具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1至图4，本发明提供一种边坡表土收集装置，包括移动底座10和收集机构20，移动底座10上设有第一导向件110；收集机构20与移动底座10相连接，且收集机构20上设有与第一导向件110相滑动配合的第二导向件210，收集机构20包括层叠设置的第一收集壳体220和第二收集壳体230；其中，移动底座10在边坡表面运动状态下，第一导向件110与边坡表面夹角设置，以使得收集机构20在沿第一导向件110移动时可插入至边坡表面内部对边坡表面的预设距离的土壤表层进行收集。

需要说明的是，移动底座10用于沿边坡表面移动，移动的同时通过收集机构20对边坡表土进行收集。收集机构20包括第一收集壳体220和第二收集壳体230，由此可以实现对两层不同距离的表土进行收集。例如第一收集壳体220可以对边坡下方0-10cm的表土进行收集，第二收集壳体230可以对边坡下方10-20cm的表土进行收集，由此实现边坡20cm的表土的分层收集。在其他实施例中，对于边坡下方预设的收集距离并非限定为0-20cm，也可以为0-5cm、0-15cm、0-25cm等，在此不做限定。分层收集的设定可以依据不同的第一收集壳体220和第二收集壳体230的可收集厚度不同进行调整。

在本发明一实施例中，移动底座10包括第一支撑座120和第二支撑座130，第一支撑座120和第二支撑座130相对设置，收集机构20设于第一支撑座120和第二支撑座130之间。第一支撑座120和第二支撑座130间隔设置，且第一支撑座120和第二支撑座130底部均设有滚轮140，用于在边坡表面进行移动。需要说明的是，对于边坡表土的采集是对边坡平整时进行收集，也即当边坡上的体积较大的石块或者坡地均清楚完成后，对边坡表土进行收集。滚轮140的设置便于收集装置在边坡表面移动。在其他实施例中，也可以为履带等移动机构进行替代，在此不做限定。

进一步地，第一支撑座120和第二支撑座130上均设有第一导向件110，且设于第一支撑座120和第二支撑座130相对设置侧。第二导向件210设于收集机构20朝向第一支撑座120和第二支撑座130的相对两侧。在本发明一实施例中，第一导向件110和第二导向件210中的一者为滑槽，另一者为与滑槽相适配的滑块。具体地，第一支撑座120朝向第二支撑座130的侧面以及第二支撑座130朝向第一支撑座120的侧面开设有相对设置的滑槽，收集机构20朝向第一支撑座120和第二支撑座130的侧面上设有与滑槽相配合的滑块。滑槽的延伸方向与第一支撑座120和第二支撑座130的底面之间夹角设置。也即当移动底座10在边坡上移动时，收集机构20沿第一导向件110移动可以调整收集机构20底部插入至坡表面的深度，也对应收集机构20可收集的边坡表土的厚度。

例如，经测定，边坡可收集的表土厚度为20cm，则将收集机构20沿第一导向件110移动，直至收集机构20的底部与边坡下方20cm的表面平齐，进而移动底座10在边坡上移动时，收集机构20便可以对20cm的表土进行收集。进一步地，可以使得第一收集壳体220和第二收集壳体230分别收集0-10cm内的表土和10-20cm的表土。

在本发明一实施例中，第一收集壳体220和第二收集壳体230之间设有隔板240，第一收集壳体220和第二收集壳体230相对隔板240形成间隔设置的第一收集腔2210和第二收集腔2310。隔板240朝向第一收集腔2210和第二收集腔2310的方向上厚度递增，便于对收集的土壤导流至第一收集腔2210。一方面可以提高隔板240的稳固性，另一方面，隔板240的设置可以避免第一收集腔2210内收集的表土流出，以对收集的土壤的位置进行限定。可以理解的是，第二收集壳体230与隔板240平行间隔设有导板，导板朝向第二收集腔2310的方向上厚度递增，以避免第二收集腔2310收集的表土流出，进而对第二收集腔2310内的土壤的位置进行限定。

第一收集壳体220远离第一收集腔2210的一侧设有可拆卸的至少一块定位板2220，定位板2220远离第一收集腔2210的一侧设有压力传感器2230。定位板2220的设置便于对第一收集壳体220所收集的边坡表土的厚度进行限定，也同时对第一收集壳体220和第二收集壳体230收集的厚度时刻进行监控。

例如当需要对表土下方15cm的厚度进行收集，而第一收集壳体220和第二收集壳体230的可收集厚度均为10cm，则可以将第二收集壳体230底部到达边坡下方15cm处，以收集到边坡表层下方5cm-15cm厚度的表土，而将定位板2220调整至第一收集壳体220中的5cm的收集刻线。进而随着收集机构20的收集过程中，如果第二收集壳体230伸入至边坡表层下方大于15cm处，则边坡表面将会部分抵接压力传感器2230，使得移动底座10在移动过程中压力传感器2230接收的压力值超过阈值，进而发出警报得知当前收集厚度超过阈值，以对收集机构20的位置进行调整。可以再设置一距离传感器测量边坡表面与定位板2220之间的间距，当边坡表土表面与定位板2220之间的间隙过大时，则可以判定第二收集壳体230底部所收集的厚度不够到达15cm处，则需要将第二收集壳体230向表土内部再深入一段距离，直到定位板2220的底面贴合边坡表层。

收集机构20上方设有推板30，推板30上设有把手310，推板30上还设有控制器320，控制器320与压力传感器2230耦接，控制器320用于接收压力传感器2230的数值进而对压力传感器2230接收的压力值超过阈值的状态发出警报。

第一收集壳体220上开设有导向槽2240，定位板2220沿导向槽2240滑动。压力传感器2230沿定位板2220的长度延伸方向间隔设置，以获得更为准确的压力值。

在本发明一实施例中，相邻定位板2220之间以预设距离设定，以使得第一收集壳体220可以获取预设距离的土壤表土。例如相邻的定位板2220之间的间隔距离可以为2.5cm、3cm或4cm等。具体可以根据所收集的土壤厚度的要求进行调整。例如收集20cm厚的表土，则设置一个定位板2220即可，使得第一收集壳体220的可收集厚度为10cm即可。

第一收集壳体220还包括可拆卸连接的第一盖板2250，第二收集壳体230还包括可拆卸连接的第二盖板2320。第一盖板2250和第二盖板2320的设置用于对第一收集壳体220和第二收集壳体230收集完成的土壤分别进行运输至指定的位置。例如，可以在边坡上将收集土壤运输至坡底的收集箱，分别进行保存。

具体地，第一收集壳体220上开设有多个第一配合孔2260，第一盖板2250上设有与第一配合孔2260相配合的多个第一配合柱2270；第二收集壳体230上开设有多个第二配合孔2330，第二盖板2320上设有与第二配合孔2330相配合的多个第二配合柱2340。第一盖板2250和第二盖板2320一侧均设有连接把手，便于打开第一收集壳体220和第二收集壳体230进而对第一收集壳体220和第二收集壳体230所收集的表土进行收集。

在本发明一实施例中，在对边坡的表土进行收集时，可以先在指定的区域从下至上进行移动收集，然后并排间隔小于移动底座10长边的距离进行第二次地从下往上的收集工作，如此往复对边坡进行第一轮收集工作。请参照图5和图6，可以先对多个E区域进行收集，B区域为第一支撑座120和第二支撑座130所移动的位置，B区域的宽度小于收集机构20的宽度，以便于收集机构20可以对B区域的表土进行收集，当第一轮收集工作完成后，调整收集机构20的位置，使得移动底座10的底部贴合第一轮收集工作挖出的边坡表土的表面，也即贴合E区域的表面，进而对余下的区域，也即C区域进行第二轮收集工作，收集过程中，第一支撑座120和第二支撑座130底部贴合D区域的底面。如此收集，可以避免边坡产生坑坑洼洼的不规则形状，便于提高边坡表面的平整度。由此将边坡的收集工作分为两步操作，一方面是使得移动底座10在移动过程中，第一支撑座120和第二支撑座130在边坡的贴合面始终处于平齐状态，便于对表土进行收集。另一方面，可以避免表土收集过程中对边坡表面造成沟壑，影响边坡的平整度。

请参阅图7，本发明还提供一种基于上述的边坡表土收集装置的边坡表土收集方法，包括：

S110：对表土剥离区现状调查。具体调查表土层厚度、地表砾石覆盖度和土壤砾石含量。

S120：对待施工的现场测量放线，确定需要施工的边界范围。

依照表土资源调查结果和具体施工要求，进行现场测量放线，在此过程中统计表土剥离面积，以及最终的施工范围红线范围，以免在后续工作中造成不必要的扰动。

S130：将待施工的边界范围内的杂物进行清理。

依据现场调研情况，清理表面的石头、残枝、杂物和落叶等。对于地表难以清除的大型石砾或者树桩，可以采用风镐或爆破进行破碎。清理出来的杂物应分类及时处理，避免发生火灾或污染环境。

S140：对边坡表土预设厚度进行采集，并将不同厚度的表土分别进行存储；其中，先确定剥离区域，所述剥离区域与地表平均砾石覆盖度相关，通过表土层平均厚度对应不同剥离区域所要剥离的厚度。

表土采集拟采用人工与机械相结合的方法，也即人工结合上述边坡表土收集装置进行收集。表土剥离等级、剥离区域及剥离厚度详见表1和表2，采集的表土中应不含直径大于10厘米的土壤团块或石砾。人工收集一般通过使用平头或者尖头铁锹进行土壤的挖掘采集。机械采集可以采用上述的边坡表土收集装置，通过边坡表土收集装置对各区域表土进行收集，因为边坡表土收集装置具有第一收集壳体和第二收集壳体，由此可以对边坡表面下方多层级的表土进行收集。收集后的土壤在收集箱内存储，存储表土时长不宜超过90天。可以设置多个收集箱进行分类存储，且收集箱内的表土可以进行编号进而实现分类记录，以备协调使用，提高土壤表土的利用效率。表1和表2可以参照下图：

表1剥离等级与区域判定表

表2剥离厚度确定方案

也即，通过地表平均地表砾石覆盖度确定剥离等级，进而确定当前区域属于A区、B区或者C区。并分别确定不同区域的剥离厚度的均值。

S150：将存储的不同厚度的表土进行分层利用。

利用要求可以遵循同区优先、需求优先、尽快使用的原则对剥离表土进行合理利用。恢复优先级依次为生境保护、边坡治理、景观营造，这三种利用方式虽然均与生态环境修复相关，但其密切程度，侧重点与紧急程度各有不同。为了尽快恢复项目区内原有的生态环境，应优先利用剥离表土完成生境保护的工作，如保护区、生态廊道的建设，珍稀植被资源的养护与保护等，这些工作如果没有本地表土的支撑将会难以进行。边坡治理工程也需要表土的供给。利用本地表土辅以相应措施可以提高工程效率，减少不必要的水土流失，缩短恢复周期。

具体的表土恢复方法可以参照表3。

如下：

表3表土恢复利用方案

S160：对表土进行验收，包括但不限于表土剥离量、剥离率、分层存储情况、表土利用情况、表土利用率。

在一区域表土收集完成后，可以对收集到的不同厚度表土进行阶段验收，以确保收集到的土壤标准处于预设范围内。表土剥离验收指标包括表土剥离量、剥离率、分层存储情况、表土利用情况、表土利用率等。通过表土剥离验收，可提高对于不同厚度表土收集、利用的准确性。

表土剥离量的计算：

Q＝∑Hi×Si×fi

式中：

Q——剥离区表土剥离总量(m³)；

Hi——第i个表土剥离区块的剥离厚度(m)；

Si——第i个表土剥离区块的剥离面积(m²)

fi——第i个表土剥离区块的表土剥离率(％)

表土剥离率的计算：

式中：

Qi——第i个剥离区块的表土剥离总量(m³)；

Qpi——第i个剥离区块的预计表土剥离总量(m³)

fi——第i个表土剥离区块的表土剥离率(％)

在本发明可行的一实施例中，以下述位置作为举例说明：位于东经115°46′25″北纬40°30′14″，海拔高度885m，边坡坡度5°，处于下边坡位置，经调查样地平均砾石覆盖度小于25％，剥离厚度平均值为17.5cm。不同土层深度种子密度如下表4所示：

表4实施例不同深度种子密度

剥离方案判断如下：由于样地平均砾石覆盖度小于25％，查阅表1可知，属于剥离等级优，剥离区域为A区。调查得到剥离厚度平均值为17.5cm，查阅表2可知建议剥离厚度为20cm。边坡坡度为5°，样地场地条件较好，采用机械剥离。例如，可以采用边坡表土收集装置对A区域的表土进行分层收集。

进一步地，对于推荐恢复使用方案可以为：0-10cm表土优先推荐用作喷播种子层基材，10-20cm表土推荐作为喷播基质混合配料。0-20cm表土在不进行表层喷播的条件下，均可作为植物种植土使用，其中0-10cm优先应用在需要生境保护的区域。

请继续参阅图8，在本发明可行的实施例中，可以先对表土剥离区现状进行调查，然后测量放线以确定施工边界，然后清理边界范围内杂物，进而确定表土剥离厚度及施工方法，施工方法可选的有人工或者机械剥离，剥离的厚度可以依据砾石覆盖度、剥离等级以及剥离区域综合判断，进而完成对表土的分层剥离工作，然后对剥离后的表土进行存储、利用，具体可以参照上述具体工序，在此不做过多赘述。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。