RU2549416C1 - Method of selection of horizontal monolith of soils and set of devices for its implementation - Google Patents
Method of selection of horizontal monolith of soils and set of devices for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2549416C1 RU2549416C1 RU2014110352/05A RU2014110352A RU2549416C1 RU 2549416 C1 RU2549416 C1 RU 2549416C1 RU 2014110352/05 A RU2014110352/05 A RU 2014110352/05A RU 2014110352 A RU2014110352 A RU 2014110352A RU 2549416 C1 RU2549416 C1 RU 2549416C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- monolith
- diameter
- soil
- recess
- Prior art date
Links
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству и мелиорации земель и может быть использовано при отборе горизонтального монолита-образца почвогрунтов ненарушенного (природного) сложения с целью определения их водно-физических и фильтрационных свойств при проведении почвенно-мелиоративных изысканий и исследований для строительства, осушения и использования мелиорированных земель.The invention relates to agriculture and land reclamation and can be used in the selection of a horizontal monolith-sample of undisturbed (natural) soil soils in order to determine their water-physical and filtration properties during soil and land reclamation surveys and studies for the construction, drainage and use of reclaimed land .
Известен способ отбора горизонтального монолита почвогрунтов, включающий вдавливание по генетическим горизонтам режущего цилиндра объемом 250 см3 из шурфа (Зайдельман Ф.Р. Мелиорация заболоченных почв Нечерноземной зоны РСФСР: Справочная книга. - М.: Колос, 1981. - С. 72). Способ предусматривает вдавливание цилиндра малого объема массой тела и руками рабочего, не учитывает необходимость применения цилиндра большего диаметра и влияние силы трения почвогрунта о внутреннюю поверхность цилиндра и скорости вдавливания цилиндра в почвогрунт на качество отбора монолита.There is a method of selecting a horizontal monolith of soil, including indentation along the genetic horizons of a cutting cylinder with a volume of 250 cm 3 from a pit (Zeidelman F.R. Land reclamation of swampy soils of the Non-chernozem zone of the RSFSR: A reference book. - M .: Kolos, 1981. - P. 72). The method involves indenting a small-volume cylinder with body weight and the hands of a worker, does not take into account the need to use a larger diameter cylinder and the influence of the friction force of the soil on the inner surface of the cylinder and the rate of indentation of the cylinder in the soil on the quality of selection of the monolith.
Известен способ отбора вертикального монолита почвогрунтов (Патент RU №2505792, кл. G01N 1/04, E02D 1/04, 2014), включающий вдавливание n-го тонкостенного металлического цилиндра-монолитоотборника i-го диаметра с заостренным нижним торцом треугольной формы посредством статического пригруза цилиндрической формы, причем отбор вертикального монолита почвогрунтов производят количеством цилиндров-монолитоотборников к, равнымA known method of selecting a vertical monolith of soil (Patent RU No. 2505792, class G01N 1/04, E02D 1/04, 2014), comprising pressing an nth thin-walled metal cylinder-monolithic sampler of i-diameter with a pointed lower end face of a triangular shape by means of a static load cylindrical shape, and the selection of the vertical monolith of soil is produced by the number of cylinders-monolithic sampling k equal to
гдеWhere
i - номер диаметра цилиндра (n≥i≥1),i is the cylinder diameter number (n≥i≥1),
n - число цилиндров разного диаметра,n is the number of cylinders of different diameters,
кi - число повторностей цилиндра i-го диаметра (кi≥3), после чего производят демонтаж комплекта применяемых устройств, снятие почвогрунта выше цилиндра, подрезание монолита по режущему краю цилиндра-монолитоотборника, подъем его на поверхность почвы, упаковку и доставку к месту испытаний.k i - the number of replicates of the cylinder of the i-th diameter (k i ≥3), after which the set of devices used is dismantled, the soil above the cylinder is removed, the monolith is cut along the cutting edge of the monolith-sample cylinder, it is lifted to the soil surface, packaged and delivered to the place tests.
Недостаток известного способа отбора вертикального монолита почвогрунтов заключается в невозможности обеспечить вдавливание режущего цилиндра-монолитоотборника статистическим пригрузом при отборе горизонтального монолита почвогрунтов. Кроме того, данный способ отбора вертикального монолита почвогрунтов, как и вышеописанный, не учитывает влияние силы трения почвогрунта о внутреннюю поверхность цилиндра и скорость вдавливания цилиндра в почвогрунт, нарушающие естественное сложение почвогрунта у стенки цилиндра, что сказывается на качестве отбора монолита.A disadvantage of the known method for selecting a vertical monolith of soil is the inability to provide indentation of the cutting cylinder-monolithic sample with a statistical load when selecting a horizontal monolith of soil. In addition, this method of selecting a vertical monolith of soil, as described above, does not take into account the influence of the friction force of the soil on the inner surface of the cylinder and the rate of indentation of the cylinder into the soil, which violate the natural composition of the soil at the cylinder wall, which affects the quality of the selection of the monolith.
Известен режущий цилиндр объемом 250 см3 для отбора горизонтального монолита почвогрунтов из шурфа (см. абзац 2 на с. 1 описания заявки), который вдавливают массой тела и руками рабочего по генетическим горизонтам. Но часто при отборе монолита-образца почвогрунтов ненарушенного (природного) сложения с целью определения их водно-физических и фильтрационных свойств возникает необходимость применения цилиндра большего диаметра и, кроме того, осуществление отбора образца монолита почвогрунтов разным количеством цилиндров-монолитоотборников с разным либо одинаковым диаметром неоднократно для получения достоверных результатов.Known cutting cylinder with a volume of 250 cm 3 for the selection of a horizontal monolith of soil from the pit (see paragraph 2 on page 1 of the application description), which is pressed by the body weight and the hands of the worker on the genetic horizons. But often, when selecting a monolith-sample of undisturbed (natural) soil soils in order to determine their water-physical and filtering properties, it becomes necessary to use a larger diameter cylinder and, in addition, sampling a soil monolith with a different number of monolithic sampling cylinders with different or identical diameters for reliable results.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному является комплект устройств для отбора вертикального монолита почвогрунта, включающий к-е количество тонкостенных металлических цилиндров-монолитоотборников с заостренным нижним торцом треугольной формы, равноеThe closest in technical essence to the claimed one is a set of devices for selecting a vertical soil monolith, including the number of thin-walled metal monolithic sampling cylinders with a triangular pointed lower end, equal to
гдеWhere
i - номер диаметра цилиндра (n≥i≥1),i is the cylinder diameter number (n≥i≥1),
n - число цилиндров разного диаметра,n is the number of cylinders of different diameters,
кi - число повторностей цилиндра i-го диаметра (кi≥3), металлическую цилиндрическую насадку на цилиндр-монолитоотборник, выполненную с выемкой цилиндрической формы в одном из ее торцов, диаметр которой равен внешнему диаметру цилиндра-монолитоотборника, имеющего максимальный из n цилиндров-монолитоотборников диаметр, и осью симметрии, совпадающей с осью симметрии металлической цилиндрической насадки, и (n-1) шайбу с внешним диаметром, равным диаметру выемки, и толщиной, равной высоте выемки в торце металлической цилиндрической насадки, с возможностью установки каждой из них в выемку с последующей фиксацией в ней, причем внутренние диаметры шайб неодинаковы и равны внешнему диаметру каждого из (n-1) цилиндра-монолитоотборника, составляя пару: шайба - цилиндр-монолитоотборник (Патент RU 2505792 О, Кл. G01N 1/04 и E02D 1/04, 2014; прототип).k i - the number of replicates of the cylinder of the i-th diameter (k i ≥3), a metal cylindrical nozzle on the cylinder-monolithic sampler, made with a recess of cylindrical shape in one of its ends, the diameter of which is equal to the outer diameter of the cylinder-monolithic sampler having the maximum of n cylinders - monolithic samplers diameter, and the axis of symmetry coinciding with the axis of symmetry of the metal cylindrical nozzle, and (n-1) washer with an external diameter equal to the diameter of the recess, and a thickness equal to the height of the recess in the end face of the metal cylindrical nozzle, with the possibility of installing each of them in the recess with subsequent fixing in it, and the inner diameters of the washers are not the same and equal to the outer diameter of each of the (n-1) monolithic sampling cylinders, making up a pair: washer - monolithic sampling cylinder (Patent RU 2505792 O, Cl. G01N 1/04 and E02D 1/04, 2014; prototype).
Недостаток заключается в невозможности использования его для отбора горизонтального монолита почвогрунта.The disadvantage is the impossibility of using it to select a horizontal monolith of soil.
Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении качества отбора горизонтального монолита-образца почвогрунтов ненарушенного (природного) сложения для определения их водно-физических и фильтрационных свойств по генетическим горизонтам почвенного профиля и создании комплекта устройств для реализации заявленного способа.The problem solved by the invention is to improve the quality of selection of a horizontal monolith-sample of undisturbed (natural) soil soils to determine their water-physical and filtration properties according to the genetic horizons of the soil profile and create a set of devices for implementing the claimed method.
Технический результат заключается в повышении точности определения водно-физических и фильтрационных свойств почвогрунтов по генетическим горизонтам почвенного профиля, а также в снижении времени на отбор монолита и трудоемкости работ при отборе качественного горизонтального образца почвогрунтов.The technical result consists in increasing the accuracy of determining the water-physical and filtration properties of soils by the genetic horizons of the soil profile, as well as in reducing the time for monolith selection and the complexity of the work when selecting a high-quality horizontal soil sample.
Поставленная в изобретении задача решена тем, что в способе отбора горизонтального монолита почвогрунтов, включающем вдавливание по генетическим горизонтам n-го тонкостенного металлического цилиндра-монолитоотборника i-го диаметра с заостренным нижним торцом треугольной формы, причем отбор горизонтального монолита почвогрунтов из шурфа производят количеством цилиндров-монолитоотборников к, равнымThe object of the invention is solved by the fact that in the method for selecting a horizontal monolith of soil, including pressing on the genetic horizons of the nth thin-walled metal cylinder-monolithic sampler of the i-th diameter with a pointed bottom end face of a triangular shape, and the selection of the horizontal monolith of soil from the pit is carried out by the number of cylinders monoliths to equal
гдеWhere
i - номер диаметра цилиндра (n≥i≥1),i is the cylinder diameter number (n≥i≥1),
n - число цилиндров разного диаметра,n is the number of cylinders of different diameters,
кi - число повторностей цилиндра i-го диаметра (кi≥3), после чего производят демонтаж комплекта применяемых устройств, подрезание монолита по режущему краю цилиндра-монолитоотборника, подъем его из шурфа на поверхность почвы, упаковку и доставку к месту испытаний, каждый раз перед отбором горизонтального монолита почвогрунтов внутреннюю поверхность каждого используемого цилиндра-монолитоотборника смазывают техническим вазелином, а нагрузку на цилиндр-монолитоотборник осуществляют в направлении, перпендикулярном поверхности шурфа, ступенчато с фиксацией нагрузки каждой ступени.k i - the number of replicates of the cylinder of the i-th diameter (k i ≥3), after which the set of devices used is dismantled, the monolith is cut along the cutting edge of the monolith-sampler cylinder, it is lifted from the pit to the soil surface, each package and delivered to the test site, each once before the selection of a horizontal monolith of soil, the inner surface of each used monolithic sampling cylinder is lubricated with technical petroleum jelly, and the load on the monolithic sampling cylinder is carried out in the direction perpendicular to the surface of the pit, with stepwise with load securing of each stage.
Для осуществления заявленного способа предложен комплект устройств для отбора горизонтального монолита почвогрунтов, включающий к-е количество тонкостенных металлических цилиндров-монолитоотборников с заостренным нижним торцом треугольной формы, равноеTo implement the claimed method, a set of devices for the selection of horizontal monolith of soil is proposed, including the number of thin-walled metal cylinders-monolithic sampling with a pointed lower end face of a triangular shape, equal to
гдеWhere
i - номер диаметра цилиндра (n≥i≥1),i is the cylinder diameter number (n≥i≥1),
n - число цилиндров разного диаметра,n is the number of cylinders of different diameters,
кi - число повторностей цилиндра i-го диаметра (кi≥3), металлическую цилиндрическую насадку на цилиндр-монолитоотборник, выполненную с выемкой цилиндрической формы в одном из ее торцов, диаметр которой равен внешнему диаметру цилиндра-монолитоотборника, имеющего максимальный из n цилиндров-монолитоотборников диаметр, и осью симметрии, совпадающей с осью симметрии металлической цилиндрической насадки, и (n-1) шайбу с внешним диаметром, равным диаметру выемки, и толщиной, равной высоте выемки в торце металлической цилиндрической насадки, с возможностью установки каждой из них в выемку с последующей фиксацией в ней, причем внутренние диаметры шайб неодинаковы и равны внешнему диаметру каждого из (n-1) цилиндра-монолитоотборника, составляя пару: шайба - цилиндр-монолитоотборник. Комплект снабжен винтовым прессом с головкой и пяткой цилиндрической формы и щитом с выемкой по оси его симметрии с возможностью установки в ней посредством пятки винтового пресса, при этом в другом торце металлической цилиндрической насадки на цилиндр-монолитоотборник по оси ее симметрии выполнена выемка цилиндрической формы, диаметр и глубина которой соответствуют диаметру и толщине головки винтового пресса. В торце металлической цилиндрической насадки со стороны выемки для установки ее на цилиндр-монолитоотборник установлены на винтах и равномерно распределены по окружности с возможностью поворота вокруг винтов пластинки для фиксации шайбы в выемке.k i - the number of replicates of the cylinder of the i-th diameter (k i ≥3), a metal cylindrical nozzle on the cylinder-monolithic sampler, made with a recess of cylindrical shape in one of its ends, the diameter of which is equal to the outer diameter of the cylinder-monolithic sampler having the maximum of n cylinders - monolithic samplers diameter, and the axis of symmetry coinciding with the axis of symmetry of the metal cylindrical nozzle, and (n-1) washer with an external diameter equal to the diameter of the recess, and a thickness equal to the height of the recess in the end face of the metal cylindrical nozzle, with POSSIBILITY install each of them followed by fixing recess therein, wherein the inner diameters of the washers are unequal and equal to the outer diameter of each of the (n-1) monolitootbornika-cylinder constituting pair: washer - cylinder-monolitootbornik. The kit is equipped with a screw press with a head and a heel of a cylindrical shape and a shield with a recess along the axis of symmetry with the possibility of installing a screw press in it by the heel, while a recess of a cylindrical shape is made along the axis of symmetry at the other end of the metal cylindrical nozzle on the cylinder of its symmetry, diameter and the depth of which corresponds to the diameter and thickness of the head of the screw press. At the end of the metal cylindrical nozzle from the side of the recess for mounting it on the monolithic cylinder, they are mounted on the screws and evenly distributed around the circumference with the possibility of rotation around the screws of the plate to fix the washer in the recess.
Заявленный способ отбора горизонтального монолита почвогрунтов и комплект приведенных выше устройств, а также и их конструкция позволяют произвести отбор горизонтального монолита-образца почвогрунтов ненарушенного (природного) сложения без трещин, тем самым обеспечивая отбор качественного образца почвогрунтов ненарушенного (природного) сложения для определения их водно-физических и фильтрационных свойств. В результате, наряду со снижением затрат времени и трудоемкости работ, значительно повышается точность определения водно-физических и фильтрационных свойств почвогрунтов.The claimed method for selecting a horizontal monolith of soil soils and a set of the above devices, as well as their design, allows the selection of a horizontal monolith-sample of undisturbed (natural) soil soils without cracks, thereby providing a high-quality sample of undisturbed (natural) soil soils to determine their water physical and filtration properties. As a result, along with the reduction of time and labor costs, the accuracy of determining the water-physical and filtration properties of soil is significantly increased.
Изобретение иллюстрируется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.
На чертеже изображена схема вертикального разреза шурфа, в котором представлен процесс отбора горизонтального монолита: 1 - вертикальная стенка шурфа, 2 - границы генетического горизонта почвенного профиля, 3 - вдавливаемый в почвогрунт цилиндр-монолитоотборник, 4 - шайба, 5 - насадка на цилиндр, 6 - пластинки для фиксации шайбы в выемке, 7 - винтовой пресс, 8 - щит, 9 - почвогрунт генетического горизонта в цилиндре-монолитоотборнике.The drawing shows a diagram of a vertical section of a pit, which shows the process of selecting a horizontal monolith: 1 - a vertical wall of a pit, 2 - the boundaries of the genetic horizon of the soil profile, 3 - a cylinder-monolithic sample pressed into the soil, 4 - a washer, 5 - a nozzle on a cylinder, 6 - plates for fixing the washer in the recess, 7 - screw press, 8 - shield, 9 - soil of the genetic horizon in the monolithic sampling cylinder.
Способ отбора горизонтального монолита почвогрунтов включает следующие операции:The method of selecting a horizontal monolith of soil includes the following operations:
- перед отбором горизонтального монолита почвогрунтов внутреннюю поверхность каждого используемого цилиндра-монолитоотборника смазывают техническим вазелином;- before selecting a horizontal monolith of soil, the inner surface of each used monolithic sampling cylinder is lubricated with technical petroleum jelly;
- вдавливание по генетическим горизонтам n-го тонкостенного металлического цилиндра-монолитоотборника i-го диаметра с заостренным нижним концом треугольной формы, причем отбор горизонтального монолита почвогрунтов из шурфа производят количеством цилиндров-монолитоотборников к, равным- indentation along the genetic horizons of the nth thin-walled metal cylinder-monolithic sampler of the i-th diameter with a pointed lower end of a triangular shape, moreover, the selection of the horizontal monolith of soil from the pit is carried out by the number of monolithosampler cylinders k equal to
гдеWhere
i - номер диаметра цилиндра (n≥i≥1),i is the cylinder diameter number (n≥i≥1),
n - число цилиндров разного диаметра,n is the number of cylinders of different diameters,
кi - число повторностей цилиндра i-го диаметра (кi≥3), при этом нагрузку на цилиндр-монолитоотборник осуществляют в направлении, перпендикулярном поверхности шурфа, ступенчато с фиксацией нагрузки каждой ступени;k i - the number of replicates of the cylinder of the i-th diameter (k i ≥3), while the load on the cylinder-monolithic sample is carried out in the direction perpendicular to the surface of the pit, stepwise with fixing the load of each stage;
- демонтаж комплекта применяемых устройств;- dismantling the set of devices used;
- снятие почвогрунта выше цилиндра;- removal of soil above the cylinder;
- подрезание почвогрунта монолита по режущему краю цилиндра-монолитоотборника;- cutting the soil of the monolith along the cutting edge of the cylinder-monolithic sampler;
- подъем цилиндра-монолитоотборника на поверхность почвы;- lifting of the monolithic sampling cylinder to the soil surface;
- срезание почвогрунта вровень с режущей кромкой цилиндра-монолитоотборника;- cutting the soil level with the cutting edge of the cylinder-monolithic sampler;
- упаковку и доставку образца к месту испытаний.- packaging and delivery of the sample to the test site.
Для реализации заявленного способа отбора горизонтального монолита почвогрунтов предложен комплект устройств, который включает также к-е количество тонкостенных металлических цилиндров-монолитоотборников 3 с заостренным нижним торцом треугольной формы, определяемое по формуле (1), и (n-1) количество шайб 4 с одинаковым внешним диаметром. При этом тонкостенные металлические цилиндры-монолитоотборники отличаются друг от друга внутренним диаметром D, высотой H, толщиной стенки h и углом заточки его наружного режущего края U°. Между насадкой 5 на цилиндр 3 и щитом 8, установленным у противоположной стенки шурфа, расположен винтовой пресс 7, с помощью которого осуществляют нагрузку на цилиндр ступенчато, с фиксацией нагрузки каждой ступени, что позволяет нарушение естественного сложения почвогрунта у стенки цилиндра свести к минимуму. При этом для снижения силы трения цилиндра о монолит внутреннюю поверхность цилиндра предварительно смазывают техническим вазелином.To implement the claimed method for selecting a horizontal soil monolith, a set of devices is proposed that also includes the number of thin-walled metal monolithic sampling cylinders 3 with a pointed lower end face of a triangular shape, determined by formula (1), and (n-1) the number of washers 4 with the same outer diameter. In this case, thin-walled metal monolithic sampling cylinders differ from each other by their inner diameter D, height H, wall thickness h and the angle of sharpening of its outer cutting edge U °. Between the nozzle 5 on the cylinder 3 and the shield 8, installed at the opposite wall of the pit, there is a screw press 7, with the help of which the load on the cylinder is carried out stepwise, with the load of each stage being fixed, which allows to minimize disturbance of the natural composition of the soil at the cylinder wall. Moreover, to reduce the friction force of the cylinder on the monolith, the inner surface of the cylinder is pre-lubricated with technical petroleum jelly.
Заявленный способ отбора горизонтального монолита почвогрунтов с помощью предложенного комплекта устройств реализуют следующим образом.The claimed method of selecting a horizontal monolith of soil using the proposed set of devices is implemented as follows.
Пункты по изучению водно-физических и фильтрационных свойств выбирают после завершения почвенной съемки. Их приурочивают к каждому мелиоративному району - территории, образованной почвами на однородных по генезису и составу почвообразующих породах с одинаковыми причинами заболачивания. В мелиоративном районе с несколькими почвенными разновидностями пункты размещают на каждой из них.Points for the study of water-physical and filtration properties are selected after completion of soil survey. They are associated with each reclamation area - the territory formed by soils on homogeneous genesis and composition of parent rocks with the same causes of waterlogging. In a meliorative region with several soil varieties, points are placed on each of them.
По прибытии к месту назначения отбор монолитов минеральных почвогрунтов в выделенных пунктах производят следующим образом. Отрывают шурф в пункте, размечают границы генетических горизонтов, из которых намечено отобрать монолиты. В соответствии с выделенными генетическими горизонтами устанавливают оптимальный размер и количество режущих цилиндров-монолитоотборников и количество шайб из их количества. Отбор монолитов начинают с верхнего генетического горизонта, зачищая и выравнивая его вертикальную плоскость на стенке шурфа сначала лопатой, затем совком и ножом, устанавливают на нее режущим краем цилиндр-монолитоотборник 3, предварительно смазав его внутреннюю поверхность техническим вазелином, а на него - насадку 5 с шайбой 4, фиксируя ее посредством пластинок 6 в выемке насадки, а на противоположную стенку шурфа 1 - щит 8. Положение цилиндра 3 с насадкой 5 и щита 8 на стенках шурфа 1 закрепляют (зажимают) с помощью винтового пресса 7.Upon arrival at the destination, the selection of monoliths of mineral soil in the selected points is as follows. They dig a pit at the point, mark the boundaries of the genetic horizons, from which it is planned to select monoliths. In accordance with the identified genetic horizons establish the optimal size and number of cutting cylinders monolithic sampling and the number of washers from their number. The selection of monoliths begins from the upper genetic horizon, cleaning and leveling its vertical plane on the pit wall with a shovel, then with a scoop and a knife, install a monolithic sampling cylinder 3 on it with cutting edge, pre-lubricating its inner surface with petroleum jelly, and a nozzle for 5 s on it the washer 4, fixing it through the plates 6 in the recess of the nozzle, and on the opposite wall of the pit 1 - shield 8. The position of the cylinder 3 with the nozzle 5 and the shield 8 on the walls of the pit 1 is fixed (clamped) using a screw press 7.
Винтовым прессом 7 осуществляют нагрузку на цилиндр 3 ступенчато, с фиксацией нагрузки каждой ступени, что позволяет нарушение естественного сложения почвогрунта у стенки цилиндра при его вдавливании, путем втягивания почвогрунта внутрь цилиндра за счет действия силы трения, свести к минимуму. При этом для снижения силы трения цилиндра о монолит внутреннюю поверхность цилиндра предварительно смазывают.Using a screw press 7, the load on the cylinder 3 is carried out stepwise, with the load of each stage being fixed, which allows the violation of the natural structure of the soil at the cylinder wall when it is pressed, by drawing the soil into the cylinder due to the action of the friction force, to minimize it. Moreover, to reduce the friction force of the cylinder on the monolith, the inner surface of the cylinder is pre-lubricated.
После полного заполнения цилиндра-монолитоотборника 3 почвогрунтом 9 (после завершения вдавливания цилиндра) производят демонтаж комплекта примененных устройств (винтового пресса 7, насадки 5 и щита 8) и снимают почвогрунт выше цилиндра 3 лопатой. Затем подрезают лопатой почвогрунт по всему периметру режущего края цилиндра-монолитоотборника 3, отступив на 15..25 мм от него, поднимают монолит на поверхность почвы, срезают почвогрунт ножом вровень с режущей кромкой цилиндра-монолитоотборника, устанавливая монолит на пластину, упаковывают его и доставляют к месту проведения испытаний.After the cylinder-monolithic sampler 3 is completely filled with soil 9 (after the cylinder is pressed in), the set of devices used (screw press 7, nozzle 5 and shield 8) is dismantled and the soil removed above cylinder 3 with a shovel. Then the soil is cut with a shovel around the entire perimeter of the cutting edge of the monolithic sampling cylinder 3, stepping back by 15..25 mm from it, the monolith is lifted to the soil surface, the soil is cut with a knife flush with the cutting edge of the monolithic sampling cylinder, the monolith is installed on the plate, it is packed and delivered to the test site.
Осуществление изобретения. The implementation of the invention.
Заявленные способ и комплект устройств использованы для отбора более 1700 горизонтальных монолитов минеральных почвогрунтов. В качестве примера приводим опыт их применения на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой глеевой почве, сформировавшейся на тяжелосуглинистом покровном суглинке, подстилаемом ленточной глиной, представленной двумя генетическими горизонтами (C1g и C2g).The claimed method and set of devices used for the selection of more than 1700 horizontal monoliths of mineral soil. As an example, we cite the experience of their use on soddy-podzolic heavy loamy gley soil, formed on a heavy loamy cover loam, underlain by tape clay, represented by two genetic horizons (C 1g and C 2g ).
В горизонте C1g прослои красной глины толщиной от 2…3 мм до 5 см (в основном 1,5…2,5 см) чередуются с прослоями супеси мощностью от долей мм до 10... 15 мм. Напластование прослоев - от горизонтального до волнистого. Прослои глины и супеси пронизаны вертикальными ожелезненными корневыми трубками растений. В вертикальном почвенном профиле горизонт расположен на глубине с 50…70 см до 120…140 см.In the C 1g horizon, interlayers of red clay with a thickness of 2 ... 3 mm to 5 cm (mainly 1.5 ... 2.5 cm) alternate with sandy loam beds with a thickness of fractions of mm to 10 ... 15 mm. Layering of interlayers - from horizontal to wavy. Interlayers of clay and sandy loam are permeated with vertical ferruginous root tubes of plants. In a vertical soil profile, the horizon is located at a depth of 50 ... 70 cm to 120 ... 140 cm.
В горизонте C2g прослои сизовато-серой глины мощностью в основном 5…6 мм, правильной формы, горизонтальные, чередуются с прослоями супеси мощностью в несколько долей мм. При вскрытии горизонта C2g выявлен водоносный горизонт с напорными грунтовыми водами, уровень которых отличается относительной постоянностью в течение гидрологического года. При выпадении обильных осадков на горизонте C2g формируется уровень почвенно-грунтовых вод.In the C 2g horizon, interlayers of bluish-gray clay with a thickness of mainly 5 ... 6 mm, of regular shape, are horizontal, alternating with sandy loam beds with a thickness of several fractions of mm. An opening of the C 2g horizon revealed an aquifer with pressure groundwater, the level of which is characterized by relative constancy during the hydrological year. In case of heavy precipitation at the C 2g horizon, the level of soil-groundwater is formed.
Горизонтальные монолиты почвогрунтов по генетическим горизонтам почвенного профиля отобраны в соответствии с заявленными способом и комплектом устройств, результаты представлены в табл.Horizontal soil monoliths for the genetic horizons of the soil profile were selected in accordance with the claimed method and set of devices, the results are presented in table.
Кроме этого в соответствии с рекомендациями, приведенными выше, отбор образцов по генетическим горизонтам данного почвенного профиля проведен и режущим цилиндром малого объема (250 см). При этом вдавливание цилиндра осуществляли массой тела и руками рабочего (см. абзац 2 на с. 1 описания заявки). Отбор образцов по каждому генетическому горизонту осуществлен в 6-кратной повторности (кi=6). Всего по 6 генетическим горизонтам было отобрано без видимых глазом трещин 36 образцов, т.е. к=36. Кроме этого были отобраны и выбракованы 15 образцов с трещинами, общее число отобранных образцов оказалось равным 51.In addition, in accordance with the recommendations given above, sampling according to the genetic horizons of this soil profile was also carried out by a small cutting cylinder (250 cm). In this case, the indentation of the cylinder was carried out with the body weight and the hands of the worker (see paragraph 2 on page 1 of the application description). Sampling for each genetic horizon was carried out in 6-fold repetition (to i = 6). A total of 36 samples were taken over 6 genetic horizons without visible cracks, i.e. k = 36. In addition, 15 samples with cracks were taken and rejected; the total number of samples taken was 51.
Сравнение применения 2-х указанных выше способов отбора образцов по генетическим горизонтам рассматриваемого почвенного профиля послужило основанием сделать следующие выводы.Comparison of the use of the 2 above methods of sampling according to the genetic horizons of the soil profile under consideration led to the following conclusions.
1. Затраты труда при использовании заявленных способа и комплекта оказались ниже на 78%.1. Labor costs when using the claimed method and kit were lower by 78%.
2. Заявленные способ и комплект устройств обеспечили высокое качество отбора монолитов - выбраковка некачественных монолитов места не имела.2. The claimed method and set of devices provided high quality selection of monoliths - rejection of low-quality monoliths did not take place.
3. Заявленные способ и комплект устройств обеспечили повышение точности определения водно-физических свойств почвогрунтов на 12%, а коэффициента фильтрации - на 94%.3. The claimed method and set of devices provided an increase in the accuracy of determining the water-physical properties of soil by 12%, and the filtration coefficient by 94%.
Заявленные способ и комплект устройств обеспечивают достижение ожидаемого технического результата.The claimed method and set of devices ensure the achievement of the expected technical result.
Claims (3)
где
i - номер диаметра цилиндра (n>i>1),
n - число цилиндров разного диаметра,
кi - число повторностей цилиндра i-ого диаметра (кi >3), после чего производят демонтаж комплекта применяемых устройств, подрезание монолита по режущему краю цилиндра-монолитоотборника, подъем его на поверхность почвы, упаковку и доставку к месту испытаний, отличающийся тем, что каждый раз перед отбором горизонтального монолита почвогрунтов внутреннюю поверхность каждого используемого цилиндра-монолитоотборника смазывают техническим вазелином, а нагрузку на цилиндр-монолитоотборник осуществляют в направлении, перпендикулярном поверхности шурфа, ступенчато с фиксацией нагрузки каждой ступени.1. A method of selecting a horizontal monolith of soil, including pushing along the genetic horizons of the nth thin-walled metal cylinder-monolithic sampler of the i-th diameter with a pointed lower end face of a triangular shape, moreover, the selection of a horizontal monolith of soil from a pit is performed by the number of monolithoset cylinders k equal to
Where
i is the cylinder diameter number (n > i > 1),
n is the number of cylinders of different diameters,
k i - the number of replicates of the cylinder of the i-th diameter (k i > 3), after which the set of devices used is dismantled, the monolith is cut along the cutting edge of the monolith-sample cylinder, it is lifted to the soil surface, packaged and delivered to the test site, characterized in that each time before the selection of a horizontal monolith of soil, the inner surface of each used monolithic sampling cylinder is lubricated with technical petroleum jelly, and the load on the monolithic sampling cylinder is carried out in the direction perpendicular to the top pit pit, stepwise with fixing the load of each step.
где
i - номер диаметра цилиндра (n>i>1),
n - число цилиндров разного диаметра,
кi - число повторностей цилиндра i-ого диаметра (кi >3), металлическую цилиндрическую насадку на цилиндр-монолитоотборник, выполненную с выемкой цилиндрической формы в одном из ее торцов, диаметр которой равен внешнему диаметру цилиндра-монолитоотборника, имеющего максимальный из n цилиндров-монолитоотборников диаметр, и осью симметрии, совпадающей с осью симметрии металлической цилиндрической насадки, и (n-1) шайбу с внешним диаметром, равным диаметру выемки, и толщиной, равной высоте выемки в торце металлической цилиндрической насадки, с возможностью установки каждой из них в выемку с последующей фиксацией в ней, причем внутренние диаметры шайб неодинаковы и равны внешнему диаметру каждого из (n-1) цилиндра-монолитоотборника, составляя пару: шайба - цилиндр-монолитоотборник, отличающийся тем, что он снабжен винтовым прессом с головкой и пяткой цилиндрической формы и щитом с выемкой по оси его симметрии с возможностью установки в ней посредством пятки винтового пресса, при этом в другом торце металлической цилиндрической насадки на цилиндр-монолитоотборник по оси ее симметрии выполнена выемка цилиндрической формы, диаметр и глубина которой соответствуют диаметру головки винтового пресса.2. A set of devices for the selection of horizontal monoliths of soil, including the number of thin-walled metal cylinders-monolithic samplers with a pointed lower end face of a triangular shape, equal
Where
i is the cylinder diameter number (n > i > 1),
n is the number of cylinders of different diameters,
k i - the number of replicates of the cylinder of the i-th diameter (k i > 3), a metal cylindrical nozzle on the cylinder-monolithic sampler, made with a recess of cylindrical shape in one of its ends, the diameter of which is equal to the outer diameter of the cylinder-monolithic sampler having the maximum of n cylinders - monolithic samplers diameter, and the axis of symmetry coinciding with the axis of symmetry of the metal cylindrical nozzle, and (n-1) washer with an external diameter equal to the diameter of the recess, and a thickness equal to the height of the recess in the end face of the metal cylindrical nozzle, with the possibility of installing each of them in the recess with subsequent fixing in it, and the inner diameters of the washers are not the same and equal to the outer diameter of each of the (n-1) cylinder-monolithic samplers, making up a pair: washer - cylinder-monolithic sampler, characterized in that it is equipped with a screw press with a head and a heel of a cylindrical shape and a shield with a recess along the axis of its symmetry with the possibility of installing a screw press in it through the heel, while at the other end of the metal cylindrical nozzle on the monolithic cylinder along its symmetrical axis A recess was made in cylindrical shape, the diameter and depth of which correspond to the diameter of the screw press head.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014110352/05A RU2549416C1 (en) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | Method of selection of horizontal monolith of soils and set of devices for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014110352/05A RU2549416C1 (en) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | Method of selection of horizontal monolith of soils and set of devices for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2549416C1 true RU2549416C1 (en) | 2015-04-27 |
Family
ID=53289731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014110352/05A RU2549416C1 (en) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | Method of selection of horizontal monolith of soils and set of devices for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2549416C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106400770A (en) * | 2016-06-30 | 2017-02-15 | 中国电力科学研究院 | Soil mass sampling device, soil mass sampling system and soil mass sampling method |
| CN106950078A (en) * | 2017-05-27 | 2017-07-14 | 中国科学院海洋研究所 | Fluid pressure type takes the devices and methods therefor of original state clay |
| CN117705491A (en) * | 2024-02-05 | 2024-03-15 | 鄂尔多斯市农牧业生态与资源保护中心(鄂尔多斯市耕地质量监测保护中心) | Soil profile whole-section sampling machine |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1037122A1 (en) * | 1982-04-30 | 1983-08-23 | Казахский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.С.М.Кирова | Drill for sampling air from soil |
| CN202693356U (en) * | 2012-05-21 | 2013-01-23 | 薛悌尧 | Quantitative quick and convenient soil sampler |
| CN203365171U (en) * | 2013-07-09 | 2013-12-25 | 华南理工大学 | Combined soil sampler capable of realizing layered sampling |
| RU2505792C1 (en) * | 2012-10-29 | 2014-01-27 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного использования мелиорированных земель Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИМЗ Россельхозакадемии) | Set of devices for selection of vertical soil monoliths |
-
2014
- 2014-03-18 RU RU2014110352/05A patent/RU2549416C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1037122A1 (en) * | 1982-04-30 | 1983-08-23 | Казахский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.С.М.Кирова | Drill for sampling air from soil |
| CN202693356U (en) * | 2012-05-21 | 2013-01-23 | 薛悌尧 | Quantitative quick and convenient soil sampler |
| RU2505792C1 (en) * | 2012-10-29 | 2014-01-27 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного использования мелиорированных земель Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИМЗ Россельхозакадемии) | Set of devices for selection of vertical soil monoliths |
| CN203365171U (en) * | 2013-07-09 | 2013-12-25 | 华南理工大学 | Combined soil sampler capable of realizing layered sampling |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| SU 1032347 A1,) 30.07.1983. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106400770A (en) * | 2016-06-30 | 2017-02-15 | 中国电力科学研究院 | Soil mass sampling device, soil mass sampling system and soil mass sampling method |
| CN106950078A (en) * | 2017-05-27 | 2017-07-14 | 中国科学院海洋研究所 | Fluid pressure type takes the devices and methods therefor of original state clay |
| CN117705491A (en) * | 2024-02-05 | 2024-03-15 | 鄂尔多斯市农牧业生态与资源保护中心(鄂尔多斯市耕地质量监测保护中心) | Soil profile whole-section sampling machine |
| CN117705491B (en) * | 2024-02-05 | 2024-05-03 | 鄂尔多斯市农牧业生态与资源保护中心(鄂尔多斯市耕地质量监测保护中心) | Soil profile whole-section sampling machine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Paz et al. | Current uses of ground penetrating radar in groundwater-dependent ecosystems research | |
| Galadini et al. | The Holocene paleoearthquakes on the 1915 Avezzano earthquake faults (central Italy): implications for active tectonics in the central Apennines | |
| Bartholdy et al. | Autocompaction of shallow silty salt marsh clay | |
| Benito et al. | A new seismic hazard assessment in the region of Andalusia (Southern Spain) | |
| RU2549416C1 (en) | Method of selection of horizontal monolith of soils and set of devices for its implementation | |
| Ganiyu et al. | Upward continuation and reduction to pole process on aeromagnetic data of Ibadan Area, South-Western Nigeria | |
| Vita-Finzi | Geological opportunism | |
| Ferrario et al. | Late Quaternary environmental evolution of the Como urban area (Northern Italy): A multidisciplinary tool for risk management and urban planning | |
| De Martini et al. | Sand volcanoes induced by the April 6th 2009 Mw 6.3 L’Aquila earthquake: a case study from the Fossa area | |
| Portenga et al. | Landscape preservation under post‐European settlement alluvium in the south‐eastern Australian tablelands, inferred from portable OSL reader data | |
| Salcher et al. | The last and penultimate glaciation in the North Alpine Foreland: New stratigraphical and chronological data from the Salzach glacier | |
| Ferrario et al. | Buried landscapes: geoarchaeology of the roman harbor of Como (N Italy) | |
| Olszewski et al. | High desert paleolithic survey at Abydos, Egypt | |
| RU2505792C1 (en) | Set of devices for selection of vertical soil monoliths | |
| Wopereis | Soil physical properties: measurement and use in rice-based cropping systems | |
| Murton et al. | Late Wisconsin glaciation of Hadwen and Summer islands, Tuktoyaktuk Coastlands, NWT, Canada | |
| Liu et al. | A review of glacial sequences of the Kunlun Pass, northern Tibetan Plateau | |
| Grube | Palaeoseismic structures in Quaternary sediments of Hamburg (NW Germany), earthquake evidence during the younger Weichselian and Holocene | |
| Msilimba | A comparative study of landslides and geohazard mitigation in northern and central Malawi | |
| Comegna et al. | Considerations on the failure of the Cervinara slope | |
| Ibeneme et al. | Assessment of the Engineering Significance of Geo-Materials Derived from a Borrow Pit at Ugwu Orlu, South-East Nigeria | |
| RU2460847C1 (en) | Method to take sample blocks of mineral soils | |
| Hoogland et al. | Archaeological Investigations at Spanish Water, Curaçao | |
| Hudyma et al. | Variability of weathered limestone properties in light of drilled shaft design in Florida | |
| Garae | Estimating patterns and rates of coastal cliff retreat around Tauranga Harbour |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170319 |