CN211447056U - 一种用于微地形构建的挖土及堆土装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于微地形构建的挖土及堆土装置，其包括保护壳以及依次可拆卸连接的电钻、支架、刀具；所述支架包括固定连接的上支架和下支架，上支架与电钻钻夹头可拆卸连接，下支架与刀具环带可拆卸连接；所述刀具整体呈半椭球形，包括环带以及与环带一体成体的若干三角弧面形刀片；所述保护壳形状与椭球形刀片外型相适配，套于刀具外。该用于微地形构建的挖土及堆土装置，结构简单，操作便捷，可快速对微地形的凹陷进行挖掘、凸起进行堆积，并且保证两者之间的大小形状以及容重一致，从而达到模拟降雨对微地形的试验数据更加准确的目的。

Description

一种用于微地形构建的挖土及堆土装置

技术领域

本实用新型属于水利工程技术领域，涉及水土保持技术，具体涉及一种用于微地形构建的挖土及堆土装置。

背景技术

水土流失已成为世界上主要的环境问题之一。随着全球人口的增长、经济的飞速发展、自然资源的肆意开发，人类活动对环境的影响越来越深刻和广泛，使得人类与自然的关系更为密切、复杂，水土流失日趋严重。据不完全统计，目前全球约有65％的土地遭受到不同程度的退化，其中土壤侵蚀是主要的发生形式。宏观角度上，大地形基本上可以分为山地、丘陵、高原、平原和盆地五大类型；微观尺度上，微地形则是面积较小，地表相对高程变化不大，起伏度不超过5～25cm的地表。微地形作为反映地表起伏程度和影响地表水文过程的一个重要因素，其空间分布差异通过影响土壤下渗、产流方式及汇流方式等来影响坡面径流。径流对地表土壤的冲刷作用，使得土壤颗粒分离、转移和沉积，土壤分离速率随径流量的不同而变化。地表起伏主要由凸起和凹陷组成，凸起和凹陷由于其本身几何形态特征的差异，导致其对产流产沙的影响也不尽相同。

目前，模拟降雨试验中的微地形的构建大多通过铲子的开挖(凹陷)与徒手的堆积(凸起)使微地形达到试验想要的形态，但是由于每次使用铲子开挖凹陷(徒手堆积凸起)时每个凹陷(凸起)的大小与形状以及深度(高度)均由人为控制，虽然可以花时间慢慢将凹陷与凹陷、凸起与凸起之间做到尽可能接近，但还是会存在许多的差异性；且凹陷与凸起两者之间的大小形状以及容重更难做到一致。最终在模拟降雨中这些不一致会导致微地形对产流产沙的效果也不尽相同，从而影响试验数据的准确性。

因此，目前微地形凹陷和凸起构建过程不仅劳动强度大、工作效率低，而且模拟降雨试验中构建的凸起或凹陷差异性较大，难以提供有效准确的试验数据。

实用新型内容

针对目前微地形构建中存在的凹陷与凸起形状尺寸及容重难以一致，从而影响模拟降雨试验数据准确性的问题，本实用新型的目的旨在提供一种用于微地形构建的挖土及堆土装置，该装置取土时，相较于用铲子挖土更易将土体粉碎，也更便于凸起部分的堆积。

本实用新型提供的用于微地形构建的挖土及堆土装置，其包括保护壳以及依次可拆卸连接的电钻、支架、刀具；所述支架包括固定连接的上支架和下支架，上支架与电钻钻夹头可拆卸连接，下支架与刀具环带可拆卸连接；所述刀具整体呈半椭球形，包括环带以及与环带一体成体的若干三角弧面形刀片；所述保护壳形状与椭球形刀片外型相适配，套于刀具外。

上述用于微地形构建的挖土及堆土装置，所述上支架包括呈十字型固定连接的第一杆件和第二杆件，第二杆件的上、下端部分别与电钻钻夹头、下支架相连接。上支架呈十字型更有利于挖土操作，挖土时，可握住第一杆件左右两边进行挖土。

上述用于微地形构建的挖土及堆土装置，所述下支架呈十字型，中心处与第二杆件的下端部相连接，四末端与环带可拆卸连接。在优选实现方式中，所述下支架包括呈十字型的中心支架以及与中心支架四末端依次可拆卸连接的连接杆件，连接杆件末端与环带可拆卸连接。支架与环带的可拆卸连接便于装置的维护保养。连接杆件的数量可根据刀具的尺寸进行调整，使本装置更具有实用性。进一步地，十字中心支架末端顺次连接两节以上连接杆件，最后一节连接杆件末端与环带可拆卸连接。本实用新型中所采用的可拆卸连接方式为螺纹连接，所述中心支架末端与其相连的连接杆件之间通过螺纹连接，连接杆件通过螺钉与环带固定连接，相邻的连接杆件之间也可以通过螺纹连接。

上述用于微地形构建的挖土及堆土装置，所述刀片沿旋转方向逐渐变薄，更有利于土的转取，且更易将土体更加粉碎，更便于凸起部分的堆积。在优选实现方式中，所述刀片数量为两个，对称分布于环带上。

上述用于微地形构建的挖土及堆土装置，所述保护壳的底部开设有圆孔，主要用于堆土时排走空气便于填装土，以及便于填装好土样后从保护壳里面将土取出。在优选实现方式中，所述保护壳外表面上还对称设置有把手，便于保护壳的取放。

上述用于微地形构建的挖土及堆土装置的工作原理：使用时，取下保护壳，开启电钻，电钻通过支架带动刀具旋转，刀具对微地形的凹陷进行挖掘，并将土体粉碎。待凹陷处土体挖掘完毕后，将刀具挖掘出来的该凹陷处的土全部装填进保护壳，进行凸起堆积，以满足取土后凹陷处的体积和表面积与用保护壳堆出来的土一致，并且满足堆起来的土的容重与取土处的容重一致。

本实用新型提供的用于微地形构建的挖土及堆土装置具有以下有益效果：

1、本实用新型，通过支架连接电钻和刀具，利用与电钻相连的半椭球形刀具，可快速对微地形的凹陷进行挖掘粉碎，再利用保护壳取出粉碎的土体堆积凸起，挖土堆土效率高，且可以有效保证凸起和凹陷的大小形状及容重一致，从而达到模拟降雨对微地形的实验数据更加准确的目的；

2、本实用新型中的保护壳不仅可用于堆土，还可以用于平时放置装置时保护刀具，延长刀具使用寿命；

3、本实用新型中电钻与支架之间、支架与刀具之间为可拆卸连接，便于装置的维护保养；

4、本实用新型中三角弧面形刀片沿旋转防线逐渐变薄，更有利于旋转取土；

5、本实用新型中保护壳顶端开设小孔，更有利于堆土时排走空气便于装填土，以及便于填装好土样后从保护壳里面将土取出；

6、本实用新型中的下支架由可拆卸连接的中心支架和连接杆件构成，可根据刀具的半径尺寸合理增减连接杆件，以适应不同尺寸的刀具，更便于根据不同挖土需求更换选择刀具。

附图说明

图1是本实用新型用于微地形构建的挖土及堆土装置无保护壳时结构示意图；

图2是本实用新型用于微地形构建的挖土及堆土装置无电钻时的结构示意图；

图3是本实用新型用于微地形构建的挖土及堆土装置无保护壳和电钻时的结构示意图；

图4是本实用新型下支架结构示意图；

图5是本实用新型刀具结构示意图；

图6是本实用新型电钻结构示意图；

图7是本实用新型保护壳结构示意图；

图8是利用本专利制作的微地形示意图，其中图(a)为立体结构示意图，图(b)为图(a)沿虚线的纵向剖面图。

附图标记说明：1、电钻；2、支架；21、第一杆件；22、第二杆件；23、下支架；231中心支架；232、连接杆件；233、螺钉；3、刀具；31、环带；32、刀片；4、保护壳；41、把手。

具体实施方式

以下将通过实施例并结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

实施例

如图1-3所示，本实施例提供的用于微地形构建的挖土及堆土装置，包括用于挖掘土体的刀具3、用于带动刀具3旋转的电钻1、用于将刀具3和电钻1连接在一起的支架2以及用于取土堆土的保护壳4。

如图5所示，刀具3整体呈半椭球形，包括环带31和两个三角弧面形刀片32。两个刀片32与环带31一体成形，对称分布于环带31上。环带31上均匀布设四个用于固定支架的安装孔。刀片32的数量并没有限制，可以根据情况合理选择，刀片与刀片之间应保证合理的缝隙，以使刀片32在旋转时掘土。三角弧面形刀片32沿旋转方向逐渐变薄以更有利于土的钻取。旋转的刀具3相较铲子挖土也更易使土体粉碎，有利于凸起的堆积。

如图6所示，本实施例所用电钻1为普通电钻1，可通过市售购买。

如图3-4所示，支架2包括上支架和下支架23，优选为钢结构，钢结构具有硬度大、不生锈的特点。上支架包括呈十字型固定连接的第一杆件21和第二杆件22。第二杆件22的上端部与电钻1钻夹头可拆卸连接，即将电钻1钻夹头部往下按，然后将第二杆件22上端部放入电钻1钻夹头使电钻1卡住上端部即可(此为常规连接方式)。下支架23整体呈十字型，包括呈十字型的中心支架231以及与中心支架231四末端依次可拆卸连接的连接杆件232。中心支架231的末端(右端)为凹陷的丝口；连接杆件232的起始端(左端)为凸起的丝口，末端(右端)为凹陷的丝口，螺钉233与凹陷直径一致。中心支架231的末端与其相连的连接杆件232通过螺纹固定连接，连接杆件232末端与穿过环带安装孔的螺钉233螺纹固定连接连接。第二杆件22下端部与中心支架231中心处固定连接为一体。连接杆件232的数量并无特殊要求，本实施例中连接杆件232为四根，中心支架231每一末端连接一根，当刀具3的直径不同时，可合理选择连接杆件232的数量。

如图7所示，保护壳4呈与刀具3外型相适应的半椭球形，其外表面上还对称设置有把手41，以便于拿放。保护壳4一端开口，另一端底部开设有圆孔，圆孔主要用于堆土时排走空气便于填装土，以及便于填装好土样后从保护壳4里面将土取出。挖土及堆土装置不使用时，保护壳4可以套在刀具上。

采用上述挖土及堆土装置对试验区内的土壤进行微地形构建。使用时，取下保护壳4，开启电钻1，电钻1通过支架带动刀具3旋转，刀具3对试验区内微地形进行挖掘，并将土体粉碎。待土体挖掘完毕后，将刀具3挖掘出来的土全部装填进保护壳4并进行凸起堆积，以满足取土后凹陷处的体积和表面积与用保护壳4堆出来的土一致，并且满足堆起来的土的容重与取土处的容重一致。再将保护壳4中的堆土倒置在设定位置上，如此循环往复，得到如图8所示的用于模拟降雨试验中的微地形。

综上所述，本实用新型提供的用于微地形构建的挖土及堆土装置，结构简单，操作便捷，可快速对微地形的凹陷进行挖掘、凸起进行堆积，并且保证两者之间的大小形状以及容重一致，从而达到模拟降雨对微地形的试验数据更加准确的目的。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于微地形构建的挖土及堆土装置，其特征在于：包括保护壳(4)以及依次可拆卸连接的电钻(1)、支架(2)、刀具(3)；所述支架(2)包括固定连接的上支架和下支架(23)，上支架与电钻(1)钻夹头可拆卸连接，下支架(23)与刀具环带(31)可拆卸连接；所述刀具(3)整体呈半椭球形，包括环带(31)以及与环带(31)一体成体的若干三角弧面形刀片(32)；所述保护壳(4)形状与椭球形刀片(32)外型相适配，套于刀具外。

2.根据权利要求1所述的用于微地形构建的挖土及堆土装置，其特征在于：所述上支架包括呈十字型固定连接的第一杆件(21)和第二杆件(22)，第二杆件(22)的上、下端部分别与电钻(1)钻夹头、下支架(23)相连接。

3.根据权利要求2所述的用于微地形构建的挖土及堆土装置，其特征在于：所述下支架(23)呈十字型，中心处与第二杆件(22)的下端部相连接，四末端与环带(31)可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的用于微地形构建的挖土及堆土装置，其特征在于：所述下支架(23)包括呈十字型的中心支架(231)以及与中心支架(231)四末端依次可拆卸连接的连接杆件(232)，连接杆件(232)末端与环带(31)可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的用于微地形构建的挖土及堆土装置，其特征在于：十字中心支架末端顺次连接两节以上连接杆件，最后一节连接杆件末端与环带可拆卸连接。

6.根据权利要求4或5所述的用于微地形构建的挖土及堆土装置，其特征在于：所述中心支架末端与其相连的连接杆件(232)之间通过螺纹连接，连接杆件(232)通过螺钉(233)与环带(31)固定连接。

7.根据权利要求1所述的用于微地形构建的挖土及堆土装置，其特征在于：所述刀片(32)沿旋转方向逐渐变薄。

8.根据权利要求7所述的用于微地形构建的挖土及堆土装置，其特征在于：所述刀片(32)数量为两个，对称分布于环带(31)上。

9.根据权利要求1所述的用于微地形构建的挖土及堆土装置，其特征在于：所述保护壳(4)的底部开设有圆孔。

10.根据权利要求1或9所述的用于微地形构建的挖土及堆土装置，其特征在于：所述保护壳(4)外表面上还对称设置有把手(41)。

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