一种悬臂式河岸的栖鸟架及其安装施工方法与流程

1.本发明涉及土木结构与生态技术领域，尤其涉及一种悬臂式河岸的栖鸟架及其安装施工方法。


背景技术：

2.目前水鸟常到城镇河流中栖息取食，由于河岸边的树木远离水面，水鸟很难俯冲捕鱼。需要创造一个能让水鸟栖息，接近水面，靠近河岸，便于人们观赏喂食，不影响河流过水和通航的构造物，建立人鸟和谐相处的生态环境。


技术实现要素：

3.本发明改善上述城镇生态环境的不足，提出了一种悬臂式河岸的栖鸟架及其安装施工方法，在河岸的基础上有竖杆，竖杆顶部的左连接座连接平衡筒，竖杆顶部的右连接座连接预应力悬臂梁；架座上圆管节的紧绳栓系住钢丝绳一端，钢丝绳另一端系于三叉连接头的左接口的挂钩。架座下圆管节连接斜曲管端部，斜曲管另一端连接三叉连接头的下接口，三叉连接头的右接口连接直杆，钢丝绳与斜曲管间有撑杆连接，架座、绷紧的钢丝绳、向上翘曲且有弹性的斜曲管、撑杆构成预应力悬臂梁，有超长的长度，抗风载和较大的承载能力；具有便于让水鸟栖息取食，接近水面，靠近河岸，便于人们观赏和投喂食物，不影响通水通航、结构轻颖美感的特点，创造了人鸟和谐相处的生态环境。
4.本发明是通过以下技术方案实现的：一种悬臂式河岸的栖鸟架，包括有竖杆，竖杆下端固定有底座，所述底座固定在栖鸟架基础上，栖鸟架基础埋置于河岸内，在所述竖杆的上部两侧分别固定有左连接座和右连接座，在所述左连接座上固定有平衡筒，所述右连接座上固定有预应力悬臂梁，预应力悬臂梁伸向河流方向，所述的预应力悬臂梁包括有架座、上圆管节、下圆管节、钢丝绳、直杆、三叉连接头和斜曲管，所述的架座固定在右连接座上，上圆管节和下圆管节分别固定在架座的上部侧面和下部侧面，所述钢丝绳处于水平状态，钢丝绳的两端分别固定在上圆管节和三叉连接头的左接口内，直杆的一端螺纹连接在三叉连接头的右接口内，所述的斜曲管的两端分别焊接连接在下圆管节和三叉链接头的下接口内，在钢丝绳与斜曲管之间间隔设置有多个撑杆。
5.在所述的上圆管节内壁设有内螺纹，在上圆管节内螺纹连接有紧绳拴，上圆管节的端口设有左端盖，所述紧绳栓在上圆管节内的端面设有挂板，挂板为圆板；在所受的三叉连接头的左接口内部固定有挂钩，左接口的端部外侧固定有右端盖，所述的紧绳栓、左端盖和右端盖的中部均设有穿绳孔，所述挂板中心系有所述钢丝绳的一端，钢丝绳另一端依次穿过紧绳栓、左端盖、右端盖的穿绳孔，系于所述三叉连接头的左接口内的挂钩上。
6.所述的斜曲管靠近所述架座的部分管段为直段，靠近所述三叉连接头的部分管段为弧形上翘段，斜曲管顶面有多根与撑杆相对应的螺栓头，最靠近三叉连接头的螺栓头位于直段与弧形上翘段的相接处。
7.所述撑杆包括有杆身，杆身顶部设有圆套圈，杆身底端有墩头，杆身底端位于墩头外侧穿有盖螺帽，盖螺帽内壁设有螺纹，盖螺帽连接所述斜曲管的螺栓头，所述的钢丝绳从多个圆套圈内穿过。
8.所述三叉连接头的左接口与右接口处于同一水平线，三叉连接头的下接口与左接口呈锐角，左接口、右接口和下接口均为圆形，左接口内壁螺纹连接所述的挂钩，左接口的端口上设有所述的右端盖。
9.所述的平衡筒通过连接板固定在左连接座上，平衡筒为竖向圆筒，平衡筒上下开口，在平衡筒内中部设有隔网。
10.在所述的竖杆的顶端设有球帽。
11.在河岸边设有多个间隔的所述栖鸟架。
12.一种悬臂式河岸的栖鸟架的施工方法，具体包括以下步骤：（1）加工底座、竖杆、球帽、预应力悬臂梁、直杆和平衡筒，把斜曲管的部分管段加工为弧形上翘，准备带有护套管的钢丝绳；（2）在河岸上挖基坑，浇注栖鸟架基础混凝土；（3）在地面上，斜曲管直段管端连接架座的下圆管节，斜曲管弧形上翘段管端连接三叉连接头的下接口，钢丝绳的一端穿入左端盖和紧绳栓系于挂板，钢丝绳的另一端穿过多个撑杆的圆套圈、右端盖系于三叉连接头左接口内的挂钩；紧绳栓置入架座的上圆管节，转动紧绳栓收紧钢丝绳，进一步把斜曲管上翘，直至把架座的上圆管节、三叉连接头的左接口和右接口呈水平状，三叉连接头的右接口连接直杆，预应力悬臂梁的架座连接竖杆的右连接座，平衡筒的连接板连接竖杆的左连接座；（4）吊起栖鸟架，底座连接栖鸟架基础，即完成栖鸟架的安装施工。
13.本发明的工作原理：通常的悬臂梁结构在自重和顶面荷载作用下，悬臂梁的上部产生拉应力及下部产生压应力。本发明预应力悬臂梁的架座、钢丝绳、三叉连接头、斜曲管和撑杆，紧绷钢丝绳、弹性向上翘曲的斜曲管的结构组合，使得斜曲管的上部产生压应力、下部产生拉应力和挠度方向相反，抵消了自重和顶面荷载作用下产生的部分拉、压应力，所以提高了预应力悬臂梁的承载能力，所以提高了预应力悬臂梁的承载能力，增加了预应力悬臂梁伸向河流的长度，让水鸟更有安全感，能栖息多些水鸟。斜曲管采用圆形断面的结构，有利于承受水鸟的竖向重量和水平向停留冲击力和风载，提高了抗失稳的能力。钢丝绳与斜曲管间有多个间隔的撑杆连接，把水鸟的重量分摊给斜曲管，有利于预应力悬臂梁的整体受力。钢丝绳有超强的抗拉能力，能承受拉翘斜曲管和水鸟作用的拉力，钢丝绳有护套管能保护水鸟的爪子，适宜的直径利于水鸟抓握栖息。
14.本发明的优点是：本发明的悬臂式河岸栖鸟架便于水鸟栖息取食，接近水面，靠近河岸，便于人们观赏喂食，不影响通水通航、美感构造，创造了人鸟和谐相处的生态环境；栖鸟架的简捷结构亲于水鸟，易吸引水鸟栖息取食；架座、绷紧的钢丝绳、向上翘曲且有弹性的斜曲管、三叉连接头和撑杆构成预应力的悬臂梁，有超长长度、抗失稳、抗风载和较大的承载能力；粗细适宜有护套管的钢丝绳，水鸟爪子省力抓握，舒适栖息捕鱼取食；本发明具有构造轻颖简捷、美观、适宜水鸟栖息、承载能力强、结构刚度大、伸向水面长度长的特点，创造了人鸟和谐相处的生态环境。
附图说明
15.图1为本发明的正剖视结构示意图。
16.图2为本发明的架座上圆管节剖视结构示意图。
17.图3为本发明的三叉连接头剖视结构示意图。
18.图4为本发明的撑杆剖视结构示意图。
19.图中标号：1栖鸟架、2栖鸟架基础、3竖杆、4底座、5左连接座、6右连接座、7球帽、8平衡筒、9隔网、10连接板、11预应力悬臂梁、12架座、13上圆管节、14紧绳栓、15挂板、16左端盖、17下圆管节、18斜曲管、19螺栓头、20钢丝绳、21三叉连接头、22左接口、23挂钩、24右端盖、25下接口、26右接口、27直杆、28撑杆、29杆身、30圆套圈、31墩头、32盖螺帽、33河岸、34河流。
具体实施方式
20.如图1、2所示，本实施例中发明的悬臂式河岸的栖鸟架，河岸33边有多个间隔的所述栖鸟架1，栖鸟架基础2埋置于河岸33内，栖鸟架基础2顶面连接竖杆3的底座4，竖杆3上部有左连接座5和右连接座6，竖杆3的顶部有球帽7。所述左连接座5连接平衡筒8的连接板10，平衡筒8为竖向圆筒、上下开口和筒内中部有隔网9。所述右侧连接座连接预应力悬臂梁11的架座12，预应力悬臂梁11还有斜曲管18、钢丝绳20、撑杆28和三叉连接头21，预应力悬臂梁11伸向河流34方向。所述架座12的上圆管节13内壁上有连接紧绳栓14的螺纹，上圆管节13的端口有左端盖16，紧绳栓14和左端盖16的中部都有穿绳孔。所述紧绳栓14在上圆管节13内的端面有挂板15，挂板15为圆板，挂板15中心系有所述钢丝绳20的一端，钢丝绳20另一端穿过左端盖16与紧绳栓14的穿绳孔、撑杆28的圆套圈30、右端盖24的穿绳孔，系于所述三叉连接头21的左接口22的挂钩23。所述架座12的下圆管节17连接所述的斜曲管18端部，斜曲管18另一端焊接连接所述三叉连接头21的下接口25。所述三叉连接头21的右接口26螺纹连接直杆27，所述的钢丝绳20与斜曲管18间有多根撑杆28连接，所述的钢丝绳20上有护套管。所述的斜曲管18靠近所述架座12的部分管段为直段，以及靠近所述三叉连接头21的部分管段为弧形上翘段，斜曲管18顶面有多根间隔的螺栓头19，最靠近三叉连接头21的螺栓头19位于直段与弧形上翘段的相接处。
21.如图3所示，所述三叉连接头21的左接口22与右接口26处于同一水平线，三叉连接头21的下接口25与左接口22呈锐角，左接口22、右接口26和下接口25均为圆形，左接口22内壁螺纹连接所述的挂钩23，左接口22的端口上有所述的右端盖24。
22.如图4所示，所述撑杆28杆身29顶部有圆套圈30，杆身29底端有墩头31，杆身29穿有盖螺帽32，盖螺帽32内壁上有螺纹。圆套圈30内穿有所述的钢丝绳20，盖螺帽32连接所述斜曲管18的螺栓头19。
23.一种悬臂式河岸栖鸟架的安装施工方法，具体包括以下步骤：（1）加工底座4、竖杆3、球帽7、预应力悬臂梁11、直杆27和平衡筒8，把斜曲管18的部分管段加工为弧形上翘，购置有护套管的钢丝绳20。
24.（2）河岸33上挖基坑，浇注基础2混凝土。
25.（3）在地面上，斜曲管18直段管端连接架座12的下圆管节17，斜曲管18上翘段管端连接三叉连接头21的下接口25。钢丝绳20的一端穿入左端盖16和紧绳栓14系于挂板15，钢
丝绳20的另一端穿过多个撑杆28的圆套圈30、右端盖24系于三叉连接头21左接口22内的挂钩23。紧绳栓14置入架座12的上圆管节13，转动紧绳栓14收紧钢丝绳20，进一步把斜曲管18上翘，直至把架座12的上圆管节13、三叉连接头21的左接口22和右接口26呈水平状。三叉连接头21的右接口26连接直杆27，预应力悬臂梁11的架座12连接竖杆3的右连接座6，平衡筒8的连接板10连接竖杆3的左连接座5。
26.（4）吊起栖鸟架1，底座4连接基础2，即完成栖鸟架1的安装。
27.栖鸟架1的作用是接近水面，便于水鸟栖息取食，靠近河岸33，便于人们观赏喂食，不影响通水通航、结构轻颖美感。基础2的作用是连接竖杆3支承栖鸟架1。竖杆3的作用是让预应力悬臂梁11离开地面，到达水鸟适宜栖息取食的高度；底座4的作用是把栖鸟架1安装于基础2；左连接座5的作用是连接平衡筒8；右连接座6的作用是连接预应力悬臂梁11；球帽7的作用是装饰美观；平衡筒8的作用是平衡预应力悬臂梁11的重量，有利于竖杆3的受力；隔网9的作用是便于水鸟筑巢；连接板10的作用是把平衡筒8安装于左连接座5；预应力悬臂梁11的作用是增加延伸到河流34上的长度，简捷结构亲于水鸟，让多只水鸟栖息；架座12的作用是把预应力悬臂梁11安装于右连接座6；上圆管节13的作用是安置紧绳栓14；紧绳栓14的作用是绷紧钢丝绳20，使得斜曲管18进一步向上翘曲，斜曲管18内产生预应力，提高预应力悬臂梁11承载力及增长长度；挂板15的作用是抵着紧绳栓14端面系住钢丝绳20，旋紧紧绳栓14时不扭转钢丝绳20；左端盖16的作用是在上圆管节13端口遮住紧绳栓14，产生美感；下圆管节17的作用是把斜曲管18连接于架座12；斜曲管18的作用是配合钢丝绳20共同受力，产生预应力，提高承载力，让预应力悬臂梁11远伸于水面；螺栓头19的作用是连接撑杆28；钢丝绳20的作用是停留水鸟，进一步向上翘曲斜曲管18；三叉连接头21的作用是连接钢丝绳20、斜曲管18和直杆27；左接口22的作用是连接钢丝绳20；挂钩23的作用是连接钢丝绳20；右端盖24的作用是遮住左接口22内的挂钩23，产生美感；下接口25的作用是连接斜曲管18；右接口26的作用是连接直杆27；直杆27的作用是；多些栖息水鸟。撑杆28的作用是把钢丝绳20上的部分鸟荷载传给斜曲管18；杆身29的作用是钢丝绳20连接斜曲管18；圆套圈30的作用是套住钢丝绳20；墩头31的作用是盖螺帽32拉住杆身29；盖螺帽32的作用是杆身29连接斜曲管18；河岸33是河流34的岸边。