CN110124288B - 用于攀冰训练的人造冰壁及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于攀冰训练的人造冰壁及其制作方法，包括混凝土墙体、海绵冰层和表层冰层，所述海绵冰层由设置在混凝土墙体上的海绵吸水结冰而成，并且通过挂钩固定防倒杆，表层冰层由喷洒在表面的水或自然下落的雪结冰而成。本发明通过建造混凝土墙体，布置海绵块并使海绵吸水，利用冬天的低温天气，快速结成较厚的冰层，防倒杆可防止冰层脱落，本发明结构简单，可在冬天快速形成人造冰壁，便于开展攀冰运动，可在学校内建设，便于开展攀冰训练和比赛。

Description

用于攀冰训练的人造冰壁及其制作方法

技术领域

本发明属于冰雪运动器材技术领域，具体涉及一种用于攀冰训练的人造冰壁及其制作方法。

背景技术

攀冰由攀岩运动发展而来，是攀登高山、雪山的必修科目，更是登山运动的基本技能之一。目前攀的冰主要分自然冰，分为冰瀑和冰挂两种。攀冰是一项借助于装备、器械而进行的运动。攀冰这项曾经被视为专业运动员才能从事的极限运动，由于近年众多冰瀑、冰壁的开发，以及攀冰装备的不断进步，已经变得容易入门，成为众多户外运动爱好者心仪的最新冬季时尚运动，以它独特的新酷装备、童话世界般的活动环境、刺激的身心感受，成为冰瀑上的芭蕾。

70年代以前，冰壁攀登一直是登山探险中难以逾越的障碍，许多登山家就因为在攀登过程中遇到冰壁而功亏一篑。60年代末欧洲一些登山者针对这一难题，根据多年积累的经验发明了小冰镐附带锯齿状镐头以及带坚硬前刺的冰爪。许多登山者使用这些改进的新装备到处寻找冰壁进行攀登，在他们攀登冰壁的同时进一步改进装备和技术。现代攀冰技术被欧洲的登山家和到欧洲攀冰的美国登山家推向一个新的台阶，他们开创了许多非常困难的攀登路线，使得冰雪攀登技术越来越高。攀冰比赛在欧美也逐渐盛行起来。

攀冰运动的场地为野外雪山中天然形成的冰壁，要开展攀冰运动训练需要长途跋涉到野外，经费非常高，而且野外自然情况复杂，雪山地区自然灾害频发，非常危险，难以组织训练，也不适合作为运动比赛场地。所以目前的条件下无法在大学组织攀冰训练，也无法让攀冰运动作为一个正规的可以公平评价的运动项目，无法作为冬奥会的运动项目。所以，要使攀冰运动发展为可有效训练和公平比赛的项目，需要有合适的人造场地。

发明内容

为了解决攀冰运动难以安全开展训练和比赛的问题，本发明提供了一种用于攀冰训练的人造冰壁及其制作方法，可建造在大学体育场，在冬季人为制造冰壁用于开展攀冰训练，而且人造冰壁各区域冰壁形态相对一致，可以适用于开展攀冰比赛。

本发明通过下述技术方案来实现。一种用于攀冰训练的人造冰壁，包括混凝土墙体、海绵冰层和表层冰层，所述海绵冰层由设置在混凝土墙体上的吸水材料吸水结冰而成，表层冰层由喷洒在表面的水或自然下落的雪结冰而成。

一种用于攀冰训练的人造冰壁制作方法，混凝土墙体浇注在混凝土基础上，混凝土墙体的墙面上埋设多排海绵支撑钢筋，海绵支撑钢筋水平排布，混凝土墙体的墙面上还预留横向水管安装槽，横向水管安装槽中安装注水管，注水管上均有排布注水孔，多根注水管依次连接在一起，混凝土墙体的顶部设有一排挂钩，混凝土墙体的顶部还设有安全绳固定架，海绵块放置在海绵支撑钢筋上，使得混凝土墙体的墙面上排布一层海绵块，防倒杆的上端钩子挂在挂钩上，防倒杆压住海绵块，混凝土墙体上方还安装喷雾管支架，喷雾管支架上安装固定滑块，通过固定滑块固定喷雾管，喷雾管上均匀布置一排用于喷水的雾化喷头，在低于零摄氏度的天气条件下，布置好海绵块后，注水管连接自来水管，向海绵块注水，海绵块吸水饱和后，海绵块中的水由于受到空气环境中的低温作用而结冰形成海绵冰层，然后喷雾管连接自来水，通过喷雾管的雾化喷头向海绵冰层表面喷淋小水滴，喷淋的小水滴不断结冰从而形成表层冰层。

进一步优选，所述海绵块的一面做成各种凹凸不平的造型，可使冰壁呈现不同的形态。

进一步优选，在混凝土墙体的墙面上通过钢钉和压条安装魔术贴，海绵块靠墙体的一面也设置魔术贴，海绵块通过魔术贴与混凝土墙体贴合固定在一起。

进一步优选，喷雾管支架包括两根平行的导杆，这两根导杆的表面作防冰处理，固定滑块可在导杆上移动，并通过螺钉固定，使得喷雾管的位置可调节。

进一步优选，所述喷雾管支架上安装直线导轨机构，直线导轨机构通过直线电机驱动，固定滑块安装在直线导轨机构上，通过直线电机驱动，使喷雾管在直线导轨机构上运动，通过控制喷雾管的运动快慢轨迹可使表面冰层的形状变化。

进一步优选，所述注水管的进水口位于最高处，注水管的最低处设置排水阀，在日常情况下可以排空注水管的水防止结冰堵塞，需要制作冰壁时，可以直接接入自来水向海绵注水。

进一步优选，海绵块吸水饱和后，所述注水管的进水切断，或者调低进水水压，注水管的进水状态变为滴水，保证海绵块与混凝土墙体之间不会存在空隙，滴入的水逐渐结冰后注水管被冰堵住，这时再切断注水管的进水。注水管是否结冰堵住可通过检测水压来判断，当水压明显升高时则认为已经被堵住。

本发明的有益效果：通过建造混凝土墙体，布置海绵块并使海绵吸水，利用冬天的低温天气，快速结成较厚的冰层，防倒杆可防止冰层脱落，并在海绵块形成的冰层上继续结冰形成表层冰层，采用喷雾的方式逐渐结冰，冰层与海绵冰层的结合性好，不会存在明显界面导致攀冰过程中脱落。防倒杆结构简单，利用力学原理起到防倒作用，而且取下防冰，融冰后可将防倒杆和海绵块收起保存。海绵块可做成各种不同的表面形状，可形成不同类型的冰壁。本发明结构简单，可在冬天快速形成人造冰壁，便于开展攀冰运动，可在学校内建设，便于开展攀冰训练和比赛，甚至使攀冰运动进入冬奥项目在技术条件上成为可能。

附图说明

图1是本发明中人造冰壁的基础墙体示意图；

图2是本发明中安装海绵后的示意图；

图3是本发明中防倒杆示意图；

图4是本发明中喷雾管安装示意图。

图5是本发明中人造冰壁示意图。

图6是本发明中进一步改进的人造冰壁示意图。

图7是海绵块做表面造型的示意图。

图中：1-混凝土墙体、2-注水管、3-海绵支撑钢筋、4-挂钩、5-安全绳固定架、6-安全护栏、7-海绵块、8-防倒杆、9-喷雾管支架、10-固定滑块、11-喷雾管、12-雾化喷头、13-海绵冰层、14-表层冰层、15-魔术贴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步详细阐明本发明。

一种用于攀冰训练的人造冰壁，如图5所示，包括混凝土墙体1、海绵冰层13和表层冰层3，混凝土墙体1浇注在混凝土基础上，混凝土墙体1的墙面上埋设如图1所示的多排海绵支撑钢筋3，海绵支撑钢筋3水平排布，混凝土墙体1的墙面上还预留横向水管安装槽。横向水管安装槽中安装注水管2，注水管2上均有排布注水孔，多根注水管2依次连接在一起，并且注水管2的进水口位于最高处，注水管2的最低处设置排水阀，在日常情况下可以排空注水管2的水防止结冰堵塞，需要制作冰壁时，可以直接接入自来水向海绵注水。混凝土墙体1的顶部设有一排挂钩4，混凝土墙体1的顶部还设有安全绳固定架5，海绵块7放置在海绵支撑钢筋3上，使得混凝土墙体1的墙面上排布一层海绵块7，如图3所示的防倒杆8的上端钩子挂在挂钩4上，防倒杆8压住海绵块7，如图4所示，混凝土墙体1上方还安装喷雾管支架9，喷雾管支架9上安装固定滑块10，通过固定滑块10固定喷雾管11，喷雾管11上均匀布置一排用于喷水的雾化喷头12，在低于零摄氏度的天气中(我国东北冬天平均气温低于零摄氏度)，布置好海绵块7后，注水管2连接自来水管，向海绵块7注水，海绵块吸水饱和后，关闭切断注水管2的进水，海绵块7中的水由于受到空气环境中的低温作用而结冰形成海绵冰层13，然后喷雾管11连接自来水，通过喷雾管11的雾化喷头12向海绵冰层13表面喷淋小水滴，喷淋的小水滴不断结冰从而形成表层冰层，这样就得到了人造冰壁。人造冰壁形成后关闭喷雾管11的雾化喷头12。

海绵块7吸水饱和后，所述注水管2的进水切断，或者调低进水水压，注水管的进水状态变为滴水，保证海绵块7与混凝土墙体1之间不会存在空隙，滴入的水逐渐结冰后注水管被冰堵住，这时再切断注水管的进水。注水管2是否结冰堵住可通过检测水压来判断，当水压明显升高时则认为已经被堵住。

如果直接在混凝土墙体1上喷水形成冰层，难以快速形成较厚的冰层，而且形成的冰层在攀冰过程中，冰镐敲击下容易脱落，不能保证安全。通过海绵块7吸水，可以快速形成厚厚的冰层，而且形成的冰层由于防倒杆8的作用，不会在攀冰过程中脱落翻倒，防倒杆8的结构如图3所示，结构简单，由于防倒杆8的上端挂在挂钩4上，即使冰层与混凝土墙体1之间存在裂纹间隙也不会翻倒脱落。而且防倒杆8结构非常简单，融冰之后可以将防倒杆8和海绵块7收起储存于室内避免夏季暴晒，保护好防倒杆8和海绵块7，可以来年继续使用。

采用海绵块7的另一个作用就是，可以将海绵块7的一面做成各种凹凸不平的造型，这样形成的冰壁也可以呈现不同的形态而不是单纯的光面冰壁，如图7所示。

如图6所示，为了使海绵块7与混凝土墙体1的结合力更强，在混凝土墙体1的墙面上通过钢钉和压条安装魔术贴15，海绵块7靠墙体的一面也设置魔术贴，海绵块7通过魔术贴与混凝土墙体1贴合固定在一起。

进一步的，喷雾管支架9包括两根平行的导杆，这两根导杆的表面作防冰处理，如采用疏水涂层表面处理防止表层结冰，或者安装遮雨棚遮挡雨雪，固定滑块10可在导杆上移动，并通过螺钉固定，使得喷雾管11的位置可调节。或者喷雾管支架9上安装直线导轨机构，直线导轨机构通过直线电机驱动，固定滑块10安装在直线导轨机构上，通过直线电机驱动，使喷雾管11在直线导轨机构上运动，通过控制喷雾管11的运动快慢轨迹可使表面冰层14的形状变化。

为保证攀冰登顶站立安全，混凝土墙体1顶部设有安全护栏6，为方便上下，混凝土墙体1的两侧可设置楼梯台阶。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种用于攀冰训练的人造冰壁制作方法，其特征是：混凝土墙体浇注在混凝土基础上，混凝土墙体的墙面上埋设多排海绵支撑钢筋，海绵支撑钢筋水平排布，混凝土墙体的墙面上还预留横向水管安装槽，横向水管安装槽中安装注水管，注水管上均有排布注水孔，多根注水管依次连接在一起，混凝土墙体的顶部设有一排挂钩，混凝土墙体的顶部还设有安全绳固定架，海绵块放置在海绵支撑钢筋上，使得混凝土墙体的墙面上排布一层海绵块，防倒杆的上端钩子挂在挂钩上，防倒杆压住海绵块，混凝土墙体上方还安装喷雾管支架，喷雾管支架上安装固定滑块，通过固定滑块固定喷雾管，喷雾管上均匀布置一排用于喷水的雾化喷头，在低于零摄氏度的天气条件下，布置好海绵块后，注水管连接自来水管，向海绵块注水，海绵块吸水饱和后，海绵块中的水由于受到空气环境中的低温作用而结冰形成海绵冰层，然后喷雾管连接自来水，通过喷雾管的雾化喷头向海绵冰层表面喷淋小水滴，喷淋的小水滴不断结冰从而形成表层冰层；所述海绵块的一面做成各种凹凸不平的造型，使冰壁呈现不同的形态。

2.根据权利要求1所述用于攀冰训练的人造冰壁制作方法，其特征是：在混凝土墙体的墙面上通过钢钉和压条安装魔术贴，海绵块靠墙体的一面也设置魔术贴，海绵块通过魔术贴与混凝土墙体贴合固定在一起。

3.根据权利要求1所述用于攀冰训练的人造冰壁制作方法，其特征是：喷雾管支架包括两根平行的导杆，这两根导杆的表面作防冰处理，固定滑块可在导杆上移动，并通过螺钉固定，使得喷雾管的位置可调节。

4.根据权利要求1所述用于攀冰训练的人造冰壁制作方法，其特征是：所述喷雾管支架上安装直线导轨机构，直线导轨机构通过直线电机驱动，固定滑块安装在直线导轨机构上，通过直线电机驱动，使喷雾管在直线导轨机构上运动，通过控制喷雾管的运动快慢轨迹可使表面冰层的形状变化。

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