一种钢丝绳结构的大棚的制作方法

本发明涉及棚业技术领域中的一种大棚，具体地说是一种钢丝绳结构的大棚。

背景技术：

农业用大棚这项技术究竟是谁最先发明的已经无从考证，当下主流的结构形式是用钢管或型材联结成拱形框架，并将该框架底部延长出来的钢管插入到地表层的土壤内将其夯实固定，然后在该框架的外表面覆盖塑料薄膜或其它保温材料，构成一个保温防护空间以满足农业上的应用；从大棚的使用属性来看，它不属于永久性的构筑物，但它需要具备抗风雪雨水的能力，可是当下这种结构的大棚，方法原始落后，框架材料选用与使用属性不匹配，更换覆盖材料费时费力，地表层土壤扎根性差，抗风雪雨水的能力非常低下；过程中有人提出用钢丝绳改良大棚，如：cn201220170420、cn200720121084等等，可是他们的做法仍然是落后的，比如人工逐一拉紧钢丝绳，操作繁琐复杂，受力极不规范，功效非常低下，又比如人工逐个固定钢丝绳，费时费力难搞定，配件多，成本高，可靠性差；因此、技术创新势在必行。

技术实现要素：

针对上述现状，本发明提供一种结构简单可靠，方法巧妙独特，抗风雪雨水的能力强，既经济又实用，可实现产业化的钢丝绳结构的大棚。

本发明的技术方案是：

本发明的外观造型采用斜坡面样式，它包括四面斜坡式、双面斜坡式、单面斜坡式、多层斜坡式；从张紧钢丝绳的结构形式来看，有纵向同步张紧钢丝绳和横向同步张紧钢丝绳。

纵向同步张紧钢丝绳结构：

1.四面斜坡式：在四面斜坡式底部居中处，设计了一种带有张紧装置的支撑立杆，支撑立杆的上端联结有用于联结钢丝绳的盖帽，支撑立杆的下端与张紧装置的上端联结，张紧装置的下端与地螺丝或地桩的上端联结，地螺丝或地桩与地面密实土壤层固结；在四面斜坡底部的四个角处分别设置了地螺丝或地桩，在四面斜坡底部的四个边部分别设置了用于联结钢丝绳的地梁，地梁两端分别与四个角处的地螺丝或地桩的上端联结，地螺丝或地桩与地面密实土壤层固结；选择符合设计要求的钢丝绳若干根，在钢丝绳两端分别固结栓套；所有钢丝绳的上端与盖帽联结，钢丝绳的下端与地梁联结；通过张紧装置将支撑立杆纵向往上推动，进而将所有钢丝绳同步张紧，然后在该钢丝绳构成的框架外表面覆盖塑料薄膜或其它覆盖材料，进而得到一个保温防护空间；它们构成了本发明的纵向同步张紧钢丝绳的基本结构形态。

2.双面斜坡式：双面斜坡式是从四面斜坡式变换而来的，这里仅用一个单元加以说明。

在双面斜坡式长度方向的两端居中位置分别设置了带有张紧装置的支撑立杆，支撑立杆的下端与张紧装置的上端联结，张紧装置的下端与地螺丝或地桩的上端联结，地螺丝或地桩与地面密实土壤层固结，两根支撑立杆的上端联结有用于联结钢丝绳的过梁；在双面斜坡底部的四个角处分别设置了地螺丝或地桩，地螺丝或地桩与地面密实土壤层固结；在双面斜坡底部的四个边部分别设置了用于联结钢丝绳的地梁，地梁两端分别与四个角处的地螺丝或地桩的上端联结；选择符合设计要求的钢丝绳若干根，在钢丝绳两端分别固结栓套；所有钢丝绳的上端与过梁联结，下端与地梁联结；通过两端的张紧装置同步将支撑立杆纵向往上推动，进而将所有钢丝绳同步张紧。

3.单面斜坡式：单面斜坡式是从上述双面斜坡式变换而来的，是通过在宽度方向调整支撑立杆的位置实现的。

4.多层斜坡式：是指在大棚的内部再添加一个或多个钢丝绳大棚，它包括四面多层斜坡式，双面多层斜坡式，单面多层斜坡式，它重复利用了所述的支撑立杆、地梁、地螺丝或地桩，因此实施起来变得非常简单经济。

横向同步张紧钢丝绳结构：

这里选择双面斜坡式作简要说明，其它单面斜坡式、多层斜坡式，都可以通过横向同步张紧钢丝绳的方法获得。

横向同步张紧钢丝绳的双面斜坡式，包括可移动的龙门架、不可移动的龙门架，地螺丝或地桩、钢丝绳、拉紧装置、轨道、构造支撑、斜杆支撑；所述的不可移动的龙门架的上部与斜杆支撑的上端联结，该龙门架的下部和斜杆支撑的下端分别与地螺丝或地桩的上端联结，地螺丝或地桩与地面密实土壤层固结；可移动的龙门架坐落并联结在轨道上，轨道与地螺丝或地桩的上端联结，地螺丝或地桩与地面密实土壤层固结，通过斜杆支撑加强可移动的龙门架的稳定性；所有钢丝绳的两端分别与两侧的龙门架联结，在两个龙门架之间根据使用要求设置构造支撑，通过拉紧装置将可移动的龙门架向左侧移动，进而将所有钢丝绳横向同步张紧，随后通过螺栓将可移动的龙门架固定在轨道上。

综上所述的本发明，还可以通过单元纵向组合、实现大棚任意延长；通过单元横向组合、实现大棚整体连栋；通过将纵向和横向同步张紧钢丝绳的方法搭配组合起来运用，获得许多意想不到的积极效果；通过改变地梁、盖帽、过梁的几何形状，调整支撑立杆的空间位置，增减支撑立杆的用量，进而获得多种外观造型；通过将支撑立杆做成可伸缩的结构形式，包括将龙门架做成可收放的结构形式，实现落地更换塑料薄膜或其它覆盖材料省时省力，制造安装轻量化，仓储运输不占空间。

本发明的有益效果是：

1.外观造型采用斜坡面，结构简单，雨雪容易散去；

2.用钢丝绳替代型材，与使用属性刚好相匹配，经济实惠；

3.简化了钢丝绳的联结方式并将其同步张紧，制造安装简单快捷，品质容易把控，力学性能理想，抗风雪的能力强，容易实现产业化；

4.采用地螺丝或地桩与地面密实土壤层固结，扎根性好，技术成熟，施工简单，成本低廉，抗雨水的能力强；

5.经测算，造价大约是现有技术的三分之一，使用寿命是现有技术的n倍；

6.运用灵活，如在外观造型、材料、材质等方面的变换，在单元的纵向或横向方面的组合，在多层保温方面的设置，在张紧方式和形态方面的变通，在伸缩支撑立杆和收放龙门架方面的应用等等，举一反三轻而易举；

7.应用范围广泛，如在农业、畜牧业、水产业、仓储、工棚、帐篷，包括永久性棚屋等方面的应用；

总之，本发明的方法巧妙独特，它抛弃了现有技术原始落后的做法，展示了大棚的全新理念和样式，花小钱办大事，产业化前景广阔。

附图说明

图1是本发明的四面斜坡式正立面示意图。

图2是本发明的四面斜坡式俯视示意图。

图3是本发明的双面斜坡式侧立面示意图。

图4是本发明的双面斜坡式俯视示意图。

图5是本发明的单面斜坡式侧立面示意图。

图6是本发明的单面斜坡式俯视示意图。

图7是本发明的钢丝绳与过梁联结示意图。

图8是本发明的钢丝绳与盖帽联结示意图。

图9是本发明的钢丝绳与地梁联结示意图。

图10是本发明的在大棚内部再添加一个大棚的侧立面示意图。

图11是本发明的钢丝绳端部与栓套纵向固结示意图。

图12是本发明的钢丝绳端部与栓套横向固结示意图。

图13是本发明的开口卡槽示意图。

图14是本发明的孔洞卡槽示意图。

图15是本发明的横向拉紧钢丝绳的侧立面示意图。

图16是本发明的横向拉紧钢丝绳的正立面示意图。

图中：1—支撑立杆2—张紧装置3—盖帽4—钢丝绳5—地螺丝或地桩6—地梁7—过梁8—纵向栓套9—横向栓套10—塑料薄膜或其它覆盖材料11—塑料薄膜收放器12—塑料充气保温毯或其它纤维保温材料13—滑动锁紧装置14—开口卡槽15—孔洞卡槽16—不可移动的龙门架17—拉紧装置18—轨道19—构造支撑20—斜杆支撑21—可移动的龙门架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明和具体实施作进一步说明：

纵向同步张紧钢丝绳结构：如图1~14所示，它包括支撑立杆1、张紧装置2、盖帽3、钢丝绳4、地螺丝或地桩5、地梁6、过梁7、纵向栓套8、横向栓套9、塑料薄膜或其他覆盖材料10、塑料薄膜收放器11、塑料充气保温毯或其它纤维保温材料12、滑动锁紧装置13、开口卡槽14、孔洞卡槽15、通风换气窗（图中未标出）；所述支撑立杆1的下端与张紧装置2的上端正向螺纹对接，张紧装置2的下端与地螺丝或地桩5的上端反向螺纹对接，在张紧装置2的中部外表面设有工具可旋动的六角柱面，这里选择螺旋机构手动张紧，是从经济角度出发的，也可以设置自动张紧装置；所述在钢丝绳两端分别固结栓套8或9，是通过液压或浇铸方式与钢丝绳4的端部固结的，栓套与钢丝绳固结的牢固程度是以能够抵抗钢丝绳的破断力为标准；所述钢丝绳的破断力，是选用钢丝绳的力学指标，它是根据覆盖材料自重、风雪荷载、使用年限、安全系数、以及经济承受能力等方面来确定的；所述地螺丝或地桩5与地面密实土壤层固结，该地面密实土壤层是指没有扰动过的原土或土壤密实度较高的情形，局部不符合要求的应采取混凝土结构或其它结构补强；所述钢丝绳4同步张紧，张紧后应对钢丝绳的张力进行检测，该张力应满足设计和使用要求；为了增强抗风能力，每个单元至少应设置一组交叉斜拉钢丝绳；所述钢丝绳4的两端分别与盖帽3或过梁7，地梁6的边部联结，是通过在盖帽或过梁，地梁的边部相应位置设置开口卡槽14或孔洞卡槽15，将钢丝绳4嵌入到开口卡槽14或孔洞卡槽15内，通过栓套8或9与其联结固定，这里的栓套与卡槽的优选配对是：栓套8与开口卡槽14相配，栓套9与孔洞卡槽15相配；本发明所述的栓套还包括栓套钩、栓套环、栓套螺丝，与之配套的卡槽包括环形卡槽、钩形卡槽、孔形卡槽；在我国北方寒冷的地区，为了增强保温效果，普遍做法是通过加厚背面土墙（雨水浸泡易坍塌），以及在正面添加毛毯（成本高、劳动强度大、效果一般）等办法来实现的（朝南的坡度长的那个面为正面，朝北的坡度短的那个面为背面），本发明是通过在单面斜坡式内部的背面固结塑料充气保温毯或其它纤维保温材料12（不怕雨水浸泡），包括在大棚的内部再添加一个或多个钢丝绳大棚，进而实现保温效果的提升，这种做法非常巧妙，因为它对已有的支撑立杆、地梁、地螺丝或地桩进行了重复再利用，需要添加的主要材料仅有钢丝绳4、盖帽3或过梁7、塑料薄膜10、塑料薄膜收放器11、塑料充气保温毯或其它纤维保温材料12、滑动锁紧装置13，故而非常经济，保温效果也非常理想；关于地螺丝或地桩5的选用，它是根据大棚的几何尺寸的大小、土壤的密实度、地下水位、常年降雨量、风雪荷载、以及使用年限等方面的情况来确定的，该地螺丝或地桩的拉拔力和承载力应符合设计和使用要求；本发明所述的钢丝绳，包括碳钢钢丝绳、不锈钢钢丝绳、塑料尼龙绳、钢丝、塑钢丝、尼龙丝、纳米丝以及其它高强绳或丝，目前新材料五花八门，当下本发明优先选用304不锈钢钢丝绳，它强度高、耐腐蚀、使用寿命长、技术成熟、且价格适中，如果选用其它绳、丝类的材料，就应当对使用寿命作出合理的评估；所述的通风换气窗，是通过提高地梁6、或者在合用的高度添加一道地梁，然后在地梁与地面或地沟之间设置塑料薄膜收放器11，进而实现通风换气；这里的地梁除具有联结钢丝绳、固定塑料薄膜或其它覆盖材料、以及联结压膜绳的功用外，还具有对通风换气窗的悬挂支撑作用；本发明所述的其它覆盖材料，包括玻璃、防弹玻璃、有机玻璃、遮阳网、遮阳布、遮阳板、防护板、阳光板、蜂窝板、复合板、石膏板、合成瓦、加气混凝土板、太阳能电池板、铁皮、帆布、塑料充气保温毯、纤维保温毯、草帘、竹帘、木帘、塑料帘、智能板或膜或毯；在灵活运用方面：通过单元纵向组合、可将大棚任意延长；通过单元横向组合、可将大棚整体连栋；通过改变地梁、盖帽、过梁的几何形状，调整支撑立杆的空间位置，增减支撑立杆的用量等等，进而获得丰富多彩的外观造型。

横向同步张紧钢丝绳结构：如图15、16所示，它包括可移动的龙门架21、不可移动的龙门架16，地螺丝或地桩5、钢丝绳4、拉紧装置17、轨道18、构造支撑19、斜杆支撑20；所述的不可移动的龙门架16的上部与斜杆支撑20的上端联结，该龙门架16的下部和斜杆支撑20的下端分别与地螺丝或地桩5的上端联结，地螺丝或地桩5与地面密实土壤层固结；可移动的龙门架21坐落并联结在轨道18上，轨道18与地螺丝或地桩5的上端联结，地螺丝或地桩与地面密实土壤层固结，通过斜杆支撑20加强可移动的龙门架21的稳定性；所有钢丝绳4的两端分别与两侧的龙门架联结；在两个龙门架之间根据设计和使用要求设置构造支撑19；通过拉紧装置17将可移动的龙门架21向左侧移动，进而实现横向同步张紧钢丝绳，这里选择螺旋机构手动拉紧，仍然是从经济角度出发的，也可以设置自动拉紧装置；随后通过螺栓将可移动的龙门架21固定在轨道18上；至于多层棚面设置，通风换气窗设置，栓套、龙门架上的卡槽设置等等方面的做法以及需要注意的细节，均可参照纵向同步张紧钢丝绳结构；这里强调指出，大棚长度越长，这种横向同步张紧钢丝绳结构的造价就越低。

当然，根据大棚建设的规模、地形地貌、用途分类、非永久性或永久性使用等方面的具体情况，可将本发明的纵向和横向同步张紧钢丝绳的方法搭配组合起来运用，相信还会产生更多意想不到的积极效果。

由于塑料薄膜一两年就需要更换一次，考虑到更换塑料薄膜或其它覆盖材料10的便利性，可将本发明所述的支撑立杆做成可伸缩的结构形式，同理、所述的龙门架也做成可收放的结构形式，这样一来，落地更换塑料薄膜或其它覆盖材料就不需要爬高上低费时费力了，同时实现了制造安装轻量化，仓储运输不占空间。

在应用本发明的过程中，由于经常受到风雪雨水的侵扰，倘若出现钢丝绳的张力不尽人意时，应通过张紧装置还原钢丝绳的张力，进而完成磨合期的维护；至于大棚门的设置、天窗的开设、压膜绳的布置、塑料薄膜的选用、零配件的防腐等级与使用寿命的关系等公知的东西，这里就不赘述；至于如何配备智能化、如何利用太阳能等现有技术和持续创新的东西，这里就暂不讨论。