CN116497661B - 一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构和方法 - Google Patents

一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构和方法

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Abstract

本发明公开了一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构和方法，所述海绵结构包括渗透层、土壤改良层、储水调节机构和蒸发量降低结构，土壤改良层用于填充人行道上开挖的原土，土壤改良层由碎石块、废弃木料和种植土混合制成，海绵结构构建方法包括预制水泥槽、预埋水管、调配土壤、防蒸发处理和铺设渗透层。本发明对土壤进行改良，不仅能够提高土壤中的养分，还能够使土壤“海绵化”，增加土壤的保水、储水性能，通过行道树地下根系生长空间结构的调整，联通行道树和城市绿地，使得行道树真正融入绿地，城市热岛、内涝问题得到解决，城市雨水得到利用，行道树健康生长，增加树木生态效益，最终目标：海绵城市，硬质城市空间有机化。

Description

一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构和方法
技术领域
本发明涉及海绵城市技术领域，尤其涉及一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构和方法。
背景技术
城市硬质空间雨水快速排走、地下水无法补充，城市干热导致植物生长不良、居民感受不佳；地表大量径流，城市内涝；高度城市化区域绿地增长用地压缩。现在提出大量有关海绵城市的概念，植草沟、家庭绿地、城市公共绿地的雨水花园技术盛行但仍然局限于绿地范围，对引起城市内涝、干热的主要问题根源：已经硬质化但无海绵设计的地面空间无计可施。
作为城市硬质空间主要组成部分的行道树，是城市绿化的重要组成部分，绿化率和生态效益，一般是按照绿地树木折算的，但实际上因硬质空间的阻隔与城市绿地是割裂的。行道树种植现状基本为一米见方的种植穴，使每棵行道树像是栽到一个个花盆中的独木，与绿地毫无联系；因原土紧实、车压人踩、地下水位等问题，行道树长势不一，高低粗细不均不美观，长期根系无法辐射扩散生长，局限于一米见方的范围，根系盘结挤压造成退化死亡，需要大量更换和养护费用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构和方法。
本发明提出的一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构，包括渗透层、土壤改良层、储水调节机构和蒸发量降低结构，所述土壤改良层用于填充人行道上开挖的原土，所述土壤改良层由碎石块、废弃木料和种植土混合制成；
所述储水调节机构设置于人行道与机动车道之间，储水调节机构包括水泥槽、水土保持网、水位传感器、低水位补水管、警戒水位排水管；
所述水泥槽内侧壁进行防水处理，水泥槽靠近土壤改良层一侧外壁开有等距离分布的渗水孔，水土保持网与水泥槽靠近土壤改良层一侧外壁粘接，水位传感器垂直固定于水泥槽内壁上，低水位补水管与市政给水管连接，且市政给水管出口处安装有补水电控阀门，警戒水位排水管与市政排水管连接，且警戒水位排水管上安装有排水电控阀门，并每间隔1000m-5000m距离设置控制箱，通过控制箱内的控制器与水位传感器信号连接，控制补水电控阀门及排水电控阀门的开启和闭合；
在雨季时，雨水经渗透层和土壤改良层渗透入水泥槽内，当水位传感器检测到水位淹没警戒水位排水管水位时，向控制器发送信号，控制器控制排水电控阀门的开启，将多余水分经市政排水管排出；
在干旱时，水位传感器检测到水位低于低水位补水管水位时，向控制器发送信号，控制器控制补水电控阀门的开启，为水泥槽补充水分，并使水分渗透入土壤改良层内；
所述蒸发量降低结构包括设置于水泥槽两侧内壁上部位置处的承载板、搭接于承载板顶部的封水板和覆盖于承载板顶部的原土层，封水板与水泥槽之间的间隙内填充有密封胶。
优选地，所述土壤改良层中各组分体积百分比为：40％碎石块、20％废弃木料和40％种植土混合，废弃木料包括木块和木屑。
优选地，所述种植土人行道原土、有机质、有机肥混合制成，其体积百分比为：70％人行道原土、20％有机质和10％有机肥。
优选地，所述渗透层铺设于土壤改良层和原土层顶部，渗透层由渗透砖拼接构成。
优选地，所述渗透砖包括由外边框、网格筋片构成的主框架和填充于主框架内的混凝土块，且混凝土块中心位置处开有透水孔。
优选地，所述外边框一边外壁和一侧外壁上均设置有弹性卡块，且外边框另一边外壁和另一侧外壁上均开有卡槽。
本发明提出的一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构的构建方法，包括以下步骤：
S1:预制水泥槽，根据人行道设计分段预制水泥槽，在人行道规划地开挖基坑，将水泥槽埋入基坑内，并将水泥槽依次通过水泥砂浆连接，对拼接好的水泥槽进行防水处理，在水泥槽靠近基坑一侧外壁粘接水土保持网；
S2：预埋水管，在水泥槽内固定低水位补水管、警戒水位排水管和水位传感器，设置控制箱，将控制箱内的控制器与水位传感器信号连接，将控制箱与补水电控阀门、排水电控阀门电连接；
S3:调配土壤，将基坑中开挖的原土、有机质、有机肥按体积比7:2:1进行混合，制成种植土，再将碎石块、废弃木料和种植土按体积比2：1:2进行混合制成改良土壤，将改良土壤回填至基坑内并种植人行道树，压平压实土壤改良层；
S4：防蒸发处理，为水泥槽顶部安装封水板，间隙处打密封胶，并回填基坑原土，形成原土层，压平原土层，极大的降低水泥槽内水分蒸发；
S5:铺设渗透层，将渗透砖依次拼接，并铺设于土壤改良层和原土层上，为人行道树生长预留空间。
本发明的有益效果为：
1、通过对基坑开挖出的原土中混合入碎石块、废弃木料、有机质和有机肥，对土壤进行改良，不仅能够提高土壤中的养分，为人行道树、花草提供养分，还能够使土壤“海绵化”，增加土壤的保水、储水性能，通过行道树地下根系生长空间结构的调整，联通行道树和城市绿地，使得行道树真正融入绿地，城市热岛、内涝问题得到解决，城市雨水得到利用，行道树健康生长，增加树木生态效益，最终目标：海绵城市，硬质城市空间有机化；
2、在雨季时，雨水经渗透层和土壤改良层渗透入水泥槽内，当水位传感器检测到水位淹没警戒水位排水管水位时，向控制器发送信号，控制器控制排水电控阀门的开启，将多余水分经市政排水管排出，在干旱时，水位传感器检测到水位低于低水位补水管水位时，向控制器发送信号，控制器控制补水电控阀门的开启，为水泥槽补充水分，并使水分渗透入土壤改良层内。
附图说明
图1为本发明提出的一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构示意图；
图2为本发明提出的一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构的渗透层结构示意图；
图3为本发明提出的一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构储水调节机构的结构示意图；
图4为本发明提出的一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构的构建方法流程图。
图中：1、土壤改良层；2、水泥槽；3、渗水孔；4、水土保持网；5、水位传感器；6、低水位补水管；7、警戒水位排水管；8、渗透层；9、外边框；10、网格筋片；11、混凝土块；12、透水孔；13、弹性卡块；14、卡槽；15、承载板；16、封水板；17、密封胶；18、原土层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1，参照图1-3，一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构，包括渗透层8、土壤改良层1、储水调节机构和蒸发量降低结构，土壤改良层1用于填充人行道上开挖的原土，土壤改良层1由碎石块、废弃木料和种植土混合制成；
储水调节机构设置于人行道与机动车道之间，储水调节机构包括水泥槽2、水土保持网4、水位传感器5、低水位补水管6、警戒水位排水管7；
水泥槽2内侧壁进行防水处理，水泥槽2靠近土壤改良层1一侧外壁开有等距离分布的渗水孔3，水土保持网4与水泥槽2靠近土壤改良层1一侧外壁粘接，水位传感器5垂直固定于水泥槽2内壁上，低水位补水管6与市政给水管连接，且市政给水管出口处安装有补水电控阀门，警戒水位排水管7与市政排水管连接，且警戒水位排水管7上安装有排水电控阀门，并每间隔1000m-5000m距离设置控制箱，通过控制箱内的控制器与水位传感器5信号连接，控制补水电控阀门及排水电控阀门的开启和闭合；
蒸发量降低结构包括设置于水泥槽2两侧内壁上部位置处的承载板15、搭接于承载板15顶部的封水板16和覆盖于承载板15顶部的原土层18，封水板16与水泥槽2之间的间隙内填充有密封胶17。
土壤改良层1中各组分体积百分比为：40％碎石块、20％废弃木料和40％种植土混合，废弃木料包括木块和木屑。
种植土人行道原土、有机质、有机肥混合制成，其体积百分比为：70％人行道原土、20％有机质和10％有机肥。
渗透层8铺设于土壤改良层1和原土层18顶部，渗透层8由渗透砖拼接构成。
渗透砖包括由外边框9、网格筋片10构成的主框架和填充于主框架内的混凝土块11，且混凝土块11中心位置处开有透水孔12。
外边框9一边外壁和一侧外壁上均设置有弹性卡块13，且外边框9另一边外壁和另一侧外壁上均开有卡槽14。
实施例2，参照图4，本发明提出的一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构的构建方法，包括以下步骤：
S1:预制水泥槽2，根据人行道设计分段预制水泥槽2，在人行道规划地开挖基坑，将水泥槽2埋入基坑内，并将水泥槽2依次通过水泥砂浆连接，对拼接好的水泥槽2进行防水处理，在水泥槽2靠近基坑一侧外壁粘接水土保持网4；
S2：预埋水管，在水泥槽2内固定低水位补水管6、警戒水位排水管7和水位传感器5，设置控制箱，将控制箱内的控制器与水位传感器5信号连接，将控制箱与补水电控阀门、排水电控阀门电连接；
S3:调配土壤，将基坑中开挖的原土、有机质、有机肥按体积比7:2:1进行混合，制成种植土，再将碎石块、废弃木料和种植土按体积比2：1:2进行混合制成改良土壤，将改良土壤回填至基坑内并种植人行道树，压平压实土壤改良层1，通过对基坑开挖出的原土中混合入碎石块、废弃木料、有机质和有机肥，对土壤进行改良，不仅能够提高土壤中的养分，为人行道树、花草提供养分，还能够使土壤“海绵化”，增加土壤的保水、储水性能，通过行道树地下根系生长空间结构的调整，联通行道树和城市绿地，使得行道树真正融入绿地，城市热岛、内涝问题得到解决，城市雨水得到利用，行道树健康生长，增加树木生态效益。最终目标：海绵城市，硬质城市空间有机化；
S4：防蒸发处理，为水泥槽2顶部安装封水板16，间隙处打密封胶17，并回填基坑原土，形成原土层18，压平原土层18，极大的降低水泥槽2内水分蒸发；
S5:铺设渗透层8，将渗透砖依次拼接，并铺设于土壤改良层1和原土层18上，为人行道树生长预留空间。
在雨季时，雨水经渗透层8和土壤改良层1渗透入水泥槽2内，当水位传感器检测到水位淹没警戒水位排水管水位时，向控制器发送信号，控制器控制排水电控阀门的开启，将多余水分经市政排水管排出，在干旱时，水位传感器检测到水位低于低水位补水管水位时，向控制器发送信号，控制器控制补水电控阀门的开启，为水泥槽2补充水分，并使水分渗透入土壤改良层1内。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构，包括渗透层(8)、土壤改良层(1)、储水调节机构和蒸发量降低结构，其特征在于，所述土壤改良层(1)用于填充人行道上开挖的原土，所述土壤改良层(1)由碎石块、废弃木料和种植土混合制成；
所述储水调节机构设置于人行道与机动车道之间，储水调节机构包括水泥槽(2)、水土保持网(4)、水位传感器(5)、低水位补水管(6)、警戒水位排水管(7)；
所述水泥槽(2)内侧壁进行防水处理，水泥槽(2)靠近土壤改良层(1)一侧外壁开有等距离分布的渗水孔(3)，水土保持网(4)与水泥槽(2)靠近土壤改良层(1)一侧外壁粘接，水位传感器(5)垂直固定于水泥槽(2)内壁上，低水位补水管(6)与市政给水管连接，且市政给水管出口处安装有补水电控阀门，警戒水位排水管(7)与市政排水管连接，且警戒水位排水管(7)上安装有排水电控阀门，并每间隔1000m-5000m距离设置控制箱，通过控制箱内的控制器与水位传感器(5)信号连接，控制补水电控阀门及排水电控阀门的开启和闭合；
所述蒸发量降低结构包括设置于水泥槽(2)两侧内壁上部位置处的承载板(15)、搭接于承载板(15)顶部的封水板(16)和覆盖于承载板(15)顶部的原土层(18)，封水板(16)与水泥槽(2)之间的间隙内填充有密封胶(17)。
2.根据权利要求1所述的一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构，其特征在于，所述土壤改良层(1)中各组分体积百分比为：20％碎石块、20％废弃木料和60％种植土混合，废弃木料包括木块和木屑。
3.根据权利要求2所述的一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构，其特征在于，所述种植土由人行道原土、有机质、有机肥混合制成，其体积百分比为：70％人行道原土、20％有机质和10％有机肥。
4.根据权利要求1所述的一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构，其特征在于，所述渗透层(8)铺设于土壤改良层(1)和原土层(18)顶部，渗透层(8)由渗透砖拼接构成。
5.根据权利要求4所述的一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构，其特征在于，所述渗透砖包括由外边框(9)、网格筋片(10)构成的主框架和填充于主框架内的混凝土块(11)，且混凝土块(11)中心位置处开有透水孔(12)。
6.根据权利要求5所述的一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构，其特征在于，所述外边框(9)一边外壁和一侧外壁上均设置有弹性卡块(13)，且外边框(9)另一边外壁和另一侧外壁上均开有卡槽(14)。
7.根据权利要求1所述的一种拓展行道树根系生长空间的海绵结构的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:预制水泥槽(2)，根据人行道设计分段预制水泥槽(2)，在人行道规划地开挖基坑，将水泥槽(2)埋入基坑内，并将水泥槽(2)依次通过水泥砂浆连接，对拼接好的水泥槽(2)进行防水处理，在水泥槽(2)靠近基坑一侧外壁粘接水土保持网(4)；
S2：预埋水管，在水泥槽(2)内固定低水位补水管(6)、警戒水位排水管(7)和水位传感器(5)，设置控制箱，将控制箱内的控制器与水位传感器(5)信号连接，将控制箱与补水电控阀门、排水电控阀门电连接；
S3:调配土壤，将基坑中开挖的原土、有机质、有机肥按体积比7:2:1进行混合，制成种植土，再将碎石块、废弃木料和种植土按体积比2：1:2进行混合制成改良土壤，将改良土壤回填至基坑内并种植人行道树，压平压实土壤改良层(1)；
S4：防蒸发处理，为水泥槽(2)顶部安装封水板(16)，间隙处打密封胶(17)，并回填基坑原土，形成原土层(18)，压平原土层(18)，极大的降低水泥槽(2)内水分蒸发；
S5:铺设渗透层(8)，将渗透砖依次拼接，并铺设于土壤改良层(1)和原土层(18)上，为人行道树生长预留空间。
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