具有排泥功能的高压水力挖掘装置的制作方法

本实用新型涉及一种具有排泥功能的高压水力挖掘装置。

背景技术：

中国台湾I581699号专利，揭露了一种于树木生育地土壤形成柱状孔穴的冲击式高压水力挖掘装置，该案于现有技术中已详细说明土壤为何需要挖出柱状孔穴，才能使土壤的环境改善，提供大的土壤粒子孔隙、连续性的土壤间隙、深层有效孔隙，进而让树木的根系能生长在含氧率及含水率良好的环境，借以使树木得以成长。该案并举出多个现有技术，说明了现有技术以气压式、机械式及水压式的方式来对土壤进行改善，然而，都有些缺失有待改进。

前述中国台湾I581699号专利，其技术特征除了喷管、喷头之外，主要技术特征在于具有一冲击头，利用冲击头前端的破击部来冲击土壤，以及利用冲击头中心具有的出射孔射出强力水射流来冲激土壤，借此来形成一可深达土壤硬盘层的柱状孔穴。此案技术虽然可以达到挖掘柱状孔穴的目的，然而，在挖掘过程中，由于水是一直喷入这个柱状孔穴而没有排出的机制，因此在水愈积愈多之后，即会在这个柱状孔穴的底部与冲激下来的泥砂混合形成泥水，这些泥水中所含有的泥砂如果太多或浓度太高时，反而会阻碍强力水射流造成其冲激力降低，进而影响挖掘的效率，因此，若能将这些泥水排出，无疑地可以增进孔穴挖掘的效率。

目前已知的排出泥水技术，主要是使用一排泥设备以抽水的方式将孔穴内的泥水抽出，然而，必须与挖掘动作分开，也就是分别进行挖掘及排泥水的动作，在设备的使用上，也就会变成先以挖掘设备进行挖掘，欲抽水时，就将挖掘设备取出，置入抽水设备来进行抽水，在抽完水后，又必须将抽水设备取出，再置入挖掘设备继续挖掘，这样实在是非常麻烦而不方便。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的乃在于提供一种具有排泥功能的高压水力挖掘装置，其可在挖掘土壤时，一并将孔穴内的泥水向外排出至孔穴外。

本实用新型的主要目的乃在于提供一种具有排泥功能的高压水力挖掘装置，其相较于现有无法排出泥水的挖掘装置而言，可以达到增进孔穴挖掘效率的效果。

为了达成上述目的，本实用新型提供一种具有排泥功能的高压水力挖掘装置，包含有：一喷头单元，连接于一喷管的底端，该喷头单元内部具有一水道，且该喷头单元具有朝下的一下出水口连通于该水道，该喷管提供水源进入该水道，并由该下出水口喷出强力水射流；其中，该喷头单元底端具有能够接触并冲击土壤的一破击部；该喷头单元具有朝上的至少一上出水口连通于该水道，该至少一上出水口能够向上喷出强力水射流。

其中：更包含有一排泥管，借由一固定机制来与该喷头单元保持固定相对空间关系，该喷头单元的至少一上出水口所喷出的强力水射流由该排泥管的底部进入而于该排泥管内朝上喷发；该排泥管底部具有一入泥口，供泥水进入。

其中：该固定机制为一夹具，设于该排泥管，并夹持于该喷管。

其中：该固定机制为：该喷头单元的部分嵌入该排泥管管壁；该至少一上出水口位于该排泥管内。

其中：该固定机制为一夹具，设于该排泥管，并夹持于该喷头单元。

其中：该喷头单元的部分嵌入该排泥管管壁，且该至少一上出水口位于该排泥管内，所喷出的强力水射流直接进入该排泥管。

其中：该至少一上出水口所喷出的强力水射流由该入泥口进入该排泥管。

其中：该喷头单元位于该排泥管底部且对应于该入泥口，而有部分位于该排泥管内，该至少一上出水口位于该排泥管内。

其中：该喷头单元位于该排泥管外。

其中：该至少一上出水口喷出强力水射流的方向平行于该排泥管的轴向。

其中：该喷头单元仅由一个喷头组成。

其中：该喷头具有一连接孔供该喷管连接，该连接孔连通于该水道并位于该喷头上部，该下出水口位于该喷头下部，该至少一上出水口位于该喷头上部。

其中：该喷头具有一连接孔供该喷管连接，该连接孔连通于该水道并位于该喷头侧边，该下出水口位于该喷头下部，该至少一上出水口位于该喷头上部。

其中：该破击部呈尖锥状，由该喷头于该下出水口的周围向下延伸而成。

其中：该破击部呈筒状，由该喷头于该下出水口的周围向下延伸而成。

其中：该喷头由一上件以及一筒状结构所组成，该下出水口及该至少一上出水口位于该上件，该筒状结构结合于该上件而围住该下出水口周围，该破击部形成于该筒状结构底部。

其中：该喷头单元具有一岐管、一下喷头以及一上喷头，该岐管连接于该喷管的底端，该下喷头连接于该岐管，该下出水口设于该下喷头，该上喷头连接于该岐管，该至少一上出水口设于该上喷头。

借此，可达到在挖掘土壤时，一并将孔穴内的泥水向外排出至孔穴外的效果，而且相较于现有无法排出泥水的挖掘装置而言，本实用新型还可以达到增进孔穴挖掘效率的效果。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为本实用新型第一较佳实施例的正视示意图。

图2为本实用新型第一较佳实施例的剖视示意图。

图3为本实用新型第一较佳实施例的动作示意图。

图4为本实用新型第一较佳实施例的再一动作示意图。

图5为本实用新型第一较佳实施例的又一动作示意图。

图6为本实用新型第一较佳实施例的另种架构的喷头单元剖视图。

图7为本实用新型第一较佳实施例的再一种架构的喷头单元剖视图。

图8为本实用新型第一较佳实施例的又一种架构的喷头单元剖视图。

图9为本实用新型第一较佳实施例的又另一种架构的喷头单元剖视图。

图10为本实用新型第二较佳实施例的局部剖视示意图。

图11为本实用新型第二较佳实施例的另种架构的局部剖视示意图。

图12为本实用新型第二较佳实施例的再一种架构的局部剖视示意图。

图13为本实用新型第二较佳实施例的动作示意图。

图14为本实用新型第三较佳实施例的局部剖视示意图。

其中，附图标记：

10具有排泥功能的高压水力挖掘装置

11喷头单元 111破击部 12连接孔

13水道 14下出水口 16上出水口

21喷管 29高压水源

111A破击部

11B喷头单元 111B破击部 112B上件

113B筒状结构 14B下出水口 16B上出水口

11C喷头单元 12C连接孔 13C水道

16D上出水口

30具有排泥功能的高压水力挖掘装置

31喷头单元 36上出水口 51排泥管

511入泥口 52固定机制(夹具)

31A喷头单元 36A上出水口 51A排泥管

52A固定机制

31B喷头单元 36B上出水口 41B喷管

51B排泥管 511B入泥口 52B固定机制

60具有排泥功能的高压水力挖掘装置

61喷头单元 611岐管 612下喷头

613上喷头 64下出水口 66上出水口

71喷管 81排泥管

91孔穴

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的技术特点所在，兹举以下的较佳实施例并配合图式说明如后，其中：

须先说明的是，为了表示上的方便以及方便理解，本实用新型的图式并非以真实比例绘制，各个元件的大小以及出水口的口径，并非如图式示的比例。

如图1至图2所示，本实用新型一较佳实施例所说明的一种具有排泥功能的高压水力挖掘装置10，主要具有一喷头单元11，其中：

该喷头单元11，于本实施例中仅由一个喷头组成，其具有一连接孔12连接于一喷管21的底端，该喷头单元11内部具有一水道13，该连接孔12连于该水道13且位于该喷头单元11上部，且该喷头单元11下部具有朝下的一下出水口14连通于该水道13。该喷管21是用来连接于一高压水源29借以提供水源的，提供的水源进入水道13后，即由该下出水口14喷出一道强力水射流。

该喷头单元11底端具有用以接触并冲击土壤的破击部111。于本实施例中，该破击部111呈尖锥状，而由该喷头单元11于该下出水口14的周围向下延伸而成。

此外，该喷头单元11的上部具有朝上的两个上出水口16，这两个上出水口16连通于该水道13，用以向上喷出强力水射流。

以上说明了本第一实施例的架构，接下来说明本第一实施例的操作状态。

请参阅图3，在欲对土壤挖掘孔穴时，使用者可以手持喷管21连同本实用新型的喷头单元11置于土壤表面，并开启该高压水源29，该喷头单元11的下出水口14即会喷出一高压的强力水射流，并冲击在土壤表面，同时该二上出水口16也会喷出高压的强力水射流，在此同时，使用者亦可以手持该喷管21向下撞击，使该喷头单元11末端的破击部111冲击土壤，在水流冲击以软化土壤以及破击部111实体冲击以击碎硬化土壤的双重力量作用下，可以很轻易的将土壤表面向下挖掘出一段深度的孔穴91(示于图4)，借此让该喷头单元11逐步的向下深入至该孔穴91中。至于被冲碎的土壤则分散为泥砂而与水混合成为泥水，并存留在该孔穴91中。

如图4所示，在该喷头单元11进入该孔穴91而达到该二上出水口16也被泥水淹没的程度时，该二上出水口16所喷出的强力水射流即可带动其周围的泥水一齐向上喷出该孔穴91，借此，本第一实施例可在挖掘孔穴91的同时，把高于该二上出水口16的泥水带出该孔穴91，如此一来，泥砂不断的被清出孔穴91，而仅存留不高于该二上出水口16高度的泥水，如此可以确保挖掘的效率不会受到影响。由此亦可知本实用新型的挖掘效率必然优于前述的现有技术。

然而，如图5所示，随着孔穴91愈挖愈深，该二上出水口16所喷出的强力水射流即可能会喷到该孔穴91的壁面，而使得孔穴91的壁面土壤也被冲激软化，如此一来若是孔穴91壁面的土壤也因冲激软化而崩塌，则所挖掘的孔穴91即不会呈现柱状，而会呈现上大下小的孔穴91了。因此，若是考虑到不希望孔穴91变得上大下小，则可以选择不要将孔穴91挖得太深，或是选择挖浅孔穴91的场合。

本第一实施例中，上述的喷头单元11结构中，破击部111乃是呈尖锥状的，然而，如图6所示，该破击部111A亦可以呈筒状。此外，如图7所示，这个筒状的破击部111B也可以有别种实施方式，即，使该喷头单元11B由一个上件112B以及一个筒状结构113B组成，而使该下出水口14B及该二上出水口16B位于该上件112B，该筒状结构113B结合于该上件112B而围住该下出水口14B周围，并使该破击部111B形成于该筒状结构113B底部。

至于挖掘的柱状孔穴91可以对树木构成何种有利效果以及其所能维持的时间，均可参酌I581699号专利的创作说明内容来得知，于此不再赘述。

此外，上述的喷头单元11结构中，其连接孔12乃是位于喷头单元11上部。然而，连接孔12的位置并不限于喷头单元11上部，如图8所示，连接孔12C也可以设置在喷头单元11C的侧边，同样可以达到将水送入该喷头单元11C内水道13C的效果。

尚须补充说明的一点是，该二上出水口16的喷水方向并不以垂直朝上为限制，如图9所示，该二上出水口16D的喷水方向朝向斜向的方式也可以达到将泥水带出孔穴91(示于图4至图5)的效果。

由上可知，本第一实施例将冲击挖掘装置与吸泥装置结合在一喷头上，可以在狭小的孔洞空间，同时达到水力挖掘土壤与排除淤泥的工作，大大的改善了现有技术的缺点。

此外，现有技术必须水力挖掘与抽泥作业交替使用，本实用新型则是可同时操作水力挖掘与抽泥作业，因而可以提高工作效率。

请再参阅图10，本实用新型第二较佳实施例所说明的一种具有排泥功能的高压水力挖掘装置30，主要概同于前揭第一实施例，不同之处在于：

本第二实施例更具有一排泥管51，借由一固定机制52来与该喷头单元31保持固定的相对空间关系，该喷头单元31仅具有一个上出水口36，这个上出水口36所喷出的强力水射流乃是由这个排泥管51的底部进入这个排泥管51内并朝上喷发。此外，该排泥管51底部具有一入泥口511，可供泥水进入。

前述的固定机制52可以有多种方式，例如图10所示的夹具即做为该固定机制52，使该夹具52设于该排泥管51，并用以夹持于该喷头单元31；又，或者是例如图11所示的嵌入关系做为固定机制52A，主要是使该喷头单元31A的部分嵌入该排泥管51A管壁，并且使该上出水口36A位于该排泥管51A内；又，也可以是例如图12所示的夹具来做为固定机制52B，设于该排泥管51B，并夹持于该喷管41B。前述的几种固定机制52,52A,52B都可以保持排泥管51与喷头单元31保持固定相对的空间关系。

前述该上出水口36所喷出的强力水射流由该排泥管51底部进入的方式可以有多种方式，例如图11所示的状态，是使该喷头单元31A的部分嵌入该排泥管51A管壁，且该上出水口36A位于该排泥管51A内，所喷出的强力水射流则是直接进入该排泥管51A；又，或者是例如图12所示的状态，其主要是使该喷头单元31B位于该排泥管51B外，并使该上出水口36B所喷出的强力水射流由该入泥口511B进入该排泥管51B；此外，也可以例如图10所示的状态，使该喷头单元31位于该排泥管51底部且对应于该入泥口511，而有部分位于该排泥管51内，该上出水口36则位于该排泥管51内。前述的几种方式都可以使该上出水口36,36A,36B喷出的强力水射流由该排泥管51底部进入该排泥管51。

接下来以图10所显示的架构为例来说明本第二实施例的操作方式。如图13所示，由于该排泥管51乃是借由一固定机制52来保持与该喷头单元31的固定相对关系，因此在挖掘孔穴91的过程中，随着孔穴91的深度愈来愈深，该排泥管51是随着该喷头单元31一起深入孔穴91的。由于该上出水口36所喷出的强力水射流由于是直接进入该排泥管51，而且该孔穴91内的泥水也会由该排泥管51的入泥口511进入该排泥管51，因此，喷入该排泥管51的强力水射流即会带动该排泥管51内的泥水朝向该排泥管51的另一端移动，进而排出该排泥管51，达到将泥水排出孔穴91的效果。

须补充说明的一点是，若是该上出水口36喷出强力水射流的方向是平行于该排泥管51的轴向，则可以达到最佳的带动泥水的效果。然而，若是喷出方向略斜于该排泥管51的轴向，则虽然会因为喷水方向的歪斜而些微影响带动泥水的效果，但整体而言，仍能有效带动泥水由该排泥管51向外排出。

本第二实施例的其余结构及所能达成的功效，均概同于前揭第一实施例，容不再予赘述。

请再参阅图14，本实用新型第二较佳实施例所说明的一种具有排泥功能的高压水力挖掘装置60，主要概同于前揭第二实施例，不同之处在于：

该喷头单元61具有一岐管611、一下喷头612以及一上喷头613，该岐管611用以连接于该喷管71的底端，该下喷头612连接于该岐管611，该下出水口64设于该下喷头612，该上喷头613连接于该岐管611，该上出水口66设于该上喷头613。

本第三实施例中，主要是把上出水口66及下出水口64分别设置于上喷头613以及下喷头612，此种分开设置的方式，同样能达到向下及向上分别喷出强力水射流的效果。这样的架构虽然使用两个喷头，但仍为可行且为本案的创作精神所涵盖。此外，在有些状况下，制造者有可能将该岐管611与该喷管71一体制造出来，也就是一体成型，这样虽会提高成本，但在制造上也是可行的方式之一，而应为本案的技术范围所涵盖。

此外，于图14中，将排泥管81局部剖开以方便检视该上喷头613的相关位置。

本第三实施例由于使用了两个喷头的架构，因此无法做到如同第二实施例所能达到的整合至一个小型喷头的缩小体积效果，但仍能达到同时进行水力挖掘与抽泥作业的效果。

本第三实施例的其余结构及所能达成的功效，均概同于前揭第二实施例，容不再予赘述。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。