張繼合 熊長軍 姚秀芝
(聊城安泰黃河養(yǎng)護公司,山東 聊城 252000)
多功能虛土夯實器,主要用于植樹時樹坑搗實、小的水溝浪窩填墊夯實等。結構主要有操作把手柄、杠桿支架、夯頭三部分組成,通過更換夯頭來實現(xiàn)他的多功能用途。
黃河工程上春季每年都要進行植樹,防浪林、生態(tài)林、行道林等,就聊城黃河工程據(jù)不完全統(tǒng)計,平均每年植樹約三萬株。植樹挖坑現(xiàn)在一般都用機械省功省力,栽植時三人或二人進行,一人扶樹苗,二人或一人填土,填土一半時,要進行搗實,填滿后再進行搗實,搗實主要用腳踩或者用填土的鐵锨把搗實,搗實速度慢,搗實效果不好,效率比較低。于是我們想到發(fā)明研制一種搗實器能夠代替人工踩實或鐵锨把搗實,提高植樹的效率和樹株成活率。
我們發(fā)明研制的多功能虛土夯實器從設想到設計制作加工、試驗應用,經(jīng)歷了以下過程。多功能虛土夯實器發(fā)明設計→加工→進行試驗→改進→操作實用的多功能虛土夯實器→編寫報告。
2013年3月研究小組開始收集有關多功能虛土夯實器的有關信息,經(jīng)過多方查找,均無此方面的信息與資料。研究小組人員開動腦筋,集思廣益,根據(jù)植樹填土搗實的要求發(fā)明設計研究了樹株栽植虛土搗實器,并繪制出了圖紙大樣。
多功能虛土夯實器由手柄、支架、夯頭三部分組成。
2.2.1 多功能虛土夯實器材料的選擇
選擇考慮了三個方面的因素:①夯頭要有一定的重量,能夠起到夯實作用,選用8mm的鋼板,夯頭的總重量控制在25-30kg之間,這樣即有一定的重量,又不是太笨重。②手柄材料的選用要重量輕,還要有一定的鋼度,隨選用可伸縮的鋼管。③支架材料的選擇要牢固,整體移動要方便,支點處能夠360°旋轉。于是選用角鋼作成三角形底盤,在支架的下面安裝能固定的移動輪三個。在底盤上安裝無縫鋼管做支架,支架在轉盤上能夠360°轉動。
2.2.2 多功能虛土夯實器的制作加工
材料選好后,根據(jù)繪制的示意圖,請專門的加工廠家進行機械加工,加工制作讓有經(jīng)驗的技師進行,并全程進行了跟蹤,發(fā)現(xiàn)問題及時進行溝通。以下是主要加工的幾個過程:
1)2013年3月1日,設計研制的第一臺樹株栽植虛土夯實器焊制加工成型。通過實驗發(fā)現(xiàn)了兩個問題:一是底盤上的三個輪輪徑太小,有一個是萬向輪,遇到坑洼土埂都不好移動,行走起來不好控制方向。二是夯頭空間直徑太小只有15cm,在夯實樹坑虛土時活動范圍太小,易碰撞樹株。項目組提出了具體的改進措施。一把移動輪由三個變?yōu)閮蓚€,輪徑由原來的10cm變?yōu)橹睆?5cm。為了保持虛土夯實器的穩(wěn)定性,增加了移動手柄兩根,并在移動輪上加裝了制動裝置。二是把夯頭的內徑加大,由原來的15cm加大到25cm。并在夯圓頭的上面焊上環(huán)行槽,用以加減土料隨時增加或減少夯頭的質量,并在環(huán)行的內側加上防止損壞樹苗的橡膠皮。第一次改裝加工完成。
2)2013年3月5日,項目組又對改進后的多功能夯實器進行了實驗,通過實驗還是發(fā)現(xiàn)了一些小問題。新增的移動手柄過長,夯實樹坑時影響到夯實手柄的操作,夯實完一個樹坑時移動到另一棵時操作不簡便等。針對這些小的問題項目級又提出了改進方法,把移動手柄縮短,并且不能失掉穩(wěn)定的支撐效果,左右旋轉的轉盤內加注黃油等。
3)2013年3月9日,項目組對再次改裝后的夯實器進行了實驗,發(fā)現(xiàn)這次現(xiàn)場實驗效果較好,操作方便,夯實效果密實,達到了我們的設計要求。
2013年3月22日多功能虛土夯實器定型后,我們進行了實驗。實驗選在東阿黃河河務局的牛店管理段,首先對栽植樹株的樹坑夯實進行了實驗,又通過更換夯頭進行了填堤坡浪窩進行了夯實實驗。實驗過程及使用效果如下:
2.3.1 栽植樹株樹坑的夯實,分三種情況實驗,一是行道林,二是淤區(qū)生態(tài)林,三是防浪林。
1)行道林植樹。行道林距離堤頂邊沿近,地面較硬,就一排,株距一般在3-4m。因夯實器支架用移動輪裝置,一個人就能操作,夯實完一株后移動方便,因夯頭部位有多個突出的像鐵锨把樣的夯頭,所以與人工鐵锨把夯實相比效率提高很多,人工用鐵锨把搗實要一下一下的搗幾十下,而用夯實器搗實二三下就好了。但我們也發(fā)現(xiàn)了他的不足,就是夯頭在起落時有時內側有時候碰樹苗,對樹苗有損壞,我們進行了立即修改,在夯頭的內側加裝了橡膠,這樣就不會對樹苗造成損壞。
2)生態(tài)林植樹。淤區(qū)內種植生態(tài)林,株距一般3m,行距4-6m,地面有的地方硬,有的地方軟。實驗發(fā)現(xiàn)用夯實器夯實對坑,有時能一個人完成,有時需要二人才能完成,在比較軟的地基處移動不是很方面,但夯實效率要比人快的多。
3)防浪林植樹。防浪林株行距2*2m,因夯實器的手柄有2m多長,所以要把手柄和支架去掉,光用夯頭進行樹坑夯實,這需要二人抬著操作,使用效果很好。
2.3.2 更換夯實器的夯頭,進行小水溝浪窩填墊夯實。同樣我們也是選在東阿黃河河務局牛店管理段的一處堤坡上,水溝不算太大,浪窩長3m寬1m深0.5m,共計1.5m3,距離堤頂3m。這種小的水溝浪窩在堤防工程上很常見,也很有代表性,填墊上后如果不進行夯實,下次下雨還會沖走,一般的打夯機還用不上。機動三輪車拉來土后把土倒在堤肩下面,我們用人工把土填進浪窩里,用夯實器進行夯實,使用效果好。與以往方法相比,用多功能虛土夯實器器能提高工作效率,具有很好的使用價值。
能代替在植樹時用人踩實或用鐵锨把搗實的多功能虛土夯實器。
多功能虛土夯實器器研制完成后,2013年、2014年聊城黃河養(yǎng)護公司在春季植樹時都應用了該夯實器,在填墊小的水溝浪窩時也使用了該夯實器,效果很好。因此具有很廣泛的應用前景。
通過對比分析,我們可以得出這樣一個結論:經(jīng)濟效益方面,使用多功能虛土夯實器器植樹與人工相比可以提高工作效率2倍,能節(jié)約人工費,經(jīng)濟效益十分可觀。5.2 社會效益
使用多功能虛土夯實器器與傳統(tǒng)的植樹方法、填墊小浪窩相比,植樹速度快、填墊浪窩質量可靠,具有較好的社會效益。
多功能虛土夯實器器,使用方便、操作簡單、重量輕,操作人員一看就能使用。每年工程上植樹的量比較大、填墊水溝浪窩更是日常維修養(yǎng)護中主要的工作,虛土夯實器的研制成功在這兩項工作中具有不可替代的功能,具有很好的應用推廣價值。