工网和下层拉伸网形成三维结构，上层拉伸网和下层拉伸网为基础层，能提高网垫受力能力，防止变形，通过鼓泡立体土工网的鼓泡结构，可以对鼓泡内的草籽和营养土进行固定，利于植物生长，同时能阻挡坡面雨水的流速从而抵御雨水的冲刷，减少土壤在雨水冲蚀作用下的流失；通过设置土工布，利用土工布本身具有的储备水分的能力，使水分逐渐缓慢释放，利于植物生长，提高抗旱性能；本方案的复合网垫还能防止上下层砂石、土体及混凝土之间混杂，防止水土流失，同时能形成排水层，将土体结构内多余液体和气体排出。

作为优化，所述土工布为聚丙烯长丝纺粘土工布。本优化方案的土工布采用聚丙烯长丝纺粘土工布，将其作为加筋过滤层，能加强土体结构，有效的将集中应力扩散，传递或分解。

作为优化，所述土工布的边缘设有自鼓泡立体土工网、下层拉伸网外侧向上延伸，并包裹上层拉伸网边缘的卷边，卷边与土工布本体缝制连接。本优化方案通过设置卷边，提高了网垫边缘的整体性，避免从边缘开裂。

作为优化，所述复合网垫的一端还穿设固定有定位筒。本优化方案通过设置定位筒，在施工时，可以将网垫一端的定位筒穿设在土壤中，然后放卷铺设，避免铺设时网垫移位，提高了施工效率。

作为优化，所述定位筒包括位于复合网垫上方的上筒体和位于复合网垫下方的下筒体，上筒体外壁固设有上法兰盘，上法兰盘上固设有向下穿过复合网垫的弹性柱，弹性柱的下端设有楔形插头；下筒体的外壁固设有下法兰盘，所述下法兰盘上开设有与楔形插头适配的插孔。本优化方案的定位筒采用上下分体结构，上筒体和下筒体通过楔形插头与插孔的配合实现固定，楔形插头的斜面与插孔的侧壁相对，楔形插头的斜面与插孔侧壁接触时，弹性柱发生倾斜变形，楔形插头穿过插孔后，弹性柱恢复，利用楔形插头实现上筒体和下筒体自行脱开，保证了连接的可靠性。

本方案还提供一种用于边坡防护的生态绿化复合网垫的制造方法，包括如下步骤：

1、将沿物料输送方向依次设置第一放卷机构、第二放卷机构、第三放卷机构、平网鼓泡设备、放卷机、缝合机、牵引机和收卷机，在第一放卷机构和第三放卷机构上安装拉伸网卷，第一放卷机构、第二放卷机构和第三放卷机构的高度沿物料输送方向依次增大，在第二放卷机构上安装鼓泡立体土工网坯卷，在放卷机上安装土工布卷；

2、将拉伸网、鼓泡立体土工网坯和土工布的活动端经缝合机、牵引机后拉直收卷机，并与收卷机固定，其中鼓泡立体土工网坯的活动端穿过平网鼓泡设备的工作区后进入缝合机，进入缝合机前，上层拉伸网、鼓泡立体土工网、下层拉伸网和土工布自上而下依次布置；

3、鼓泡立体土工网坯经平网鼓泡设备形成具有褶皱的鼓泡立体土工网，上层拉伸网、鼓泡立体土工网、下层拉伸网和土工布经缝合机缝合成一体，形成复合网垫，通过牵引机给物料输送提供动力。

作为优化，第一放卷机构、第二放卷机构、第三放卷机构为中心式放卷机构，通过磁粉制动器控制张力以实现恒张力放卷，放卷机为摩擦式放卷，放卷速度与收卷速度同步。

作为优化，平网鼓泡设备的工作区上方设有供上层拉伸网经过的上转辊，平网鼓泡设备的工作区下方设有供下层拉伸网经过的下转辊。本优化方案通过设置上转辊和下转辊，使上层拉伸网和下层拉伸网绕开平网鼓泡设备的工作区，方便物料输送，避免相互干涉。

作为优化，平网鼓泡设备的工作区设有沿物料输送方向依次设置的预热装置和挤压装置，所述挤压装置包括设置辊齿的上转辊和下转辊，上转辊和下转辊上的辊齿相互交错。

本发明的有益效果为：通过上层拉伸网、鼓泡立体土工网、下层拉伸网和聚丙烯长丝纺粘土工布形成兼具三维网垫及土工布优点的复合网垫，可用于边坡防护可以适应酸碱等恶劣环境；能减少水分蒸发，增加入渗量；能大幅度的节约工程建设成本；能有效是缩短施工周期；能通过异地种植的方式满足快速防护工程的要求；能在坡面构建起一个具有自身生长能力的防护系统，增加拉伸模量，延长工程使用寿命；通过植物的生长对边坡进行加固，实现边坡的抗冲刷、抗滑动和生态恢复，达到减少水土流失和维持生态多样性的效果。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明生态绿化复合网垫的生产设备；

图中所示：

1、上层拉伸网，2、鼓泡立体土工网，3、缝合线，4、下层拉伸网，5、土工布，6、第一放卷机构，7、第二放卷机构，8、第三放卷机构，9、平网鼓泡设备，10、放卷机，11、缝合机，12、牵引机，13、收卷机。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

本发明的生态绿化复合网垫属于现代绿化恢复方式中的一种，通过将活性植物与三维网垫、聚丙烯长丝纺粘土工布相复合，在坡面构建起一个具有自身生长能力的防护系统，通过植物的生长对边坡进行加固。

如图1所示一种用于边坡防护的生态绿化复合网垫，包括自上而下依次设置的上层拉伸网1、鼓泡立体土工网2和下层拉伸网4，所述下层拉伸网的底面还设有土工布5，所述上层拉伸网、鼓泡立体土工网、下层拉伸网和土工布通过缝合线3连接为一体。土工布的边缘设有自鼓泡立体土工网、下层拉伸网外侧向上延伸，并包裹上层拉伸网边缘的卷边，卷边与土工布本体缝制连接。

土工布为聚丙烯长丝纺粘土工布，聚丙烯长丝纺粘土工布是一种以聚丙烯树脂为原料，经过熔融喷丝牵拉成网，再经热粘合、化学粘合、或针刺加固方法，使纤网变成符合土工合成材料功能的一种非织造士工布。具有以下特点：1、具有强力高，在干湿状态下都能保持充分的强力和伸长；有很好的摩擦系数与抗拉强度，具有加筋性能。2、耐酸碱、耐腐蚀，在不同的酸碱度的泥土及水中能长久地耐腐蚀；3、良好的透气性和透水性，使水流通过，从而有效的截留砂土流失；4、抗微生物性好，对微生物、虫蛀均不受损害；5、具有良好的导水性能，它可以土体内部形成排水通道，将土体结构内多余液体和气体外排；6、且本身具有储备水分的能力，使水分逐渐缓慢释放；7、具有很好抗穿刺能力，所以有很好的保护性能；8、由于材质轻、柔，故运送、铺设、施工方便。

上层拉伸网1、鼓泡立体土工网2和下层拉伸网4形成丝瓜网结构的三维网垫，质地疏松、柔韧，留有90%的空间可充填土壤、沙砾和细石，植物根系可以穿过其间，舒适、整齐、均衡的生长，长成后的草皮使网垫、草皮、泥土表面牢固地结合在一起。本发明的三维网垫具有如下特点：1、由于网泡的作用，能降低雨滴的冲击能量，并通过网泡阻挡坡面雨水的流速，从而有效地抵御雨水的冲刷；2、网泡中的充填物（土颗粒、营养土及草籽等）能被很好的固定，这样在雨水的冲蚀作用下就会减少流失；3、在边坡表层土中起着加筋加固的作用，从而有效地防止了表面土层地滑移；4、有助于植被的均匀生长，植被的根系很容易在坡面土层中生长固定；5、能做成草毯进行异地移植，能解决需快速防护工程的植被要求；6、减少边坡土壤的水分蒸发，增加入渗量；7、材料采用黑色的聚乙烯，具有吸热保温的作用，可促进种子发芽，有利于植物生长；8、在坡面形成一种具有自组织、自支撑与自修复能力的功能体系，实现边坡的抗冲刷、抗滑动和生态恢复，以达到减少水土流失和维持生态多样性的目的；9、起到了很明显的应力消散作用，使得坡体在软弱夹层处的变形显著减少，进而有助于减少溜方或部分坡体滑塌等边坡灾害。

本发明的复合网垫兼具三维网垫及土工布的优点，适合绿化与护坡的共同要求，能起到反滤、加筋、排水、隔离、防护的作用；具有可耐酸碱，抗拉强度高，固土效果好，抗侵蚀、冲蚀性强，易于植物生长，易于加工制造、可异地种植、快速施工、大幅降低工程造价等特点。

本实施例复合网垫的一端还穿设固定有定位筒，所述定位筒包括位于复合网垫上方的上筒体和位于复合网垫下方的下筒体，上筒体外壁固设有上法兰盘，上法兰盘上固设有向下穿过复合网垫的弹性柱，弹性柱的下端设有楔形插头；下筒体的外壁固设有下法兰盘，所述下法兰盘上开设有与楔形插头适配的插孔。

本发明一种用于边坡防护的生态绿化复合网垫的制造方法为，半成品鼓泡（起皱褶）立体土工网在鼓泡（起皱褶）设备中通过电加热或蒸汽加热的方式，对鼓泡（起皱褶）网预热。预热后的鼓泡（起皱褶）网通过相互咬合的热成型辊齿旋转挤压成凹凸不平的鼓泡（起皱褶）立体网先加热，经过挤压、冷却定型后形成均匀的鼓泡（起皱褶）立体网。鼓泡（起皱褶）后的立体土工网与拉伸网和土工布在牵引机的牵引下，通过缝合机缝合后复合为整体，成品具有一定的厚度。最后在收卷机上收卷打包。

具体包括如下步骤：

s1、将沿物料输送方向依次设置第一放卷机构6、第二放卷机构7、第三放卷机构8、平网鼓泡设备9、放卷机10、缝合机11、牵引机12和收卷机13，在第一放卷机构和第三放卷机构上安装拉伸网卷，第一放卷机构、第二放卷机构和第三放卷机构的高度沿物料输送方向依次增大，在第二放卷机构上安装鼓泡立体土工网坯卷，在放卷机上安装土工布卷；第一放卷机构、第二放卷机构、第三放卷机构为中心式放卷机构，通过磁粉制动器控制张力以实现恒张力放卷，放卷机为摩擦式放卷，放卷速度与收卷速度同步；

s2、将拉伸网、鼓泡立体土工网坯和土工布的活动端经缝合机、牵引机后拉直收卷机，并与收卷机固定，其中鼓泡立体土工网坯的活动端穿过平网鼓泡设备的工作区后进入缝合机，进入缝合机前，上层拉伸网、鼓泡立体土工网、下层拉伸网和土工布自上而下依次布置；

平网鼓泡设备的工作区上方设有供上层拉伸网经过的上转辊，平网鼓泡设备的工作区下方设有供下层拉伸网经过的下转辊；平网鼓泡设备的工作区设有沿物料输送方向依次设置的预热装置和挤压装置，所述挤压装置包括设置辊齿的上转辊和下转辊，上转辊和下转辊上的辊齿相互交错，根据鼓泡（起皱褶）网规格、加工速度不同，可以设置不同的温度，通过电加热或蒸汽加热的方式，对鼓泡（起皱褶）网预热，预热后的鼓泡（起皱褶）网通过相互咬合的热成型辊齿旋转挤压成凹凸不平的鼓泡（起皱褶）立体土工网。

s3、鼓泡立体土工网坯经平网鼓泡设备形成具有褶皱的鼓泡立体土工网，上层拉伸网、鼓泡立体土工网、下层拉伸网和土工布经缝合机缝合成一体，形成复合网垫，通过牵引机给物料输送提供动力；缝合机用线圈缝合法将一根或多根缝和线，将一层或多层网垫交织或缝合起来，缝合线材质采用绵纶、涤纶、尼龙、锦纶或维纶，在实际生产时，根据不同的产品要求选择不规格、材质的缝合线、设置不同的针密度、缝合排数，从而保证复合强度；收卷机采用中心轴式收卷，通过张力传感器和控制转速来保证收卷稳定、整齐。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。