洛阳铲 :考古学工具

更新时间:2024-09-20 11:21

洛阳铲(外文名:Luoyang shovel),一种考古工具,主要用于地下钻探。洛阳铲一般由铁铲、木柄、柄筒三部分构成,铲头长度15cm左右,直径约7cm,厚度为1-4mm;木柄的长度为45cm左右,直径20mm;柄筒长度10cm,口径有25mm。洛阳铲还可按铲头形状和作用或按照打造技术为不同的种类。

洛阳铲诞生于二十世纪二三十年代,而其雏形“探筒”可能在春秋战国时期就已经出现了,而后在历朝历代的使用中得到发展。到明代时出现了具有洛阳铲功能的水利工具。到了民国,洛阳铲最终被定型为马蹄形,并且为了多吃土,所以缩小铲径,加长了铲身,还在铲头和之间加接一段铁杆。新中国成立后,新增了许多铲头类型,如过砖铲、泥铲等,此外,洛阳铲的特点和原理还被应用到钻探中,出现了机动洛阳铲、冲击式洛阳钻等机动型机械化的专业工具。

洛阳铲在古代主要用于农夫种植瓜果和排渠通水,在现代主要用于在考古中的钻探,而这种钻探技术也成了中国考古界多种钻探工具的象征,此外还可以用于水利工程、建筑、施工。同时洛阳铲在地质开发、土地建筑等工程中也取得了显著的经济效益。比起其他工具,洛阳铲的操作更简单,只需打洞,再向下钻取,且这种方式对文物的破坏力又最小。

洛阳铲的制作工艺已于2009年被申报为人类非物质文化遗产。20世纪70年代初,洛阳铲还作为外交礼物被送给阿尔巴尼亚

制作与使用

形制

从形状来看,洛阳铲的形状分为两种:一种为缺口半圆,像一个筒瓦的样子;一种为套铲。在构成上,洛阳铲是由铁铲、木柄、柄筒组成。铁铲一般刃断薄,后端厚;木柄为实心圆柱体形,尾端略细,有一小孔;柄筒为中空的圆锥形,宜用光滑有韧性的木质;

一般来说,洛阳铲的铲头在15cm左右,直径约7cm,厚度为1-4mm;木柄的长度为45cm左右,直径20mm;柄筒长度10cm;口径有25mm。

工艺

铲子的制作步骤需要经过下料、煅坯、成型、火、磨刃等一二十道工序。由于洛阳铲要保证不圆也不扁的断面,保持适当的弧度便成为打造的关键。首先,要将其主料铜、铁、铅三种金属物质以7:2:1的比例混合锻造,再用明矾为辅料涂抹浸泡,既保证铜的柔韧性,又能保持铁的坚固性;煅坯的过程中需要烧到铁块变红柔软,然后将铁块打薄打长;成型阶段将扁铁块重新放进炉火内烧软后,夹出放在大铁墩上,利用与圆铁柱差不多等长的厚钢模,压放在扁铲上,用锤子击打定型。建造出雏形后,后期处理阶段,需要反复调整铲头、铲尾的弧度,经过数道精细的工序,才能制成一把合格的铲子。

使用

使用洛阳铲时,用铲头向下垂直敲击地面,铲头深入切入土层时由于土拱的作用增加了土体与铲面的法向接触应力,提高了土体与铲面的抗剪强度,使其克服土体重力所产生的剪应力,因此,铲头可将地下的泥土带出,形成一个井孔,用来探测地下土层的土质。洛阳铲因其实用经济被运用到岩土工程和工程地质勘探工作中。

主要分类

按铲头分,可分为土铲,适用于大部分黄土;泥铲,上半部半圆,下半部多半圆,用于含水份的泥巴土、沙石散土;破砖铲,形状为厚实扁形,用于将下面的砖瓦,打碎后再用泥铲提起来;掏沙铲,带尖头,通体多半圆形,用于提沙子、沙石土、散土;桶子铲,形状像一个大圆桶子,用于挖大洞,适用于各种土质;旋风铲,由三个合金钻头组成,用于对付硬土、夯土、糯米土、红土、砖。

按技术分,可分为手动洛阳铲,指的是传统的需要手动操作的洛阳铲,在古代使用偏多;电动洛阳铲,指的是现在技术发展起来之后,依靠电动而非人力,可以机械化运作的洛阳铲,在现代诞生并投入使用。

主要作用

古代

用于农夫种植蔬果。住在洛阳地区的农民,在秋末和冬春农闲的时节期间,他们就会在野外寻找中药材——瓜蒌和它深埋在土底的块根,而挖掘和探索的工具就是这种铲子,顺藤向地下挖洞探取,比铁锨等工具省力便利。

用于通渠排水。《明史·河渠志》中记载洛阳铲可用于钻探探查地层。有的时候,古人也用洛阳铲探查古墓情况。

现代

新中国成立后,洛阳铲多用于考古和开发水利工程。在考察兵马俑时,考古队的队员们前后左右每隔2米用“洛阳铲”向地钻插,探查兵马俑周围土壤环境。现在的凿井、南水北调工程等水利工程中,工程师们也会利用洛阳铲取土,探查相应区域土壤情况,以便于水利工程的实施。此外,洛阳铲还多用于建筑和施工方面,例如洛阳铲桩孔引孔填土技术:利用洛阳铲自重,反复多次向下垂直钻取土,直至成孔勘察填土的深度;机械洛阳铲成孔灌注桩技术:利用卷扬机和洛阳铲的搭配,可以利用洛阳铲的自重向下稳定抓土、取土,由此可以更好的成孔,比人工的效率和安全性都要高。

源流演变

春秋至魏晋时期

我国在春秋时期就已经有盗墓的事情频繁发生,由于当时掘墓难度不大,因此不需要工具的过多介入,但是这导致盗墓之风盛行,乃至影响到后代,随着时间和技术的发展,后世的陵墓防盗措施更好,这为洛阳铲的产生打下了基础。

在战国时期到南北朝之后的时间,分别出现了“”“铁锸”“”,这几种农具已经拥有了洛阳铲的雏形,在功用上也逐渐靠近“铲”。

在明代崇祯时期的在宋应星的《天工开物》中提到“铁锥”,这种工具在魏晋时期就已经在四川地区出现,用于对盐井的开发。这种工具通常是用空心的竹子做杆,将铁锥固定在一端,需要工人用力向下凿,打出深几尺的洞,再垂直向上提,取出井里的盐。之后这种技术传入中原,对洛阳铲的形成起到重要作用。

唐至明清时期

唐宋时期对建筑土壤的检验使用了一种叫做“大锥”的工具,在《宋史·谢德权传》里面提到了要用大锥来勘探土地的虚实,查看筑土是否牢固。由此可知大锥的作用是检验夯土,虽然其外形不可知,但这种大锥的勘探手法和作用为之后洛阳铲的产生和发明以及功用,都提供了借鉴。

宋应星的《天工开物》中提到了“凿”这种工具,佐证了最晚在明代就已经出现了“凿”。“凿”这种工具用来在木和土地上打洞, 只是在后面的发展中变成了实心的凿子,这种向下钻探取土的方式对洛阳铲的形成和使用也起到十分重要的影响,应该也是其源头之一。

同时,在明代著名的水利专家潘季驯写的《河防一览·卷四》中《修守事宜》说检验筑堤的方法是用铁锥筒向下打探,然后将土挖掘起来检验。这种工具能在河堤上垂直向下打洞,用于把土带上来观察土地是否有渗水的现象,以此来检查工程是否是合格的,说明最晚在明代就已经出现具有洛阳铲功能的水利工具。

秋天结束和冬天开始的那段农闲时节,明代洛阳地区挑担子叫卖的小贩也随身带着铁锥,以便于在逢上赶集会的时候可以在地上打洞立杆搭建一个风雨棚。

民国时期

在民国时期,洛阳铲最终定型,民国时期的洛阳铲主要呈马蹄的形状,口径11—12厘米,高14—15厘米,总高约25厘米,铲上边直接连銎,并且铲头十分厚实,带土较少。当时的铲銎上安装的是桑木柄或者是柳木,因为不够光滑,所以使用时比较费力。 当时为了多吃土,所以缩小铲径,加长了铲身,减薄了铲壁的厚度,还加接一段铁杆在铲头和銎之间,既加重了铲头分量,又增加了整个铲子的长度。

新中国成立后

新中国成立后,铲头的样式没有很大的改变,匠人们主要是依据不同的环境、土地状况和地质层对其进行调整,像土铲、泥铲等铲头类型,都是根据实际需求制造的。此外,铁铲主要为多半圆形,置长木柄。除此之外,还有许多新颖的铲头类型,如套铲、过砖铲、特号铲、刷铲等手工工具。铁匠们将洛阳铲的特点和原理利用于钻探之上,据此制作了机动型机械化的专业工具如机动洛阳铲、冲击式洛阳钻等。

技艺保护与文物传播

洛阳铲目前已经变成了考古不可或缺的工具,且洛阳铲不论在手工工艺还是创作技法上非常具有特色。在2009年7月,洛阳当地把“洛阳铲制作技艺”申报了人类非物质遗产。

洛阳师范学院历史文化学院专门建有洛阳铲博物馆,占地面积660平方米,全馆藏品300多件,涵盖洛阳铲的雏形期、发展期、成熟期和演变期,收藏有各种形制的洛阳铲、考古用品和考古出土文物。

在国际文化交流中,20世纪70年代初,中国考古团队拜访阿尔巴尼亚时,将一把打造精致的洛阳铲作为外交礼物送出。

文学作品

在《盗墓笔记十年》以及《鬼吹灯》等系列小说中,洛阳铲是一个经常出现并且被投入实际使用的古墓探查工具。

参考资料

洛阳铲:一把神奇的铲子.新华社.2023-04-18

洛阳铲博物馆.洛阳市文物局.2023-04-18

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