CZ21237U1 - Zařízení pro odběr velkoobjemových neporušených vzorků skeletovitých půd - Google Patents
Zařízení pro odběr velkoobjemových neporušených vzorků skeletovitých půd Download PDFInfo
- Publication number
- CZ21237U1 CZ21237U1 CZ201022513U CZ201022513U CZ21237U1 CZ 21237 U1 CZ21237 U1 CZ 21237U1 CZ 201022513 U CZ201022513 U CZ 201022513U CZ 201022513 U CZ201022513 U CZ 201022513U CZ 21237 U1 CZ21237 U1 CZ 21237U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- sample
- weight
- soil
- tripod
- head
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims description 23
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 claims 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 32
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 9
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 238000005527 soil sampling Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Description
Oblast techniky
Zařízení slouží k odběru velkoobjemových neporušených půdních vzorků určených pro laboratorní experimenty ke zjišťování půdních hydraulických charakteristik.
Dosavadní stav techniky
Pro odběr neporušených půdních vzorků se v současnosti používá různě velkých vzorkovnic. Pro zatlačení vzorkovnice do půdy se používá ručního, hydraulického, nebo jiným způsobem mechanizovaného (pohon vrtacím kladivem) zatloukání.
Hydraulická odběrná zařízení jsou montována na těžká vozidla nebo speciální pásové stroje, například traktory jak popisuje užitný vzor CZ 19594. V tomto případě je zařízení tvořeno hydraulickým válcem zatlačujícím do půdy sondu. Pohon hydraulického válce je zajištěn napojením na hydraulickou soustavu traktoru. Touto sondou lze odebírat vzorky půdy do hloubky jednoho metru a průměru do 10 cm. Nevýhodou tohoto systému je jeho omezená mobilnost způsobená značnou hmotností a velikostí stroje. Zařízení je proto nepoužitelné pro odběry v náročnějším terénu (např. v horských povodích), kam je nelze dopravit. Další nevýhodou takového řešení je nemožnost odběru v kamenitých půdách - pokud dojde k zásahu většího kamene břitem vzorkovnice, klidný tlak hydraulického zařízení není dostatečný k oddělení takové překážky a odběr buď nelze dokončit, nebo je odebraný vzorek porušen tažením kamene podle stěny vzorku a tím nepoužitelný pro většinu laboratorních stanovení. Ke stejnému efektu dochází při odběru půdy s přítomností kořenů většího průměru. V organických půdách, například rašelinách, dochází při zatlačování vzorkovnice klidným tlakem ke stačování vláknitých struktur organické hmoty namísto jejich přerušení, což odběr buď zcela znemožňuje nebo je výsledkem vzorek nereprezentující přirozený stav půdy.
Alternativou k odběrům vzorků hydraulickými odběrnými zařízeními je ruční odběr vzorků zatloukáním vzorkovnice do půdy údery palice přes dřevěný trámek. Nevýhodou této metody je absence vedení při zapouštění vzorku do půdy v jejímž důsledku dochází k naklonění vzorkovnice a k vytvoření horizontální praskliny uvnitř odebíraného vzorku.
Ručního odběru za částečné pomoci účinku závaží vedeného po tyči využívá patent JP 2005036405. Na vodicí tyči se pohybuje rám sestávající se ze závaží a madel, který dosedá na válcové tělo umístěné na konci vodicí tyče, do kterého na principu bajonetu zapadá vzorkovnice. Vzorkovnice je válcového tvaru a má vyříznuto několik otvorů pro kontrolu a vysunutí vzorku. Zdvihem a spouštěním závaží je vzorkovnice tlačena do půdy. Zařízení je určeno pro odběr menších vzorků, při odběru je udržováno ve svislé poloze pouze manuálně, není rovněž zaručeno, že během odběru nedojde k naklonění vzorkovnice a vytvoření praskliny ve vzorku.
Další ze stávajících možností je zatlačování vzorkovnice do půdy za pomoci vrtacího kladiva. Tento systém popisuje patent z USA číslo US 6237429. Jedná se o zařízení sestávající se z ocelového nosníku, na němž se pohybuje jezdec k němuž je připevněno vrtací kladivo. Pod vrtacím kladivem je umístěna vzorkovnice s hlavou, do které se po aktivaci vrtacího kladiva přenášejí údery a tím je vzorkovnice hnána do půdy. Celé zařízení se pomocí rámu upevňuje k terénnímu vozidlu, které slouží pro dopravu i pro držení aparátu v odběrové pozici. Vzhledem k hmotnosti se opět jedná o zařízení, které není možno použít v lokalitách nedostupných automobilem.
Žádné z výše uvedených zařízení nevyužívá výškově nastavitelnou trojnožku k udržení svislosti vodicí tyče po celou dobu odběru.
Podstata technického řešení
Zařízení sestává z válcové plastové vzorkovnice, opatřené na spodní části břitem z nerezové oceli a na horním okraji kovovou hlavou. Homí stěna hlavy je opatřena válcovým trnem, na nějž je
CZ 21237 Ul volně nasazena vodicí tyč, na které je kluzně upevněna objímka výškově nastavitelné trojnožky. Na vodicí tyči je kluzně umístěno závaží s nastavitelnou hmotností. Závaží je opatřeno držadly pro zdvih. Trojnožka je výškově nastavitelná - každé rameno je tvořeno ze dvou do sebe zasunutelných jácklových profilů, poloha se fixuje stavěcími šrouby. Pro lepší stabilitu v terénu je spodní část nohou opatřena špicí a navařeným profilem pro zašlápnutí. Vzorkovnice může být z plastu.
Navrhovaným řešením je přenosné odběrné zařízení, ve kterém je přesné vedení vzorku zajištěno vertikální trubkou kluzně uloženou ve vrcholu nastavitelné trojnožky a zapouštění vzorku je zajištěno energií dopadu kruhového kluzného závaží vedeného vertikální trubkou.
io Výhodou navrženého zařízení je především jeho vysoká mobilita. Zařízení je snadno rozebíratelné a lze jej dopravit i na lokality s pěším přístupem.
Při použití dostatečného závaží je vyvinuta velká momentální síla. Pokud břit vzorkovnice narazí na zvětralý kámen nebo kořen, dojde většinou k jeho přetnutí a odebraný vzorek tak zůstává neporušený, což je zásadní podmínka použitelnosti vzorku pro laboratorní experimenty. V organic15 kých půdách ostrý břit vzorkovnice při nárazu kladiva čistě přetíná vlákna organické hmoty bez jejich stlačování.
Přehled obrázku
Obr. 1 znázorňuje zařízení pro odběr neporušených půdních vzorků.
Příklad provedení
Po přípravě místa odběru (skrytí svrchní vrstvy do požadované hloubky odběru) se ustaví trojnožka 5. Délka nastavitelných nohou se upraví tak, aby vodicí tyč 2, která je kluzně upevněna v objímce 4 trojnožky, směřovala kolmo k zemi. Kolmost se zkontroluje vodováhou. Na povrch půdy se pod střed trojnožky umístí válcová vzorkovnice, opatřená na spodním okraji břitem la a svrchu krytá kovovou hlavou lb.
Na tyč se nasadí závaží 3 o potřebné hmotnosti (závisející na předpokládaném půdním typu, stupni skeletovitosti a množství kořenů), vodicí tyč 2 se spustí až ke krycí hlavě lb vzorkovnice a nasadí se na tm lc. Dvě osoby zvedají závaží 3 za madla 3a do výšky až 1,5 m nad terén a následně ho nechají volným pádem klouzat po vodicí tyči 2. Závaží 3 dopadá na hlavu lb vzorkovnice a svou vahou ji zaráží do země. Zvedání a spouštění závaží 3 se opakuje, dokud vzorkovnice není zcela zapuštěna pod terén, respektive dokud její homí okraj není zároveň s okolním terénem. Poté je vysunuta vodicí trubka, sejmuto závaží 3, přemístěna trojnožka 5. Půda kolem zapuštěné vzorkovnice se v nezbytném rozsahu ručně odkope a vzorkovnice s odebraným neporušeným vzorkem je vyzdvihnuta. Po sejmutí břitů jsou na vzorku nožem nebo jiným nástrojem upraveny homí a dolní okraj vzorku a po jejich zakrytí je vzorek možné transportovat do labora35 tóře. Zařízení je možno ihned použít k dalšímu odběru.
Hloubka odběru odpovídá zhruba délce vzorkovnice (obvykle 25 cm). Pro provedení odběru vzorků z větší hloubky je třeba sejmout vrstvu půdy v půdorysu 60 x 60 cm do požadované hloubky. Maximální hloubka odběru (svrchní hrany vzorku) je 60 cm pod povrchem s tím, že trojnožka 5 je ustavena na povrchu.
40 Průmyslová využitelnost
Zařízení je využitelné v oblasti hydrologického, zemědělského, lesnického a půdně-fyzikálního výzkumu. V zhledem k relativně j ednoduché konstrukci není j eho výroba příliš nákladná.
Claims (4)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Zařízení pro odběr velkoobjemových neporušených vzorků skeletovitých půd, vyznačující se tím, že sestává z válcové vzorkovnice (1), jejíž spodní část je opatřena břitem (la) z nerezové oceli a jejíž homí část je vsunuta do kovové hlavy (lb), jejíž vnitřní průměr je5 shodný s vnějším průměrem vzorkovnice (1), homí stěna hlavy (lb) je opatřena válcovým trnem (lc), na nějž je volně nasazena vodicí tyč (2), na které je kluzně upevněna objímka (4) výškově nastavitelné trojnožky (5), mezi hlavou (lb) a objímkou (4) na vodicí tyči (2) je kluzně umístěno závaží (3) s nastavitelnou hmotností.
- 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že válcová vzorkovnice (1) je z io plastu.
- 3. Zařízení podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že závaží (3) je opatřeno držadly (3a) pro možnost jeho uchopení a zvednutí.
- 4. Zařízení podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že každé rameno (5c) trojnožky (5) je tvořeno nejméně ze dvou do sebe zasouvatelných jácklových profilů, z nichž spodní15 je opatřen špicí a navařeným profilem (5b) pro zašlápnutí do terénu a výška trojnožky (5) je fixována stavěcími šrouby (5a).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ201022513U CZ21237U1 (cs) | 2010-04-01 | 2010-04-01 | Zařízení pro odběr velkoobjemových neporušených vzorků skeletovitých půd |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ201022513U CZ21237U1 (cs) | 2010-04-01 | 2010-04-01 | Zařízení pro odběr velkoobjemových neporušených vzorků skeletovitých půd |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ21237U1 true CZ21237U1 (cs) | 2010-09-03 |
Family
ID=42727365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ201022513U CZ21237U1 (cs) | 2010-04-01 | 2010-04-01 | Zařízení pro odběr velkoobjemových neporušených vzorků skeletovitých půd |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ21237U1 (cs) |
-
2010
- 2010-04-01 CZ CZ201022513U patent/CZ21237U1/cs not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN201540215U (zh) | 直推现取式土壤采样器 | |
US20190390430A1 (en) | Penetration testing apparatus | |
KR102351789B1 (ko) | 콘크리트 압축강도 측정용 코어 채취 장치 | |
US20100008728A1 (en) | Compactor and method of operation | |
Tagarelli et al. | Preliminary field data of selected deep-rooted vegetation effects on the slope-vegetation-atmosphere interaction: Results from an in-situ test | |
CN216620950U (zh) | 一种公路工程监理用桩孔孔径检测设备 | |
CZ303852B6 (cs) | Zarízení pro odber velkoobjemových neporusených vzorku skeletovitých pud | |
CZ21237U1 (cs) | Zařízení pro odběr velkoobjemových neporušených vzorků skeletovitých půd | |
Abu-Hamdeh et al. | Hydraulically powered soil core sampler and its application to soil density and porosity estimation | |
CN203587382U (zh) | 一种野外薄壁取土样装置 | |
CN206859293U (zh) | 一种用于灌砂法检测压实度的挖孔装置 | |
CN104048848A (zh) | 一种取土器 | |
CN209470902U (zh) | 一种用于土壤含水率的检测设备 | |
CN208187733U (zh) | 一种人工多段取土装置 | |
CN208705083U (zh) | 一种野外便携手动压土式取根装置 | |
CN201935825U (zh) | 土的静三轴压缩试验专用取土器 | |
Kuka et al. | A new method for the extraction of undisturbed soil samples for X-ray computed tomography | |
CN108398287A (zh) | 微型蒸渗仪土样采集方法 | |
CN209230466U (zh) | 一种土方厚度测量装置 | |
CN219224196U (zh) | 一种水利工程土方压实度检测取土装置 | |
CN220104540U (zh) | 一种土壤取样装置 | |
CN214096649U (zh) | 一种无机结合料加固土测试取土器 | |
Srivastava et al. | An improved mechanical soil-root sampler | |
CN221350635U (zh) | 矿山含重金属土壤取样设备 | |
CN223021574U (zh) | 一种适用于喷播基质的取样器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20100903 |
|
MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20140401 |