BSC生物基质生态模块及其施工方法

摘要

本发明公开一种BSC生物基质生态模块及其施工方法，属于生态水利、水环境、坡岸生态修复领域。本发明利用可降解、可塑型无公害原料制作成可以装填多孔材料(多孔混凝土)的模具；模具本身复合进种子、菌剂、保水剂；模具制作成型后将多孔材料浇筑(注)进模具内，无需脱模直接可以转运至施工场地；在施工区域按设计要求铺设、拼接完成；在种植孔内按设计要求种植植物，或者直接将种植孔空间填满基质后，浇水进行简单园林养护，至植被恢复，继而完成生态修复。一次性、可降解、无需脱模的模具使用，提高了施工时效。

说明书

技术领域

本发明专利属于水生态水环境修复工程、生态修复工程、土木工程、水利工程技术领域，特别地适合在已有稳定基础又需要一定抗水流冲刷的堤、山体、坡、岸工作面使用。

背景技术

我国运用块石、混凝土等刚性材料，兴建了大量用于挡土、防洪、抗侵蚀的工程体，这些工程体大部分不具植物附着条件、无法修复生态环境。同时，我国进行的巨量城市建设，在水利工程体中体现为大量灰、冷、硬的区域、冰冰凉的水工建筑物，都需要改进。本发明提出一种可以既保证一定堤防安全，又可以生长植物、修复生态的构件及其施工方法。

发明内容

本发明提供了一种BSC生物基质生态模块及其施工方法，可以较少使用大型机械即可满足更多的小区域施工场景；标准化生态模块的拼装在施工现场极大降低施工噪音；预制的生态模块在进场施工时基本不受场地地形影响，人力可达的地方即可实施；预制的生态模块可标准化采用机械传输，人工进行较小工作量的安放微调，提高施工效率。其主要发明内容如下：

一种BSC生物基质生态模块，包括模具本体和填充材料，所述模具本体为中部带有空心圆筒结构的壳体，所述填充材料位于模具本体的壳体内，模具本体的上端面设置有置放营养物质的方形槽，在方形槽的下方设置有置放种植植物的中心部位种植孔，所述中心部位种植孔为第一种植孔，模具本体的侧面分别设置有榫结构或卯结构，平行的两侧面的榫结构或卯结构的结构类型相同，相邻的两侧面的榫结构或卯结构的结构类型相反。

进一步的，模具本体的上端面外轮廓的正投影面积小于模具本体的下端面的外轮廓的正投影面积。或者模具本体的上端面外轮廓的正投影面积等于模具本体的下端面的外轮廓的正投影面积。

所述模具本体四角处分别设置有弧形通槽，当选择四个模具互相拼接为“田”字型时，正中心位置形成有四个弧形通槽围合而成的第二种植孔。

模具本体上端面外轮廓的正投影面积在0.2m×0.2m至1m×1m之间，即单层每平米可容纳模具本体1-25个。

模具本体的制作材料为可降解无公害的植物纤维、淀粉或蛋白质。

本申请还公开了一种BSC生物基质生态模块的施工方法，实施步骤1：按生态修复工程要求设计模具的形状、尺寸和植物品种，在模具厂房内制作成型并附着种子、菌剂、保水剂，运输至预制BSC生物基质生态模块厂房现场备用；

实施步骤2：将可降解模块放置在转运托盘上，按n×n矩阵排列，安置总个数以所占总面积约1m

实施步骤3：按设计要求制备多孔填充料，并浇筑、填充到模具壳体的内部，整平填充料至模具边缘，将整个转运托盘和BSC生物基质生态模块运送至堆放场，分层码放，备用；

实施步骤4：预制足够一个运输车单位体积的生态模块后，即可装车送至工程实施场地，并在现场放置7日以上；

实施步骤5：按设计要求清理所需施工的坡、岸等基础后，将预制的生态模块运至现场铺设部位，先往多孔骨料内填充包含菌剂、土壤、保水剂的基质，然后将模块安放稳置；

实施步骤6：下一个模块填充好基质后，翻过来与上一个模块榫卯咬合安装放置；

实施步骤7：重复步骤5、步骤6，并使得生态模块最终安放铺设成整体防护形式。

进一步的，所述填充材料为多孔型骨料可存储植物生长基质原料，多孔型骨料的孔隙提供植物根系生长空间，填充多孔型骨料进模具内部后，与模具一体成型并使用，无需脱模。

进一步的，制作成型的可降解无公害环保模具附着有密度为500-20000粒/ m

更进一步的，生态模块中心部位的种植孔可以扦插、种植幼苗，可根据实际施工区域土壤基础条件调整配方，安放营养物质。

本发明的有益效果在于：

一是制作了一种可降解无公害模具，模具原材料为植物纤维、植物蛋白、植物胶质等天然材质可以直接应用于自然环境中，经过一定时间后会降解，降解物符合环保要求，对环境无公害。同时，本模具在生产过程中复合进菌剂、保水剂、种子材料，使得即便在生境条件较差的工程区域内也能在很大程度上保证植物生长并恢复。

二是向本发明中的模具内填充多孔材料，特别是多孔混凝土，与可降解模具形成一体化模块，可以作为生态防护构件和植物生长附着于各种基础、应用于各种生态防护场景，进而修复工程区域小生态。填充材料进模具内部后即可运输、使用，改变了传统方法必须等到填充物凝固起强后脱除模具才能完成生产，减少了施工时间和生产场地占用。这种一体成型的预制方法能极大节省施工时间和半成品储存空间，在实际生产中有较好经济价值。

三是本发明采用标准化模块组成目标结构体，标准化生产，实施人员经简单培训即可实施，不受雨雪等恶劣天气的影响，实施适应性和便利性得到提升。现实生产中，已经完成硬质化护砌的河道工程大多数在城市内部，在对这些工程体进行植被和生态修复时，既不能拆除硬质化防护措施，也不能在生态修复工程中占用大面积施工场地，采用预制模块现场安装的施工方法可以解决这样的问题。

说明书附图说明

图1：BSC生物基质生态模块植被修复示意图

图2：BSC生物基质生态模块模具内部构造示意图

图3：BSC生物基质生态模块成型后底部示图

图4：单个BSC生物基质生态模块俯视图

图5：两个生态模块榫卯结合示意图

图6：多个生态模块平铺示意图

图中：

1、植物

2、榫结构

3、模具本体

4、方形槽

5、第一种植孔

6、卯结构

7、第二种植孔

具体实施方式

实施例1

一种BSC生物基质生态模块，包括模具本体3和填充材料，所述模具本体3 为中部带有空心圆筒结构的壳体，所述填充材料位于模具本体的壳体内，模具本体的上端面设置有置放营养物质的方形槽4，在方形槽4的下方设置有置放种植植物的中心部位种植孔，所述中心部位种植孔为第一种植孔4，模具本体的侧面分别设置有榫结构2或卯结构6，对置的两侧面的榫结构或卯结构的结构类型相同，相邻的两侧面的榫结构或卯结构的结构类型相反。

模具原材料为植物纤维、植物蛋白、植物胶质等有机质可以直接应用于自然环境中，经过一定时间后会降解，降解物符合环保要求，对环境无公害，同时，本模具在生产过程中复合进菌剂、保水剂、种子材料，使得即便在生境条件较差的工程区域内也能在很大程度上保证植物生长并恢复。

实施例2：

一种BSC生物基质生态模块，模具的外观为类梯形体，即平行的两个平面形状相同而面积大小不同，模具侧壁上设计有榫卯结构，平面铺设时相邻模块相互咬合形成稳定结构，模具中心部位设计有种植孔用于置放营养物质和种植植物，模具平行面较小面封闭、面积较大面开放，整体类似方形碗便于填充多孔骨料制作BSC生物基质生态模块，种植孔贯穿，也可不贯穿平行的两个平面，填充材料位于模具本体的壳体内。

实施例3：

一种BSC生物基质生态模块，模具设计有榫卯结构，平面铺设时相邻模块相互咬合形成稳定结构，模具设计有种植孔用于置放营养物质和种植植物，所述模具本体四角处分别设置有弧形通槽，铺设、拼接后形成具有多种植孔平面，所述模具本体四角处分别设置有弧形通槽，当选择四个模具互相拼接为“田”字型时，正中心位置形成有四个弧形通槽围合而成的第二种植孔7，模具整体类似方形碗便于填充多孔骨料制作BSC生物基质生态模块。制作模具的材料为可降解无公害的植物纤维、淀粉、蛋白质为原料制成，与填充材料一体成型，直接使用，模具降解过程能为植物生长提供营养物质。

进一步的，制作成型的可降解无公害环保模具还附着有植物种子 (500-20000粒/m

更进一步的：模具尺寸设计为单个体平行面投影面积在0.2m×0.2m-1m× 1m(0.04m

实施例4

一种BSC生物基质生态模块的施工方法，实施步骤1：按生态修复工程要求设计模具的形状、尺寸和植物品种，在模具厂房内制作成型并附着种子、菌剂、保水剂，运输至预制BSC生物基质生态模块厂房现场备用；

实施步骤2：将可降解模块放置在转运托盘上，按n×n矩阵排列，安置总个数以所占总面积约1m

实施步骤3：按设计要求制备多孔填充料，并浇筑、填充到模具壳体的内部，整平填充料至模具边缘，将整个转运托盘和BSC生物基质生态模块运送至堆放场，分层码放，备用；

实施步骤4：预制足够一个运输车单位体积的生态模块后，即可装车送至工程实施场地，并在现场放置7日以上；

实施步骤5：按设计要求清理所需施工的坡、岸等基础后，将预制的生态模块运至现场铺设部位，先往多孔骨料内填充包含菌剂、土壤、保水剂的基质，然后将模块安放稳置；

实施步骤6：下一个模块填充好基质后，翻过来与上一个模块榫卯咬合安装放置；

实施步骤7：重复步骤5、步骤6，并使得生态模块最终安放铺设成整体防护形式。

进一步的，所述填充材料为多孔型骨料可存储植物生长基质原料，多孔型骨料的孔隙提供植物根系生长空间，填充多孔型骨料进模具内部后，与模具一体成型并使用，无需脱模。

进一步的，制作成型的可降解无公害环保模具附着有密度为500-20000粒/ m

更进一步的，生态模块中心部位的种植孔可以扦插、种植幼苗，可根据实际施工区域土壤基础条件调整配方，安放营养物质。

实施例5

实施步骤1：按生态修复工程要求设计模具的形状、尺寸、植物品种，在模具厂房内制作成型并附着种子、菌剂、保水剂，运输至预制BSC生物基质生态模块厂房现场，备用。

实施步骤2：将可降解模具面积较小面放置在转运托盘上，按n×n矩阵排列，安置总个数以所占总面积约1m

实施步骤3：按设计要求制备多孔填充料(多孔混凝土)，并浇筑、填充到部位3内部；整平填充料至模具边缘；使用叉车等机械将整个转运托盘和BSC 生物基质生态模块运送至堆放场，分层码放，备用。

实施步骤4：预制足够一个运输车单位体积的生态模块后，即可装车送至工程实施场地，并在现场放置7日以上。

实施步骤5：按设计要求清理所需施工的坡、岸等基础后，将预制的生态模块运至现场铺设部位，先往多孔骨料内填充包含菌剂、土壤、保水剂的基质，然后将但块体面积较大面翻转过来放置与基础界面接触并安放稳置。

实施步骤6：下一个模块填充好基质后，翻过来与上一个模块按图5方式榫 (部位2)卯(部位6)咬合安装放置。

实施步骤7：重复步骤5、步骤6，并使得生态模块最终安放铺设成图6整体防护形式。

实施步骤8：在整体铺设安放工序完成后，将预制好的营养基质块放入部位 4基质槽内。

实施步骤9：在相邻模块之间的孔隙用基质填满。

实施步骤10：按设计要求在种植孔(部位5、部位7)内种植或播种植物，浇水、简单养护，至植物生长、生态恢复。