一种单梁支撑的木船横舱壁支承系统

1.本发明属于古船全船展示的技术领域，尤其涉及一种单梁支撑的木船横舱壁支承系统。


背景技术：

2.古代沉船作为宝贵的历史文化遗产，对其进行展示具有极高的文化教育意义，尤其是船体横舱壁等特殊结构的展示，可以形象具体地展现当时的造船业的技术水平。横舱壁起源于中国，是中国古人对世界造船业的巨大贡献，不仅如此，横舱壁还是船体的主要强力构件之一，与外板一起构成船舶主体，若对全船进行展出，横舱壁也需要得到有效的支撑。如何将一艘在水下或土中保留了千百年、构件连接几乎失效的残船完整地展示出来，则是一个较为棘手的工程问题。目前，对于古代沉船的支撑保护并没有专门考虑横舱壁结构的支撑展示，现有展陈手段通常具备如下基本步骤：首先对破碎的船板进行修复和干燥处理，其次将部分构件粘合或钉连，最后依照船体的具体形状定制内部或外部胎架，承托住外板。
3.这些手段暴露出一些问题：
4.1.针对性问题。横舱壁结构位于船体内部，保存完整的舱壁板尺寸很大，难以依靠原有连接结构或内部外板胎架进行有效支撑，横舱壁支撑缺乏针对性设备；
5.2.通用性问题。胎架根据特定船只定制，缺乏通用性；
6.3.可逆性问题。无论依靠粘合或是钉连方式修补碎片，都会对文物本身造成一定的破坏，不具备可逆性。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种单梁支撑的木船横舱壁支承系统，能够有效对古船横舱壁进行支撑展陈。
8.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种单梁支撑的木船横舱壁支承系统，其特征在于，包括门架、纵向滑框、横向滑块、垂杆、内侧推顶块、外侧推顶块和连接横杆，所述门架包括主梁和立柱，所述立柱安设于船艏和船艉，所述主梁两端分别与立柱顶部连接，主梁两侧面设有纵向滑槽，所述纵向滑框由两侧半框顶边开口端连接形成，两侧半框的底边开口端设有纵向滑块，与所述纵向滑槽相配置，纵向滑框沿主梁纵向滑动，所述横向滑块上设有横向安装孔和垂向安装孔，分别穿设于两侧半框的底边及所述垂杆，所述内侧推顶块外套于垂杆，所述连接横杆两端分别与内侧推顶块及外侧推顶块连接，内侧、外侧推顶块均与横舱壁抵接。
9.按上述方案，所述两侧半框的底边上沿轴向均匀间隔设有横向通孔，所述垂杆上沿轴向均匀间隔设有垂向通孔，所述横向通孔的侧壁上设有横向调节孔，所述垂向通孔的侧壁上设有垂向调节孔，所述横向通孔与横向调节孔通过横向螺栓连接紧固，所述垂向通孔与垂向调节孔通过垂向向螺栓连接紧固。
10.按上述方案，所述主梁上纵向滑槽的顶面和底面沿轴向均匀间隔设有纵向通孔，所述纵向滑块上设有纵向调节孔，与所述纵向通孔通过纵向螺栓连接紧固。
11.按上述方案，所述内侧推顶块包括垂向调节基座和顶推组件，所述垂向调节基座为l型块体，一侧设有垂向调节套管，另一侧设有顶推螺孔，安设所述顶推组件，所述顶推螺孔设有向外侧的延伸管，所述延伸管沿轴向设有开口，垂向调节套管外套于所述垂杆，侧壁中心设有内调节孔，通过插销与垂杆连接紧固，垂向调节基座与所述连接横杆卡接。
12.按上述方案，所述外侧推顶块包括横向调节基座和顶推组件，所述横向调节基座的上部设有横向调节套管，下部设有顶推螺孔，安设所述顶推组件，所述顶推螺孔设有向外侧的延伸管，所述延伸管沿轴向设有开口，横向调节套管外套于所述连接横杆，侧壁中心设有外调节孔，连接横杆沿轴向均匀间隔设有连接孔，横向调节套管通过螺栓与连接横杆连接紧固。
13.按上述方案，所述连接横杆包括内外套设的爪型外套管和伸缩内套管，所述爪型外套管一端设有三叉杆，另一端与所述伸缩内套管套接，所述三叉杆端头设有卡块，所述垂向调节基座的对应位置设有卡槽，与所述卡块配置卡接，所述伸缩内套管上设有所述连接孔。
14.按上述方案，所述顶推组件包括接触块、顶推杆和管夹，所述接触块与所述顶推杆的一端连接，顶推杆另一端与旋转把手连接，顶推杆与接触块连接的一端设有外螺纹，与所述顶推螺孔相配置，所述管夹外套于所述延伸管。
15.按上述方案，所述管夹包括夹合把手、管夹体、垫片和夹合杆，所述夹合把手为弧形块结构，顶端外廓面为弧面，所述管夹体为开口环结构，开口两侧设有夹合块，所述垫片安设于一侧所述夹合块的外端面中心，所述夹合杆一端依次穿过两侧的所述夹合块及所述垫片，通过销轴与夹合把手相铰接，夹合杆另一端设有外螺纹，与螺母配置螺接紧固。
16.按上述方案，所述卡槽侧壁及所述卡块的对应位置分别设有螺孔，通过螺钉连接紧固。
17.按上述方案，所述接触块的外端面上包覆毛毡。
18.本发明的有益效果是：提供一种单梁支撑的木船横舱壁支承系统，在船长方向、船宽方向、吃水方向三个自由度的一维运动，能根据不同形状的古船残骸，精确调节三个方向的杆的尺寸和位置，实现了在不同尺寸和形状古船间的通用性；通过两侧顶推的方式与舱壁板顶推固定，避免破坏文物本身，具有可逆性；通过两端设置立柱，以主梁悬吊的方式，可将内部框架自重分散到船体外，避免压迫船板。
附图说明
19.图1为本发明一个实施例的安装示意图。
20.图2为本发明一个实施例的纵向滑框的安装示意图。
21.图3为本发明一个实施例的横向滑块的结构示意图。
22.图4为本发明一个实施例的内、外侧顶推块的安装示意图。
23.图5为本发明一个实施例的内侧顶推块与连接横杆的安装示意图。
24.图6为本发明一个实施例的内侧顶推块的结构示意图。
25.图7为本发明一个实施例的外侧顶推块的结构示意图。
26.图8为本发明一个实施例的顶推组件的结构示意图。
27.图9为本发明一个实施例的管夹的结构示意图。
具体实施方式
28.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
30.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
31.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.以下结合实施例对本技术的特征和性能作进一步的详细描述。
33.如图1-图3所示，一种单梁支撑的木船横舱壁支承系统，包括门架1、纵向滑框2、横向滑块3、垂杆4、内侧推顶块5、外侧推顶块6和连接横杆7，门架包括主梁8和立柱9，立柱安设于船艏和船艉，主梁两端分别与立柱顶部连接，主梁两侧面设有纵向滑槽10，纵向滑框由两侧半框顶边开口端连接形成，两侧半框的底边开口端设有纵向滑块11，与纵向滑槽相配置，纵向滑框沿主梁纵向滑动，横向滑块上设有横向安装孔12和垂向安装孔13，分别穿设于两侧半框的底边及垂杆，内侧推顶块外套于垂杆，连接横杆两端分别与内侧推顶块及外侧推顶块连接，内侧、外侧推顶块均与横舱壁14抵接。
34.形状和尺寸变化的不确定性，在于船体板的不规则曲率变化，但曲率变化可以分解为空间坐标系中三个不同方向坐标轴的一维变化，本发明利用尺寸可调的三个方向的梁杆柱等，通过调整三个坐标轴方向的梁杆尺寸和顶推块位置精确定位舱壁位置及支撑点的位置。
35.船长方向(纵向)，不同船只船长不同、舱壁位置不同、舱壁间距不同，要求纵向滑框和垂杆纵向位置可调，需要能大致定位到每道舱壁旁，顶推块伸出长度可调，能精确定位并撑住舱壁位置。
36.船宽方向(横向)，船宽不同、横向空间不同、舱壁板适合顶推的位置不确定，要求垂杆的横向位置可调，外侧顶推块可调节位置。
37.吃水方向(垂向)，木船型深、舱壁板列宽度不同，要求垂杆伸入船体的长度可调，实现顶推块高度可调。
38.两侧半框的底边上沿轴向均匀间隔设有横向通孔15，垂杆上沿轴向均匀间隔设有垂向通孔16，横向安装孔的侧壁上设有横向调节孔17，垂向安装孔的侧壁上设有垂向调节孔18，横向通孔与横向调节孔通过横向螺栓连接紧固，垂向通孔与垂向调节孔通过垂向向螺栓连接紧固。
39.主梁上纵向滑槽的顶面和底面沿轴向均匀间隔设有纵向通孔19，纵向滑块上设有纵向调节孔，与纵向通孔通过纵向螺栓连接紧固。
40.如图4-图7所示，内侧推顶块包括垂向调节基座20和顶推组件21，垂向调节基座为l型块体，一侧设有垂向调节套管22，另一侧设有顶推螺孔，安设顶推组件，顶推螺孔设有向外侧的延伸管23，延伸管沿轴向设有开口，垂向调节套管外套于垂杆，侧壁中心设有内调节孔24，通过插销与垂杆连接紧固，垂向调节基座与连接横杆卡接。
41.外侧推顶块包括横向调节基座25和顶推组件，横向调节基座的上部设有横向调节套管26，下部设有顶推螺孔，安设顶推组件，顶推螺孔设有向外侧的延伸管，延伸管沿轴向设有开口，横向调节套管外套于连接横杆，侧壁中心设有外调节孔27，连接横杆沿轴向均匀间隔设有连接孔28，横向调节套管通过螺栓与连接横杆连接紧固。
42.连接横杆包括内外套设的爪型外套管29和伸缩内套管30，爪型外套管一端设有三叉杆，另一端与伸缩内套管套接，三叉杆端头设有卡块31，垂向调节基座的对应位置设有卡槽32，与卡块配置卡接，伸缩内套管上设有连接孔。卡槽侧壁及卡块的对应位置分别设有螺孔，通过螺钉连接紧固。
43.如图8所示，顶推组件包括接触块33、顶推杆34和管夹35，接触块与顶推杆的一端连接，顶推杆另一端与旋转把手36连接，顶推杆与接触块连接的一端设有外螺纹，与顶推螺孔相配置，管夹外套于延伸管。转动旋转把手，使顶推杆前移，直至接触块顶推到舱壁板，接触块的外端面上包覆毛毡37，避免接触块对舱壁板造成损坏。
44.如图9所示，管夹包括夹合把手38、管夹体39、垫片40和夹合杆41，夹合把手为弧形块结构，顶端外廓面为弧面，管夹体为开口环结构，开口两侧设有夹合块42，垫片安设于一侧夹合块的外端面中心，夹合杆一端依次穿过两侧的夹合块及垫片，通过销轴与夹合把手相铰接，夹合杆另一端设有外螺纹，与螺母配置螺接紧固。
45.将夹合把手向下扳动，夹合把手绕销轴转动，随着顶端弧面与垫片接触点发生变化，抵住垫片向外拉出夹合杆，收缩管夹体，夹紧顶推杆；将夹合把手向上扳动，管夹体复位，松开顶推杆。
46.三个方向上对尺寸变化的精度要求并不相同，垂向和横向位置定位精确度要求相对较低，故采用成熟的螺接或插销固定：横向滑块和纵向滑框通过螺丝固定，垂杆与垂向滑块、内侧顶推块通过插销固定，连接横杆和外侧顶推块通过螺丝固定。
47.唯有纵向位置的定位，需要精确定位到舱壁的位置，故采用了初步定位和精确定位两层锁固系统：
48.先通过主梁上确定纵向滑框和垂杆的位置进行初步定位，纵向滑框与主梁通过螺
丝固定；
49.再通过顶推组件进行微调，顶推锁固也设置了两层，包括顶推杆螺纹轴向固定和管夹夹紧固定。
50.本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。