一种固定桁架的底座的制作方法

1.本实用新型属于应用于岛礁海洋环境的桁架固定装置领域，更具体地，涉及一种固定桁架的底座。


背景技术：

2.为了测量海面大气剖面，气象环境数据集成采集装置架设一方面要求传感器距离海水表面的高度差在3m到15m之间，这一条件实际上要求只能在海滩上选择架设地点；另一方面要求传感器距离岸海交界必须足够小，甚至伸至海水表面以上位置，确保红外传感器能照射到和海水表面，气象等传感器测量的气象参考不受陆地环境影响。传统将支撑杆结构作为气象环境数据集成采集装置的固定装置，但是，由于海滩岸交界数米内的位置一般为堤坝、岩石、乱石滩和沙地等地质条件，因此，支撑杆固定比较困难，且距离海水较远，尤其是退潮条件下，红外传感器无法测量海表温度。
3.另外，传统的气象环境数据集成采集装置为防水充电电池供电，每隔8小时连续工作需要人工更换电池，并带回进行充电。不同位置的集成传感器，传感器间相距可达数公里，海边无路，恶劣天气和晚上更换电池存在人员安全隐患，也影响了气象环境数据集成采集装置的使用率。


技术实现要素：

4.针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种固定桁架的底座，旨在解决现有的立杆式环境采集装置在海滩岸海交界数米内堤坝、岩石、乱石滩和沙地等地质条件固定困难的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种固定桁架的底座，包括底板、下底座和上底座；底板固定在桩基上，且连接所述下底座；固定下底座的底板一侧上设置有可旋转的转轴；下底座为三角形圆管底座或多边形圆管底座，其中一根圆管与底板上的转轴套设，剩余圆管与底板活动连接；上底座的一侧与桁架的顶点紧固，其另一侧在对应的三角形圆管或多边形圆管的顶点处固定；
6.其中，圆管底座的边数与桁架的主梁数目相等，且圆管底座的顶点位置与桁架的顶点位置相对应。
7.优选地，上底座包括两块玻璃钢板，下玻璃钢板成l型，上玻璃钢板为平板；上玻璃钢板和所述下玻璃钢板采用螺栓带胶固定；下玻璃钢板的l型内侧与桁架顶点固定，下玻璃钢板的l型外侧与下底座相固定。
8.优选地，下底座为三角形圆管底座。
9.优选地，桁架的主梁数目为3，所述底板呈背包形状，包括：底板主体、两个侧板和两个环形背带；底板主体的一侧用于固定下底座，另一侧固定在桩基的第一侧面上；用于固定下底座的主体一侧上设置有可旋转的转轴，正对转轴设置有固定销；在转轴两端点与固定销的连线之间均设置有插销栓；且转轴的两端点处设置有挂耳；两个侧板位于主体两侧，
固定在桩基第一侧面的相邻两个侧面；底板的两个环形背带与两个侧板连接，紧固除桩基第一侧面的剩余三个侧面；
10.其中，使用时桩基的上表面安装有北斗定位系统和太阳能板，其下表面固定在地表内；三角形圆管底座中的一根圆管与转轴套设。
11.优选地，转轴的材质为不锈钢，其外径为50mm，内径为34mm；在底板设置有插销栓和固定销的位置，三角形圆管底座靠近底板侧设置有对应的插销；在三角形圆管的三个顶点处设置有平面板，平面板与下玻璃钢板的l型外侧相匹配。
12.优选地，三角形圆管为不锈钢棒，直径为32mm，与转轴相连接的圆管轴长为1200mm，固定销长为360mm；插销栓的长度为160mm；三角形圆管在桩基上支持180
°
范围的旋转。
13.优选地，桩基为水泥桩基。
14.优选地，上底座的上玻璃钢板厚度为8mm，下玻璃钢板的厚度为10mm；l型下玻璃钢板与主梁接触的位置设置有深度为3mm的竖直凹槽。
15.优选地，桁架包括桁架支架、顶部接口和固定装置，所述桁架支架固定在基座上，所述顶部接口设置在所述桁架支架向海水方向延伸的一端，所述固定装置设置在所述桁架支架的另一端；
16.桁架支架包括主梁、加强板和支撑杆；主梁有至少3根，主梁上设置有若干节点；主梁与所述支撑杆胶接，在节点处采用加强板紧固；在支撑杆与所述主梁的连接下，主梁间形成三角形或多边形结构，且沿着海水延伸的方向，主梁间形成的三角形或多边形面积逐渐减小。
17.总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
18.本实用新型提供的底座，其中底座中的底板与桩基固定；下底座与底板通过旋转转轴可以实现下底座180
°
范围的旋转；下底座与底板之间的连接均采用活动连接装置，且上底座与桁架主梁相固定，上底座与下底座在平面板的辅助下相互连接；一方面，给桁架提供了牢固的挂载力以防止桁架的脱落，另一方面，底板、上底座和下底座之间采用活动连接，便于拆卸；同时采用旋转主轴连接底板与下底座，实现了桁架在陆地上的拆卸，避免了桁架在海面上不易拆卸的问题。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例提供的桁架与底座的连接示意图；
20.图2(a)是本实用新型实施例提供的底座与桩基相对位置的左视图；
21.图2(b)是本实用新型实施例提供的底座与桩基相对位置的后视图；
22.图2(c)是本实用新型实施例提供的底座与桩基相对位置的前视图；
23.图3是本实用新型实施例提供的下底座的三角形圆管示意图；
24.图4(a)是本实用新型实施例提供的底板的正面示意图；
25.图4(b)是本实用新型实施例提供的底板的侧面示意图；
26.图5是本实用新型实施例提供的上底座示意图；
27.本实用新型中所有相同的数字标记，代表相同的物理器件，具体包括如下标记：
[0028]1‑
电池箱；2
‑
北斗定位系统；3
‑
水泥桩基；4
‑
底板；5
‑
下底座；6
‑
上玻璃钢板；7
‑
下玻璃钢板。
具体实施方式
[0029]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0030]
如图1所示，本实用新型涉及的桁架应用于岛礁海洋环境，包括桁架支架、顶部接口和固定装置；桁架支架固定在基座上，顶部接口设置在桁架支架向海水方向延伸的一端，固定装置设置在桁架支架的另一端；其中，桁架支架的材质为碳纤维材料。桁架支架包括主梁、加强板和支撑杆；主梁有至少3根，主梁上设置有若干节点；主梁与支撑杆胶接，在节点处采用加强板紧固；在支撑杆与主梁的连接下，主梁间形成三角形或多边形结构，且沿着海水延伸的方向，主梁间形成的三角形或多边形面积逐渐减小。由于海滩岸海交界数米内存在堤坝、岩石、乱石滩和沙地等地质，因此，上述公开的桁架需要相应的固定装置对其固定。
[0031]
针对上述公开的桁架，本实用新型提供了一种固定桁架的底座，包括底板、下底座5和上底座；底板固定在桩基上，且连接所述下底座；固定下底座的底板一侧上设置有可旋转的转轴；下底座5为三角形圆管底座或多边形圆管底座，其中一根圆管与底板上的转轴套设，剩余圆管与底板活动连接；上底座的一侧与桁架的顶点紧固，其另一侧在对应的三角形圆管或多边形圆管的顶点处固定；
[0032]
其中，圆管底座的边数与桁架的主梁数目相等，且圆管底座的顶点位置与桁架的顶点位置相对应。
[0033]
优选地，下底座5为三角形圆管底座。
[0034]
优选地，桁架的主梁数目为3，所述底板呈背包形状，包括：底板主体、两个侧板和两个环形背带；底板主体的一侧用于固定下底座5，另一侧固定在桩基的第一侧面上；用于固定下底座5的主体一侧上设置有可旋转的转轴，正对转轴设置有固定销；在转轴两端点与固定销的连线之间均设置有插销栓；且转轴的两端点处也设置有挂耳；两个侧板位于主体两侧，固定在桩基第一侧面的相邻两个侧面；底板的两个环形背带与两个侧板连接，紧固除桩基第一侧面的剩余三个侧面；
[0035]
其中，使用时桩基的上表面安装有北斗定位系统和太阳能板，其下表面固定在地表内；三角形圆管底座中的一根圆管与转轴套设。
[0036]
优选地，上底座包括两块玻璃钢板，下玻璃钢板7成l型，上玻璃钢板6为平板；上玻璃钢板6和下玻璃钢板7采用螺栓带胶固定；下玻璃钢板7的l型内侧与桁架顶点固定，下玻璃钢板7的l型外侧与下底座5相固定。
[0037]
优选地，可旋转的转轴外径为50mm，内径为34mm的不锈钢管；在底板设置有插销栓和固定销的位置，三角形圆管底座靠近底板侧设置有对应的插销；在三角形圆管的三个顶点处设置有平面板，平面板与下玻璃钢板7的l型外侧相匹配。
[0038]
优选地，三角形圆管为不锈钢棒，直径为32mm，与转轴相连接的圆管轴长为1200mm，固定销长为360mm；插销栓的长度为160mm；三角形圆管在桩基上支持180
°
范围的旋转。
[0039]
优选地，桩基为水泥桩基3。
[0040]
优选地，上底座的上玻璃钢板6厚度为8mm，下玻璃钢板7的厚度为10mm；l型下玻璃钢板7与主梁接触的位置设置有深度为3mm的竖直凹槽。
[0041]
实施例
[0042]
如图1所示，本实施例中，桁架的主梁数目为3，桁架总体包括桁架支架、顶部接口和固定装置；电池箱1和北斗底座(北斗定位系统2安装于北斗底座)为附件结构；底座与电池箱1和北斗定位系统2间的位置关系如图2(a)、图2(b)和图2(c)所示，整体桁架与水泥桩基3连接情况如图1所示。
[0043]
三根主梁长度分为两种，分别为11.946m和12.193m，经过组装后，靠近顶部接口的主梁间三角形为边长0.1m的等腰三角形，靠近底座端的主梁间三角形为边长1m的等腰三角形，可以实现水平外伸11.65m和竖直高度为3.75m的效果，详细情况见图1。
[0044]
本实用新型中底座全部实用316l材质不锈钢，为了便于桁架的安装及拆卸，在底板4上设计旋转结构，旋转转轴采用外径50mm、内径34mm的不锈钢管制作，套设在旋转转轴内的三角形圆管以及固定销均采用直径为32mm的不锈钢棒制作，套设在旋转转轴内的圆管轴长为1200mm，固定销长为360mm，其他插销栓的长度为160mm。三角形圆管通过旋转转轴可以实现桁架在水泥基桩上的180
°
范围内的旋转；40mm厚的上、下挂耳(旋转转轴与底板的连接装置)和底板4正面的多个插销栓，一方面给桁架提供了牢固的挂载力以防止桁架脱落，另一方面上述提供的连接装置为可方便拆卸的活动接头。
[0045]
如图3所示，下底座5为三角形圆管底座，并通过竖直圆管与旋转转轴套设实现旋转功能，是重要的连接部件。图3显示了三角形圆管的主要尺寸。
[0046]
图4(a)和图4(b)显示了底板4的基本结构和尺寸，底板4通过膨胀螺栓固定于水泥桩基3上，并通过挂耳和旋转转轴为三角形圆管提供支撑。
[0047]
图5为上底座示意图；包括上玻璃钢板6和下玻璃钢板7，上玻璃钢板6的厚度为8mm，下玻璃钢板7的厚度为10mm；下玻璃钢板7与主梁接触的位置设置有3mm的浅槽。
[0048]
以下具体介绍底座各组成部件的制作及连接关系：
[0049]
底板4用不锈钢制作，与桩基1000mm*1000mm平面连接，通过直径ф32mm的销钉和m18的膨胀螺栓与水泥桩基3连接；底板4焊接保证尺寸准确、边缘平滑、均匀和无氧去皮。焊接后将各处焊渣清除干净，表面焊缝应打磨修平。
[0050]
上底座选用玻璃钢板制作，与桁架100mm*100mm平面连接，与并探测仪器连接；上玻璃钢板6与下玻璃钢板7之间胶接平整且无缝隙；胶接后采用螺栓将上玻璃钢板6和下玻璃钢板7连接，其中，上玻璃钢板6的厚度为8mm，下玻璃钢板7的厚度为10mm；制作过程中将桁架支架水平放置，在主梁与下玻璃钢板7接触的位置，在下玻璃钢板7上开3mm浅槽，将主梁的端面涂覆腻子放入浅槽中，然后再用腻子将缝隙填充；再将玻璃纤维布裁剪出一定尺寸，采用手糊的方式将上桁架的主梁与上底座整体连接，玻璃纤维布的搭接厚度为2mm；
[0051]
上底座与桁架支架间的连接：
[0052]
本实施例中桁架为碳纤桁架；首先用丙酮清洗上底座型材，然后将桁架的主梁(分别为a1、b1和c1)分别插入对应的3个上底座的预留槽(浅槽)中，桁架主梁与预留槽(浅槽)伸出的型材通过螺栓连接；然后再用玻璃纤维布将预留的型材与桁架底部包覆；如有空隙，则在空隙中塞入短纤维，然后灌入乙烯基脂树脂，保证浅槽中没有空隙。
[0053]
水泥桩基3与底板4的连接：
[0054]
底板4的单侧预埋铰链，铰链用铰销锁死；底板4的两侧通过焊接与底板的正面焊接；然后在底板4的背面用背带与耳板连接；底板4将整个水泥桩基3抱住。底板4的正面、两侧及背带采用膨胀螺栓固定锁死。
[0055]
综上所述，本实用新型提供的底座，其中底座中的底板4与桩基固定；下底座5与底板4通过旋转转轴可以实现下底座180
°
范围的旋转；下底座5与底板4之间的连接均采用活动连接装置，且上底座与桁架主梁相固定，上底座与下底座5在平面板的辅助下相互连接；一方面，给桁架提供了牢固的挂载力以防止桁架的脱落，另一方面，底板4、上底座和下底座5之间采用活动连接，便于拆卸；同时采用旋转主轴连接底板4与下底座5，实现了桁架在陆地上的拆卸，避免了桁架在海面上不易拆卸的问题。
[0056]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。