[發明專利]一種用于水位變幅帶的新型重力式生態擋墻及植物保護方法

在審

• 申請號: 202011612403.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112554229A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 張振華;王堡生;余躍程;張丹;徐國娟
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: E02D29/02
• 分類號: E02D29/02;E02B3/06;E02B3/16;A01G2/10;A01G9/02;A01G9/029
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 李末黎

1.一種用于水位變幅帶的新型重力式生態擋墻，其特征在于：包括擋墻主體（1），擋墻主體（1）上開有植物生長孔（3）、進水孔（5）、連通孔（7）、植物種植區（8）、密封裝置升降通道（25）、切割裝置升降通道（26）；

所述進水孔（5）與連通孔（7）、密封裝置升降通道（25）、切割裝置升降通道（26）相互連通；植物生長孔（3）通過密封板卡槽（2）與密封裝置升降通道（25）連通，植物生長孔（3）通過切割刀穿孔與切割裝置升降通道（26）連通；植物生長孔（3）另一端與植物種植區（8）連通；

所述密封裝置升降通道（25）內安裝有密封裝置（4），密封裝置（4）包括密封浮升體（13），密封浮升體（13）將密封裝置升降通道（25）密封間隔成上下兩段且上下端受密封上限位（28）、密封下限位（14）限位，密封浮升體（13）上端安裝有密封板（12），在水體上升后，密封板（12）與密封板卡槽（2）卡接完成對植物生長孔（3）的封堵密封；

所述切割裝置升降通道（26）內安裝有切割裝置（6），切割裝置（6）包括切割浮升體（18），切割浮升體（18）將切割裝置升降通道（26）密封間隔成上下兩段且上下端受切割上限位（17）、切割下限位（19）限位，切割浮升體（18）上端安裝有切割刀（15），在水體上升后，切割刀（15）伸入到植物生長孔（3）內并對植物切割。

2.根據權利要求1所述的一種用于水位變幅帶的新型重力式生態擋墻，其特征在于：所述擋墻主體（1）上橫向設有彈簧銷，彈簧銷一端與密封板（12）上的定位插銷卡槽（23）卡接或松脫，彈簧銷另一端通過柔性拉索（16）與切割浮升體（18）連接。

3.根據權利要求2所述的一種用于水位變幅帶的新型重力式生態擋墻，其特征在于：所述彈簧銷包括定位插銷（11），定位插銷（11）滑動設置在凹槽內，凹槽將密封裝置升降通道（25）、切割裝置升降通道（26）連通；所述定位插銷（11）一端伸進密封裝置升降通道（25）內，定位插銷（11）另一端與彈簧（10）、柔性拉索（16）連接，彈簧（10）另一端固定在凹槽底部，柔性拉索（16）另一端穿過柔性拉索伸出孔（24）后與切割浮升體（18）連接。

4.根據權利要求1所述的一種用于水位變幅帶的新型重力式生態擋墻，其特征在于：所述種植區（8）上端設有通氣通道（9），通氣通道（9）的頂部布設有聚硅氧烷薄膜（27）。

5.根據權利要求1所述的一種用于水位變幅帶的新型重力式生態擋墻，其特征在于：所述密封板卡槽（2）內側安裝有橡膠密封止水條（20）。

6.根據權利要求1所述的一種用于水位變幅帶的新型重力式生態擋墻，其特征在于：所述切割刀（15）主體為圓柱狀，頂端刀刃為圓弧形狀，切割刀（15）的直徑小于植物生長孔（3）的直徑2 mm -3mm。

7.根據權利要求1所述的一種用于水位變幅帶的新型重力式生態擋墻，其特征在于：所述密封浮升體（13）和切割浮升體（18）均采用高密度聚乙烯材料作外殼，內部充填聚氨酯泡沫材材料，其整體構件密度小于水的密度。

8.根據權利要求2所述的一種用于水位變幅帶的新型重力式生態擋墻，其特征在于：所述柔性拉索（16）采用耐腐蝕抗疲勞的不銹鋼鋼絲。

9.根據權利要求1-8中任意一項所述的一種用于水位變幅帶的新型重力式生態擋墻進行植物保護的方法，包括以下步驟：

步驟1）、在低水位的情況下，可以將爬藤類植物種子或扦插根莖種植在種植區（8），當水位低于進水孔（5）時，密封浮升體（13）在自重的作用下停靠在密封下限位（14）上，此時植物生長孔（3）是打開的狀態，植物可以自由生長；切割浮升體（18）在自重的作用下停靠在切割下限位（19）上；隨著植物的生長，植物的莖沿著植物生長孔（3）長出，并且依附擋墻的表面繼續向上生長，最終布滿整個墻面，實現綠化的目的；

步驟2）、當水位高于進水孔（5）時，水會沿著進水孔（5）流入；隨著水位的上漲，水位最終到達密封下限位（14）和切割下限位（19）處，由于密封下限位（14）、切割下限位（19）高度相同，切割浮升體（18）和密封浮升體（13）在水的浮力的作用下，會帶動切割刀（15）和密封板（12）向上運動；

步驟3）、當水位繼續上漲到某一位置時，切割浮升體（18）上端受切割上限位（17）限制，而切割刀（15）伸入到植物生長孔（3）內，將植物生長孔（3）內植物的莖切斷；此時密封板（12）位于密封裝置通道（25）中；

步驟4）、當水位繼續上漲時，切割浮升體（18）受切割上限位（17）限制無法上移，而密封浮升體（13）在水的浮力的作用下會繼續上移，當密封板（12）頂端到達密封板卡槽（2）的時候，定位插銷（11）剛好插入到定位插銷卡槽（23）中，且定位插銷（11）在彈簧（10）作用下頂緊，從而保證密封板（12）不會上下移動；

步驟5）、當水位高于所述植物生長孔（3）時，此時植物生長孔（3）在密封板（12）的作用下處于封堵狀態；在密封板卡槽（2）的內側貼有橡膠密封止水條（20），其遇水會發生膨脹，緊緊與密封板（12）貼合，使得水不會流入種植區（8）內，保證植物根系不會被淹死；此外，由于通氣通道（9）的存在，氣體也會進入到種植區（8），植物根系不會因為缺氧而死亡，同時由于聚硅氧烷薄膜（27）會阻水透氣，外界的雨水也不能進入到種植區（8）內，保證了植物不會發生澇漬；

步驟6）、當水位從高于所述植物種植孔（3）的位置開始下降時，隨著水位的降低，切割浮升體（18）受到向上的水的浮力減小；

當切割浮升體（18）受到的向上的浮力小于受到向下的重力時，其將產生向下的位移，在柔性拉索固定環（21）的作用下會帶動柔性拉索（16）向下運動，當柔性拉索（16）處于拉直狀態時，其還會帶動定位插銷（11）向右運動；

當定位插銷（11）從定位插銷卡槽（23）中完全脫離出來以后，密封浮升體（13）也會在重力的作用下向下移動；最終將植物生長孔（3）打開。