本發(fā)明涉及一種土壤或沙漠治理裝置，特別是一種適用于種植坑的旋挖注液裝置，屬于綠化沙漠技術。

背景技術：

現(xiàn)階段常用的治理沙漠手段有植樹造林，草方格，土壤表面結皮技術，以及微生物固化技術等。植樹造林難度很大，存活率很低，見效慢；草方格等機械沙障可短期固沙，但長期效果不佳；土壤表面結皮技術通過化學、物理或者生物方法，使沙漠表面生成一定厚度的粘結層，從而限制沙漠流動，但單純的物理和化學結皮很脆弱且不穩(wěn)定，同時化學結皮對周圍環(huán)境也有一定的污染，而生物結皮對環(huán)境要求較高，且結皮過程緩慢；微生物固化技術，通過在沙漠表面噴灑微生物處理液，利用微生物生物過程中產生的礦物結晶在沙漠表面形成一層硬殼，該硬殼層可以阻止沙子被風吹走，但是并不能從根本上減小風速，減弱流沙的發(fā)生。較優(yōu)的方式是將微生物固化技術和植被種植結合在一起，微生物固化技術保證沙子不被風吹走，這樣植物的根系不會裸露在外面提高了植物的成活率，反過來，植物可以降低風速，減小風力對微生物固化層的侵蝕，二者結合能有效且高效的處理沙漠。但是目前對于微生物技術的使用僅限于采用噴灑的手段在表面形成一層硬殼，對于種植植物來說，需要挖一個種植坑，由于沙漠的特殊性，這個種植坑需要挖很大的面積才能保證不會塌孔，這樣無形中就增加了沙漠治理的成本，尤其是對于流動性較大的沙漠，因其遷移，擴張較快，沙土的位置在不斷變化，種植坑的挖設就更為困難。

因此，亟待解決上述問題。

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種能同時實現(xiàn)種植坑的開挖與固化成型的旋挖注液裝置。

技術方案：本發(fā)明用于沙漠治理的旋挖注液裝置，包括外筒體和內筒體，其中，所述外筒體包括中心外筒，筒璧上設空心的外螺旋葉片并在葉片上開設外滲透孔，所述內筒體包括中心內筒，筒璧上設空心的內螺旋葉片并在葉片上開設內滲透孔，且內外螺旋葉片的尺寸相匹配，內外滲透孔的開孔位置相一致，同時該中心內筒與外部的儲液箱連通，所述中心內筒置于中心外筒中，內螺旋葉片置于外螺旋葉片中；旋轉筒體使內外螺旋葉片上的內外滲透孔相互重合時儲液箱中的液體流經中心內筒、內滲透孔和外滲透孔向種植坑滲入；旋轉筒體使內外滲透孔錯開時，液體停止向種植坑滲入。

其中，所述外筒體上設筒蓋，并在筒蓋下方的中心內筒上設接觸部件，旋轉筒體使中心內筒到達中心外筒的筒底時，內外螺旋葉片上的內外滲透孔相互錯開，此時接觸部件與筒蓋之間有固定距離；反轉筒體使中心內筒上的接觸部件與筒蓋底部接觸時，內外螺旋葉片上的內外滲透孔相互重合。

所述外筒體的底部設鉆頭，筒壁上設第一旋臂，有助于注液裝置向地下挖掘種植坑，同時旋轉該第一旋臂也有助于注液裝置從種植坑中旋出。

所述筒蓋和接觸部件之間設彈簧，此時彈簧壓縮于所述筒蓋與接觸部件之間，以保證外筒體與內筒體的緊密貼合。

所述中心內筒的頂部或上部高出筒蓋的位置設接頭和噴頭，這里接頭的作用是兩個，一個是鏈接各個旋挖注液裝置，另一個是液體通過接頭流入旋挖注液裝置以及噴頭。

高出所述筒蓋的中心內筒上設第二旋臂，有助于中心內筒的旋轉。

所述液體為處理液，優(yōu)選為微生物處理液。

有益效果：與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的顯著優(yōu)點為：本發(fā)明裝置既能旋挖種植坑，又能注入處理液固化成型，通過旋轉筒體有效控制內外螺旋葉片上內外滲透孔的重合與錯開，使得裝置在開挖坑時外滲透孔不被泥土或沙土堵塞，同時注液充分；該裝置在完成固化后可由固化區(qū)旋出并重復使用，具有良好的經濟性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明旋挖注液裝置的結構示意圖；

圖2(a)為本發(fā)明旋挖注液裝置外筒體的結構示意圖；

圖2(b)為本發(fā)明旋挖注液裝置內筒體的結構示意圖；

圖3(a)為本發(fā)明旋挖注液裝置內外滲透孔錯開時的截面圖；

圖3(b)為本發(fā)明旋挖注液裝置內外滲透孔重合時的截面圖；

圖4為本發(fā)明旋挖注液種植系統(tǒng)的示意圖；

圖5為本發(fā)明種植結構的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案作進一步說明。

如圖1、圖2(a)及圖2(b)所示的旋挖注液裝置，包括外筒體1和套設其中的內筒體2，其中，外筒體1包括中心外筒101，該中心外筒101可以為圓柱形、圓錐形或其它形狀，筒璧上螺旋卷繞空心的外螺旋葉片102，其中，螺旋葉片為薄壁螺旋中空結構，并在葉片上開設外滲透孔103。內筒體2包括中心內筒201，中心內筒201的形狀與中心外筒101相匹配，筒璧上螺旋卷繞空心的內螺旋葉片202，并在葉片上開設內滲透孔203。內外螺旋葉片的尺寸相匹配，在葉片上開設內外滲透孔的位置相一致。中心內筒與外部的儲液箱3連通，在連通的管道上設有控制開關，用于控制儲液箱內的液體是否流向中心內筒中。將中心內筒201置于中心外筒101中，內螺旋葉片202置于外螺旋葉片102中，完成裝置的安裝。

利用本發(fā)明裝置開挖種植坑的過程中或開挖結束后，都可以向種植坑內注入或滲入液體，具體為：旋轉筒體，具體為旋轉內筒體使內外螺旋葉片上的內外滲透孔相互重合時，開啟管道上的控制開關，儲液箱3中的液體流經中心內筒201、內滲透孔203和外滲透孔103，然后向滲入種植坑形成加固層。這里的液體通常為微生物處理液，例如可以是好養(yǎng)型微生物處理液，或者兼性厭氧型微生物處理液。當注液或滲液完成后，關閉控制開關，旋轉筒體使內外滲透孔錯開時，儲液箱中的液體不再流出，如圖3(a)、3(b)所示。

在上述情況下，如何旋轉內外螺旋葉片使得內外滲透孔處于重合或錯開位置，可以預先計算旋轉圈數(shù)與滲透孔的位置關系，或者憑借經驗操作，以下提供了更為簡便的方法。在外筒體1上設筒蓋104，并在筒蓋104下方的中心內筒201上設接觸部件204，筒蓋104頂部開設蓋孔107，中心內筒201穿過筒蓋上的蓋孔107，即中心內筒頂部高于筒蓋頂部。旋轉筒體使中心內筒201到達中心外筒101的筒底時，內外螺旋葉片上的內外滲透孔相互錯開，此時接觸部件204與筒蓋104之間有固定距離，即兩者不接觸；反轉筒體使中心內筒201上的接觸部件204與筒蓋底部接觸時，內外螺旋葉片上的內外滲透孔相互重合。這樣通過控制中心內筒底部旋轉到中心外筒的底部，或者反轉至中心內筒上的接觸部件接觸到中心外筒筒蓋底部，來實現(xiàn)內外滲透孔的錯開與重合，方便操作。此外，筒蓋104和接觸部件204之間設彈簧206，此時彈簧206壓縮于筒蓋104與接觸部件204之間，以保證外筒體與內筒體的緊密貼合。

為了提高開挖效率，可以在外筒體1的底部設鉆頭105，筒蓋104上設第一旋臂106，第一旋臂可以為一字型、丁字形等，數(shù)量通常為2個或者2的倍數(shù)。為了便于中心內筒201的旋轉，可以在高出所述筒蓋104的中心內筒201上設第二旋臂205，該第二旋臂的數(shù)量通常也為2或者2的倍數(shù)。

本發(fā)明除了能在種植坑內注入液體，也可以在種植坑的表面噴灑液體形成防風保水層，具體可以在中心內筒201的上部或頂部高出筒蓋104的部分設接頭207和噴頭208，這里的接頭可以為活接頭，例如三通、四通......八通活接頭等，該接頭207通過水管4與儲液箱3聯(lián)通，當接頭開啟后，儲液箱中的液體流經水管到達接頭，然后從噴頭噴出。

如圖4所示，本發(fā)明還可以在種植區(qū)域布設旋挖注液裝置形成種植系統(tǒng)5，或稱為種植網絡，相鄰裝置通過水管4連接，水管4匯集后與儲液箱3連通。其中，相鄰所述旋挖注液裝置組成多邊形種植網絡單元501，這里的多邊形種植網絡單元可為三角形、四邊形、五邊形或六邊形等，相鄰單元共用旋挖注液裝置和水管。

如圖4所示，利用本發(fā)明的旋挖注液裝置組成若干個正六邊形處理單元，多個處理單元構成種植網絡。其中，正六邊形處理單元由七個旋挖注液裝置構成，其中有一個位于正六邊形幾何對稱中心的中心裝置502和位于正六邊形六個頂角的角點裝置503，相鄰裝置采用水管4連接，例如可以為剛性水管，水管與裝置之間的連接方式可以為螺紋連接。兩個正六邊形處理單元共用一根水管連接兩個角點裝置，由此形成種植坑旋挖成型裝置網。位于沙漠或種植處理區(qū)域邊緣的旋挖注液裝置分別通過水管4連接匯合，然后再通過水管4連接儲液箱3，當然可以使用恒壓泵6實現(xiàn)液體的快速注入。進一步地，正六邊形處理單元中可以僅開啟噴頭噴灑微生物處理液，微生物處理液的噴灑區(qū)域為覆蓋所述正六邊形處理單元的圓形區(qū)域，角點裝置可以只進行微生物處理液地下滲透處理，但也不局限于這種方式，根據實際情況選擇。

如圖5所示，采用本發(fā)明旋挖裝置在處理區(qū)域7旋挖得到的種植坑701，將植物702置于該種植坑701內，坑內采用微生物處理液處理得到加固層703，沙土回填后可以在其表面再采用微生物處理液處理得到防風保水層704。

實施方法：

1、利用各組件組裝旋挖注液裝置

(1)將中心內筒旋至中心外筒的最底部，以保證內外滲透孔錯開，處于完全封閉狀態(tài)，這樣裝置鉆入沙土或土壤內部時滲透孔不會被沙土或泥土堵塞；

(2)將彈簧和筒蓋先后套在中心內筒的筒壁上，接觸部件和內筒為一體結構，筒蓋和中心外筒頂部通過螺紋擰緊，此時彈簧壓縮于筒蓋與接觸部件底部，以保證中心外筒和中心內筒的緊密貼合；

(3)可以將第一旋臂和第二旋臂(例如通過螺紋)分別安裝在中心外筒上部和中心內筒上部；

(4)在中心內筒頂部通過接頭(例如八通活接頭的接口)連接。

2、布置種植坑網絡

(1)根據待處理區(qū)域(例如沙漠)的大小及形狀，確定種植網絡單元的類型和數(shù)量，布置標記各個旋挖注液裝置的位置；

(2)旋轉中心內筒(可以旋轉第二旋臂)使內外滲透孔相互錯開，將旋挖注液裝置鉆入相應位置的待處理區(qū)域中；

(3)通過水管和接頭(例如八通活接頭)將各種裝置連接；

(4)將位于邊緣的裝置通過水管連接恒壓泵和裝有微生物處理液的儲液箱。

3、地下滲透處理

開啟恒壓泵使微生物處理液(例如兼性厭氧型微生物處理液)充滿裝置，反轉中心內筒(可以旋轉第二旋臂)使接觸部件接觸到筒蓋底部，此時內外滲透孔重合處于完全連通狀態(tài)，微生物處理液由滲透孔滲入裝置周圍土體中，單次滲透處理時間為10-20分鐘，每天處理3-5次，處理持續(xù)5-7天。經試驗確定，這是在保證強度和抗風效果的前提下的最經濟的處理方式。

4、地上地下聯(lián)合處理

開啟恒壓泵并打開噴頭，采用微生物處理液(例如好氧型微生物處理液)對種植區(qū)域(例如沙漠)進行地上噴灑，實現(xiàn)地上地下滲透聯(lián)合處理，單次滲透處理時間為5-10分鐘，每天處理1-3次，處理持續(xù)2-4天。經試驗確定，這是在保證強度和抗風效果的前提下的最經濟的處理方式。

5、將旋挖注液裝置由固化區(qū)中旋出，在形成的種植坑中種植植物并回填種植土。