一种高陡边坡生态治理草绳编织器

技术领域

本发明涉及高陡边坡生态修复工具技术领域，尤其涉及一种高陡边坡生态治理草绳的编织器及草绳的使用方法。

背景技术

石质山区受地形地貌、地质条件及气候条件，特别是区域性极端连续性强降雨的影响，地质灾害频发且规模越来越大，导致大量的岩石、碎屑物进入公路、河道或经迁移进入水库，形成大量的裸露土质或石质边坡，导致原有表土层和原生植物群落损毁殆尽，景观严重破坏，并伴随着大量的水土流失给周边环境带来严重危害。在裸露的坡面上硬质稳定的坡面更会影响道路的景观效果，严重风化的岩石高陡边坡则会因坠落或者局部崩塌破坏造成边坡局部失稳，发生碎石滑落，造成严重的道路威胁。高陡边坡的生态修复能够有效改善破损坡面的生态环境，避免其带来的次生灾害与环境问题。

目前，常用高陡边坡生态修复技术方法包括鱼鳞坑、克土喷播、三维网、单一喷混植生、种植槽、种植穴、喷混植生防护、给排水滴灌系统等单一或者多种技术的组合。其中，种植槽技术是采用工程措施对坡面进行加固处理，在此基础上使用混凝土固钢筋嵌入岩体，上部浇筑城钢筋混凝土板，与岩石坡面呈一定夹角，然后将土壤、基质养分以及植物种子放入其中，一般种植藤本或灌木植物，实现边坡的绿化处理；种植穴技术是使用工具在边坡上开凿一定大小、深度的孔洞，营造植物生长环境。

然而，考虑到高陡边坡的面积较大，如果全部采用种植槽等技术措施的话，成本会非常高，施工比较麻烦，而且岩石存在风化，在强降雨时极易造成坡面上的混泥土脱落，局部坍塌，形成安全隐患。所以采用植物修复是最佳的生态治理手段。有效利用植物根系对坡面进行防护可以实现生态和景观等多方面的效益。可以将包裹有植物种子的草绳，铺设在边坡上。草绳中的种子成型后，成型植株的根系能够将边坡的土壤给固结在边坡上，而且还比较美观。但是，这种草绳用量比较大，采用人工编织的话，编织效率比较慢。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种高陡边坡生态治理草绳编织器，解决人工编织生态治理草绳效率低的问题。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种高陡边坡生态治理草绳编织器，包括底板，以及安装于所述底板上的伺服电机和支架，还包括安装于所述支架上的捻绳机构，所述伺服电机与所述捻绳机构皮带连接，以及安装于所述底板上的放绳机构；

所述底板上还设有裹种机构，所述裹种机构包括固定于所述底板上的支板，以及固定于所述支板上的箱体，所述箱体内盛有植株种子，所述箱体朝向所述捻绳机构的一侧设有单个通孔，所述箱体朝向所述放绳机构的一侧设有至少三个通孔；

所述裹种机构上还设有固绳机构，所述固绳机构包括套筒、竹签匣、紧固组件、凸轮以及步进电机，所述套筒固定于所述箱体朝向所述捻绳机构的一侧，所述套筒的轴心线与所述箱体该侧通孔的轴心线重合，所述套筒上设有插孔，所述竹签匣可拆卸连接于所述套筒的顶部，所述竹签匣内盛有竹签，所述紧固组件包括两个弹簧、滑动部件以及挤压柱，所述滑动部件顶部为圆弧状，所述滑动部件的两侧对称设置有滑杆，所述滑杆的内侧与所述套筒的外侧相贴合，所述弹簧的一端部固定于所述滑动部件的底部，所述弹簧的另一端固定于所述套筒的顶部，两个所述弹簧对称设置于所述竹签匣的两侧，所述挤压柱固定于所述滑动部件的底部，所述挤压柱位于两个所述弹簧的正中间，所述步进电机固定于所述箱体顶部，所述凸轮固定于所述步进电机的输出端，所述凸轮和所述紧固组件处于同一竖直平面；

所述凸轮在所述步进电机的驱动下能够挤压所述滑动部件，所述滑动部件带动所述挤压柱挤压所述竹签匣内的竹签，竹签能够通过所述套筒上的插孔全部插进所述套筒内。

在上述技术方案的基础上，本发明还进行了以下改进：

进一步，所述箱体朝向所述捻绳机构的一端斜向下设置。多股草绳从所述箱体设有至少三个通孔的一端穿入所述箱体内，即所述箱体斜向上的一端，然后从所述箱体设有单个通孔的一侧穿出，在所述捻绳机构的作用下形成单股草绳，所述箱体斜向设置时，所述箱体内装有的植株种子在重力的作用下能够自动的向多股草绳的交汇点汇集，便于多股变成单股时，单股中间包裹有植株种子。

进一步，所述竹签匣包括匣体，所述匣体上开设有容纳槽，所述容纳槽朝向所述裹种机构的一端为圆头端，所述容纳槽内设有与圆头端相配合的滑块，所述滑块远离圆头端的一端固定连接有弹性部件，弹性部件远离所述滑块的一端与所述匣体的内侧壁固定连接。所述滑块在所述弹性部件的挤压下推着竹签移向所述容纳槽的圆头端，所述滑块的形状与所述容纳槽圆头端的形状一致，便于滑块将容纳槽内的竹签全部推至圆头端，而且不受容纳槽宽度的影响，所述容纳槽的宽度可以设计大一点，方便放置更多的竹签。

进一步，所述支架包括上段、中段和下段，所述下段竖直固定在所述底板上，所述下段设有用于所述伺服电机的输出轴穿插的插孔，所述中段向外上斜设置，所述中段固定连接于所述下段的顶部，所述上段竖直固定于所述中段的顶部。所述伺服电机的输出轴能够穿过所述支架，所述中段斜向设置，便于所述伺服电机上安装的皮带轮与所述捻绳机构上的皮带轮处于同一平面，方便更换磨损的皮带。

进一步，所述下段与所述底板之间设有加强筋。能够增加所述支架的受力强度，提高稳定性。

进一步，所述通孔内填充海绵，海绵上设有用于草绳穿过的裂缝。草绳从所述通孔通过时是旋转前进的，草绳不是规则的圆柱形，表面有凹坑，草绳的粗细也不一致，当草绳从所述通孔通过时，所述海绵能够草绳的整个表面包裹，便于将箱体内部与外部分隔开，还能将草绳上的杂质去除掉。

进一步，所述底板底部设有万向轮。便于移动该编织器。

进一步，所述套筒上固定连接有限位块，所述限位块上设有用于所述滑杆穿过的滑槽。所述限位块能够将所述滑杆限制在滑槽内，防止滑杆倾斜偏移，便于所述挤压柱与待挤压的竹签对齐。

本发明的有益效果：多股草绳从所述箱体朝向所述放绳机构的一端穿入，然后从所述箱体设有单个通孔的一侧穿出，在所述捻绳机构的作用下，多股草绳螺旋缠绕形成单股草绳，多股草绳在结合时能够将所述箱体内的一部分植株种子给包裹在形成后的单股草绳中，实现自动化编织生态治理草绳；新形成的单股草绳从所述固绳机构的所述套筒中穿过时，所述步进电机驱动所述凸轮转动，所述凸轮的凸起部分挤压所述滑动部件，所述滑动部件向下挤压所述弹簧和所述挤压柱，所述挤压柱将所述容纳腔圆头端的竹签挤压在所述套筒内的草绳上，能够防止新形成的单股草绳散开，起到定型作用。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1是本发明实施例中编织器的立体结构示意图；

图2是本发明实施例中编织器的俯视图；

图3是本发明实施例中编织器的前视图；

图4是图1中A处的放大图；

图5是本发明实施例中固绳机构的右视图；

图6是本发明实施例中套筒和竹签匣配合时的剖视图；

其中，1-底板、2-伺服电机、3-支架、31-上段、32-中段、33-下段、4-捻绳机构、5-放绳机构、6-裹种机构、61-支板、62-箱体、7-固绳机构、71-套筒、711-插孔、72-竹签匣、73-紧固组件、731-弹簧、732-滑动部件、733-挤压柱、734-滑杆、74-凸轮、75-步进电机、76-限位块。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：

如图1至图6所示

一种高陡边坡生态治理草绳编织器，包括底板1，以及安装于所述底板1上的伺服电机2和支架3，还包括安装于所述支架3上的捻绳机构4，所述伺服电机2与所述捻绳机构4皮带连接，以及安装于所述底板1上的放绳机构5，所述放绳机构5用于放置捻合之前多个单股草绳，草绳由稻草秸秆制作而成，稻草秸秆可以增加物质转化，增强碳汇，实现低碳生态修复；

所述捻绳机构4包括固定轴、第一锥齿轮、旋转框、皮带轮、转轴、第二锥齿轮、第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮以及第三圆柱齿轮，所述第一圆柱齿轮，所述固定轴的端部固定于所述支架3的顶端，所述第一锥齿轮固定于所述固定轴的另一端，所述旋转框的中间段与所述固定轴转动连接，所述旋转框的中间段外侧设有皮带轮，所述皮带轮的轴心线与所述固定轴的轴心线重合，所述转轴的两端与所述旋转框转动连接，所述第二锥齿轮和所述第一圆柱齿轮均与所述转轴键连接，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮相啮合，所述第二圆柱齿轮和所述第三圆柱齿轮均与所述旋转框转动连接，所述第二圆柱齿轮和所述第三圆柱齿轮对称设置，所述第二圆柱齿轮与所述第一圆柱齿轮相啮合，所述第二圆柱齿轮和所述第三圆柱齿轮之间可拆卸连接有用于绕绳的绕棒，所述第二圆柱齿轮和第三圆柱齿轮上设有用于安装绕棒的卡盘，便于安装和更换绕棒；

所述底板1上还设有裹种机构6，所述裹种机构6包括固定于所述底板1上的支板61，以及固定于所述支板61上的箱体62，所述箱体62内盛有植株种子，种子为藤本或灌木类植物，所述箱体62朝向所述捻绳机构4的一侧设有单个通孔，该侧通孔的直径设为3-4mm，所述箱体62朝向所述放绳机构5的一侧设有至少三个通孔，该侧通孔的直径设为1mm；

所述裹种机构6上还设有固绳机构7，所述固绳机构7包括套筒71、竹签匣72、紧固组件73、凸轮74以及步进电机75，所述套筒71为矩形条状结构，且中心设有圆形通道，该通道用于捻好的单股草绳通过，所述套筒71固定于所述箱体62朝向所述捻绳机构4的一侧，所述套筒71的轴心线与所述箱体62该侧通孔的轴心线重合，所述套筒71上设有插孔711，该插孔711用于竹签通过，所述竹签匣72可拆卸连接于所述套筒71的顶部，所述竹签匣72内盛有竹签，所述紧固组件73包括两个弹簧731、滑动部件732以及挤压柱733，所述滑动部件732顶部为圆弧状，所述滑动部件732的两侧对称设置有滑杆734，所述滑杆734的内侧与所述套筒71的外侧相贴合，所述弹簧731的一端部固定于所述滑动部件732的底部，所述弹簧731的另一端固定于所述套筒71的顶部，两个所述弹簧731对称设置于所述竹签匣72的两侧，所述挤压柱733固定于所述滑动部件732的底部，所述挤压柱733位于两个所述弹簧731的正中间，所述步进电机75固定于所述箱体62顶部，所述凸轮74固定于所述步进电机75的输出端，所述凸轮74和所述紧固组件73处于同一竖直平面；

所述凸轮74在所述步进电机75的驱动下能够挤压所述滑动部件732，所述滑动部件732带动所述挤压柱733挤压所述竹签匣72内的竹签，竹签能够通过所述套筒71上的插孔711全部插进所述套筒71内。

具体地，所述箱体62朝向所述捻绳机构4的一端斜向下设置。所述箱体62左端高右端低，便于所述箱体62内的植株种子向左侧的底端汇集。

具体地，所述竹签匣72包括匣体，所述匣体上开设有容纳槽，所述容纳槽为矩形槽，且所述容纳槽朝向所述裹种机构6的一端为圆头端，所述圆头端的圆头部位只能容纳一个竹签，且圆头端的底部为通孔状，所述容纳槽内设有与圆头端相配合的滑块，所述滑块远离圆头端的一端固定连接有弹性部件，弹性部件远离所述滑块的一端与所述匣体的内侧壁固定连接，所述弹性部件用于抵持所述滑块，将所述容纳槽内的竹签一直推向所述圆头端。

具体地，所述支架3包括上段31、中段32和下段33，所述下段33竖直固定在所述底板1上，且所述下段33上设有用于所述伺服电机2输出中通过的通孔，所述中段32向外上斜设置，所述中段32的端部固定连接于所述下段33的顶部，所述上段31竖直固定于所述中段32的顶部，所述上段31和所述下段33互相平行。

具体地，所述下段33与所述底板1之间设有加强筋。所述加强筋位于所述下段33的两侧。

具体地，所述通孔内填充海绵，海绵上设有用于草绳穿过的裂缝。所述海绵便于将所述箱体62内部和外部分隔开。

具体地，所述底板1底部设有万向轮。所述万向轮带有锁止功能，便于移动。

具体地，所述套筒71上固定连接有限位块76，所述限位块76上设有用于所述滑杆734穿过的滑槽。所述限位块76整体为凹型，所述限位块76的滑槽侧朝向所述套筒71，所述滑槽的形状与所述滑杆734的截面形状一致。

本发明的使用方法如下：将多个单股草绳圈安装于所述放绳机构5上，将多个单股草绳穿过所述箱体62，且穿过所述套筒71，将草绳的端部系绕棒上，先启动所述伺服电机2，所述伺服电机2带动所述旋转框沿着所述固定轴的中心线转动，在所述旋转框转动的同时，所述第二锥齿轮沿着所述第一锥齿轮转动，在所述第二锥齿轮的带动下所述转轴自转，从而带动所述第一圆柱齿轮转动，所述第一圆柱齿轮进而带动所述第二圆柱齿轮转动，在所述第二圆柱齿轮的转动下，安装于所述第二圆柱齿轮和第三圆柱齿轮之间的绕棒沿着轴线转动，从而拉着系在所述绕棒上的草绳移动，在所述捻绳机构4的作用下将穿过所述箱体62的草绳捻合成一根新的更粗的单股草绳，而且能将所述箱体62内的植株种子包裹在新的单股草绳的内部，完成生态治理草绳的编织工作；在所述伺服电机2启动后间隔启动所述步进电机75，所述步进电机75，所述步进电机75驱动所述凸轮74转动，所述凸轮74的凸起部分挤压所述滑动部件732，所述滑动部件732向下挤压所述弹簧731和所述挤压柱733，所述挤压柱733将所述容纳腔圆头端的竹签挤压在所述套筒71内的草绳上，从截面将多股草绳穿在一起，能够防止新形成的单股草绳散开，起到定型作用。编织好的生态治理草绳可沿着坡面平行布置或者网状布置，将草绳分成多段，每段草绳的端部通过卯桩固定在坡面上，每段草绳之间的间距设置为10cm左右。草绳具有一定的承受强度，可以增加种子在高陡边坡的停留时间便于植株定珠，草绳还具有一定的吸水和保水性，可为种子萌发提供适宜环境。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例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，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。