螺套式沙地取根裝置的製作方法
2023-07-05 06:19:06
本實用新型涉及一種取根器件，尤其涉及一種螺套式沙地取根裝置。
背景技術：
中國是世界上荒漠化和沙化面積大、分布廣、危害重的國家之一，中國荒漠化土地面積為262.2萬平方公裡，佔國土面積的27.4％，近4億人口受到荒漠化的影響。據研究統計，中國因荒漠化造成的直接經濟損失約為541億人民幣。嚴重的土地荒漠化、沙化蠶食可利用土地，減少生物生產量和生物多樣性，破壞工礦和水利設施及農牧業生產，汙染環境，制約地區經濟發展，導致人民生活貧困，威脅中華民族的生存和發展，防治荒漠化刻不容緩。植被作為防風蝕的關鍵因素，可以有效防治土壤風蝕，減輕土壤沙化。風沙區植物種大多根系發達，主根明顯，側根根系向四周水平方向延伸，縱橫交錯，固沙能力很強，且根系具有改良土壤、保護和維持生物多樣性等多重生態效益。因此，關於旱生、沙生植物根系的研究意義十分重大。
目前，在生產和科研方面都需要大量的沙地取根，但由於沙土地帶土質鬆散易塌陷，常規取根裝置難以適應沙漠、沙地獨特的土壤條件；採用鐵鍬等農具取根也存在較多的缺點與不足，主要包括：①風沙土結構鬆散，常規挖掘易塌陷；②地表擾動劇烈，加速土壤侵蝕；③工作粗放，難以精確化取根；④工作量較大，機械化程度低，工作效率低下。
技術實現要素：
本實用新型的目的是提供一種結構簡單、操作便捷、攜帶方便的螺套式沙地取根裝置。
本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：
本實用新型的螺套式沙地取根裝置，包括地上螺套和打孔設施；
所述地上螺套包括螺套框架，所述螺套框架的中部設有螺紋孔，所述螺套框架的周邊設有螺栓孔和螺栓；
所述打孔設施包括中空鋼螺管，所述中空鋼螺管旋入所述螺套框架中部的螺紋孔中，所述中空鋼螺管的下端設有切割鑽頭、上端設有轉動手柄，所述中空鋼螺管內部中空結構，並設有注水孔和出水孔。
由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型實施例提供的沙地取根裝置，由於包括地上螺套與打孔設施兩部分，分別由螺套框架與螺栓及中空鋼螺管、切割鑽頭、轉動手柄組成，並且中空鋼螺管內部中空可注水、外部設有出水孔，上緣與轉動手柄連接，切割鑽頭連接在所述中空鋼螺管的外部，可方便的在沙漠、沙地採集任意深度的植物根系，可防止取根穴周圍風沙土塌陷，避免了傳統挖掘取根方法導致沙土塌陷，地表破壞嚴重的缺點，提高了科研工作的準確度，大大減少了沙地取根的工作量，提高了工作效率。同時，該裝置還具有結構簡單，攜帶方便，操作使用便利，各部件可組合安裝的優點。
附圖說明
圖1a為本實用新型實施例中螺套式沙地取根裝置地上螺套的結構剖視圖；
圖1b為本實用新型實施例中螺套式沙地取根裝置地上螺套的結構俯視圖；
圖2為本實用新型實施例中打孔設施的結構示意圖；
圖3為本實用新型實施例中取根鑽頭的結構示意圖；
圖4為本實用新型實施例中中空鋼螺管的結構示意圖；
圖5為本實用新型實施例中轉動手柄的結構示意圖。
圖中：
螺栓1，螺套框架2，切割鑽頭3，中空鋼螺管4，轉動手柄5，尖銳鋸齒端6，切割鑽頭上緣7，中空鋼螺管下緣8，中空管9，出水孔10，注水孔11，手柄12。
具體實施方式
下面結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型的保護範圍。
本實用新型的螺套式沙地取根裝置，其較佳的具體實施方式是：
包括地上螺套和打孔設施；
所述地上螺套包括螺套框架，所述螺套框架的中部設有螺紋孔，所述螺套框架的周邊設有螺栓孔和螺栓；
所述打孔設施包括中空鋼螺管，所述中空鋼螺管旋入所述螺套框架中部的螺紋孔中，所述中空鋼螺管的下端設有切割鑽頭、上端設有轉動手柄，所述中空鋼螺管內部中空結構，並設有注水孔和出水孔。
所述螺套框架為方形結構，螺套框架的4個角分別設有螺栓孔和螺栓，使用時所述螺栓擰入螺栓孔中並插入地表。
所述切割鑽頭為末端具有尖銳鋸齒的圓環，所述切割鑽頭與所述中空鋼螺管最下部的螺紋連接。
所述中空鋼螺管包括多節，每節中空鋼螺管的上端和下端均設有螺紋，使用時通過螺紋連接。
所述中空鋼螺管的內側為弧形鋼管，外側為刃狀帶螺紋鋼管，刃狀帶螺紋鋼管與螺套框架的螺紋孔連接，所述出水孔設於所述刃狀帶螺紋鋼管上。
所述轉動手柄為中空環裝結構，所述轉動手柄與所述中空鋼螺管螺紋連接，所述注水孔設於所述轉動手柄中部。
該螺套式沙地取根裝置還包括以下配件：採樣器保護蓋、樣品盒、不鏽鋼片。
所述螺套框架、螺栓、中空鋼螺管、切割鑽頭、轉動手柄均採用高強度不鏽鋼材料製成。
本實用新型的螺套式沙地取根裝置，中空鋼螺管內部中空可注水、外部設有出水孔，上緣與轉動手柄連接，切割鑽頭連接在所述中空鋼螺管的外部，可方便的在沙漠、沙地採集任意深度的植物根系，可防止取根穴周圍風沙土塌陷，避免了傳統挖掘取根方法導致沙土塌陷，地表破壞嚴重的缺點，提高了科研工作的準確度，大大減少了沙地取根的工作量，提高了工作效率。同時，該裝置還具有結構簡單，攜帶方便，操作使用便利，各部件可組合安裝的優點。
具體實施例：
如圖1a、1b所示，該裝置地上螺套部分包括螺栓1、螺套框架2；
如圖2所示，該裝置打孔設施部分包括切割鑽頭3、中空鋼螺管4、轉動手柄5；
如圖3所示，所述切割鑽頭3為具有尖銳鋸齒端6的圓環，所述切割鑽頭上緣7與中空鋼螺管下緣8(圖2中所示)螺紋連接。採集植物根系樣品時，採取旋轉切割式斷根，而非傳統的垂直斷根法，以減少對土壤的機械破壞。
如圖4所示，所述中空鋼螺管4有多節，每節中空鋼螺管上下端均有螺紋設置，使用時通過螺紋連接，以增加打孔設施長度。其結構為薄壁中空的螺套結構，中空管9內可注水，管體外表面均勻布設出水孔10，管體外側設為刃狀螺紋，可連接螺套框架內螺紋。
如圖5所示，所述轉動手柄5為可拆卸的中空環狀結構，中部設有注水孔11，與中空鋼螺管相接後可進行注水操作。手柄12用於操作整個打孔設施。
所述配件包括採樣器保護蓋、樣品盒、不鏽鋼片等。
上述實施例中：
切割鑽頭3採用高強度不鏽鋼材料製成，切割鑽頭5具有的尖銳鋸齒狀末端6以適應沙生植物的根系特性，可以高效快速的鑽入沙地並切斷沙生植物根系；
中空鋼螺管4均採用高強度不鏽鋼材料製成，每節中空鋼螺管上下端均有螺紋設置，使用時通過螺紋連接，拆卸方便。採集植物根系樣品時，根據根系長度選擇使用中空鋼螺管的數量。若不需要分層取根，即可將螺管中的沙土與根系整體推出，放入樣品盒；若需要分層取根，可使用不鏽鋼片伸入螺管間隙中切斷沙土與根系。實際採集植物根系樣品時，可以根據沙地沙土乾濕程度、緊實度選擇是否進行管內注水。若沙土含水量較高或較緊實，則無需注水，直接取根即可；若沙土含水量低或緊實度較差，採集植物根系樣品時易塌陷，此時可通過轉動手柄上的注水孔11注水，水將會通過中空鋼螺管內部後自出水孔10滲出，以浸潤周圍土壤，以達到固持土壤，防止塌陷的目的。
具體應用中，沙地取根工作過程為：
首先，根據研究目的確定取根植物、取根深度、取根地點，進行取根作業。根據取根深度，確定裝置的組合長度；根據沙土乾濕程度及緊實度，確定是否進行注水。首先將地上螺套固定在地表，具體操作過程為將螺套框架放置於地表合適位置，旋緊螺栓，方可固定地上螺套。然後根據取根深度組裝打孔設施，自地上螺套內部螺紋將打孔設施以螺旋轉動方式推進沙地中。若沙土較溼，直接組合裝置，手持手柄，將裝置旋入所需的取根深度，無需注水；每挖掘20cm，將裝置取出倒掉取根部件中不需要的沙土與根系，以便取樣的順利進行。若沙土乾燥，含水量低，將裝置旋入所需深度後，通過轉動手柄的注水孔處將水流灌入，受水壓力和重力的作用，水會通過中空鋼螺管出水孔流出，浸溼周圍沙土，使得沙土結構加強，不宜塌陷；每挖掘20cm，同樣也要將裝置取出倒掉取根部件中不需要的沙土與根系。取出所需深度根系後，可使用配件不鏽鋼片割斷中空鋼螺管螺旋之間的根系，使其分離，可分深度取出所需樣品。取樣完畢後需要回填沙土，踩實處理。
本實用新型實施例裝置具有以下有益效果：
①構造簡單，製作方便；②便於攜帶，該裝置的各部件均可分解，可以方便地運輸到工作科研地區，攜帶方便，使用靈活；③價格低廉，該裝置所採用的原材料均為市場上易於得到的常見材料，造價低廉；④固持沙土，避免傳統挖掘方法造成的沙土塌陷問題；⑤地面擾動強度小，降低潛在的風蝕危害；⑥省力，採用螺套式結構，使用時以螺旋轉動方式取根，工作省力⑦設計合理，可取出任意深度的原裝沙土與植物根系，增加工作與科研的準確性，化粗放為集約。
以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型披露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求書的保護範圍為準。