CN105545217A - 一种棱柱形气压劈裂松土装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种棱柱形气压劈裂松土装置，包括钻杆(1)、可更换喷气孔(2)。本发明将钻杆(1)钻入土壤层内，再将压缩气体(4)通入钻杆(1)的通道(12)并从可更换喷气孔(2)喷出，使土壤产生气压劈裂现象，实现土壤的疏松作业，同时兼备向土壤层内输送物料的功能。本发明通过向土壤层内输送压缩气体产生气压劈裂现象实现土壤疏松的效果，钻杆(1)拥有特殊的几何外形设计。本发明具有钻土容易、设备体积小、结构简单、成本低廉、操作安全方便、松土效果可调、能实现定点精确松土等优点。
Description
技术领域
本发明属于土壤疏松领域，特别涉及一种利用压缩气体实现深层土壤疏松的装置。
背景技术
土壤疏松在岩土工程、农业种植、工业生产、地质勘探等领域有着非常广泛的应用，近年来随着各领域需求的增加和变化，深层土壤疏松越来越受到人们的重视。例如，在岩土工程领域有增加岩土渗透性的需求，在农业种植领域有对深层板结土壤进行疏松的需求，包括以上例子在内的很多工作都需要深层土壤疏松装置。
目前为止，常见的松土方式都是使用工程机械直接对土壤进行机械式破坏性的破土作业，这种方式有以下缺点：需要工程机械以及熟练的操作工人，使得作业成本昂贵；在山地、树林等工程机械无法运输的地形无法进行作业；工程机械的作业过程必然会对周围环境造成严重破坏，而且还会产生剧烈的噪声和振动；工程机械作业有着较大的安全隐患，安全事故频发；工程机械作业需要较长的前期准备工作，影响工作效率。有一些土壤疏松作业有着特殊的要求，例如：在对深层土壤进行疏松作业时，不能破坏浅层土壤或地表；对某一个或几个空间范围较小的精确的点进行疏松等。包括以上例子在内的很多特殊要求用现有的技术和手段都无法实现。
发明内容
有鉴于此，针对现有技术的不足与空白，本发明所要解决的技术问题是提供一种棱柱形气压劈裂松土装置，将特殊形状的钻杆插入土壤层内，利用压缩气体在土壤层内产生气压劈裂现象实现松土的效果，同时本发明还兼备向土壤层内输送物料的功能。
本发明为了实现上述目的，结构组成如下：钻杆(1)垂直于Y轴截面外轮廓为多边棱形，所述多边棱形沿着Y轴负方向逐渐缩小，即所述钻杆(1)自上而下逐渐变细。所述钻杆(1)内部有通道(12)，上端有进气孔(13)，下端有缺口(14)。缺口(14)通过安装孔(11)与通道(12)连通，可更换喷气孔(2)固定安装在安装孔(11)内。
可更换喷气孔(2)与安装孔(11)同轴安装，安装孔(11)的轴线与Y轴垂直。所述可更换喷气孔(2)内有收口(21)、两端有扩口(22)。
钻杆(1)外轮廓的多边棱形边数至少为三。所述的钻杆(1)内部的通道(12)为圆柱形。
本发明有下列优点：在土壤层内释放压缩气体(4)的方法可以产生气压劈裂现象，有效实现松土的目的。所述方法可以在不破坏浅层土壤和地表的情况下实现深层土壤的疏松。所述方法可以对某一个或几个空间范围较小的精确的点进行疏松。钻杆(1)特殊的几何外形可有效减小钻杆(1)入土和拔出时的阻力。整套装置体积小、结构简单、操作方便。本发明还兼备向土壤层内输送物料的功能。
附图说明
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
图1为一种棱柱形气压劈裂松土装置结构示意图。
图2为一种棱柱形气压劈裂松土装置下端放大示意图。
图3为一种棱柱形气压劈裂松土装置的喷气孔放大示意图。
图4为一种棱柱形气压劈裂松土装置进行深层土壤疏松作业示意图。
图中，1—钻杆，2—可更换喷气孔，3—顶压力，4—压缩气体，5—喷入土中的压缩气体，11—安装孔，12—通道，13—进气孔，14—缺口，21—收口，22—扩口。
具体实施方式
典型具体实施方式如下：按照图4所示，给钻杆1上端施加顶压力3，让钻杆1沿着Y轴负方向插入土壤，控制钻杆1的插入深度，使可更换喷气孔2到达使用者指定的位置。向进气孔13通入压缩气体4，压缩气体4经过通道12，然后经可更换喷气孔2的内侧扩口22、收口21、外侧扩口22呈散射状喷入土壤中，产生气压劈裂现象，目标土壤在喷入土中的压缩气体5的作用下变得疏松，实现松土的目的。
使用者也可向通道12输入空气与其他气体的混合气、空气与液体的混合物、空气与固体粉末的混合物、纯净的其他气体、水、其他流动性强的液体，实现向土壤层内输送物料的目的。
本发明的工作原理详细分析如下：向土壤层内释放压缩气体4，气体会渗入土壤的缝隙中并将缝隙扩大，即气压劈裂现象，所述现象使土壤结构发生变化并使土壤变得松软，实现松土的目的。
钻杆1截面设计成多边棱形，而且钻杆1自上而下逐渐变细，这种几何外形会减小钻杆1钻入土壤和从土壤拔出的阻力，使钻入和拔出过程变得简单方便。钻杆1下端设计了缺口14，这样在钻土的过程中缺口14能在土壤中给可更换喷气孔2制造一个空腔，使喷入土中的压缩气体5向更大的范围散射，增强松土效果，同时所述缺口14还能防止土进入可更换喷气孔2造成堵塞。可更换可更换喷气孔2的两端都有扩口22，使压缩气体4通过可更换喷气孔2时的流动性能更好，增加散射范围。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变形属于本发明的权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变形在内。
Claims (6)
1.一种棱柱形气压劈裂松土装置，其特征在于：钻杆(1)垂直于Y轴的截面外轮廓为多边棱形，所述多边棱形沿着Y轴负方向逐渐缩小，即所述钻杆(1)自上而下逐渐变细，所述钻杆(1)内部有通道(12)，上端有进气孔(13)，下端有缺口(14)，缺口(14)通过安装孔(11)与通道(12)连通，可更换喷气孔(2)固定安装在安装孔(11)内。
2.根据权利要求1所述的一种棱柱形气压劈裂松土装置，其特征在于：可更换喷气孔(2)与安装孔(11)同轴安装，连接方式为螺纹连接，安装孔(11)的轴线与Y轴垂直。
3.根据权利要求1、权利要求2所述的一种棱柱形气压劈裂松土装置，其特征在于：可更换喷气孔(2)内有收口(21)、两端有扩口(22)。
4.根据权利要求1所述的一种棱柱形气压劈裂松土装置，其特征在于：所述的钻杆(1)外轮廓的多边棱形边数至少为三。
5.根据权利要求1所述的一种棱柱形气压劈裂松土装置，其特征在于：所述的钻杆(1)内部的通道(12)为圆柱形。
6.根据权利要求1所述的一种棱柱形气压劈裂松土装置，其特征在于：所述缺口(14)由钻杆(1)中心向外成扩口状。
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