原状土搬迁与无缝归位方法技术

本发明专利技术公开了一种土壤搬迁与归位方法，具体公开了一种“原状土”搬迁与无缝归位方法，属农、林业技术领域。该方法首先采用钻机、链锯对需搬迁的土壤进行“非挤压／冲击”式切割，然后采用组合“活板式”土方专用模具及专用液压机械按照一定流程取土方，将盛装着土方的模具运至目的地，最后按设计的重复次序将搬迁土方归位。采用“底板移位式归位法”，实现了土壤的无缝对接，避免了直接推动土方造成土方散裂或内部变形而损伤气孔；避免了土壤散裂和散落；归位后相邻方块能够快速融合复原，保证土壤的“原状性”和植物的正常生长。应用于农、林业试验田的搬迁，具有较好的推广应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种土壤搬迁与归位方法，尤其涉及一种原状土搬迁 与无缝归位方法，属农、林业

技术介绍
近年来，我国城镇发展快速，根据各城市的发展规划，原为城市 近郊的地域可能成为城市中心地带。有些试验用土地具有特殊用途， 比如河南省农科院的试验已经持续了二十余年，承担着"国家潮土肥力与肥料效益长期监测"和"长期定位30年的"化肥网"试验"项 目，但目前已经规划为城市商业中心区，亟需将这部分农业试验田向 外整体搬迁并完整归位；另一方面根据统计学原理，要求一般在一定 年限后，试验小区内的重复要调整次序，这一要求类似试验地，经过 一定的年限后也需要搬迁。因为实验目标是"潮土"，严格要求"原 状土 "搬迁一即土壤搬迁后最大限度保持原来状态一一这就要求尽少 损伤气孔、尽少损失土方边际、土方搬迁后要求无缝对接。为避免二 十余年的研究成果毁于一旦，保证试验监测数据的连续性和准确性， 研究原状土搬迁与归位方法十分迫切。据悉，国家级的大型试验田"原 状土"搬迁立项项目共9家，此外，省级的项目尚有20余家。为此， 我们提出了一种"原状土"搬迁方法，目前尚未见文献报道。
技术实现思路
4本专利技术目的在于提供一种原状土的搬迁与归位方法，使开挖过程 中土方边际损失尽量小，不破坏土方周围部分的气孔，土方周边保持 毛面，利于归位后相邻方块的快速融合复原；并使土方搬迁、归位后能够保证土壤的原状性和地面原有植物(如果有的话)的正常生长。原状土搬迁与归位需要达到以下要求(1) "原状土"搬迁土方时，要保持土壤的绝对"原状性"，不得采用挤压或冲击方式切土，以防破坏土方内部及外围部分的气孔；(2) "原状土"搬迁土方及归位时土方完整，能保留上面生长的植物 原状生长，两块土方之间的边际损失不大于3cm;(3) 搬迁过程中每块土方的面积越大越好，最小控制面积为lmXlm;(4) 归位要求土方归位时要实现无缝对接，归位过程中不得让土 壤散裂、尽少散落；(5) 环保指标尽量减少干扰成分进入实验土壤；(6) 搬迁深度50cm -150cm;为此，为达到本专利技术目的和原状土搬迁与归位要求，本专利技术探讨 试验了如下搬迁与归位方法1、 首先处理搬迁目的地平面坑-按照施工要求挖掘操作面，做到底平面平整、四周规则，根据土 壤质地，开挖深度尺寸稍微小于土方开挖深度，以便搬迁后的土壤经 水下蛰后与四周基本平齐；于土方归位前进一步平整、并采用水平仪 校核。2、 分割试验田A、 利用精密测绘仪器放线，保证土方尺寸规整一致与各侧面垂 直度；B、 釆用钻头直径较大的钻机在底面以一定间隔纵横交叉钻孔， 减少底板进入时的阻力，防止对土方挤压；C、 采用可升降式钻头直径较小的小钻机，在相邻土方之间采用 "绞剪法"(用剪刀铰断东西的方式--有一定倾斜度地交叉钻孔)"造缝，减少侧板进入时的阻力和挤压作用，根据需要可用链锯进一步处 理立缝及侧面，不需要人员站立在土方上面操作，避免损毁土方上面 的植物(如果在植物生长期作业)；如果土方边际损失要求很小的话， 可以采用我们改装后的电链锯将边际的图刷出来，从而造出立缝；3、 取土方A、 采用组合"活板式(底板与侧板中任何两块都为可拆装的， 因为只有这种结构才能实现"底板移位式"无缝归位土方，避免推 动土方归位而使其内部结构改变从而损坏气孔)"土方专用模具(已 作除锈处理)，将其中一侧抽取；B、 采用专用液压机械推动模具缓慢入位；C、 采用专用液压取土机挖叉车齿的两个作业孔(该设备也可用 于挖取相邻土方间的方洞，处理土方侧面时，可将立缝中余土刷入其 中)；D、 用叉车将装有土方的模具举升并离开原位，加装前板、编号 后，放置到运输车辆上输送到目的地。(根据需要可以加装加固装置);4、 按设计的重复次序归位A、 去前板后、推动底板移位慢向前归位；B、 去右板后、推动底板移位缓慢向右归位；C、 以后板为支撑，采用液压装置缓慢抽出底板；D、 抽出底板后，将左板和后板留下(或者此时换作更为环保、 经济的侧面护板)，并采取支撑措施，待其相邻土方归位时分别抽出。本专利技术采用独特设备与模具，具有如下特点(1) 采用蛇信形合金钻头与空心麻花钻杆相结合的空心杆专用 钻机开孔、取土造缝，用专用链锯刷掉立缝余土，保证侧板顺利而垂 直地进入立缝，因此，底缝和立缝均为非挤压式取土，可保持土壤的"原状性"，避免将模具硬性挤压入土壤而造成对土壤气孔的破坏， 同时，土壤损失较少；(2) "活板式"土方专用模具有利于土方归位，归位时先将前板、 右板取出并依次推动底板使前方和右方归位，然后取出底板，可保证 土方无缝接合，我们称之为"底板移位式归位法"，因为只有这种结 构与方法才能实现无缝归位土方，避免推动土方归位而使其内部结构 改变从而损坏气孔；(3 )液压叉齿取土机可一次性加工出叉车叉齿所需的作业孔(在 取土前可先钻头直径较大的钻机按所需作业孔轮廓钻 L，以便减少阻 力，同时也更能保证作业孔的方向性)，提供工作效率；(4) 采用专门设计的液压机械推动底板移位，使土方归位、无缝 对接，可保证归位过程中土方无散裂、散落现象；(5) 模具及工具经过除锈工艺处理，能够避免铁氧化物等杂质对实验土壤的干扰和污染。在试验搬迁过程中，达到了如下实验效果A、 搬迁深度不小于1000mm， 土方体积不小于lm3 (实际操作土 方面积为1.5m (长)X1.5m(宽)Xlm(深))，土方搬迁后能够保证 土壤的原状性和地面植物的正常生长、对其他试验小区不造成任何影 响；B、 开挖过程中土方边际损失在20mm左右，不破坏土方周围部分 的气孔，土方周边保持毛面，利于归位后相邻方块的快速融合复原；C、 采用"底板移位式归位法"、实现无缝对接，避免直接推动土 方造成土方散裂或内部变形而损伤气孔；E、 归位过程中及其后，始终对土方暴露面采取有效的保护加固 措施，能够避免土壤散裂和散落；F、 有严密的保护和应急措施，可以防止雨水天气等外界因素对 搬迁效果的不利影响。附图说明图1为原状土搬迁与归位流程图； 图2 "活板式"土方专用模具； 图3为底面开孔造缝图片； 图4为侧面开孔造缝图片；图5为采用组合"活板式"土方专用模具，取土流程示意图6为空心杆专用钻机结构示意图，(其中1、钻杆，2、支架，3、垂直升降器，4、水平导轨，5、电机，6、电机扶手，7、蛇信状钻头，8、导向套)；图7为专用链锯结构示意图，(其中1、把手，2、电机，3、护罩，4、链轮，5、导向板，6、锯条，7、导向轮)；具体实施例方式为对本专利技术进行更好地说明，结合附图，举实施例如下实施例所用搬迁工具空心杆专用钻机、专用链锯、叉车、挖掘机、运输车辆、专用液 压机械、"活板式"土方专用模具、液压叉齿取土机、水平仪、经纬 仪、相应附件和工具。原状土搬迁与归位方法步骤1、 首先挖掘搬迁目的地平面坑按照施工要求挖掘操作面，做到底平面平整、四周规则，于土方 归位前进一步平整、并采用水平仪校核。2、 分割试验田A、 利用精密测绘仪器放线，保证土方尺寸规整一致与各侧面垂 直度；B、 采用大钻机在底面以一定间隔纵横交叉钻孔，减少底板进入时的阻力，防止对土方挤压，如图3所示；c、采用可升降式的小钻机，在相邻土方之间采用"绞剪法"造缝，减少侧板进入时的阻力和挤压作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原状土搬迁与无缝归位方法，其特征在于，通过如下步骤实现：　１、首先挖掘原状土待迁往地方的平面坑：　按照施工要求处理操作面，做到底平面平整、四周规则，根据土壤质地，开挖深度尺寸稍微小于土方开挖深度，以便搬迁后的土壤经水下蛰后与 四周基本平齐；土方归位前进一步平整、并采用水平仪校核。　２、分割试需要搬迁的土壤：　Ａ、利用精密测绘仪器放线，保证土方尺寸规整一致及各侧面垂直度；　Ｂ、采用钻头直径较大的钻机在底面以一定间隔纵横交叉钻孔，减少底板进入时的阻 力，防止对土方挤压；　Ｃ、采用可升降式钻头直径较小的钻机，在相邻土方之间采用“绞剪法（用剪刀铰断东西的方式－－有一定倾斜度地交叉钻孔）”造缝，减少侧板进入时的阻力和挤压作用，根据需要可用链锯进一步处理立缝及侧面，不需要人员站立在土方上 面操作，避免损毁土方上面的植物（如果在植物生长期作业）；如果土方边际损失要求很小的话，可以采用我们改装后的电链锯将边际的图刷出来，从而造出立缝；　３、取土方　Ａ、采用组合“活板式（底板与侧板中任何两块都为可拆装的，因为只有这种结 构才能实现”底板移位式“无缝归位土方，避免推动土方归位而使其内部结构改变从而损坏气孔）”土方专用模具，将其中一侧抽取；　Ｂ、采用专用液压机械推动模具缓慢入位；　Ｃ、采用专用液压取土机挖叉车齿的两个作业孔（该设备也可用于挖取相邻土 方间的方洞，处理土方侧面时，可将立缝中余土刷入其中）；　Ｄ、用叉车将装有土方的模具举升并离开原位，加装前板、编号后，放置到运输车辆上输送到目的地。　４、按设计的重复次序归位　Ａ、去前板后、推动底板移位缓慢向前归位；　 Ｂ、去右板后、推动底板移位缓慢向右归位；　Ｃ、以后板为支撑，采用液压装置缓慢抽出底板；　Ｄ、抽出底板后，将左板和后板留下（或者此时换作更为环保、经济的侧面护板），并采取支撑措施，待其相邻土方归位时分别抽取。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，聂建军，张雅楠，
申请(专利权)人：王亮，聂建军，河南省教育学会远程教育专业委员会，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]