一種原狀土柱快速取土裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種原狀土柱快速取土裝置，包括施力結(jié)構(gòu)、鉆筒結(jié)構(gòu)、環(huán)刀結(jié)構(gòu)，所述的施力結(jié)構(gòu)的下方設(shè)置有鉆筒結(jié)構(gòu)，鉆筒結(jié)構(gòu)的下方設(shè)置有環(huán)刀結(jié)構(gòu)；所述的環(huán)刀結(jié)構(gòu)包括環(huán)刀筒、擋體、托片、切土刀片，所述的擋體、托片、切土刀片均設(shè)置于環(huán)刀筒的內(nèi)壁上，擋體的下方設(shè)置有托片，托片的下方設(shè)置有切土刀片。本實(shí)用新型所述的原狀土柱快速取土裝置取土迅速；土柱筒越粗采集深度越深，地下水位越淺原狀土柱快速取土裝置的優(yōu)勢(shì)越明顯；本實(shí)用新型對(duì)土柱內(nèi)土壤擾動(dòng)小，鉆筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，土柱筒與土柱內(nèi)土體靜止不動(dòng)，不受外力干擾，土壤原始結(jié)構(gòu)狀態(tài)保持較好。
【專利說明】
一種原狀土柱快速取土裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于園林領(lǐng)域，尤其是涉及一種原狀土柱快速取土裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]土柱試驗(yàn)是土壤水鹽運(yùn)移研究的重要方手段。土柱試驗(yàn)主要包括裝填土柱和原狀土柱兩類，裝填土柱是通過田間采集待研究土壤樣品，風(fēng)干、研磨、過篩后，按一定比重分層裝填完成，這種土柱試驗(yàn)前處理工作量大，裝填過程對(duì)操作者的要求高，且由于是干土裝填，裝填后水分的補(bǔ)給過程(由上向下的淋洗過程，或者是由下向上的毛細(xì)上升過程)，會(huì)引起土柱內(nèi)土壤鹽分的層間分化，導(dǎo)致試驗(yàn)初始狀態(tài)水鹽特征的異化，同時(shí)裝填土柱土壤結(jié)構(gòu)狀態(tài)與田間的實(shí)際狀態(tài)差異較大。原狀土柱，是保證田間土壤結(jié)構(gòu)，模擬田間土壤水鹽運(yùn)移最為理想的一種取土方法?，F(xiàn)有的原狀土柱土壤采集主要是借助一定外力將土柱垂直插入待研究土壤地段指定深度，后進(jìn)行人工挖掘，清除土柱周邊一定范圍內(nèi)的土體到土柱底端以下，平切土柱下端面，抬出土柱，這種方法工作量大、耗時(shí)長、成本高，土柱向下插入極其困難，抬出對(duì)柱內(nèi)土壤擾動(dòng)性大，同時(shí)這種出土方式對(duì)土源地的破壞性也大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型旨在提出一種原狀土柱快速取土裝置，成本低廉，省時(shí)、省力，大大提高了原狀土柱采集的工作效率。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種原狀土柱快速取土裝置，包括施力結(jié)構(gòu)、鉆筒結(jié)構(gòu)、環(huán)刀結(jié)構(gòu)，所述的施力結(jié)構(gòu)的下方設(shè)置有鉆筒結(jié)構(gòu)，鉆筒結(jié)構(gòu)的下方設(shè)置有環(huán)刀結(jié)構(gòu)；
[0006]所述的環(huán)刀結(jié)構(gòu)包括環(huán)刀筒、擋體、托片、切土刀片，所述的擋體、托片、切土刀片均設(shè)置于環(huán)刀筒的內(nèi)壁上，擋體的下方設(shè)置有托片，托片的下方設(shè)置有切土刀片。
[0007]進(jìn)一步，所述的鉆筒結(jié)構(gòu)包括鉆筒、土柱筒，所述的土柱筒設(shè)置于鉆筒內(nèi)；所述的鉆筒的內(nèi)壁上設(shè)置有若干的鉆筒內(nèi)壁墊塊，鉆筒的外側(cè)設(shè)置有螺旋條。
[0008]進(jìn)一步，所述的螺旋條為右旋葉片;所述的螺旋條為單頭單螺紋、雙頭單螺紋或雙頭雙螺紋中的一種。
[0009]進(jìn)一步，所述的施力結(jié)構(gòu)包括施力手柄、持力軸、持力盤、連接肋、傳力盤、受力柱、施力筒、土柱上端套筒、底托盤，所述的土柱上端套筒為上端封閉的筒體，土柱上端套筒套于土柱筒的頂端上，施力筒套于土柱上端套筒套的外側(cè)，持力軸垂直穿過土柱上端套筒的頂壁，并固定于土柱上端套筒的頂壁上，施力手柄、持力盤、傳力盤、底托盤均固定于持力軸上，底托盤設(shè)置于持力軸的底端上，底托盤位于土柱上端套筒的下方，土柱上端套筒的頂壁上設(shè)置有若干的受力柱，傳力盤位于受力柱的上方，持力盤位于傳力盤的上方，持力盤通過連接肋與施力筒相連，施力手柄位于持力盤的上方。
[0010]進(jìn)一步，所述的持力軸的頂端與施力手柄焊接固定;所述的持力軸分別垂直穿過持力盤、傳力盤、底托盤，并分別與持力盤、傳力盤、底托盤焊接固定;所述的施力手柄通過固定筋固定于持力軸上;所述的持力盤通過固定筋固定于持力軸上;所述的傳力盤通過固定筋固定于持力軸上;所述的底托盤通過固定筋固定于持力軸上。
[0011]進(jìn)一步，所述的土柱上端套筒的內(nèi)徑大于土柱筒的外徑，土柱上端套筒的外徑小于施力筒的內(nèi)徑。
[0012]進(jìn)一步，所述的托片通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸與環(huán)刀筒鉸接相連。
[0013]進(jìn)一步，所述的擋體為倒錐體;所述的托片的下部分的縱截面為梯形，托片的上部分為半圓球體。
[0014]進(jìn)一步，所述的切土刀片的上方設(shè)置有環(huán)刀壁;所述的環(huán)刀壁的外徑與環(huán)刀筒的外徑相同。
[0015]進(jìn)一步，所述的施力筒、鉆筒、環(huán)刀筒的外徑均相同；所述的施力筒與鉆筒進(jìn)行螺紋連接;所述的鉆筒與環(huán)刀筒進(jìn)行螺紋連接。
[0016]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型所述的原狀土柱快速取土裝置具有以下優(yōu)勢(shì):
[0017](I)本實(shí)用新型所述的原狀土柱快速取土裝置取土迅速，單個(gè)土柱取土?xí)r間為15-50min;本實(shí)用新型的采集成本不受土柱埋深、地下水位因素的影響，成本低，同等條件下，土柱筒越粗、采集深度越深或地下水位越淺，原狀土柱快速取土裝置的優(yōu)勢(shì)越明顯;本實(shí)用新型對(duì)土柱內(nèi)土壤擾動(dòng)小，鉆筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，土柱筒與土柱內(nèi)土體靜止不動(dòng)，不受外力干擾，土壤原始結(jié)構(gòu)狀態(tài)保持較好。
[0018](2)本實(shí)用新型所述的原狀土柱快速取土裝置工作量小、用工少，2-3人即可完成取土過程;本實(shí)用新型適應(yīng)范圍廣，除砂礫石豐富等大粒徑土質(zhì)外，各種土質(zhì)均可使用。
【附圖說明】
[0019]構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0020]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的原狀土柱快速取土裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的施力結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的鉆筒結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0023]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的鉆筒結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0024]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的環(huán)刀結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0025]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的環(huán)刀結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0026]附圖標(biāo)記說明:
[0027]1-施力結(jié)構(gòu);2-鉆筒結(jié)構(gòu)；3-環(huán)刀結(jié)構(gòu);4-施力手柄;5-固定筋;6_持力軸;7_持力盤;8-連接肋;9-傳力盤;10-受力柱；11-施力筒；12-土柱上端套筒；13-底托盤;14-土柱筒；15-鉆筒；16-螺旋條;17-鉆筒內(nèi)壁墊塊；18-環(huán)刀筒；19-擋體;20-托片;21-轉(zhuǎn)動(dòng)軸;22-環(huán)刀壁;23-切土刀片。
【具體實(shí)施方式】
[0028]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0029]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0030]在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0031]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
[0032]如圖1-6所示，一種原狀土柱快速取土裝置，包括施力結(jié)構(gòu)1、鉆筒結(jié)構(gòu)2、環(huán)刀結(jié)構(gòu)3，所述的施力結(jié)構(gòu)I的下方設(shè)置有鉆筒結(jié)構(gòu)2，鉆筒結(jié)構(gòu)2的下方設(shè)置有環(huán)刀結(jié)構(gòu)3;
[0033]所述的環(huán)刀結(jié)構(gòu)3上端連接鉆筒結(jié)構(gòu)2，用于向下切削土壤，同時(shí)提供土柱出土?xí)r的下底托面，保持柱內(nèi)土壤穩(wěn)定。所述的環(huán)刀結(jié)構(gòu)3包括環(huán)刀筒18、擋體19、托片20、切土刀片23，所述的擋體19、托片20、切土刀片23均設(shè)置于環(huán)刀筒18的內(nèi)壁上，擋體19的下方設(shè)置有托片20，托片20用于完成取土后，土柱上提時(shí)，支托土柱筒14底部，防止土柱內(nèi)土壤損失，保證土柱筒14內(nèi)的土壤狀態(tài)不被破壞;托片20的下方設(shè)置有切土刀片23，切土刀片23為內(nèi)徑與土柱筒14內(nèi)徑一致、外徑遞減的錐形不銹鋼鋼筒。
[0034]所述的鉆筒結(jié)構(gòu)2包括鉆筒15、土柱筒14，所述的土柱筒14設(shè)置于鉆筒15內(nèi)；所述的鉆筒15的內(nèi)壁上焊接有若干的鉆筒內(nèi)壁墊塊17，用于取土?xí)r土柱筒14垂直方向的導(dǎo)向與支撐;鉆筒15的外側(cè)設(shè)置有螺旋條16。鉆筒結(jié)構(gòu)2上端連接于施力結(jié)構(gòu)1，下端連接于環(huán)刀結(jié)構(gòu)3，將鉆筒結(jié)構(gòu)2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，土柱深入土體;逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，土柱出土上提。
[0035]所述的螺旋條16為右旋葉片;所述的螺旋條16為單頭單螺紋、雙頭單螺紋或雙頭雙螺紋中的一種。螺距50-100mm，葉片底邊寬度3-8mm，尖端寬度l-3mm。
[0036]所述的施力結(jié)構(gòu)I包括施力手柄4、持力軸6、持力盤7、連接肋8、傳力盤9、受力柱10、施力筒11、土柱上端套筒12、底托盤13，所述的土柱上端套筒12為上端封閉的筒體，土柱上端套筒12的頂壁位于傳力盤9和底托盤13之間，中心開孔;土柱上端套筒12套于土柱筒14的頂端上，施力筒11套于土柱上端套筒套12的外側(cè)，持力軸6垂直穿過土柱上端套筒12的頂壁，并固定于土柱上端套筒12的頂壁上，施力手柄4、持力盤7、傳力盤9、底托盤13均固定于持力軸6上，底托盤13設(shè)置于持力軸6的底端上，底托盤13位于土柱上端套筒12的下方，底托盤13為實(shí)心不銹鋼圓板，用于出土?xí)r承托土柱上端套筒12; 土柱上端套筒12的頂壁上設(shè)置有若干的受力柱10，受力柱10固定于土柱上端套筒12上，傳力盤9位于受力柱10的上方，受力柱10用于承接傳力盤9施加的壓力，傳力盤9用于將外部施加的壓力傳遞于受力柱10和土柱上端套筒12;持力盤7位于傳力盤9的上方，持力盤7為一固定在持力軸上的實(shí)心鋼圓盤，用于將作用于持力軸6上的外力向施力筒11傳遞;持力盤7通過連接肋8與施力筒11相連，連接肋8將持力盤7和施力筒11穩(wěn)固連接，用于將外力傳遞至施力筒11;施力手柄4位于持力盤7的上方，所述的施力手柄4為“十”字交叉型實(shí)心鋼管，用于外力的施加作用。所述的持力軸6上端與施力手柄4焊接固定，向下分別垂直穿過持力盤7、傳力盤9和底托盤13，且與持力盤7、傳力盤9和底托盤13焊接嚴(yán)密。
[0037]所述的持力軸6的頂端與施力手柄4焊接固定;所述的持力軸6分別垂直穿過持力盤7、傳力盤9、底托盤13，并分別與持力盤7、傳力盤9、底托盤13焊接固定;所述的施力手柄4通過固定筋5固定于持力軸6上;所述的持力盤7通過固定筋5固定于持力軸6上;所述的傳力盤9通過固定筋5固定于持力軸6上;所述的底托盤13通過固定筋5固定于持力軸6上。
[0038]所述的托片20通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸21與環(huán)刀筒18鉸接相連。
[0039]所述的擋體19為倒錐體，用于支擋托片20端部;所述的托片20的下部分的縱截面為梯形，托片20的上部分為半圓球體。
[0040]所述的切土刀片23的上方設(shè)置有環(huán)刀壁22;所述的環(huán)刀壁22的外徑與環(huán)刀筒18的外徑相同。環(huán)刀壁22為內(nèi)徑與土柱筒14內(nèi)徑一致的不銹鋼鋼筒。
[0041]所述的施力筒11、鉆筒15、環(huán)刀筒18的外徑均相同；所示的施力筒11、鉆筒15、環(huán)刀筒18均為不銹鋼鋼筒;所述的施力筒11與鉆筒15進(jìn)行螺紋連接;所述的鉆筒15與環(huán)刀筒18進(jìn)行螺紋連接。
[0042]所述的施力手柄4為直徑3_5cm、長30_40cm的實(shí)心不銹鋼圓管。
[0043]所述的持力軸6為直徑4.5-7.0cm、長20-50cm的實(shí)心不銹鋼圓管。
[0044]所述的持力盤7為內(nèi)徑15-25cm，厚4-6cm的圓盤，通過同一材質(zhì)型號(hào)鋼筋固定于持力軸6上，與施力手柄4底緣垂直距離10-15cm。
[0045]所述的傳力盤9為l-2cm厚的實(shí)心不銹鋼圓板，直徑為土柱上端套筒12半徑的1.2-
1.5倍。
[0046]所述的受力柱10為直徑l-2cm的實(shí)心鋼柱，焊接于土柱上端套筒12上表面1/2半徑圓弧上，4-8根，位于圓弧等分處。
[0047]所述的土柱上端套筒12的內(nèi)徑大于土柱筒14的外徑，土柱上端套筒12的外徑小于施力筒11的內(nèi)徑。
[0048]所述的固定筋5為1.0-2.5cm實(shí)心圓鋼。
[0049]所述的連接肋8—端焊接于持力盤7上，另一端焊接于鉆筒11頂端側(cè)壁上緣，4-8根，直徑1.5-3.5cm圓鋼，10-20cm長，與施力筒11頂面水平面的交角2 45度。
[0050]所述的施力筒11為外徑13-4()011、長10-15011、1-20]1厚的鋼筒。
[0051]所述的土柱上端套筒12，其外徑小于施力筒12內(nèi)徑，內(nèi)徑大于土柱筒14外徑，側(cè)壁厚度3-5臟，長30-50011，頂壁中心孔孔徑比持力軸直徑大1-1.5臟，壁厚0.8-1.2011。
[0052]所述的底托盤13，直徑為1.2-1.5倍土柱上端套筒半徑，厚3-5mm。
[0053]所述的鉆筒15，為外徑13-40cm，長0.8-2.0m，0.8-1.5cm厚鋼筒，與施力筒11同材料，同型號(hào)。
[0054]所述的鉆筒內(nèi)壁墊塊17，焊接于鉆筒15內(nèi)壁，1/2鉆筒15長度和鉆筒15底端10-15cm處，每處四塊，分別位于每處圓弧四等分處，鉆筒內(nèi)壁墊塊17弧長2.5-4.0cm，高2.0-3.0cm，鉆筒內(nèi)壁墊塊17外表面為弧面，弧度與土柱筒14表面弧度相吻合，距土柱筒14表面08-1.2mmο
[0055]所述的擋體19，倒錐體頂端平面垂直于環(huán)刀筒18內(nèi)壁，位于螺紋底端以下0.5-1.0cm處，平面外緣距土柱筒14外表面垂直距離為1.0-1.5mm，椎體外緣與環(huán)刀筒18內(nèi)壁豎向夾角<30度。
[0056]所述的托片20，下部結(jié)構(gòu)為梯形實(shí)心鋼板，上部為實(shí)心半圓球體，梯形鋼板厚1.Ο-?.5cm， 下口寬1.2-2.0cm，上口寬 0.8-1.2cm， 高為 0.5-0.8 倍土柱筒14內(nèi)圓的半徑，梯形板下口端與同長度直徑0.8-1.0cm的實(shí)心圓鋼兩端焊接嚴(yán)密，該圓鋼被稍大直徑(大Imm左右)的鋼環(huán)固定焊接于環(huán)刀側(cè)壁與環(huán)刀壁22交叉口處;上部半圓體嚴(yán)密焊接于于梯形鋼板上口端，圓心與梯形鋼板中軸線一致，半圓體直徑較梯形鋼板厚度大2-4_，半圓體頂端位于I/2錐體高度處，當(dāng)托片20上升到最高處時(shí)，半圓體橫向最外緣與土柱筒14內(nèi)徑在一個(gè)平面上；當(dāng)向下吃土前進(jìn)時(shí)，托片22頂端最高處距土柱筒14底端最下緣距離與底托盤13距土柱上端套筒12距離相等。
[0057]所述的切土刀片23，錐形鋼筒外緣與內(nèi)徑弧面的垂直夾角<15度，刀尖厚度為0.5-1.0mm0
[0058]本實(shí)用新型的原理及工作過程如下:
[0059]取土現(xiàn)場，將土柱筒14水平放置，一端置于土柱上端套筒12內(nèi)，另一端從鉆筒結(jié)構(gòu)2的上端口放入，然后旋轉(zhuǎn)鉆筒結(jié)構(gòu)2，將鉆筒結(jié)構(gòu)2與施力結(jié)構(gòu)I連接牢固，形成一整體，然后將環(huán)刀結(jié)構(gòu)3旋接至到鉆筒結(jié)構(gòu)2尾端，拼裝完成，將整體裝置慢慢直立，在重力作用下土柱筒14向下滑落置于托片20上，土柱上端套筒12隨土柱筒14下滑至底托盤13上，取土。
[0060]取土過程:首先，垂直向下壓施力手柄4，此時(shí)壓力隨施力手柄4、持力軸6、持力盤
7、連接肋8、施力筒11、鉆筒15、環(huán)刀結(jié)構(gòu)3向下傳遞，在壓力作用下切土刀片23向下切土前進(jìn)，隨著吃土深度的增加，托片20逐漸被土頂起，土柱筒14逐漸上移，當(dāng)受力柱10上升至于傳力盤9緊密接觸時(shí)，此時(shí)，環(huán)刀結(jié)構(gòu)3內(nèi)托片20已完全立起，繼續(xù)向下壓施力手柄4，當(dāng)鉆筒結(jié)構(gòu)2底端入土后，將施力手柄4壓力為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)推力，轉(zhuǎn)動(dòng)鉆筒15結(jié)構(gòu)(土柱筒14不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng))，旋轉(zhuǎn)吃土前進(jìn)，直至設(shè)定要求深度時(shí)，逆時(shí)旋轉(zhuǎn)施力手柄4，鉆筒15出土上提，環(huán)刀結(jié)構(gòu)3隨之向上提起，在重力作用下，土柱筒14及土柱上端套筒12相對(duì)向下游走，并向下擠壓托片20至水平托住土柱筒14及柱內(nèi)土壤，此時(shí)，土柱上端套筒12被底托盤13承托提起。當(dāng)鉆筒結(jié)構(gòu)2完全出土?xí)r，人工或借助其他外力將裝置抬出地面，擰松螺紋，先后卸掉施力結(jié)構(gòu)I和鉆筒結(jié)構(gòu)2，在環(huán)刀結(jié)構(gòu)3的承托下，將土柱筒14放置指定位置。
[0061]實(shí)施例于2015年9月下旬在天津南港工業(yè)區(qū)展開，試驗(yàn)地為新圍海吹填2年的濱海吹填土，采集內(nèi)徑30cm，設(shè)計(jì)埋深1.5m的土柱筒14，共計(jì)9個(gè)，土柱材質(zhì)為透明有機(jī)玻璃管，厚度lcm。利用本實(shí)用新型采集5個(gè)土柱筒14，利用現(xiàn)有方法采集4個(gè)土柱筒14。具體操作為:
[0062]一種原狀土柱快速取土裝置，包括施力結(jié)構(gòu)1、鉆筒結(jié)構(gòu)2、環(huán)刀結(jié)構(gòu)3，所述的施力結(jié)構(gòu)I的下方設(shè)置有鉆筒結(jié)構(gòu)2，鉆筒結(jié)構(gòu)2的下方設(shè)置有環(huán)刀結(jié)構(gòu)3;
[0063]施力結(jié)構(gòu)I包括施力手柄4、固定筋5、持力軸6、持力盤7、連接肋8、傳力盤9、受力柱
10、施力筒11、土柱上端套筒12、底托盤13，所述的施力手柄4為“十”字交叉型實(shí)心不銹鋼圓柱體，直徑3.5cm，長度34cm ；所述持力軸6為直徑4.5cm的實(shí)心圓鋼33cm，上端與施力手柄4交叉處焊接牢固，向下分別垂直穿越持力盤7、傳力盤9和底托盤13，且與持力盤7、傳力盤9和底托盤13焊接嚴(yán)密;所述持力盤7，為內(nèi)徑20cm、粗4cm的實(shí)心鋼圓盤，經(jīng)同材質(zhì)4cm粗圓鋼焊接牢固于持力軸6上，盤頂緣距施力手柄4底緣垂直距離Ilcm;所述傳力盤9嚴(yán)密焊接于持力軸6上，為厚1.5cm的實(shí)心不銹鋼圓板，直徑為1.2倍土柱上端套筒12的半徑;所述受力柱10為直徑1.5cm的實(shí)心鋼柱，4根，焊接于土柱上端套筒12上表面的1/2半徑圓弧四等分處；所述固定筋5為直徑1.5cm的實(shí)心圓鋼，一端分別焊接于施力手柄4、持力盤7、傳力盤9和底托盤13上，另一端焊接于持力軸6上;所述連接肋8，共計(jì)8根，一端焊于持力盤7上，另一端焊于施力筒11頂端側(cè)壁上，直徑2.0cm圓鋼，10.6cm長，與施力筒11頂圓水平面交角60° ；所述施力筒11為外徑35.4cm，長13cm，厚Icm的鋼筒;所述土柱上端套筒12為一端封閉的鋼筒，其外徑為33.0cm，側(cè)壁厚3mm，長35cm，頂壁位于傳力盤9和底托盤13之間，中心開孔，被持力軸6穿過，孔徑比持力軸6直徑大1.0mm，壁厚0.8cm;底托盤13為實(shí)心不銹鋼圓板，直徑為1.2倍土柱上端套筒12半徑，厚4mm。
[0064]鉆筒結(jié)構(gòu)2包括土柱筒14、鉆筒15、螺旋條16、鉆筒內(nèi)壁墊塊17，所述土柱筒14為透明有機(jī)玻璃管，壁厚I cm，內(nèi)徑30cm，高1.6m;所述鉆筒15，為外徑35.4cm，長1.7m，1.0cm厚鋼筒;所述沿腹部板狀的螺旋條16為三角形、雙頭雙螺、右旋葉片，螺距72mm，葉片底邊寬度5mm，尖端寬度1.0mm，所述鉆筒內(nèi)壁墊塊17焊接于鉆筒15內(nèi)壁1/2鉆筒15長度和鉆筒15底端I Ocm處，每處4塊，位于圓弧四等分位置，鉆筒內(nèi)壁墊塊17弧長3.0cm，高3.0cm，鉆筒內(nèi)壁墊塊17外表面弧度與土柱筒14表面弧度相吻合，距土柱筒14外表面1.0mm。
[0065]環(huán)刀結(jié)構(gòu)3包括環(huán)刀壁18、擋體19、托片20、轉(zhuǎn)動(dòng)軸21、環(huán)刀壁22、切土刀片23，所述錐形的擋體19為固定于環(huán)刀壁18的倒錐體，錐體頂端平面垂直于環(huán)刀壁18內(nèi)壁，平面外緣距土柱筒14外表面垂直距離為1.5mm，錐體外緣與環(huán)刀壁18內(nèi)壁豎向夾角為30度，托片20，下部結(jié)構(gòu)為梯形實(shí)心鋼板，上部為實(shí)心半圓球體，梯形鋼板厚1.2cm，下口寬1.5cm，上口寬
0.9cm，高10.0cm，梯形板下口端與長1.5cm、直徑0.8cm的實(shí)心圓鋼兩端焊接嚴(yán)密，該圓鋼被直徑0.9cm的鋼環(huán)固定于環(huán)刀筒18側(cè)壁與環(huán)刀壁22交叉口處，上部半圓體嚴(yán)密焊接于梯形板上口端，圓心與梯形鋼板中軸線一致，半圓體直徑較梯形鋼板厚度大0.3cm，半圓體頂端位于1/2錐形擋體高度處;所述環(huán)刀壁22厚度為2.7cm;所述切土刀片23為內(nèi)徑30cm、高度
10.lcm，錐體外緣與內(nèi)徑弧面垂直夾角為15度。
[0066]具體取土過程為:取土現(xiàn)場，將土柱筒14水平放置，一端放置于土柱上端套筒12內(nèi)，另一端置于鉆筒結(jié)構(gòu)2內(nèi)，后旋轉(zhuǎn)施力筒11，將鉆筒結(jié)構(gòu)2與施力結(jié)構(gòu)I連接牢固，形成一整體，然后將環(huán)刀結(jié)構(gòu)3旋接至到鉆筒結(jié)構(gòu)2尾端，拼裝完成，將整體裝置慢慢直立，在重力作用下土柱筒14向下滑落置于托片20上，土柱上端套筒12隨土柱筒14下滑至底托盤13上。然后，垂直向下壓施力手柄4，此時(shí)壓力隨施力手柄4、持力軸6、持力盤7、連接肋8、施力筒
11、鉆筒15、環(huán)刀結(jié)構(gòu)3向下傳遞，在壓力作用下切土刀片23向下切土前進(jìn)，當(dāng)受力柱10上升至于傳力盤9緊密接觸時(shí)，繼續(xù)向下壓施力手柄4，當(dāng)鉆筒結(jié)構(gòu)2底端入土后，將施力手柄4壓力為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)推力，轉(zhuǎn)動(dòng)鉆筒結(jié)構(gòu)2，旋轉(zhuǎn)吃土前進(jìn)，當(dāng)施力結(jié)構(gòu)I中鉆筒地面以上剩余高度為1cm時(shí)，停止鉆進(jìn);逆時(shí)旋轉(zhuǎn)施力手柄4，鉆筒15出土上提，環(huán)刀結(jié)構(gòu)3隨之向上提起，當(dāng)鉆筒結(jié)構(gòu)2完全出土?xí)r，人工抬出裝置，擰松螺紋，先后卸掉施力結(jié)構(gòu)I和鉆筒結(jié)構(gòu)2，在環(huán)刀結(jié)構(gòu)3的承托下，將土柱筒14放置設(shè)計(jì)指定位置。
[0067]對(duì)于新圍海吹填2年的濱海吹填土，采集內(nèi)徑30cm，深度1.5m的土柱筒14，用傳統(tǒng)的“窮”、“挖”方法，單個(gè)土柱需要4個(gè)人工，工作4.5個(gè)小時(shí)，按每人每小時(shí)費(fèi)用20元算，單個(gè)土柱取土成本360元;采用本發(fā)明的快速取土裝置，3人工38分鐘即采集完成，單個(gè)土柱取土成本為38.0元，與傳統(tǒng)方法相比，本實(shí)用新型所述的原狀土柱快速取土裝置取土用時(shí)節(jié)約了85.9%，但取土成本僅為傳統(tǒng)方法的10.6%，快速、成本低廉，效果顯著。
[0068]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種原狀土柱快速取土裝置，其特征在于:包括施力結(jié)構(gòu)(I)、鉆筒結(jié)構(gòu)(2)、環(huán)刀結(jié)構(gòu)(3)，所述的施力結(jié)構(gòu)(I)的下方設(shè)置有鉆筒結(jié)構(gòu)(2)，鉆筒結(jié)構(gòu)(2)的下方設(shè)置有環(huán)刀結(jié)構(gòu)⑶； 所述的環(huán)刀結(jié)構(gòu)(3)包括環(huán)刀筒(18)、擋體(19)、托片(20)、切土刀片(23)，所述的擋體(19)、托片(20)、切土刀片(23)均設(shè)置于環(huán)刀筒(18)的內(nèi)壁上，擋體(19)的下方設(shè)置有托片(20)，托片(20)的下方設(shè)置有切土刀片(23)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原狀土柱快速取土裝置，其特征在于:所述的鉆筒結(jié)構(gòu)(2)包括鉆筒(15)、土柱筒(14)，所述的土柱筒(14)設(shè)置于鉆筒(15)內(nèi)；所述的鉆筒(15)的內(nèi)壁上設(shè)置有若干的鉆筒內(nèi)壁墊塊(17)，鉆筒(15)的外側(cè)設(shè)置有螺旋條(16)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的原狀土柱快速取土裝置，其特征在于:所述的螺旋條(16)為右旋葉片;所述的螺旋條(16)為單頭單螺紋、雙頭單螺紋或雙頭雙螺紋中的一種。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的原狀土柱快速取土裝置，其特征在于:所述的施力結(jié)構(gòu)(I)包括施力手柄(4)、持力軸(6)、持力盤(7)、連接肋(8)、傳力盤(9)、受力柱(10)、施力筒(11)、土柱上端套筒(12)、底托盤(13)，所述的土柱上端套筒(12)為上端封閉的筒體，土柱上端套筒(12)套于土柱筒(14)的頂端上，施力筒(11)套于土柱上端套筒套(12)的外側(cè)，持力軸(6)垂直穿過土柱上端套筒(12)的頂壁，并固定于土柱上端套筒(12)的頂壁上，施力手柄(4)、持力盤(7)、傳力盤(9)、底托盤(13)均固定于持力軸(6)上，底托盤(13)設(shè)置于持力軸(6)的底端上，底托盤(13)位于土柱上端套筒(12)的下方，土柱上端套筒(12)的頂壁上設(shè)置有若干的受力柱(10)，傳力盤(9)位于受力柱(10)的上方，持力盤(7)位于傳力盤(9)的上方，持力盤(7)通過連接肋(8)與施力筒(11)相連，施力手柄(4)位于持力盤(7)的上方。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的原狀土柱快速取土裝置，其特征在于:所述的持力軸(6)的頂端與施力手柄(4)焊接固定;所述的持力軸(6)分別垂直穿過持力盤(7)、傳力盤(9)、底托盤(13)，并分別與持力盤(7)、傳力盤(9)、底托盤(13)焊接固定;所述的手柄(4)通過固定筋(5)固定于持力軸(6)上;所述的持力盤(7)通過固定筋(5)固定于持力軸(6)上;所述的傳力盤(9)通過固定筋(5)固定于持力軸(6)上;所述的底托盤(13)通過固定筋(5)固定于持力軸(6)上。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的原狀土柱快速取土裝置，其特征在于:所述的土柱上端套筒(12)的內(nèi)徑大于土柱筒(14)的外徑，土柱上端套筒(12)的外徑小于施力筒(11)的內(nèi)徑。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原狀土柱快速取土裝置，其特征在于:所述的托片(20)通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸(21)與環(huán)刀筒(18)鉸接相連。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原狀土柱快速取土裝置，其特征在于:所述的擋體(19)為倒錐體;所述的托片(20)的下部分的縱截面為梯形，托片(20)的上部分為半圓球體。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原狀土柱快速取土裝置，其特征在于:所述的切土刀片(23)的上方設(shè)置有環(huán)刀壁(22);所述的環(huán)刀壁(22)的外徑與環(huán)刀筒(18)的外徑相同。10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的原狀土柱快速取土裝置，其特征在于:所述的施力筒(11)、鉆筒(15)、環(huán)刀筒(18)的外徑均相同；所述的施力筒(11)與鉆筒(15)進(jìn)行螺紋連接;所述的鉆筒(15)與環(huán)刀筒(18)進(jìn)行螺紋連接。
【文檔編號(hào)】G01N1/08GK205506450SQ201620202288
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年3月16日
【發(fā)明人】趙秀芳, 劉祥宏, 王振宇, 張清, 李婧男
【申請(qǐng)人】天津泰達(dá)綠化集團(tuán)有限公司