制備植物生長基巖的方法及用于此方法的泥漿狀移土基材的噴射管的制作方法

專利名稱：制備植物生長基巖的方法及用于此方法的泥漿狀移土基材的噴射管的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種民用工程中在土壤表面制備植物生長基巖的方法及一種用于此方法的泥漿狀移土基材的噴射管。
更具體地說，本發明涉及一種制備植物生長基巖薄層的方法及在該基巖上種植物使之生長的方法。當要種植物的斜坡(下文稱“標準面”)的土壤環境不宜植物生長時，例如為巖床、含土較少的軟巖、砂土或高粘土時，本方法也能使植物正常生長。這些斜坡例如是不平的土地的斜面及由于發展建設產生的溝渠或堤壩。本發明還涉及用于該方法的泥漿狀移土基材的噴射管。更詳細地說，本發明涉及一種把泥漿狀移土基材與連續物(例如絲或帶)的混合物噴覆到被噴覆面(例如標準面)上的方法及其噴射管。按照本發明的方法不僅可以用于在標準面上栽種植物，而且也可以用于在異常干燥的砂丘上栽種植物。
在此以前，人們已經知道一種從噴嘴端部的排放口噴射泥漿狀土的混合物的方法，通過在噴嘴內強制混合和攪拌混合物制得了含疏水劑和空氣的植物生長基巖的移土。按照這種方法，含有疏水劑和空氣的泥漿土混合物在噴嘴內結塊的同時被噴出。該混合物可以呈相當薄而穩固的層狀粘附在標準面上。
該方法一般常用于陡斜坡表面。近來，在鄉村的山峰之間進行著大規模的工程，例如高速公路的建設，于是在許多地方都產生了又長又大的標準面。在此又長又大的標準面上存在著巖床或特殊的土壤，這里基本上很難長出植物。一種植物生長基材，例如高質量的土壤被噴覆到這里厚度達數厘米，以便制備一種植物生長基巖，從而實現一種使自然界重新植被的方法。但是，由于所要施工的表面是陡坡，所粘附的植物生長基巖的厚度受到技術上和經濟上的限制。鑒于現有這種方法的情況，人們期望制備一種最大值或最大厘米數為10cm左右的植物生長基巖，以利于栽種植物。
就目前制備植物生長基巖的方法的發展趨向而言，為這種植物栽種方法引入何種植物才能永久保持植被是一個問題。如果栽種易于成活的草本植物，則以毛根為主體。由于這種根不能深深扎入山地的土壤中，肥料在幾年內就會流失。生長基巖由于干旱將發生退化，而且還可能與標準面表層一起斷裂。因此，人們希望開始引種以主根為主的大植物，以致希望及早成林。
日本公開特許167170/1980間接地公開了一種相關現有技術。該文獻建議了一種用于加強路基兩側或人行道的方法，從噴嘴中連續噴出的高壓水夾帶著細長的聚酯纖維，從另一噴嘴供應的壓縮空氣噴在施工面上與上述聚酯纖維混合。還有一種已知的將灰漿噴槍噴出的灰漿和玻璃纖維固定為層狀的方法，用灰漿噴槍噴射灰漿以加強路基表面，而由另外的纖維分配器連續供給玻璃纖維，以便兩者在施工面上匯合。
下面將參照

圖13描述按照日本公開特許156170/1980實施的常規方法。在圖13中，為了處理基層40的上表面，從砂丘50上收集的砂子S由壓縮機51產生壓縮空氣A在壓力下輸送通過管子49，并且從噴嘴43噴射到基層40的施工面。另一方面，從供絲器54提供的絲狀物(纖維)T在噴射器44中與高壓泵53從水槽52打出的高壓水W混合，絲T被高壓水W擠出并與高壓水W一起從噴射器的噴嘴45噴到基層的施工面上。絲狀物T(圖13中共有4條)被高壓水W依次用時擠出噴嘴45的細孔，并且呈三維形式在施工面上與砂子混合，從而形成堅硬的基層。這樣，在該方法中，絲狀物T的纖維和砂粒S分別由兩套獨立的系統供應到施工面，以便在施工面混合成纖維與土粒兩者的混合物。
在現有技術中，為了獲得植物生長基巖的薄層，砂土和纖維重迭噴覆是必要的。為了穩固已噴覆的植物生長基巖薄層，先噴覆的基巖需要排水和使之固化，然后還必須再次噴覆。這樣，在現有技術的方法，為等待基巖排水而耗費了時間。對于提高工效來說，這是一個大缺陷。
大部分植物生長基巖的施工標準面一般具有65°～45°的坡度，植物生長基巖的粘附厚度最多3～8厘米。按照現有技術的方法噴射后立即粘附的基巖厚度是3厘米左右，甚至在標準面的土壤和巖石具有良好吸水性時也是如此。在吸水性不好的標準面，例如粘土或一塊巖石上，基巖厚度就只有1厘米左右。總之，按照現有技術的特點，泥漿的結塊得以實現，土壤在瞬間變成疏水性的。但是由于基巖內部的排水是逐漸進行的，如果連續噴射大量的泥漿土，水的重量會增加，從而導致土壤層滑坍。這樣，每一次噴覆的噴射量必須受到限制。
進一步來說，在現有技術中，植物纖維是作為所謂的連接材料混入泥漿土的，以便使噴覆的基巖堅固。該纖維的長度短于2～3cm時，幾乎沒有什么效果。該連接材料越長，作用就越大。但是當該連續材料事先混入泥漿狀移土基材時，由于纖維會纏繞在物料攪拌軸上、繞纏在壓力喂入泵的軸上、粘塞在葉輪和殼體之間，因而引起泵的堵塞。因此，混入的纖維的長度受到了限制。
在前述的現有技術方法中，僅有約5cm厚的移土或植物生長基材被粘附到不宜植物生長的基巖的標準面上。這時，即使植物生長基材例如移土粘附在標準面上，在夏季烈日的曝曬下，生長基材也會在短時間內完全干燥。由于缺乏水分，生長脆弱的植物幼苗經常被曬干而枯死。
根據上面所述的情況，現有技術采用了具有高度保水性的粘土，或將植物生長基材與保水材料混合以防止干燥的方法，上述保水材料例如為蛭石或高吸水性的樹酯。然而，即使使用了約5cm厚的任何保水材料或粘土，目前仍不能得到顯著的效果。
人們最初希望引種大植物以便永久地綠化基巖并使其盡早成林。但是在種子播下之后，不僅基巖干濕變化，還有冷暖(激冷)溫度的變化都會影響大植物的發芽。為了在播種之后給植物提供足夠的生長期，人們不能指望引種大植物，除非播種在春季進行。因此，人們需要設法延長適于大植物播種的春季條件，途徑是減小由于大氣溫度冷熱變化在植物生長基巖中引起的溫度升降，并防止水分從土地和山地上蒸發。
在相關的現有技術-日本公開特許167170/1980中，發明目的是通過在道路或標準面的施工面中混入纖維來加強工程強度，以便固化施工面。因此，這不同于本發明的促進植物生長的目的，通過使植物生長所需的泥漿狀移土基材結塊，或者在施工面中混入連續物，例如絲或帶，形成植物發芽和生長所需的適當的氣隙，從而賦予植物生長基巖保水性、排水和透水性及保溫性。
然而，將纖維連續物作為加強材料噴到施工面與基巖材料混合，這種方法是類似于本發明的。但是這種方法與本發明的不同之處在于基巖材料為砂土或灰漿，不同于本發明的植物生長基巖;用于噴射加強材料-纖維的噴嘴或噴槍機構也根本不相同。換言之，按照前面所述的現有方法，用于加強材料例如基巖材料和纖維的供給機構是分別操縱的，并且兩者在施工面上混合。這樣，在基巖材料和加強材料混合后，兩者的粘接性并不好。因此，不能指望施工面得到良好的穩固加強效果。
按照現有的方法，凈水的噴射壓力將與噴口尺寸基本相同的纖維從噴射口擠出，例如用高壓泵噴射纖維，使之噴到施工面上。上述的絲的厚度約200微米，由于噴嘴的噴口直徑較小，噴嘴容易被堵塞。即使纖維在高壓下噴出，其飛行距離也不長，實際上例如只有2～3cm。對于要覆蓋一塊長而大的標準面的工作來說，這是不適宜的。
于是，本發明的目的是提供一種制備植物生長基巖的方法及用于該方法的一種泥漿狀移土基材的噴射管，它們能消除前述的現有技術中的問題并解決所要解決的技術問題，通過使用泥漿材料和纖維的混合噴射裝置的方法，獲得牢固加強的施工面，在每次噴射中可使用盡可能大的噴射量并可以獲得大的噴射距離，而且使上述施工面具有良好的保水性、保溫性、排水和透氣性。
負壓效應將大氣吸入一個圓筒，該負壓效應是由于在噴管進氣口內部植物生長基巖材料-泥漿從噴口噴出而在上述圓筒中產生的。從外部插入進氣口的絲狀、繩狀或帶狀連續物與空氣一起被吸引到噴管的圓筒中。泥漿狀植物生長基巖材料與上述的連續物在該圓筒內混合，并從噴管端部的排出口夾帶著連續物飛出噴管，兩者呈相互混雜的狀態粘到施工面上。這時，噴管按預定的幅度向上下左右方向擺動，以便使連續物呈網狀掩埋在植物生長基巖中，從而加固了施工面。由此改善了上述基巖的保水性，排水和透水性。
當疏水劑注入噴管的圓筒時，疏水劑、泥漿材料和空氣在圓筒內混合攪拌，以便由疏水劑的作用從泥漿中分離出水，凝結泥漿材料。然后，結塊的植物生長基巖材料夾帶著上述連續物從噴管排出口飛出，并粘附到施工面上。這時，由于植物生長基巖材料被結成塊，在噴覆施工面后基巖材料較好地與連接物纏繞在一起，從而進一步改善了施工面的保水性、排水、透氣性和保溫性，由此加固了該基巖。進一步來說，從噴管噴出的基巖物質的飛行距離也加長了。
下面將描述一種噴送不透水的帶狀連續物至基巖的表面以覆蓋事先制備好的植物生長基巖表面帶膜覆蓋的方法。這種方法與地膜覆蓋有著相同的效果，都用來防止由于大氣溫度升降導致的地膜下表面上凝結的露水或水分從土地上蒸發，從而防止了干燥。用稻草或一張塑料膜覆蓋一塊種有幼苗的農田或播有種子的土地，或者在一片干涸的陸地，例如沙漠中用薄膜整塊地覆蓋一個植物生長表面，都可以得到上述效果。在這里，帶狀薄膜用來覆蓋一塊陡坡面或一個普通的生機勃勃的不平坦的表面而不存在與不平坦表面相應的凹凸。
用粘有鋁箔、鋁粉和具有熱束反射元件的不透水帶制成的連續物被吹送到植物生長基巖表面，覆蓋住該表面。覆蓋后即使大氣溫度存在冷熱變化，由于有熱束反射作用，植物生長基巖內部的溫度升降被減緩了，山地土壤的水分蒸發也被防止，從而延長了適于播種植物種子的時間。
本發明的其他和進一步的目的、特點和優點在下面的描述中將會更加完整地顯示出來。
圖1表示本發明的泥漿材料噴射管的一個實施例，其中，圖1(a)是其外觀正視圖;圖1(b)是其主要部件的剖視圖;
圖2是本發明的泥漿材料噴射管的另一個實施例的說明圖，表示該噴管進行噴射工作時的狀態;
圖3是按照本發明被噴覆的標準面的主要部分的分解正視圖;
圖4是同一標準面的一個側剖視圖;
圖5是成團的泥塊與連續物的混合狀態的一個擴大視圖;
圖6表示連續物的各式各樣的樣品，其中圖6(a)表示三疊型，圖6(b)表示雙疊型，圖6(c)表示一個管形物，圖6(d)表示一個纖維束，圖6(e)表示無規則的纖維束;
圖7是一個帶狀表面的剖視圖，在巖床標準面上的植物生長基巖被施以覆蓋法;
圖8是一個帶狀面的剖視圖，在砂土法施工面上的灑種層被施以覆蓋法;
圖9和10表示在植物生長基巖和砂土上蓋有不透水的帶狀物這一覆蓋方法的實施區的保水特性曲線圖，其中圖9(a)和10(a)表示粘合劑溶液的使用，圖9(b)和10(b)表示泥漿材料的使用;
圖11和12表示用具有熱束反射元件的不透水帶實施覆蓋法的區域的地下溫度特性曲線圖，其中圖11表示實施后冬天的溫度變化，圖12表示實施后夏季的溫度變化;
圖13表示按照現有技術將砂和連續物混合的基層施工方法。
本發明的實施例將參照上述附圖進行詳細描述。
圖1表示按照本發明的植物生長基巖材料噴射管10，其中圖1(a)是一幅噴管的外觀正視圖，圖1(b)是該噴管的主要部件的剖視圖。
圖1(a)和1(b)中，標號1表示泥漿狀移土基材M的噴口，標號2表示一個安裝于噴口1端部的圓筒，該圓筒內部具有若干攪拌葉片2a。該圓筒2(下文稱“攪拌筒”)可以不帶攪拌葉片2a。標號3表示進氣口，標號4是纖維(例如絲)狀連續物T的插入導孔，該孔通過進氣口3連接到達攪拌筒2。當孔4的數量沿圓周方向增加時，兩條或更多的絲狀物T可以同時喂入攪拌筒2，以便增加植物生長基巖材料G中的絲T混入量。標號6表示泥土漏泄防止蓋。標號7表示噴管10的排出口。標號8表示一個球形閥的泥漿狀移土基材調節旋塞。標號9表示一根連接到泥漿狀移土基材的供應泵(未畫出)上的橡膠管。標號14表示連續物T的卷軸。
在施工面，例如標準面上用上述結構的泥漿材料噴射管來實施的一種制備植物生長基巖的方法。該方法中，噴管的工作過程將被描述。由一個泥漿狀材料供應泵(未畫出)在壓力下輸送的泥漿狀移土基材M通過一條橡膠管9送至噴射管10，用泥漿移土基材的調節旋塞8適當地調節供應量，隨后，基材M到達噴口1，并從噴口1噴入攪拌筒2。由于射流作用，在攪拌筒2的入口處產生了負壓，由此空氣A經進氣口3吸入攪拌筒內。借助于空氣的吸力，連續物T，例如絲線被吸引，從卷線軸14穿過與進氣口3相通的連續物插入導孔4進入攪拌筒2。泥漿材料M、空氣A和連續物T在該攪拌筒2內混合成混合物，最好與攪拌葉片2a接觸攪拌，以便形成植物生長基巖材料G。材料G經排出口7向施工面噴出。于是，由于絲狀物與泥土在噴出前在同一噴管內較好地攪拌成混合物，兩者的覆蓋性(握裹力)被改善從而形成一種穩定的基底。該絲或類似物的插入導孔4的尺寸比現有技術中(圖13)的穿絲孔大得多。因此，該孔在使用過程中不堵塞。該噴管的排出口尺寸也大，因而排出壓力大，在噴射時噴到施工面上的植物生長基巖的飛行距離大大長于現有技術，對于處理一塊長而大的標準面的工程來說，這是可取的。
本發明另外的實施例在下面將參照附圖描述。
圖2是一個說明性視圖，表示當植物生長基巖噴射管噴出植物生長基巖材料和連續物時，噴管的主要工作部件。圖2中噴射管20與圖1中的噴射管10的不同之處為噴管20具有疏水劑注入孔11，該噴管20的其它部分與噴管10基本相同。其中噴管20上與噴管10相同的共有零件用相同的標號表示。
在植物生長基巖材料的噴射管20的結構中，一個攪拌筒2安裝到泥漿材料噴口1的呈節流形狀的端部。在該攪拌筒2上還設有一個疏水劑注入孔11，一個進氣口和一個端部排出口7。若干攪拌葉片2a設置在攪拌筒2中。另一方面，絲狀、繩狀或帶狀的連續物T繞在線軸14上，并且該連續物T被輸送穿過一個絲狀物插入導環5和進氣口3，然后，從該噴管20的端部排出口7噴離噴管20。
在上述結構中，泥漿狀移土基材M在壓力下由一個泵(未畫出)供應，沿箭頭所指方向進入噴口1，泥漿材料M在強大壓力作用下經噴口1噴入攪拌筒2。借助于攪拌筒2內射流引起的負壓效應，空氣A從進氣口3由吸力吸入攪拌筒2。在這種情況下，該連續物T從繞線軸14輸向進氣口3(沿虛線的箭頭方向)，并與植物生長基巖材料G混合，然后，兩者同時從噴射管20的端部排出口7向外噴出。
該連續物T由被吸入的空氣的拉力輕易地導引入攪拌筒2。該連續物T并不局限于僅僅一根。人們可以設置兩個或多個進氣口3，以便分別引導兩條或多條連續物T;或者，兩條或多條連續物T也可以從一個進氣口3導入。
疏水劑F由一個泵(未畫出)通過一條管12在壓力下輸送，以便疏水劑從疏水劑注入孔11注入攪拌筒2。泥漿物質M，疏水劑F和空氣A在攪拌筒2內混合攪拌，泥漿狀移土基材M在此處結塊，成為一種植物生長基巖材料G。
在本發明中，泥漿狀移土基材被用作土壤基材，而肥料、種子和/或根莖適當地與之混合，必要時，植物纖維和/或防腐劑也可以混入。為制備泥漿物質還要混合適量的水。
被注入的疏水劑包括例如聚丙烯酰胺的水解產物或類似物。該物質具有分離水的作用，它作用于泥漿狀移土基材M使之結塊。
作為本發明的最大特點的連續物T是絲狀、繩狀或帶狀的連續細長物，其形狀不限。但是如果其重量過大，它將不適宜與泥漿狀移土基材M混合，即在噴射管中的結塊過程中，植物生長基巖材料G會散落而掉在路上。按照本發明，比較輕的連續物T是適宜的。
在噴射工作中，噴射管20以預定的幅度向上下左右方向擺動，以便使連續物T呈網狀地埋在植物生長基巖物質中，從而穩固地粘接在標準面上。于是一層結塊的移土層B在標準面上形成，如圖3和4所示。圖3是一幅分解正視圖，表示按照本實施例進行噴射工作時，在標準面上的結塊的移土層B的主要成分。圖4是一幅結塊的移土層B的近似的側斷面圖。如圖3和4所示，連續物T呈網狀在高度方向和橫向上被掩埋，植物生長基巖材料G粘著地迭摞在連續物的上下，從而構成結塊的移土層B，該移土層B牢固地附著在標準面K上。此時，連續物T能夠吸收和封閉疏水處理的水分，在泥漿結塊時，這些水分聚集在連續物的氣隙內以便長期保持水分。空氣從暴露在移土層B表面的某些位置滲入，并通過連續物的氣隙進入到移土層B的內部，從而實現了透氣。
圖5表示連續物T混入植物生長基巖材料G中的狀態的局部擴大視圖。如圖5所示，結塊的植物生長基巖材料G是若干單獨的土粒P聚成的團塊，并且材料G與陷入土粒P中的連續物T混雜。因此，若干土粒與連續物相互支撐，它們之間保留著保存水和透氣的許多間隙。
如前所述，連續物T以三維形式混入被噴射的植物生長基巖材料G中，相互混雜并支撐著要下滑的植物生長基巖材料G。因此，經一次噴射工作噴覆厚度就可增至10cm或更大，從而高效率地制備出穩固的植物生長基巖，由此，大大改善了效率而不論標準面、土壤和巖石的斜度如何。
根據標準面的情況，該噴射管20的擺動可以不總是向上下左右進行。例如如果標準面非常不平坦，噴射管20僅左右擺動，從而左右移動連續物就可以了，由此實現發明目的。
當使用經防滑處理或容易被纏住的連續物T時，可以進一步獲得優異的防滑塌效果。
當設計連續物T的形狀和強度時，人們可以指望各種操作和效果。例如當使用具有高抗拉強度的連續物時，人們可以指望得到防止標準面斷裂的效果。
換言之，目前為了使噴覆的植物生長基巖穩定住并防止標準面發生小的斷裂，一張由菱形骨架金屬網或人造樹脂網制成的基網(見圖7的23)在噴覆操作以前先鋪放在標準面上，然后再向其上噴射植物生長基巖材料。在本發明的方法中，當連續物的形狀和強度被設計時，并且該連續物呈網狀被掩埋在植物生長基巖中時，現有技術中鋪設的基網可以省略。
當人們使用圖6(a)至6(e)所示的呈雙層或多層折疊狀態的帶狀連續物時，植物生長基巖內部的保水性和透氣性會得到改善。圖6表示了一些適用的樣品，其中圖6(a)表示帶的三疊狀態，圖6(b)表示帶的雙疊狀態，圖6(c)表示管形狀態，圖6(d)表示一個纖維束，圖6(e)表示不規則折疊的纖維束，參照記號h表示為透水透氣在連續物上開的若干孔。
更具體地說，為適于植物生長而噴覆植物生長基巖材料的標準面一般為陡峭的基巖，并且在有限的幾厘米厚的基巖中生長著若干植物。因此，基巖的保水性能對植物的生長有著至關重要的影響。由于施工面一般是劈山留下的標準面，在山之間流淌的水從標準面上流過，從而使一些地方總是濕的。在濕處的基巖被水浸透而處于缺氧狀態，這將損害植物的生長。
為了在厚度有限的植物生長基巖中、甚至在不利的環境中栽種植物，當按照本發明的方法掩埋前述的雙層或多層的帶狀連續物或類似物時折迭所形成的若干間隙實現了保水性、排水性、透氣性等的提高。因此可以指望在植物生長期間總是保持良好的環境條件。
一條包有(粘有)鋁箔的扁條(帶狀長條物)被用作連續物T以便減小土壤中的溫度差別。這樣，大氣溫差對植物生長基巖內部的影響可以減輕，從而減輕了冬季的嚴寒、夏季烈日的酷熱對基巖內部的影響。因此，不適合植物生長的季節被人為地改造，適于植物生長的時間可以延長。
按照本發明所作實驗的結果例子在下面敘述。在該實驗中，泥漿移土基材采用下述成分的混合物果園土(含有機肥)2500升植物纖維960升化肥40公斤防腐劑90升(專門的瀝青乳化劑等)種子(肯塔基31F，等)0.7公斤當噴覆厚度為10cm時，上述混合物是噴覆30m2面積的用量。
在噴射機械的基材水箱(容積4000升)中灌充2000升水，然后將上述混合物與水混合，經攪拌成為泥漿。
另一方面，600克疏水劑(聚丙烯酰胺水解產物)在疏水劑水箱(容積300升)里溶入300升水中，制備成濃度為0.2%的水溶液，供上述的混合物使用。
連續物用的是2000米一卷的、6毫米寬的、200克重的聚乙烯帶。
如圖2所示，泥漿泵在壓力下向噴射管20供應泥漿狀移土基材M，直至其噴口1。一臺齒輪泵輸送疏水劑F至疏水劑注入口11。聚乙烯扁條的一端經導環5插入進氣口3，進入攪拌筒2。卷軸14自由轉動以便提供聚乙烯帶。
當噴射開始時，由泥漿狀移土基材M的射流負壓把空氣從進氣口3吸入噴射管20。在攪拌筒2內，泥漿狀移土基材M的射流使疏水劑F和空氣A混合，并強制攪拌。然后，基材M結團，這時，為改善泥漿狀移土基材M的流動性而事先加入基材水箱中的水又被分離出來，使基材增塑，從而轉變成植物生長基巖材料G。最后，G從排出口7向外噴出。
另一方面，從進氣口3導入的上述聚乙烯帶在空氣吸力作用下輸入攪拌筒2，并且在植物生長基巖材料G的排料沖力作用下，與之一起從排出口7飛出。而且聚乙烯帶呈三維形式(立體的)混埋在標準面上的植物生長基巖材料G中，粘成混合狀態。
這時，操作者用手大幅度地向上下左右方向擺動噴射管20，盡可能大地調整標準面上的噴覆范圍，上下和左右約為10m左右。
在這種方法中，隨植物生長基巖物質G一起飛出的聚乙烯帶被粘成復雜的網狀，埋入粘結的植物生長基巖內部。
在這種情況下，對一個泥漿狀移土基材M的噴覆機械的水箱(容積4000升)來說，聚乙烯帶的用量約為2500米。顯然，該用量與噴管的擺動方式無關。
在本實驗例中，要噴覆的標準面斜度為65°，經一次噴覆形成了約10cm厚的植物生長基巖，并且上述基巖一點也不滑塌。
在現有技術中，遇到如此陡峭的標準面，一次噴射的噴覆厚度僅為3cm或多一些時植物生長基巖便向下滑塌。因此現有技術，需要噴覆3～4次方能完成工作，而且每次都要等待排水。與此形成對照，本發明的方法能以極高的效率進行植物生長基巖的制備工作。
在本實驗中，僅使用了一條聚乙烯帶。但是，在噴射管上有兩個或更多進氣口時，完全可以同時使用兩條或更多的聚乙烯帶。
按照本發明，因為從噴口1噴出的泥漿狀物質與從進氣口3插入攪拌筒2的纖維類連續物T混合著噴出，所以當混合物噴到標準面之后，連續物T用砂礫很好地披蓋。為了測量用砂礫的披蓋效果，人們進行了下列測量。具體來說，用不可燃的聚酯多纖維充當連續物T的長纖維，在噴覆之后，將該纖維緩慢地從粘著的表面上拉出來，然后測量砂礫的粘著數量。結果，在現有技術中，當絲(纖維)和砂礫分別從各自的噴嘴中噴出時，多數纖維上沒有粘著砂礫。而按照本發明，纖維和砂礫在噴管的攪拌筒內混合然后再噴出，纖維與砂礫混雜，纖維上粘附著大量的砂礫。測量結果如表1所列。
表1測得重量粘有砂礫的洗去砂礫后粘著的砂噴覆纖維的重量纖維的重量礫的重量方法(1)(2)(3)＝(1)-(2)若干獨立的噴嘴0.12克0.09克0.03克(現有技術)帶砂礫的一個噴管15.8克0.09克15.71克(本發明)被測纖維的長度為1m×5。(1)表示纖維從噴覆面移開時，粘附著砂礫的纖維的重量;(2)表示把砂礫從纖維上洗去后處于裸露狀態的纖維的重量;上述(1)和(2)均被測量。(3)表示粘著在纖維上的砂礫的重量＝(1)-(2)，該值被測量以便顯示砂礫在纖維上的粘附程度，即纖維用砂礫的披蓋效果。如表1所列結果，砂礫(移土基材)與絲狀物一起從一個噴管噴到施工面，這種方法可以使絲狀物粘附上更多的砂礫，顯然，粘附著砂礫的絲狀物的披蓋效果更好。人們也將理解，絲狀物的張力足以實現這樣一種效果，從而在施工面上向砂礫施加壓力和拉力，與現有的方法比較，絲狀物的張力能夠保持基巖的強度，并保持其穩定性。
因為本發明的泥漿物質的噴射管由液體輸送量大的泥漿泵在壓力下供應泥漿，并從一個直徑為20mm的大口徑噴口噴出，所以泥漿狀土的飛行距離約為20m。與之混合的連續物的長纖維也隨之落到泥漿狀土散落的地方。增加與砂礫混合的水的數量以制備低濃度的泥漿物質，并且噴射該泥漿物以便提高輸送液體的泥漿泵的輸送液頭(壓力)，此時，噴管的噴射壓力隨之提高，而與此相反，飛行距離卻因為物質噴離噴管后被空氣阻力吹散而縮短。
于是，在本發明中，一個混合疏水劑(凝集劑)F的機構(疏水劑注入口)設置在攪拌筒2上，該攪拌筒安裝在泥漿物質噴口1的端部。泥漿物質的射流壓力使空氣從進氣口3吸入，在吸氣過程中，泥漿物質M和疏水劑F混合到一起。該泥漿狀物質M和作為接觸劑的空氣A凝聚，分離出制備泥漿物質M時所用的水，從而使泥漿物質M結塊，由此成功地防止了離開噴管的泥漿物質散落。
從水中分離出來的增塑并結塊的砂礫在不散落的情況下可以飛行30～40米。結塊時，與泥漿物質M混合的連續的長纖維完全緊密地與砂礫混合，并全程跟隨飛行30～40米的砂礫一起飛行，而且以三維形式穩定地粘在砂礫中。
下面把按照本方法的絲狀物的飛行距離測量值的比較結果列于表2中表2現有技術本發明方法方法(1)方法(2)絲狀物的2～3m15～20m30～40m飛行距離在表2中，按照現有技術的方法，從直徑1mm的孔中噴射1升水，用噴射壓力使絲狀物飛行。
在本發明的方法(1)中，2000升水與2500升泥漿土混合，制備成泥漿物質。用17kg/cm2的高壓泥漿泵把泥漿物質和連續的長纖維一起噴射，而不象權利要求2所述的那樣使泥漿物質結塊。
在本發明的方法(2)中，600升濃度為0.2%的聚丙烯酰胺水溶液作為疏水劑，按權利要求3所述的方法混入噴管。在噴漿物質和作為接觸劑的空氣相凝聚過程中，連續的長纖維噴出來。
如表2所列，按照本發明，可以將現有技術中的絲狀物的飛行距離擴大10倍。在施工面例如又長又大的標準面上進行的工作可以高效率地進行。
噴管的攪拌筒2的內徑減小，以便在壓力下從泥漿物質噴出口7噴出泥漿物質。為了用負壓效應將連續的長纖維T和空氣A一起吸入，進氣口3的尺寸是直徑為2cm的泥漿噴口1的5～6倍。這樣，可以消除由于連續長纖維的噴口尺寸過小引起的外來物堵塞噴口的現象。進一步來說，用一只噴管可以輕易地噴出任意數量的具有不同直徑的纖維。
在前面所述的實施例中，當噴射管20的疏水劑閥門13關閉、停止從疏水劑注入口11向攪拌筒2內注入疏水劑F時，該實施例的條件便與權利要求1和3所述的使用噴管10的實施例完全相同。對相同的條件來說，得到的當然也是類似的效果。
下面將描述權利要求5和6所述的本發明的實施例。實施這些實施例是為了使植物生長基巖具備保水或排水功能，上述植物生長基巖是這樣制備的實施前述的本發明的若干實施例，并向標準面或類似面噴射植物生長基巖材料。為了培育植物，一般采用一種覆蓋方法，用乙烯膜蓋在植物周圍，以防止土壤過分干燥或潮濕。這些實施例中使用一條不透水的長帶狀連續物來實施上述覆蓋方法。這里，將帶狀物噴到施工面的技術和方法與前面那些實施例的技術和方法相同，因此，詳細描述將省略。那些不同于前面實施例的地方將作主要描述。
在本實施例中，為了改善植物生長基巖的植物生長表面的保水性，一種不透水的帶噴到并粘附在植物生長表面。此時，為了增大帶狀物的飛行距離，粘合劑水溶液的乳化液或粘合劑或稀釋的泥漿狀移土基材被用來代替前面實施例所用的泥漿狀移土基材。在前面的實施例中，主要目的是噴覆的移土基材的穩定性，而本實施例中，其目的是要實現一種帶膜覆蓋方法，用帶狀膜覆蓋植物生長基巖，形成一帶膜覆蓋層。據此目的，需要遠距離地拋出粘有溶液或泥漿物質的帶膜，整齊地大面積鋪設較薄的帶膜。因而，在本實施例中，不使用雙疊或三疊帶，并且所用的單條帶的寬度約為2cm。
下面將描述本實施例的一個實際例子。噴射管采用權利要求1所述的噴管10或者權利要求2所述的噴管20。噴管中的疏水劑注入閥13被關閉，以便噴射4000升泥漿。射流吸入大約2500m長2cm寬的帶條(扁沙)，使之隨溶液或泥漿物質一起噴出并粘附在施工面上。
本實施例中，4條2cm寬的帶被吸入，隨4000升溶液或泥漿物質一起噴到200m2的標準面上，并粘附在其上。計算中，4條2cm寬的帶被吸入而每條帶噴出2500m長，因此可以計算如下2cm×(2500m×4)＝200m2因此，當四條帶整齊地噴附在200m2的標準面上時，將得到覆蓋率為100%的帶覆蓋層。但是，由于這些帶條實際上會在某處重疊，施工后，目視覆蓋率為60～70%左右。在這種覆蓋程度上提供保水作用，同時還可形成一些適當的空氣間隙，這些氣隙不會對植物的萌芽和生長造成不利的影響。
下面將描述噴射帶條的測試工作(試驗工作)的實際結果。
首先描述使用粘合劑水溶液時的情況。在本次測試操作中使用的粘合劑水溶液的混合成分如下粘合劑(Highset200日本Dai-ichi KogyoSeiyaku有限公司生產)2kg防腐劑(Furincoat，殼牌石油有限公司生產)180kg淡水4000升用一臺泵(未畫出)在壓力下將上述水溶液輸入噴射管20(圖2)，并且在帶條T從進氣口3吸入的同時該水溶液噴到試驗區。因為在這次試驗工作中沒有使用疏水劑，所以疏水劑閥13關閉了疏水劑注入口11。
現在將描述使用泥漿狀移土基材時的試驗情況。這次操作中泥漿狀移土基材的混合成分如下果園土(含有機肥)1250升植物纖維480升防腐劑45升淡水4000升此次試驗中增加使用了疏水劑，該疏水劑包含下述成分疏水劑(聚丙烯酰胺水解水物)600升淡水300升用圖2所示的噴射管20將上述泥漿狀移土基材和疏水劑與從進氣口3吸入的帶條T一起噴射到試驗工作區的施工面。這時，疏水閥13打開，疏水劑從疏水劑注入口11注入攪拌筒2內。
上述兩種類型的混合物質由各自的泵和噴管噴射到種植面。首先說明這種試驗區的一個種植表面，如圖7所示，10cm厚的移土基材作為一種植物生長基巖噴射到基巖的標準面21上，從而制得標準面26。標準面26用金屬網或樹脂網制成的基網23及釬24固定在基巖的標準面上。植物材料例如種子25或類似物理在標準面26中。就另一個種植面來說，如圖8所示，在標準面22上制備一個種子噴灑薄層27(包含植物材料例如種子25)，該標準面22像砂子一樣容易干燥。然后，粘合劑溶液或泥漿狀移土基材與不透水的帶31一起噴射到上述標準面21和22上，形成一種帶膜覆蓋層35。在噴覆區旁邊有一塊完全未被噴覆的地方，它被提供作為若干塊施工區中的未施工區。每200m2面積上在四個位置用土壤收集器采集100cc土壤，這些土樣采自施工區及與其相鄰的未施工區的表面的植物生長基巖和2厘米砂土。將上述土樣在100℃的溫度下干燥24小時，然后測量含水量(所含水分的重量比)，從而得到每塊施工區中四個位置處的土壤含水量，并算出平均值。連續幾十天進行測量的結果顯示在圖9(a)、9(b)和10(a)、10(b)中。圖9表示圖7所示的那種情況，即帶膜噴附在植物生長基巖上時的水分保持特性曲線，其中圖9(a)表示使用粘合劑溶液時的情況，圖9(b)表示使用泥漿物質時的情況。圖10表示圖8所示的那種情況，即帶膜噴覆到砂土上時的情況，圖10(b)表示使用泥漿物質時的情況。從圖9和10中可以明顯看出，使用粘合劑水溶液的試驗區顯示出比使用泥漿狀移土基材的試驗區具有更好的保水效果，但兩者的結果差異并不大。隨著天數的推移，兩塊試驗區都在干燥，其含水量逐漸在減少，但是其含水量仍保持在18～20%，兩者都沒有干燥到含水量15%這一損害植物生長的程度。相反，沒有覆蓋上述物質的非施工區則很快就干燥了，在15～20天后，水分含量降至13%這一初始枯萎值以下，相比之下，本發明的噴覆帶膜的效果可以明顯地觀察到。被噴覆和測量的那些區域是一些構筑在表平面上的比較平滑的標準面。但是，使用泥漿狀移土基材的情況與使用粘合劑溶液的情況相比，前者使帶狀物更確實地粘附在很不平坦的標準面上，并且帶狀物被風吹散的可能性也更小。
下面將描述本發明的按照權利要求7和8所述的另外兩個實施例。權利要求7和8所述的實施例與權利要求5和6所述的實施例的不同點在于后者只用一種不透水的帶作為所用的帶膜，而這兩實施例使用帶有熱束反射元件的鋁箔、鋁箔或粘附有鋁箔的不透水帶。其他條件均與前面的實施例相同，因此，將省略描述。
下面將描述本發明的這些實施例的例子。這些試驗例在冬季的嚴寒期(2月1日)和夏季的酷熱時節(8月1日)共進行兩次。在這兩次試驗工作中，具有熱束反射元件的不透水帶用泥漿狀移土基材噴出。與前面的實施例類似，施工的試驗區也被噴上植物生長基巖，按照這些實施例，植物生長基巖已事先被噴上植物生長基巖物質。在噴覆工作后，連續半年測量基巖的溫度。其結果表示在圖11和12中，圖中T1為大氣溫度，T2為施工區中未噴覆區的溫度，T3為噴覆區的基巖溫度。如圖11和12所示，按照這些實施例，隨著大氣溫度的變化，噴覆區地下溫度的變化比未噴覆區地下溫度的變化顯得平緩。正如圖中觀察到的那樣，在按照本實施例處理過的基巖中適于植物萌芽和生長的適溫期比未噴覆區延長了。因此，按照本實施例的方法處理過的地方可以延長大植物的可播種期，從而改善了植物生長效果。
本發明的優點如下(1)由于連續物呈三維狀態混埋在植物生長基巖中，它能防止標準面上的植物生長基巖材料滑塌，這樣能夠增加每一次噴覆工作的噴射量，由此消除了重復噴射和等待排水的各種損失。
(2)由于從噴管的排出口噴出的植物生長基巖材料的數量和飛行距離大，提高了工作效率，因此，與現有的技術相比，在較短的期限內能噴覆又長又大的標準面。
(3)連續物被包含在植物生長基巖的混合物中，在基巖中形成適于植物生長的環境，例如保水性、排水性、透氣性、保溫性等，由此，促進了植物的生長。
(4)混入植物生長基巖中的連續物與植物生長基巖的披蓋效果增強了，從而加固了施工面。因此，具有防止標準面斷裂的效果。
(5)植物生長基巖的表面用不透水的帶狀連續物覆蓋，從而提高了植物生長基巖的保水效果，由此，為植物的萌芽和生長而增大了護根作用。
(6)植物生長基巖的表面用具有熱束反射元件的不透水帶覆蓋，該元件粘附在鋁箔等物上，從而提高了植物生長基巖的保溫效果，由此延長了適于種植適宜期，例如播種期等。
圖9(a)含水率對植物生長基巖噴射粘合劑A噴覆區B未噴覆區(田地中的水容量)(開始枯萎的限值)經過的天數(天)圖9(b)含水率對植物生長基巖噴射泥漿物質A噴覆區B未噴覆區(田地中的水容量)(開始枯萎的限值)經過的天數(天)圖10(a)含水率對砂土噴射粘合劑溶液A噴覆區B未噴覆區(田地中的水容量)(開始枯萎的限值)經過的天數(天)
圖10(b)含水率對砂土噴射泥漿物質A噴覆區B未噴覆區(田地中的水容量)(開始枯萎的限值)經過的天數(天)圖11溫度覆蓋后冬季的溫度變化(測量期2月1日至7月31日)經過的天數(月/日)圖12溫度覆蓋后夏季的溫度變化(測量期8月1日至1月31日)經過的天數(月/日)
權利要求
1.一種泥漿狀移土基材噴管，包括一個端部呈節流形的泥漿狀移土基材噴口，一個整體安裝在泥漿狀移土基材噴口的端部的圓筒，在上述圓筒的側面靠近上述噴口端處開有一進氣口，上述進氣口用來作為一條或多條絲狀、繩狀或帶狀連續物及入上述圓筒的一個吸入口。
2.根據權利要求1的一種泥漿狀移土基材噴管，其特征是進一步包括在上述圓筒的側面靠近上述泥漿狀移土基材噴口端處設有一個疏水劑注入口。
3.一種用權利要求1所述的泥漿狀移土基材噴管制備植物生長基巖的方法，包括以下步驟將一種泥漿狀移土基材壓入上述噴管;從噴管進氣口吸入上述圓筒的絲狀、繩狀或帶狀連續物與上述泥漿狀移土基材一起噴出上述噴管的排出口，噴向施工面，從而制備出一種植物的發芽和生長的基巖。
4.一種用權利要求2所述的泥漿狀移土基材噴管制備植物生長基巖的方法，包括以下步驟從一個疏水劑注入口向壓入一個圓筒內的泥漿狀移土基材中注入一種疏水劑;將上述物質與從進氣口吸入該圓筒的空氣一起混合攪拌，從而使上述泥漿狀移土基材結塊;從上述進氣口吸入該圓筒內的絲狀、繩狀或帶狀連續物伴隨著植物生長基巖材料從上述噴管的排出口噴向施工面，從而制備出一種植物發芽和生長基巖。
5.一種制備植物生長基巖的方法，包括以下步驟將粘合劑溶液或懸浮液與水或被水稀釋的泥漿狀移土基材一起壓入權利要求1所述的噴管;從該噴管的進氣口吸入一條或多條不透水的帶狀連續物到一個圓筒內;上述連續物與上述粘合劑溶液或泥漿狀移土基材一起從上述噴管的排出口噴到植物生長基巖上，以覆蓋其表面，由此用帶膜覆蓋法提高了覆蓋效果。
6.一種制備植物生長基巖的方法，包括以下步驟將一種用水稀釋的泥漿狀移土基材壓入權利要求2所述的噴管;在上述噴管的圓筒內添加一種疏水劑，以便使上述泥漿狀移土基材結塊;從上述噴管的進氣口吸入一條或多條不透水的帶狀連續物到該圓筒內;將上述連續物與結成塊的泥漿移土基材一起從上述噴管的排出口噴到植物生長基巖上，以覆蓋其表面，從而用帶膜覆蓋法提高了覆蓋效果。
7.根據權利要求5的一種制備植物生長基巖的方法，其特征是用鋁箔或者粘有鋁箔或鋁粉的不透水帶制成的、每條上都帶有一個或多個熱束反射件的連續物來代替權利要求5中不透水的帶狀連續物。
8.根據權利要求6的一種制備植物生長基巖的方法，其特征是用鋁箔或者粘有鋁箔或鋁粉的不透水帶制成的、每條上都帶有一個或多個熱束反射件的連續物來取代權利要求6中的不透水的帶狀連續物。
全文摘要
一種泥漿狀移土基材噴管，它具有一個端部呈節流形的泥漿狀移土基材噴口，一個整體地安裝在泥漿狀移土基材噴口端部的圓筒，和設置在該圓筒側面靠近噴口端處的一個進氣口，上述進氣口被用來作為一條或多條絲狀、繩狀或帶狀連續物吸入該圓筒的一個吸入口。一種用泥漿狀移土基材噴管制備植物生長基巖的方法，包括以下步驟將一種泥漿狀移土基材壓入上述噴管；從噴管進氣口吸入圓筒的絲狀、繩狀或帶狀連續物與泥漿狀移土基材一起從噴管的排出口噴向施工面，從而制備出一種植物發芽和生長基巖。因而，由于泥漿材料和纖維的混合噴射裝置的使用，該噴管能夠穩固地加強施工面，每次噴射能采用盡可能大的噴射量、得到大的噴射距離，可使施工面得到良好的保水性、保溫性、排水和透氣性。
文檔編號E02D3/00GK1036221SQ8910183
公開日1989年10月11日 申請日期1989年2月11日 優先權日1988年2月12日
發明者笹原城六 申請人:株式會社熊谷組