[發明專利]用于插入緊固件的器具和方法

有效

• 申請號: 200980153926.1
• 申請日: 2009-11-17
• 公開（公告）號: CN102348538A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 達倫·威廉·萊西;克里斯多佛·約翰·萊西
• 申請（專利權）人: 克里斯多佛·約翰·萊西
• 主分類號: B25C7/00
• 分類號: B25C7/00;E02D17/20
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李冬梅;鄭霞

發明領域

本發明大體上涉及用于將緊固件插入到地面中的裝置，以便為了錨固片狀材料，諸如穩定土壤的巖土工程墊或用于保護農作物的農業用網具的目的。

發明背景

土壤侵蝕可能是會造成水資源、地貌和野生生物遭受破壞的嚴重問題。在民用和商用基礎設施工程的施工作業期間，通常會除去使土壤免遭侵蝕的植被。土壤暴露于風和雨的侵蝕力能夠將土壤、沉積物、有機物質和營養物入攜帶到雨水中。土壤侵蝕物和沉積物可以被認為是雨水中和通常流水中體積最大的污染物之一。因此，普遍認為控制并防止土壤侵蝕將有助于提供總體水質的改善并限制對接收水路中的水生動植物的影響。

類似地，許多個體越來越關注自然生態系統的植被恢復和雜草或其他不期望的植物群的控制。雜草通常可以與生產性作物或牧草競爭，可能對種植的植物和馴養的家畜有害以及可以將生產性土地轉化成無法使用的矮樹叢。雖然采用化學處理或除草劑通常是有效的，但是已經認識到這樣會潛在地損害脆弱的土壤體系或另外對應用期間暴露的那些有害。當采用殺蟲劑處理時，除了在應用部位暴露的風險外，還可能發生諸如農藥飄失或水污染的其他因素，由此除了目標區域外的周圍區域可能不可避免地遭受污染。

公認修復由土壤侵蝕造成的損害和雜草管理不僅是困難的，而且是耗時的。已經提出為了控制侵蝕或管控再生區域的目的而使用覆蓋層(blanket)或墊作為這些問題的可能的解決方案。與諸如在下雨期間減少流失的地面覆蓋物的其他形式的管控相比，這些系統可能是高度有效的。將通常由諸如稻草、椰子或木纖維的可生物降解的物質構建的這樣的墊或覆蓋層置于準備好的土壤或區域上以防止它們被沖走。

網具或類似的屏障通常用于防止鳥和其他動物接觸糧食作物。這些物理屏障通過提高有生存能力的且銷路好的作物的產量而為農夫或葡萄栽培者提供了顯著的優勢。安裝防鳥網具通常通過將網在期望的作物上延伸來實現。為了確保完全覆蓋，通常將網具通過加重的物體錨固至地面或通過系繩或緊固件系固至地面。

上述墊和網具的安裝是耗時且費力的。通常，錨固墊的方法是通過將緊固件插入穿過墊進入下面的土壤中。這樣的緊固件可以采取釘、銷、U形釘、U形線、樁或具有類似操作的其他類似的物體的形式。雖然插入緊固件通常是固定墊的最直接的方法，但是該方法是勞動密集型過程，由此通過手或與錘組合來引入每一個緊固件，這取決于下面的表層土壤的硬度。

緊固件通常被保持在一只手中，而錘被保持在另一只手中，并將緊固件擊打穿過墊以嵌入在土壤或沙中。由于通常在傾斜的或斜的區域上發生侵蝕控制覆蓋層的安裝，因此通常將隨之發生由手安裝緊固件可能會因操作的重復性而對操作者造成過大的應變，諸如對他們的背部、關節或肌肉，或他們身體的其他區域的損傷。當下面的地面的地貌是不平坦的、傾斜的或當下面的土壤是明顯硬的時，這種情況特別明顯。

公認本領域存在用于將錨固墊和網具用緊固件插入到地面中的便攜的和半移動的手操作裝置。緊固件“穿孔”裝置已經被設計并構建以替代用手持錘來安裝銷或U形釘的常規措施。當致動接觸緊固件的軸、活塞或類似結構時，這些裝置有助于通過將緊固件推壓入地面中來自動地插入緊固件。雖然這樣的裝置通過允許安裝者直立并推壓加載彈簧的柱柄提供了超過用錘手動插入緊固件的優勢，但是這些裝置通常笨重。因此，在錨固大面積的網具或墊的過程中，操作者通常背負在長距離內攜帶裝置的負擔。這可能導致顯著的職業健康和安全問題，已知有可能出現背部機能障礙和疼痛。當裝置用于操作者必須在不平坦的和/或傾斜的地面上支撐裝置的重量的情形中時，這種情況會加重。

因而，現有技術中的裝置的重量明顯阻礙了巖土工程墊可以被錨固的速度和效率。本發明的一個方面提供了通過提供具有改進性質的裝置來克服或減輕現有技術中的問題的裝置。

現有技術的裝置的另一個問題是緊固件裝置通常會因緊固件的堵塞而變得無法使用。若發生此情形時，操作者必須在繼續工作之前，試圖從裝置中抽回被堵塞的緊固件。操作者甚至可能有必要至少部分拆卸裝置以便取出緊固件。此問題進一步增加了安裝網具和墊所涉及的工作并影響了效率。

當軸沿固定軸線或半固定軸線行進的運動過程中出現扭轉振動或角向振動時，現有技術的裝置存在另外的問題。在這些情形中，緊固件推進器或附接至軸的其他設施在不期望的運動范圍內運動且進一步因磨蝕力和摩擦力而對裝置造成損害。此問題可以對本領域的緊固件插入裝置造成進一步的損害和磨損。