專利名稱：一種冰面快速安裝和拆卸的套管式固定基礎(chǔ)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冰面快速安裝和拆卸的套管式基礎(chǔ)，屬于極地、亞極地、 高山、水庫、河流、海洋的冰上短期科學(xué)考察的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及冰面進(jìn)行 快速、堅固、穩(wěn)定的科學(xué)考察設(shè)備安裝和拆卸。
技術(shù)背景目前，結(jié)冰區(qū)域的科學(xué)考察活動越來越頻繁，往往需要在冰面快速、堅固、 穩(wěn)定地安裝短期科學(xué)考察設(shè)備。有些設(shè)備對安裝的穩(wěn)定性和傾角要求較高?，F(xiàn) 行冰上科學(xué)考察設(shè)備安裝使用陸地技術(shù)，當(dāng)要求冰上基礎(chǔ)具有一定承載能力時， 陸地安裝技術(shù)在冰面上應(yīng)用就表現(xiàn)出笨重、費(fèi)時費(fèi)力的缺點。從而限制了冰面短時科學(xué)考察中應(yīng)用重型設(shè)備開展觀測研究的執(zhí)行。例如冰面上進(jìn)行3-5小時科 學(xué)考察， 一般都不能安裝高度大于6米的氣象觀測塔。因此使許多科學(xué)考察項 目失去了觀測機(jī)會。特別是類似極地惡劣環(huán)境的科學(xué)考察，機(jī)會往往表現(xiàn)得來 之不易。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是，提供一種在冰面上能夠快速安裝科學(xué)考察設(shè)備所需穩(wěn)定 性能好、承載能力高的基礎(chǔ)和上部設(shè)備同基礎(chǔ)之間的連接件。本發(fā)明的技術(shù)方案是，用高強(qiáng)度耐腐蝕金屬、工程有機(jī)材料無縫管材作為 套管，管內(nèi)安裝配有圓孔和螺紋孔的隔板，圓孔和螺紋孔用來支撐及導(dǎo)向螺旋 絲桿和光滑推拉桿沿固定方向運(yùn)動；螺旋絲桿旋轉(zhuǎn)并上下運(yùn)動時，通過卡口活連接帶動光滑推拉桿沿平行于套管的方向往復(fù)運(yùn)動，卡口活連接位于光滑推拉 桿端的連接件為工字型結(jié)構(gòu)，位于螺旋絲桿端的連接件則嵌在工字型結(jié)構(gòu)的凹 槽上；光滑推拉桿的往復(fù)運(yùn)動帶動鉸接在光滑推拉桿上的外推拉連桿在套管的 垂直面上運(yùn)動；外推拉連桿與焊接在承力板內(nèi)側(cè)的導(dǎo)向板鉸接，導(dǎo)向板穿過光 滑推拉桿和套管的導(dǎo)向槽；當(dāng)外推拉連桿運(yùn)動時，導(dǎo)向板和承力板沿垂直套管 方向做靠近套管和離開套管的運(yùn)動；各個承力板與冰洞內(nèi)壁緊密接觸后，套管 保持穩(wěn)定不動，上部設(shè)備荷載依靠承力板和冰洞壁之間的垂向壓力和摩擦力支 撐；承力板外表面處理成麻面，以增加承力板與冰洞壁的摩擦力；套管露出冰 面一端通過半球帽連接上部設(shè)備承力支座及連接件；通過旋轉(zhuǎn)螺旋絲桿調(diào)整各 承力板與套管之間的距離，從而調(diào)整套管的傾向和傾角；承力支座與套管交界 的部位沿水平圓周不同深度位置布置承力支座傾向和傾角調(diào)整螺絲，通過調(diào)整 螺絲調(diào)節(jié)圓周各方向套管外徑與承力支座內(nèi)徑的距離，以微調(diào)承力支座的傾向 和傾角；上部設(shè)備以承力支座為連接，并在其上面安裝。本發(fā)明的效果和益處是，套管式基礎(chǔ)由高強(qiáng)度，耐腐蝕的材料加工，回避 因低溫引起的材料變形、冰及水對構(gòu)件的腐蝕，應(yīng)用時保持系統(tǒng)中活動部件的 靈活性，在淡水冰和海冰中都能夠應(yīng)用；適應(yīng)在不同直徑和傾斜度的冰洞內(nèi)安 裝；光滑推拉桿與螺旋絲桿之間的卡口活連接能保證承力板在外力作用下不會 迫使螺旋絲桿旋轉(zhuǎn)，保證承力板與冰壁之間的緊密接觸；能夠沿垂直套管方向 運(yùn)動的承力板保證快速安裝和拆卸基礎(chǔ)；套管和承力支座度都有獨(dú)立調(diào)節(jié)傾向 和傾角的功能。


圖1是套管式固定基礎(chǔ)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1套管，2 10cm處隔板，3 30cm處隔板，4 60cm處隔板，5螺旋絲桿，6光滑推拉桿，7外推拉連桿，8導(dǎo)向板，9承力板。 圖2是圖1中虛框內(nèi)的局部放大圖。圖中5螺旋絲桿，6光滑推拉桿，7外推拉連桿，8導(dǎo)向板，9承力板， IO卡口活連接，ll鉸接，12導(dǎo)向槽。圖3是套管式固定基礎(chǔ)現(xiàn)場工作原理示意圖。圖中1套管，9承力板，13冰洞，14冰洞壁，15套管半球帽，16承 力支座，17承力支座傾向和傾角調(diào)整螺絲。圖4是套管式固定基礎(chǔ)現(xiàn)場工作原理俯視圖。圖中1套管，5螺旋絲桿，7外推拉連桿，8導(dǎo)向板，9承力板，14冰洞壁。
具體實施方式
以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的最佳實施例。 如為安裝極地海冰表面氣象塔制作的冰面快速安裝和拆卸套管式固定基礎(chǔ)制作的冰面氣象塔安裝所需要的快速安裝和拆卸套管式固定基礎(chǔ)見圖1、圖 2、圖3和圖4。用6mm厚的不銹鋼無縫管做套管1，管長70cm，管內(nèi)有三層 隔板，分別距套管冰面以上一端10、 30和60cm， 10cm處的隔板2上安排6個 螺絲孔，30 cm處隔板3安排6個圓孔，60cm處隔板4安排3個圓孔。6根螺 旋絲桿5通過10cm處隔板的螺絲孔，它們的下端通過卡口活連接IO與光滑推 拉桿6連接，其中3根光滑推拉桿穿過30cm處隔板，另3根光滑推拉桿穿過 30cm處隔板和60cm處隔板。每根光滑推拉桿通過鉸接11與外推拉連桿7相連。 該外推拉連桿同導(dǎo)向板8通過鉸接相連，導(dǎo)向板與承力板9內(nèi)側(cè)焊接，導(dǎo)向板 穿過套管和光滑推拉桿的導(dǎo)向槽12，導(dǎo)向槽長度比導(dǎo)向板高度大2cm，導(dǎo)向槽麻面，增加承力板同冰洞壁14之間的摩擦力。用冰鉆在冰面鉆一個直徑llcm的冰洞13，深度50cm，見圖3。將套管放 入冰洞，相間旋轉(zhuǎn)6根螺旋絲桿，使承力板同冰洞壁接觸，然后調(diào)整套管基本 垂直冰面，再旋轉(zhuǎn)絲桿使承力板緊緊壓在冰洞壁上，提高套管的穩(wěn)定性。在套管冰面以上一端，再安裝承力支座16，承力支座與套管交界的部位沿 水平圓周2個不同深度位置均勻分布6個承力支座傾向和傾角調(diào)整螺絲17，通 過調(diào)整螺絲調(diào)節(jié)承力支座垂直冰面，然后將螺絲擰緊，保證承力支座在上部氣 象塔和外部風(fēng)力作用下不發(fā)生運(yùn)動。之后在承力支座上面安裝氣象塔。
權(quán)利要求
1.一種冰面快速安裝和拆卸的套管式固定基礎(chǔ)，其特征在于用高強(qiáng)度耐腐蝕金屬、工程有機(jī)材料管材作為套管(1)，管內(nèi)安裝配有圓孔和螺紋孔的隔板(2)、(3)、(4)，圓孔和螺紋孔用于支撐和導(dǎo)向螺旋絲桿(5)和光滑推拉桿(6)沿固定方向運(yùn)動；螺旋絲桿旋轉(zhuǎn)并上下運(yùn)動時，通過卡口活連接(10)帶動光滑推拉桿沿平行于套管的方向往復(fù)運(yùn)動，光滑推拉桿的往復(fù)運(yùn)動帶動鉸接(11)在光滑推拉桿上的外推拉連桿(7)運(yùn)動，外推拉連桿與焊接在承力板內(nèi)側(cè)的導(dǎo)向板(8)鉸接，導(dǎo)向板穿過光滑推拉桿和套管的導(dǎo)向槽(12)，當(dāng)外推拉連桿運(yùn)動時，承力板(9)沿垂直套管方向做靠近套管或離開套管的運(yùn)動；各個承力板與冰洞內(nèi)壁緊密接觸后，套管保持穩(wěn)定不動，上部設(shè)備荷載依靠承力板和冰洞內(nèi)壁(14)之間的垂向壓力和摩擦力支撐；套管露出冰面一端通過半球帽(15)連接上部設(shè)備承力支座(16)及連接件，調(diào)整各承力板與套管之間的距離從而調(diào)整套管的傾向和傾角；通過調(diào)整承力支座傾向和傾角調(diào)整螺絲(17)微調(diào)承力支座的傾向和傾角；上部設(shè)備以承力支座為連接，并在其上面安裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種冰面快速安裝和拆卸的套管式固定基礎(chǔ)，屬于極地、亞極地高山、水庫、河流、冰川和海洋結(jié)冰區(qū)域的科學(xué)考察技術(shù)領(lǐng)域。其特征是，提供一種在冰面上快速安裝科考設(shè)備所需的基礎(chǔ)和連接件；系統(tǒng)利用高強(qiáng)度耐腐蝕材料加工，回避因低溫引起的材料變形、冰及水對構(gòu)件的腐蝕；通過調(diào)整各承力板與套管之間的距離調(diào)整套管的傾向和傾角，荷載依靠承力板和冰洞內(nèi)壁之間的垂向壓力和摩擦力支撐；通過調(diào)整承力支座傾向和傾角調(diào)整螺絲微調(diào)其傾向和傾角。本發(fā)明的效果和益處是，適應(yīng)淡水冰和海冰環(huán)境；適應(yīng)在不同直徑和傾斜度的冰洞內(nèi)安裝；套管和承力支座都具有調(diào)節(jié)傾向和傾角的功能；整個基礎(chǔ)能夠快速安裝和拆卸。
文檔編號F16M9/00GK101260963SQ20081001099
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者張占海, 李廣偉, 李志軍, 雷瑞波 申請人:大連理工大學(xué)