喷播机械一体化工程在边坡绿化中的应用

李保锋 郎煜华

（三峡大学，湖北 宜昌 443000）

目前，国内外在边坡绿化喷播一体化的综合研究领域里，在施工现场主要通过运输车辆将喷播用空压机、发电机、喷播机、水泵运送至施工现场然后进行组装。由于受到喷料管和水管长度以及边坡面积的限制，这些设备往往需要二次组装甚至是多次组装，耗时费力而且多存安全隐患。特别是在已经开通的高速公路上实施绿化喷播施工受施工场地等条件的限制，大量原材料无法在现场调配搅拌，水电等供应也有限制，作业效率非常低。在已经开通的高速公路上实施绿化喷播施工需要占据很大的车道空间停放及搅拌各种原料，严重阻碍正常通行。施工现场较小施工期较短时还可以暂时封闭一条车道，否则得长期占道施工。占道施工中，原材料细土等在堆放、搅拌过程中会飞散，影响高速公路环境，并直接威胁行车安全。

1 工程原理

喷播机械一体化工程研究的原理就是将施工现场耗时费力的机械设备组装甚至是多次组装有序的结合在一起，极大地减少人工安装所需要的时间和占地面积。它的意义是将传统的依靠运输车辆搬运的喷播设备转化为和运输车辆有序的结合在一起的一体的机动性能强的喷播设备，可大幅度提高喷播速度，为国内迅猛发展的边坡绿化事业奠定基础。

2 研究方法

2.1 示范区概况

广州市红丰小区位于广州市白云区荣发车场北部，行政区划隶属广州市白云区，其北侧为剥蚀残丘，与金湖花园隔山相邻，西侧为中人同心储运公司，东侧为违章车辆停放场。勘查区中心地理坐标东经 113°20′12″，北纬 23°12′00″。 该住宅小区占地面积约11.2万m2，建筑面积5.6万m2，结构形式为别墅区，开发与建设周期。我们将选取其中5889.79m2的岩石边坡作为示范地进行边坡喷播机械设备一体化绿化，于2012年2月开工，2013年5月竣工。

2.2 工程实施

本边喷播机械一体化工程在边坡绿化中的应用具体实施介绍如下：包括移动式喷播系统、用于搅拌喷播材料的搅拌系统、连接移动式喷播系统和搅拌系统的移动式运料系统、与移动式喷播系统连接的喷枪、与喷枪连接的储水系统以及连接储水系统的移动式运水系统，所述移动式喷播系统包括喷播车、安装在喷播车上的发电机和空压机、与发电机和空压机连接的喷播机以及安装在喷播车的储料罐，移动式运料系统与储料罐连接，喷枪连接在喷播机上。喷枪与喷播机之间设有料管，喷枪与储水罐之间设有水管。

还将喷播材料的粉碎、搅拌、装袋等作业集中在公路外的搅拌系统实施，解决了占道施工时场地狭窄、原料飞散、污染道路等问题，使得施工现场紧凑而整洁，提高了安全性和环保性能；并且将发电机、空压机、喷播机等机械都组装到喷播车上，实施“移动式”喷播，可以随时随地在任何地点喷播，有明显的机动化效果。下图是本项目所设计喷播装置的结构示意图。

移动式喷播系统1、搅拌系统2、移动式运料系统3、喷枪4、储水系统5、移动式运水系统6、喷播车7、发电机8、空压机9、喷播机10、储料罐11、料管12、水管 13

如上图所示，本研究项目的喷播装置，其包括移动式喷播系统、用于搅拌喷播材料的搅拌系统、连接移动式喷播系统和搅拌系统的移动式运料系统、与移动式喷播系统连接的喷枪、与喷枪连接的储水系统以及连接储水系统的移动式运水系统。

所述移动式喷播系统包括喷播车、安装在喷播车上的发电机和空压机、与发电机和空压机连接的喷播机以及安装在喷播车的储料罐。发电机和空压机为喷播机工作提供电力和动力。本实用新型用喷播车将发电机、空压机、喷播机等机械都组装到其上，机械尽量紧凑安装为了给储料罐留出空间，将该喷播车开到边坡下方后开通各机器实施喷播。

整合主要机械设备详表

2.3 调查与观测

施工一个月后，对一体化机械中的各个设备的运行效率和对施工环境的影响进行检测，本研究项目特采用该喷播装置：移动式喷播系统把空压机、发电机、喷播机组装到喷播车上，进行“移动式”喷播，这样就彻底解决机械的安置、移动以及绿化喷播点分散的难题，同时将原料的堆放及搅拌等集中在路外的搅拌系统实施，成品原料由移动式运料系统运送到喷播系统上完成整个作业，使工程的现场管理更加方便、灵活，达到了在任何地点的随时喷播。

3 结果与分析

通过对比，在机械分散的状况下实施边坡绿化工作，通常需要6-8名工人，并且移动设备完全会影响工程施工。几台设备移动到相应位置并且与其它设备做好场地布置至少需要半个工作日，以中等的3 000m2的边坡为例，按照理想的150×20（即长度为150m,高为20m）计算，喷播用料管和水管最佳长度为30m（长度过长则引起自重过大，影响工人操作），那么这些分散的机械设备挪动至少需要3次，并且质量大的设备如空压机、发电机、喷播机需要动用吊车吊装，按照市场价格，每吊装一台设备需要750元，3台设备共计2250元。喷播机喷播速度在机械运转正常情况下每天可喷播300m2，则3 000m2的工作场地需要喷播10个工作日，这10个工作日前面所述的3次吊装设备并不包括设备发生故障需要修理的情况。如果设备发生故障需要修理有需要一笔费用。而运用边坡喷播机械一体化设备只需要一名驾驶人员和一名设备调试人员，虽然也受料管和水管长度的限制，但只需移动车辆即可，如果设备发生故障可直接驾驶车辆去修理厂无需吊车吊装，大大提高了施工效率并且减少了不必要的花费。

4 应用前景

岩石边坡喷播机械一体化不仅适用于岩石、硬质土、沙质土、贫瘠地、酸性土壤、还适用于干旱地带、海岸提坝等植物生长困难，施工环境艰苦的地方绿化喷播。机动性能很强的喷播绿化设备，功率大，效率高，可泵送高浓度和高粘稠度的泥浆；喷播机采用双搅拌模式，桨叶机械搅拌和循环射流搅拌，让拌合物在搅拌过程中处于全悬浮状态，搅拌均匀，提高后期成活率，因搅拌功率大，可大量加入当地土，降低施工成本；出口射程远，降低施工成本，提高安全系数，减少爬坡，降低施工危险性。因此，我相信本研究项目有着很广阔的市场前景。

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[2] 张海霞.浅谈高速公路的生态绿化[J].内蒙古林业调查设计,2013（36），14501:90-91+120.

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