專利名稱：一種顯著增強(qiáng)帳篷抗風(fēng)能力的錨固系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯著增強(qiáng)帳篷抗風(fēng)能力的錨固系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
民政救災(zāi)帳篷和軍隊(duì)野營(yíng)帳篷，在搭建的時(shí)候都是利用若干根風(fēng)繩，一端系于帳 篷側(cè)支桿或側(cè)圍上部，另一端栓在嵌入地平面的地樁上，若干風(fēng)繩、地樁形成帳篷的錨固系 統(tǒng)。游牧民居住的牛毛帳篷的錨固方法類似，地樁的作用至關(guān)重要。牛毛帳篷的地樁一般 就地取材，采用木質(zhì)地樁，由于木材強(qiáng)度較低，在敲擊嵌入過程中容易破碎，若遇堅(jiān)硬土壤， 嵌入難度更大；且木質(zhì)地樁長(zhǎng)時(shí)間在潮濕土壤中容易腐爛，因此木地樁的使用壽命短。
民政與軍隊(duì)帳篷的地樁多采用金屬制作，如螺紋鋼、角鋼等。與木質(zhì)地樁相比，強(qiáng) 度和使用壽命大大提高，是一次技術(shù)跨越。然而，采用金屬材料后，如何進(jìn)一步提高地樁的 錨固力，很少有人關(guān)注。各帳篷廠商配套的地樁附件產(chǎn)品，不僅樣式雷同，而且規(guī)格也千篇 一律，缺乏技術(shù)創(chuàng)新，這與實(shí)際需要很難適應(yīng)。因?yàn)檫@些帳篷空間遠(yuǎn)比牛毛帳篷高，承受的 風(fēng)力更大，例如，在青藏高原的牧區(qū)，風(fēng)力很大，出現(xiàn)大風(fēng)強(qiáng)風(fēng)的頻率高，空間高大的帳篷很 容易被吹翻；牧民非?？粗匦滦蛶づ竦目癸L(fēng)能力，傳統(tǒng)牛毛帳篷空間低矮的構(gòu)造(四周篷 圍高僅0. 8 1. 2m)，主要是為了抗風(fēng)，增強(qiáng)帳篷的穩(wěn)固性；再如，四川汶川地震后，在高原 河谷的重災(zāi)區(qū)使用的民政救災(zāi)帳篷，經(jīng)常被突如其來(lái)的大風(fēng)刮翻。這些事例說明，進(jìn)一步提 高地樁的錨固力，為帳篷居住者營(yíng)造一個(gè)更加穩(wěn)固、安全的居住空間，是具有十分重要的現(xiàn) 實(shí)意義的。 在技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行的前提下，地樁的錨固力越大，對(duì)于增強(qiáng)帳篷的穩(wěn)固性總是有利 的，那是因?yàn)?)、帳篷搭建地點(diǎn)具有很大的不確定性，而地質(zhì)土壤的松軟度差異可能很大。 牧民逐水草而居，"隨遇而安"，災(zāi)難發(fā)生后，優(yōu)先尋找"棲生之地"，不會(huì)太多在意土質(zhì)。2)、 使用時(shí)間具有不確定性，風(fēng)力也變幻無(wú)常。災(zāi)難發(fā)生后，立即需要救災(zāi)帳篷；部隊(duì)野營(yíng)帳篷 搭建因訓(xùn)練或戰(zhàn)爭(zhēng)需要。3)、氣候的復(fù)雜性，如風(fēng)和日麗、細(xì)雨綿綿或風(fēng)雨交加都可能遇到。 上述不確定性和多變性可能使地樁的錨固力隨時(shí)、隨地發(fā)生很大的變化。如，即使選擇土壤 密實(shí)錨固力強(qiáng)的地方搭建帳篷，當(dāng)遇風(fēng)雨交加天氣，樁孔浸泡錨固力下降，帳篷的穩(wěn)固性及 居住者的安全均會(huì)受到嚴(yán)峻考驗(yàn)，因此，盡量提高錨固系統(tǒng)中的地樁自身錨固力，防范于未 然，對(duì)于保障帳篷居住者的安全總是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種顯著增強(qiáng)帳篷抗風(fēng) 能力的錨固系統(tǒng)，該錨固系統(tǒng)無(wú)需改變地樁形狀、重量和成本，通過科學(xué)合理的安裝，就能 顯著提高帳篷在使用過程中的抗風(fēng)能力，保障帳篷居住者的安全，為帳篷居住者營(yíng)造一個(gè) 更加穩(wěn)固、安全的居住空間；且節(jié)約了成本，經(jīng)濟(jì)且有效。 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種顯著增強(qiáng)帳篷抗風(fēng)能力的錨固系統(tǒng)， 主要由安裝在地平面上的地樁、以及一端固定在地樁上的風(fēng)繩構(gòu)成，所述地樁的縱向中心
3線與地平面的夾角a取值范圍為85。 95° 。 上述夾角a取值在85° 95°內(nèi)可任意變化，當(dāng)夾角a為90°時(shí)，即地樁垂直 嵌入地平面時(shí)，拉拔力處于最高，當(dāng)夾角a從90°減小為85°或增大為95。時(shí)，拉拔力降 低不明顯，所以，在安裝時(shí)地樁的縱向中心線與地平面的夾角a取值范圍為85。 95° 。
若因現(xiàn)場(chǎng)原因，地樁不得已略微傾斜，也應(yīng)盡量保證地樁的縱向中心線的水平投 影線和風(fēng)繩的水平投影線位于同一條直線上，即地樁縱向中心線在地平面的投影與風(fēng)繩在 地平面的投影線重合，此時(shí)地樁可承受的拉拔力最大。 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述地樁采用角鋼制成，安裝時(shí)角鋼的直角外側(cè)朝向 帳篷。在角鋼的直角外側(cè)朝向帳篷的情況下，地樁的拉拔力為最大，是最有利的地樁嵌入方 位，考慮到現(xiàn)場(chǎng)原因，當(dāng)打入地樁方位在最有利方位±5°變動(dòng)時(shí)，拉拔力處于最高的范圍， 這是帳篷安裝時(shí)打入地樁方位的最佳選擇。 上述角鋼地樁的直角外側(cè)朝向帳篷指嵌入地平面的角鋼地樁，其直角外側(cè)朝向 帳篷一邊，且風(fēng)繩在地平面的投影延長(zhǎng)線平分該直角。 角鋼地樁的直角內(nèi)側(cè)朝向帳篷指嵌入地平面的角鋼地樁，其直角內(nèi)側(cè)朝向帳篷 一邊，且風(fēng)繩在地平面的投影線平分該直角。 地樁拉拔力的定義對(duì)打入地平面的地樁，以某種角度施以拉力，當(dāng)拉力較小時(shí)， 地樁牢固不動(dòng)；隨著拉力逐漸增大，地樁仍然穩(wěn)固；當(dāng)增大至某一數(shù)值時(shí)，地樁松動(dòng)，可承 受的拉力迅速降低，錨固作用失效。通過拉力傳感器實(shí)測(cè)出來(lái)的地樁可承受拉力最大值稱 為地樁拉拔力。該數(shù)值反映了嵌入地平面的地樁可以承受的不被拔出的最大拉拔力。
綜上所述，本發(fā)明的有益效果是傳統(tǒng)的帳篷搭建過程中安裝錨固系統(tǒng)時(shí)，錨固 系統(tǒng)中的地樁嵌入地平面具有很大的隨意性，大多憑經(jīng)驗(yàn)、感覺和習(xí)慣，使地樁與地平面呈 45° 60°傾角，且地樁的嵌入方位也具有很大隨意性。本發(fā)明通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)，提出了拉拔 力最大時(shí)的地樁嵌入角度和方位，提出無(wú)需改變地樁形狀、重量，就能顯著增強(qiáng)帳篷在使用 過程中的抗風(fēng)能力的安裝方法，保障了帳篷居住者的安全，為帳篷居住者營(yíng)造一個(gè)更加穩(wěn) 固、安全的居住空間；且節(jié)約了成本，經(jīng)濟(jì)和有效。


圖1為本發(fā)明中錨固系統(tǒng)的連接示意圖； 圖2為本發(fā)明中地樁的縱向中心線與地平面夾角示意圖； 圖3為本發(fā)明中地樁嵌入地平面角度對(duì)地樁拉拔力的影響示意圖； 圖4為本發(fā)明中地樁嵌入地平面方位對(duì)地樁拉拔力的影響示意圖； 圖5為本發(fā)明中角鋼地樁的直角內(nèi)側(cè)朝向帳篷時(shí)的連接示意圖； 圖6為本發(fā)明中角鋼地樁的直角外側(cè)朝向帳篷時(shí)的連接示意圖。 附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱1-地樁；2_風(fēng)繩；3_地平面；4_帳篷。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不
僅限于此。
實(shí)施例
人們搭建帳篷4時(shí)的固定方式都是利用若干根風(fēng)繩2，一端系于帳篷4側(cè)支桿或側(cè) 圍上部，另一端栓在嵌入地平面3的地樁1上，若干風(fēng)繩2和地樁1形成帳篷4的錨固系統(tǒng)， 如圖1所示。帳篷4在使用過程中的穩(wěn)固性在很大程度上取決于錨固系統(tǒng)中地樁1的拉拔 力，當(dāng)從垂直方向向上施以拉力測(cè)得的地樁1拉拔力稱為垂直拉拔力；當(dāng)從水平方向施以 拉力測(cè)得的地樁l拉拔力稱為水平拉拔力。當(dāng)從與水平方向呈45。斜拉地樁l測(cè)得的拉拔 力稱為傾斜拉拔力，該值更具有代表性，本發(fā)明所涉及的地樁1拉拔力均為傾斜拉拔力，因 為在絕大多數(shù)情況下，帳篷風(fēng)繩2與地平面3的傾角為45°左右。 帳篷4 一般通過風(fēng)繩2由8 12個(gè)地樁1從不同方向來(lái)錨固，以抵御各種不確定 風(fēng)向來(lái)風(fēng)吹襲。當(dāng)帳篷4受到大風(fēng)吹襲時(shí)，一般由處于上風(fēng)向的幾個(gè)地樁1共同受力拉拽。 每個(gè)地樁1的拉拔力越大，則帳篷4的抗風(fēng)能力越強(qiáng)。 由于帳篷4在使用過程中的穩(wěn)固性在很大程度上取決于錨固系統(tǒng)中的地樁1拉拔 力，而地樁1拉拔力的大小又取決于地樁1嵌入地平面3的角度和方位，為了總結(jié)出地樁1 嵌入地平面3的最佳角度和方位，首先進(jìn)行的是地樁1嵌入地平面的角度對(duì)拉拔力的影響 實(shí)驗(yàn)。 該實(shí)驗(yàn)在相同地平面、相同的40角鋼地樁1、打入深度相同，僅地樁1嵌入地平面 3的角度不同，即地樁1的縱向中心線與地平面3的夾角a不同的情況下進(jìn)行，地樁1的 縱向中心線與地平面3夾角示意圖如圖2所示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖3所示。圖3中的橫坐標(biāo)表 示夾角a的取值，縱坐標(biāo)表示地樁l拉拔力大小，單位為kg。從該圖可以看出，地樁l垂 直打入地平面3時(shí)，即夾角a為90°時(shí)，可承受的斜拉拔力最大，當(dāng)夾角a從90°減小為 85°或增大為95。時(shí)，拉拔力變化不明顯，隨著夾角a繼續(xù)減少或增大，拉拔力迅速降低， 當(dāng)夾角a降為60°或增大為120。時(shí)，拉拔力降低了57%。該實(shí)測(cè)結(jié)果證明帳篷使用者憑 經(jīng)驗(yàn)傾斜打樁的方法是不科學(xué)的。 從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得知當(dāng)?shù)貥?與地平面3的夾角a為90° ，即地樁1垂直 嵌入地平面3時(shí)，地樁1拉拔力為最大，當(dāng)夾角a取值在85° 95°范圍內(nèi)變化時(shí)，即近似 于垂直嵌入時(shí)，地樁1拉拔力變化不明顯，地樁1拉拔力處于最高的范圍。所以，帳篷安裝 者應(yīng)盡量保證地樁1的縱向中心線與地平面3的夾角a的取值在85° 95°的范圍內(nèi)。
若因現(xiàn)場(chǎng)原因，地樁1不得已略微傾斜，也應(yīng)保證地樁1的縱向中心線的水平投影 線和風(fēng)繩2的水平投影線位于同一條直線上，即地樁1縱向中心線在地平面3的投影與風(fēng) 繩3在地平面3的投影線重合，此時(shí)地樁1可承受的拉拔力最大。
然后進(jìn)行的地樁1嵌入地平面3的方位對(duì)拉拔力的影響實(shí)驗(yàn)。
由于生產(chǎn)廠家配置的地樁1大多采用角鋼制成，所以地樁1嵌入地平面3的方位 對(duì)拉拔力的影響也很重要。本實(shí)驗(yàn)中的地樁1采用角鋼，且實(shí)驗(yàn)在相同土壤條件、相同打入 深度，地樁1垂直嵌入地平面3，僅地樁1的規(guī)格和嵌入地平面3的方位不同的情況下進(jìn)行， 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖4所示。圖4中的橫坐標(biāo)表示兩種規(guī)格的地樁l，縱坐標(biāo)表示地樁1斜拉拔 力實(shí)測(cè)結(jié)果，單位為kg，從該圖可以看出，對(duì)于40角鋼地樁l，當(dāng)以"直角內(nèi)側(cè)朝向帳篷"嵌 入時(shí)，如圖5所示，其斜拉拔力為221kg，當(dāng)以"直角外側(cè)朝向帳篷"嵌入時(shí)，如圖6所示，其 斜拉拔力提高為264kg，增加了 19.5% ;對(duì)于30角鋼地樁1，當(dāng)以"直角內(nèi)側(cè)朝向帳篷"嵌 入時(shí)，其斜拉拔力為206kg，當(dāng)以"直角外側(cè)朝向帳篷"嵌入時(shí)，其斜拉拔力提高為256kg，增 加了 24. 3%。該實(shí)測(cè)結(jié)果證明地樁1采用科學(xué)合理的方位嵌入地平面3，在不增加地樁1
5成本的情況下，可使地樁1的拉拔力(帳篷的抗風(fēng)能力)提高20%左右。
進(jìn)一步的科學(xué)實(shí)測(cè)表明，以"直角內(nèi)側(cè)朝向帳篷"嵌入時(shí)，地樁1的拉拔力最??；以 "直角外側(cè)朝向帳篷"嵌入時(shí)，地樁1的拉拔力最大，是最有利方位，偏離該方位的角度越大， 拉拔力降低越明顯?？紤]到現(xiàn)場(chǎng)原因，地樁1嵌入方位允許在上述最有利的方位士5。變 動(dòng)，當(dāng)在上述范圍變動(dòng)時(shí)，地樁1拉拔力變化不大，地樁1拉拔力處于最高的范圍，這是帳篷 4安裝時(shí)采用角鋼地樁1嵌入地平面3方位的最佳選擇。
如上所述，便可較好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
一種顯著增強(qiáng)帳篷抗風(fēng)能力的錨固系統(tǒng)，主要由安裝在地平面(3)上的地樁(1)、以及一端固定在地樁(1)上的風(fēng)繩(2)構(gòu)成，其特征在于，所述地樁(1)的縱向中心線與地平面(3)的夾角α取值范圍為85°～95°。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顯著增強(qiáng)帳篷抗風(fēng)能力的錨固系統(tǒng)，其特征在于，所述 夾角a為90° 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顯著增強(qiáng)帳篷抗風(fēng)能力的錨固系統(tǒng)，其特征在于，所述 地樁(1)的縱向中心線的水平投影線和風(fēng)繩(2)的水平投影線位于同一條直線上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種顯著增強(qiáng)帳篷抗風(fēng)能力的錨固系統(tǒng)，其特征在于， 所述地樁(1)采用角鋼制成，且角鋼的直角外側(cè)朝向帳篷(4)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種顯著增強(qiáng)帳篷抗風(fēng)能力的錨固系統(tǒng)。該錨固系統(tǒng)主要由安裝在地平面上的地樁、以及一端固定在地樁上的風(fēng)繩構(gòu)成，所述地樁的縱向中心線與地平面的夾角α取值范圍為85°～95°，且地樁的縱向中心線的水平投影線和風(fēng)繩的水平投影線位于同一條直線上；當(dāng)?shù)貥恫捎媒卿撝瞥蓵r(shí)，角鋼的直角外側(cè)朝向帳篷。本發(fā)明無(wú)需改變地樁形狀、重量，就能顯著提高帳篷在使用過程中的抗風(fēng)能力，按照本發(fā)明打入地樁安裝帳篷，其錨固力比隨意或憑經(jīng)驗(yàn)安裝至少可提高50～120％，可為帳篷居住者營(yíng)造一個(gè)更加穩(wěn)固、安全的居住空間；且節(jié)約了成本，經(jīng)濟(jì)和有效。
文檔編號(hào)E04H15/62GK101718155SQ20091022470
公開日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月9日
發(fā)明者張麗麗, 王清遠(yuǎn), 蔣文濤, 趙祥, 黃鷺紅, 龍恩深 申請(qǐng)人:四川大學(xué)