CN216752914U - 一种宜机化塑料大棚 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了属于设施农业建筑设计领域的一种宜机化塑料大棚；为两侧墙提供支撑的拱杆插入地下，两侧的拱杆均向内侧倾斜，且上端均使用拱连接管接头相连；侧墙沿大棚的长度方向设置，且安装在拱杆的外侧；两侧的拱杆和拱连接管接头组成一组大棚拱杆骨架；沿大棚长度方向设置的地拉杆、侧拉杆和顶拉杆均使用钢丝夹与拱杆固定；两面山墙设置在侧墙两端的大棚拱杆骨架外；两面山墙下方均设有两组折叠门以及线型导轨，两面山墙下方均设有两组折叠门。本实用新型解决了传统农业大棚内部空间小、机械化操作不便的问题；采用多种形式优化大棚的抗风构造，能提高建筑稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属于设施农业建筑设计领域，具体为一种宜机化塑料大棚。
背景技术
日光温室、塑料大棚是我国两种主要的园艺设施类型，尤其是塑料大棚在我国南方地区使用广泛，具有安装简单、建造工期短、使用成本低等优点，能有效的进行春提前、秋延后的作物栽培。塑料大棚经过多年的使用，目前已经发展形成了多种系列的标准与规范。
塑料大棚主要由标准化镀锌管制成的拱杆、拉杆等棚杆经卡具、套管等连接件组装而成，覆盖薄膜并固定，可有效的提高土地利用率，并为作物提供一个适宜的环境。然而目前塑料大棚还存在着许多问题；塑料大棚所使用的门多为单扇平开门，门洞较小，大部分农业机械进出困难，另外塑料大棚规格一般为：跨度6～8m，肩高1.8～2m，脊高3.3～3.5m，棚内空间小，农业机械在大棚内作业空间有限、无法调头、使用效率低的问题非常突出，极大限制了农业生产效率的提升和生产效益的增加。
针对上述问题，本实用新型在分析农业作业需求的基础上，基于宜机化农艺措施开展了宜机化设施结构设计，消除农机装备在塑料大棚内作业的限制，在提高设施园艺机械化水平的基础上，避免设施园艺农机装备研发而带来的高昂成本。
实用新型内容
本实用新型解决现有塑料大棚无法满足机械作业需求的问题，提供了一种宜机化塑料大棚。在参阅相关规范和标准的基础上，开发适度大型化、宜机化和标准化建造的新型大棚，解决传统农业大棚内部空间小、机械化操作不便的问题，其特征在于，包括：拱管用拱连接管接头、拱杆、地拉杆、侧拉杆、顶拉杆、合页、万向滑轮和线型导轨，其中为两侧墙提供支撑的拱杆插入地下，两侧的拱杆均向内侧倾斜，且上端均使用拱连接管接头相连；侧墙沿大棚的长度方向设置，且安装在拱杆的外侧；两侧的拱杆和拱连接管接头组成一组大棚拱杆骨架；沿大棚长度方向设置的地拉杆、侧拉杆和顶拉杆均使用钢丝夹与拱杆固定；
两面山墙设置在侧墙两端的大棚拱杆骨架外；两面山墙下方均设有两组折叠门以及线型导轨，两面山墙下方均设有两组折叠门，每组折叠门中设有使用合页相连的扇折叠门，折叠门非合页侧的下方设有在线型导轨上滑动的万向滑轮。
所述侧墙和山墙均使用塑料薄膜，且折叠门外覆盖有同样的塑料薄膜。
所述大棚拱杆骨架每隔两榀拱杆安装一道M形架。
所述M形架的两侧分别固接于两根的拱杆的屋面下方。
在所述大棚内的空间中，等间距设有至少两垄，垄向与大棚的走向相同。
本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型中的大棚的跨度、高度进一步的提高，为农业机械在棚内工作提供了有效的空间。
2、塑料大棚两侧山墙进出口采用折叠门，其高度与宽度满足农机装备需求，方便机械进出需求。
3、大棚的稳定性强，并且棚面曲线设计合理。
4、虽然增加了大棚跨度与高度，但是采用了多种拉杆和压杆，增加了拱架的支撑力，而建造成本没有很大的增加。
附图说明
图1为本实用新型一种宜机化塑料大棚实施例中塑料大棚的结构示意图；
图2为本实用新型一种宜机化塑料大棚实施例中塑料大棚的山墙结构示意图；
图3为本实用新型一种宜机化塑料大棚实施例中塑料大棚屋面圆弧的确定方法；
图4为图3在区域X的局部放大图。
其中：1a-拱连接管接头；1-拱杆；2-地拉杆；3-侧拉杆；4-顶拉杆；5-M形架；6-合页； 7-万向滑轮；8-线型导轨。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1和图2所示的宜机化塑料大棚，包括：拱管用拱连接管接头1a、拱杆1、地拉杆2、侧拉杆3、顶拉杆4、合页6、万向滑轮7和线型导轨8，其中为两侧墙提供支撑的拱杆1插入地下，两侧的拱杆1均向内侧倾斜，且上端均使用拱连接管接头1a相连；侧墙沿大棚的长度方向设置，且安装在拱杆1的外侧；两侧的拱杆1和拱连接管接头1a组成一组大棚拱杆骨架；沿大棚长度方向设置的地拉杆2、侧拉杆3和顶拉杆4均使用钢丝夹与拱杆1固定。
两面山墙设置在侧墙两端的大棚拱杆骨架外，且与侧墙围成密封的大棚；两面山墙下方均设有两组折叠门以及线型导轨8，两面山墙下方均设有两组折叠门，每组折叠门中设有使用合页6相连的若干扇折叠门，折叠门非合页侧的下方设有在线型导轨8上滑动的万向滑轮7；从而使得进入口的山墙折叠门满足不同尺寸的机械的进出需求；在大棚内的空间中，等间距设有 n条垄，垄向与大棚的走向相同。
在本实施例中，侧墙和山墙均使用塑料薄膜，且折叠门外覆盖有同样的塑料薄膜。
在本实施例中，两组折叠门分别为一组四扇的折叠门和一组两扇的折叠门；
在本实施例中，大棚拱杆骨架每隔两榀拱杆(拱间距1m)安装一道M形架5，具体的安装方式为：两侧的拱杆1的屋面下方固接有M形架5。
宜机化塑料大棚的设计方法包括：
步骤A、根据机械化栽培模式筛选农机作业装备；
步骤B、根据农机作业装备和农艺需求确定宜机化垄型及参数，以及侧墙高度CP；并确定大棚跨度；
步骤C、假定塑料大棚肩部圆弧圆心角，以及屋面圆弧半径；
步骤D、初步设计塑料大棚剖面；
步骤E、大棚结构为两侧对称的带肩拱圆型屋面，每一侧由单根完整钢管进行支撑，两侧的两根钢管在屋脊处使用拱连接管接头1a相连；因此为了检验上述是否满足塑料大棚构造要求，对标准化生产的单根完整钢管的长度进行检验，即单根完整钢管是否大于大棚钢管地下埋深、侧墙、肩部以及屋面长度的综合约束，若不满足，调整β和/或R后重复步骤C～步骤D；若满足，进入步骤F；
步骤F、右侧按同样方法构成塑料大棚屋面曲线，初步完成塑料大棚剖面设计；随后确定塑料大棚的构造参数；
步骤G、对塑料大棚骨架拱杆和拉杆组装方式进行设计，完善塑料大棚山墙设计；最后对检验上述结构基本满足管材型号以及农机作业的空间需求。
步骤B中，确定宜机化垄型及参数具体为：归纳农机作业的空间需求，结合作物栽培要求提出垄宽LL，垄沟宽LG，布置垄数n，确保农机装备能在作物群体内的运行不受影响；最后，按大棚走向布置作物垄向，避免农机频繁掉头；具体的，LL＝700mm，LG＝900mm，n＝5；
步骤B中，大棚跨度L的确定方法为：设定农机最外侧与大棚侧墙距离LA以避免碰撞。由此确定宜机化塑料大棚跨度L＝nLL+(n+1)LG+2LA，且需保证大棚跨度L≥9.5m；具体的， LA＝300mm，大棚跨度L＝nLL+(n+1)LG+2LA＝9500mm；
步骤C中，宜机化塑料大棚结构为带肩拱圆型屋面，根据农机装备需求，确定肩高为H1，屋脊高度H2，侧墙倾角为α，且肩高H1≥2.5m和屋脊高度H2≥4.5m；具体的，H1＝2.5m和H2＝4.5m，侧墙倾角α＝85°；
如图3所示，步骤C中，屋面圆弧半径的计算方法为：
令屋脊为A点，肩为B点，以AB为割线作屋面圆弧且圆弧在A点的切线水平夹角为β，屋面圆弧圆心为O1，屋面曲线半径为R；具体的，屋脊处屋面倾角为β＝18°，屋面曲线半径R＝24m。
如图3和图4所示，步骤C中，肩部圆弧圆心角的计算方法为：
屋面圆弧与侧墙夹角的角平分线上定点O2，过O2作水平线交侧墙于C点，以O2为切面圆弧的圆心，O2C为半径作肩部圆弧切屋面圆弧于D点；具体的，肩部圆弧的半径O2C＝1m；
由于宜机化塑料大棚结构为带肩拱圆型屋面，假定塑料大棚肩高和脊高分别为根据相应规范确定侧墙倾角为α＝85°，令塑料大棚左侧侧墙与地面交点为A，屋脊为B点，侧墙延长线上 y值为H2的点为C。连接BC，根据上述约束条件，作以BC为割线的圆弧。在B处作半径为1.0m 的圆弧，分别于侧墙和圆弧相切。其中，所得屋面曲线半径约为24m；侧墙倾角α＝85°，屋脊处屋面倾角β＝18°，以增强大棚拱架的支撑能力，棚面不易积水且不影响棚内采光、肩高 H1≥2.5m、脊高H2≥4.5m，以扩大棚内空间，解决农业机械工作不便的问题。
在步骤E中，综合约束为：设标准化生产钢管长度为Lp，侧墙钢管长度为Cp，大棚地下埋管深度为Dp，屋面圆弧和肩部圆弧长度分别为C1和C2；
检验上述结构是否满足农机作业的空间需求，同时能高效利用钢管，即 0≤Lp-(Dp+Cp+C1+C2)≤0.1；难以满足的话则适当调整β和R，重复上述步骤，完成宜机化塑料大棚的屋面设计；6m≤Lp≤8m使得了一根标准钢管可以直接用作一侧的拱杆，而不用截断或拼接，避免材料浪费。
步骤G中，组装方式的设计方案为：
步骤G1、大棚拱杆骨架组装方式是由两根热浸镀锌钢管按照塑料大棚屋面曲线冷弯后通过拱管用拱连接管接头1a连接，拱杆1插地深度为Dp；具体的，Dp＝50cm；
步骤G2、拉杆包括了地拉杆2、侧拉杆3和顶拉杆4，使用钢丝夹与拱杆1固定；
步骤G3、大棚拱杆骨架每隔两榀拱杆(拱间距1m)安装一道M形架5以增加屋檐及屋面骨架强度；
步骤G3、对大棚山墙中的6扇折叠门进行安装，每扇门高度为2m、宽度为1.5m，可以满足农机装备需求，方便机械进出需求，折叠门之间使用合页6连接，通过门底的万向滑轮7在铺设地面上的线型导轨8上滑动以实现门的开合。
Claims (5)
1.一种宜机化塑料大棚，其特征在于，包括：拱管用拱连接管接头(1a)、拱杆(1)、地拉杆(2)、侧拉杆(3)、顶拉杆(4)、合页(6)、万向滑轮(7)和线型导轨(8)，其中为两侧墙提供支撑的拱杆(1)插入地下，两侧的拱杆(1)均向内侧倾斜，且上端均使用拱连接管接头(1a)相连；侧墙沿大棚的长度方向设置，且安装在拱杆(1)的外侧；两侧的拱杆(1)和拱连接管接头(1a)组成一组大棚拱杆骨架；沿大棚长度方向设置的地拉杆(2)、侧拉杆(3)和顶拉杆(4)均使用钢丝夹与拱杆(1)固定；
两面山墙设置在侧墙两端的大棚拱杆骨架外；两面山墙下方均设有两组折叠门以及线型导轨(8)，两面山墙下方均设有两组折叠门，每组折叠门中设有使用合页(6)相连的扇折叠门，折叠门非合页侧的下方设有在线型导轨(8)上滑动的万向滑轮(7)。
2.根据权利要求1所述的一种宜机化塑料大棚，其特征在于，所述侧墙和山墙均使用塑料薄膜，且折叠门外覆盖有同样的塑料薄膜。
3.根据权利要求1所述的一种宜机化塑料大棚，其特征在于，所述大棚拱杆骨架每隔两榀拱杆安装一道M形架(5)。
4.根据权利要求1所述的一种宜机化塑料大棚，其特征在于，所述M形架(5)的两侧分别固接于两根的拱杆(1)的屋面下方。
5.根据权利要求1所述的一种宜机化塑料大棚，其特征在于，在所述大棚内的空间中，等间距设有至少两垄，垄向与大棚的走向相同。
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