一种用于困难立地类型区域的造林工具的制作方法

本发明涉及一种在砒砂岩区、石质山区、矿区煤矸石排土场等土体坚硬，土体挖掘难，造林成活率低等困难立地型区域的造林工具，具体涉及一种用于困难立地类型区域的造林工具。

背景技术：

目前，砒砂岩区、石质山区、矿区煤矸石排土场等困难立地是我国土壤侵蚀最为严重的地区之一，特别是位于晋陕蒙接壤地区的砒砂岩区是黄土高原的剧烈侵蚀中心，也是黄河粗泥沙的主要来源，被中外专家称其为“地球癌症”。由于砒砂岩无水时坚硬如石，遇水则软如泥，因此在该地区裸露的砒砂岩造林进行生态恢复极其困难，加之砒砂岩沟坡的坡度一般均大于30°，保水效果差，导致造林成活率不足20％。同时，长期以来在该地区造林时缺乏综合型的造林工具，工人在造林时需要携带铁锹、镐头等工具进行造林，但很难开挖砒砂岩，且同时携带几样工具行走在坡度较大的边坡极为不便，也降低了工作效率。

我国的造林工具除了使用传统的铁锹外，还有一些针对不同的植被或用途的专用铁锹，专用铁锹也不具备困难立地坚硬土体的挖掘功能和根系穴的开挖。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于困难立地类型区域的造林工具。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于困难立地类型区域的造林工具，包括手柄、苗木根系开穴装置、开挖装置和定位装置，所述手柄的两端分别为第一端和第二端，所述苗木根系开穴装置可拆卸的连接在所述手柄的第一端，所述开挖装置的中部转动连接在所述手柄的第二端；所述定位装置安装在所述手柄上并用于当开挖装置转动到预设位置时，对所述开挖装置进行定位。

本发明的有益效果是：本发明通过在手柄的两端分别设置苗木根系开穴装置和开挖装置，使得造林工具既具有开穴功能，也具有开挖功能，方便在砒砂岩边坡开挖苗木种植平台，提高了工作效率。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述手柄第二端的端面上开设有沿其轴向布置的螺纹凹槽，所述苗木根系开穴装置的一端旋接在所述螺纹凹槽内，其另一端为尖锐结构并插入到所述螺纹凹槽内或背离所述螺纹凹槽设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在手柄第二端的端面开设螺纹凹槽，使用的时候，可将苗木根系开穴装置旋接在螺纹凹槽内并将其尖锐结构背离所述螺纹凹槽设置，通过其自身的尖锐结构在砒砂岩边坡开挖苗木种植穴，也可在陡坡上对人体起到支撑结构；不用的时候，可将苗木根系开穴装置旋接在螺纹凹槽内并将其尖锐结构插入到螺纹凹槽内，避免苗木根系开穴装置的尖锐结构露出造成人身危害。

进一步，所述苗木根系开穴装置包括同轴一体连接的螺纹连接段和开穴段，所述开穴段呈直径逐渐减小的圆锥体结构，所述开穴段直径较大的一端一体连接在所述螺纹连接段的一端上；所述螺纹连接段与所述螺纹凹槽螺纹连接，所述开穴段的直径小于所述螺纹凹槽的内径。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置螺纹连接段和开穴段，并将螺纹连接段与手柄上的螺纹凹槽旋接，将开穴段的直径小于螺纹凹槽的内径，方便不用时将开穴段插接在螺纹凹槽内。

进一步，所述螺纹连接段上设有螺纹方向相反的第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一螺纹段或第二螺纹段上连接有防止开穴段没入到螺纹凹槽内的堵头，所述堵头的一端位于在第一螺纹段和第二螺纹段的连接处。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置第一螺纹段和第二螺纹段，并在第一螺纹段和第二螺纹段的连接处设置堵头，当开穴段垂直受力时可起到保护螺纹连接段上螺纹的作用。

进一步，所述开挖装置包括铲、以及一体连接在铲和之间的转动连接件，所述转动连接件与所述手柄的第二端转动连接且当转动连接件转动到预设位置时与所述定位装置适配卡接进行定位。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置铲、和转动连接件，使得开挖装置既具有普通锹头铲挖土的功能，同时具有镐头土的功能，方便在砒砂岩边坡开挖苗木种植平台，提高工作效率；转动连接件和定位装置的配合，可随时根据需要调节铲和的功能。

进一步，所述转动连接件包括连接板和一体连接在所述连接板两侧的两个卡位板，所述连接板的两端分别与所述铲和一体连接，所述手柄靠近第二端的部分插接在两个卡接板之间且通过连接轴分别与两个所述卡接板转动连接；所述卡接板上设有卡接部，当所述连接板相对手柄转动到预设位置时，所述卡接部与所述定位装置相适配进行卡合定位。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置卡位板和连接板，可将铲和连接起来的同时，也能够实现与手柄的转动连接。

进一步，所述卡接板的周侧边沿开设有定位凹槽，所述定位装置上设有定位凸起，当所述连接板相对手柄转动到预设位置时，所述定位装置上的定位凸起适配插接在所述定位凹槽内。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置定位凹槽和定位凸起，当连接板相对手柄转动到预设位置时，定位凹槽和定位凸起相适配能够对连接板两端的铲和起到限位作用，且使得铲和功能的转换更加方便。

进一步，所述卡接板呈方形，其一条边与所述连接板的一侧一体连接，其另外三条边上各开设有一个所述定位凹槽。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置方形的卡接板，在卡接板的三条边上各开设一定位凹槽，可方便实现不同功能的转换。

进一步，所述定位装置包括螺母和环形垫片，所述螺母螺纹连接在所述手柄靠近第二端的位置上，所述环形垫片套接在所述手柄上且压接在所述螺母上，所述环形垫片位于螺母和手柄的第二端之间；所述环形垫片靠近所述手柄第二端的一侧突出形成所述定位凸起。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置螺母和环形垫片，可通过螺母调整环形垫片与卡接板的压紧力，使得铲和在限位后更加稳固，方便使用，提高了工作效率。

进一步，所述开穴段上设有刻度。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置刻度，方便确定苗木根系开穴的深度。

附图说明

图1为本发明的造林工具一种实施方式的立体结构示意图；

图2为本发明的造林工具另一种实施方式的立体结构示意图；

图3为本发明的苗木根系开穴装置的立体结构示意图；

图4为本发明的造林工具的开挖装置的立体结构示意图；

图5为本发明的定位装置与转动连接件的连接结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：、

1、手柄；2、开挖装置；21、铲；211、脚踏部；22、23、转动连接件；231、连接板；232、卡接板；233、定位凹槽；24、轴肩销钉；3、定位装置；31、螺母；311、凸筋；32、环形垫片；321、定位凸起；4、苗木根系开穴装置；41、第一螺纹段；42、第二螺纹段；43、开穴段；44、堵头；45、刻度。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1-图5所示，本实施例的一种用于困难立地类型区域的造林工具，包括手柄1、苗木根系开穴装置4、开挖装置2和定位装置3，所述手柄1的两端分别为第一端和第二端，所述苗木根系开穴装置4可拆卸的连接在所述手柄1的第一端，所述开挖装置2的中部转动连接在所述手柄1的第二端；所述定位装置3安装在所述手柄1上并用于当开挖装置2转动到预设位置时，对所述开挖装置2进行定位。本实施例通过在手柄的两端分别设置苗木根系开穴装置和开挖装置，使得造林工具既具有开穴功能，也具有开挖功能，方便在砒砂岩边坡开挖苗木种植平台，提高了工作效率。

如图1和图2所示，本实施例的所述手柄1第二端的端面上开设有沿其轴向布置的螺纹凹槽，所述苗木根系开穴装置4的一端旋接在所述螺纹凹槽内，其另一端为尖锐结构并插入到所述螺纹凹槽内或背离所述螺纹凹槽设置。通过在手柄第二端的端面开设螺纹凹槽，使用的时候，可将苗木根系开穴装置旋接在螺纹凹槽内并将其尖锐结构背离所述螺纹凹槽设置，通过其自身的尖锐结构在砒砂岩边坡开挖苗木种植平台，也可在陡坡上对人体起到支撑结构；日常携带的时候，可将苗木根系开穴装置旋接在螺纹凹槽内并将其尖锐结构插入到螺纹凹槽内，避免苗木根系开穴装置的尖锐结构露出造成人身危害，避免携带时划坏车厢及其他物体，方便携带。

本实施例的手柄1可以采用实心的圆柱型结构，将螺纹凹槽开设在手柄1一端的端面上，并使螺纹凹槽的深度能够当苗木根系开穴装置4的尖锐结构插入到螺纹凹槽内时容纳苗木根系开穴装置4为宜。如图1所示，本实施例的手柄1也可采用圆筒型的空心钢管，空心钢管的壁厚为2mm-3mm，在空心钢管靠近一端的内壁上设置内螺纹，然后将苗木根系开穴装置的一端旋接在空心钢管内即可。

本实施例的手柄1的长度为100cm-120cm，直径为4cm-6cm。

如图3所示，本实施例的所述苗木根系开穴装置4包括同轴一体连接的螺纹连接段和开穴段43，所述开穴段43呈直径逐渐减小的圆锥体结构，圆锥体结构的外表面为外凸的弧面，所述开穴段43直径较大的一端一体连接在所述螺纹连接段的一端上；所述螺纹连接段与所述螺纹凹槽螺纹连接，所述开穴段43的直径小于所述螺纹凹槽的内径。通过设置螺纹连接段和开穴段，并将螺纹连接段与手柄上的螺纹凹槽旋接，将开穴段的直径小于螺纹凹槽的内径，方便不用时将开穴段插接在螺纹凹槽内。本实施例的苗木根系开穴装置的长度为35～45cm，开穴段直径较大的一端的直径以及螺纹连接段的直径均为3～5cm。苗木根系开穴装置的使用，不仅使苗木种植成活率从以往的不足25％提高到85％以上，同时苗木根系开穴装置与开挖装置的结合，使造林工人的种植工作效率较常规工具提高了2.5～3.9倍。另外，由于砒砂岩造林困难立地多为大于30°的陡坡，工人造林时行走困难，因此，苗木根系开穴装置在陡坡上对人起支撑作用，同时开挖装置也可在陡坡上整挖点状步道，起到保护造林人员在边坡上行走安全的作用。

如图3所示，本实施例的所述螺纹连接段上设有螺纹方向相反的第一螺纹段41和第二螺纹段42，所述第一螺纹段41或第二螺纹段42上连接有防止开穴段43没入到螺纹凹槽内的堵头44，所述堵头44的一端位于在第一螺纹段41和第二螺纹段42的连接处。通过设置第一螺纹段41和第二螺纹段42，并在第一螺纹段41和第二螺纹段42的连接处设置堵头44，当开穴段43垂直受力时可起到保护螺纹连接段上螺纹的作用。所述堵头44为环形的钢圈，可在钢圈内壁上设置内螺纹，将钢圈直接旋接在第一螺纹段41或第二螺纹段42上，使钢圈与螺纹连接段无缝配合。或者直接将堵头44焊接或一体连接在第一螺纹段41或第二螺纹段42上均可。所述堵头44的厚度为3-5cm，堵头44的直径为5cm-7cm且略大于手柄1的直径。

如图1和图2所示，本实施例的所述开挖装置2包括铲21、22以及一体连接在铲21和22之间的转动连接件23，所述转动连接件23与所述手柄1的第二端转动连接且当转动连接件23转动到预设位置时与所述定位装置3适配卡接进行定位。通过设置铲、和转动连接件，使得开挖装置既具有普通锹头铲挖土的功能，同时具有镐头土的功能，方便在砒砂岩边坡开挖苗木种植平台，提高工作效率；转动连接件和定位装置的配合，可随时根据需要调节铲和的功能。

如图1和图2所示，本实施例的铲21的长度方向与所述22的长度方向一致，铲21的长度为20-30cm，宽度为15-20cm，厚度为2-4mm，铲21的前端为三角形尖头并带有刃口，转动连接件23一体连接或焊接在铲21的末端的中间位置，转动连接件23的两侧为所述铲21的脚踏部211，铲21由锰钢或不锈钢制作而成。22的长度为20-25cm，宽度为4-7cm，厚度为7mm-10mm，22的前端为锋利的刀刃，由轨道钢制作而成。转动连接件由轨道钢制成，厚度为3-5mm。

如图4所示，本实施例的所述转动连接件23包括连接板231和一体连接在所述连接板231两侧的两个卡位板232，所述连接板231呈长条板状结构，两个卡位板232一体连接在所述连接板231宽度方向的两侧边沿上且与所述连接板231垂直布置，两个卡接板232位于所述连接板231的同侧，所述连接板231长度方向的两端分别与所述铲21和22一体连接或焊接，所述手柄1靠近第二端的部分插接在两个卡接板232之间且分别与两个所述卡接板232通过轴肩销钉24转动连接；所述卡接板232上设有卡接部，当所述连接板231相对手柄1转动到预设位置时，所述卡接部与所述定位装置3相适配进行卡合定位。本实施例的卡接板232和定位装置3能够实现在90°～180°之间的转动，通过设置卡位板和连接板，可将铲和连接起来的同时，也能够实现与手柄的转动连接。

如图4所示，所述卡接板232的周侧边沿开设有定位凹槽233，所述定位装置3上设有定位凸起321，当所述连接板231相对手柄1转动到预设位置时，所述定位装置3上的定位凸起321适配插接在所述定位凹槽233内。通过设置定位凹槽和定位凸起，当连接板相对手柄转动到预设位置时，定位凹槽和定位凸起相适配能够对连接板两端的铲和起到限位作用，且使得铲和功能的转换更加方便。

如图4和图5所示，所述卡接板232呈方形，其一条边与所述连接板231的一侧一体连接，其另外三条边上各开设有一个所述定位凹槽233。通过设置方形的卡接板232，在卡接板232的三条边上各开设一定位凹槽233，可方便实现不同功能的转换。定位凹槽的宽度为8mm-12mm。

如图5所示，本实施例的所述定位装置3包括螺母31和环形垫片32，所述螺母31螺纹连接在所述手柄1靠近第二端的位置上，所述环形垫片32套接在所述手柄1上且压接在所述螺母31上，所述环形垫片32位于螺母31和手柄1的第二端之间；所述环形垫片32靠近所述手柄1第二端的一侧突出形成所述定位凸起321。通过设置螺母和环形垫片，可通过螺母调整环形垫片与卡接板的压紧力，使得铲和在限位后更加稳固，提高了工作效率。当需要铲时，将铲的一端朝向背离手柄的方向设置，使得位于手柄的一侧，转动连接件转动后，拧紧螺母，使得环形垫片上的定位凸起卡紧在垂直于连接板的一条边上的定位凹槽内，此时铲和均与手柄平行布置，且使铲沿背离手柄的方向延伸；当需要时，将螺母松开，使定位凸起从定位凹槽内拔出，转动连接件转动90°后，将和铲与手柄垂直，使得环形垫片上的定位凸起卡接在垂直于连接板的另一条边上的定位凹槽内，并将拧紧螺母使定位凸起卡紧在定位凹槽内，此时，铲和均与手柄垂直布置。当土体坚硬时，用进行掘土，开挖种植平台，土体相对松软时，也可用铲进行掘土，开挖种植平台。，

如图1-图3所示，所述开穴段43上设有刻度45，每5cm一个刻度。通过设置刻度，方便确定苗木根系开穴的深度。

如图4和图5所示，所述螺母31的外侧壁上设有多条沿其轴向布置的凸筋311，增加摩擦力，方便螺母的拧紧与松开。

在造林使用时，将苗木根系开穴装置的尖头端向外，开穴深度利用该装置的刻度进行测量。在造林过程中根据需要通过固定装置与调节转换装置调节开挖装置的铲和的功能，在日常携带时将开穴装置的尖头端反向拧入手柄的空心钢管中，避免将人划伤或者划坏物体。本实施例的造林工具提供一种结构简单、操作方便、容易携带、坚硬土体开挖便捷，使用广泛，造林成活率高、造林效率高的一种困难立地类型区造林工具，同时该工具可在边坡上点状开挖穴，方便造林人员行走，也可使造林人员在陡坡造林时起到支撑作用的工具，保护造林人员的安全。该工具也可广泛应用于其他非困难立地类型区造林及园林绿化的造林使用。

本实施例的造林工具与常规工具造林效果具体见表1。

表1本实施例造林工具与传统常规工具造林效率对比表

备注：种植地点为黄河上游十大孔兑黑黛沟的砒砂岩裸露沟坡，种植苗木为沙棘。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。