CN101048556A - 预制遮蔽所 - Google Patents

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CN101048556A CNA200580026705XA CN200580026705A CN101048556A CN 101048556 A CN101048556 A CN 101048556A CN A200580026705X A CNA200580026705X A CN A200580026705XA CN 200580026705 A CN200580026705 A CN 200580026705A CN 101048556 A CN101048556 A CN 101048556A
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Abstract

一种用于形成遮蔽所(14)的预制壳，其具有防潮布(30)和覆盖物(32)，所述覆盖物(32)具有气体不可透过的内层(24)和至少一个外层。所述外层各由一层织物形成，所述一层织物已浸渍例如水泥等的可水凝固的材料。所述壳浸在水中以使水泥湿润，然后所述覆盖物被气力充气以形成所述覆盖物和防潮布之间的空间。然后所述遮蔽所被保持直到水泥凝固，并能够支撑所述覆盖物。所述遮蔽所可容易建造成提供耐用的遮蔽所，特别是在紧急区提供耐用的遮蔽所。

Description

预制遮蔽所
技术领域
本发明涉及预制遮蔽所，尤其涉及可以被快速和容易地建造并且易于被运送的遮蔽所。本申请具有在例如自然或人为灾难之后提供紧急遮蔽所的特殊应用。
背景技术
自然灾难之后，提供例如房屋等的紧急遮蔽所通常是必要的。这样的遮蔽所通常由帆布帐篷提供，但是这样的帐篷不是特别坚固的，并且不适于在紧急时期经常遇到的极端恶劣天气和温度条件。此外，这样的情况下，通常长时期需要遮蔽所，而帆布帐篷在需要它们已由永久遮蔽所的建筑取代之前可能磨损了。而且，帆布帐篷不适用于某些应用，诸如野战医院和储存库，这是因为难于在帆布帐篷内建立卫生条件，这对其用作野战医院产生产生不利的影响；而且帆布帐篷易于进入，如果有价值的储存物被保留在帆布帐篷内，那么使得它们易于被抢夺。
用于食物和设备储存的大型遮蔽所由大的金属框架覆盖以柔韧的不可渗透的材料而制成。其难于建造并经常需要准备好的地基。
已知气力充气表皮层并将混凝土注在充气的表皮层上(见US-2,270,229，US-3,734,6709，GB-1242647，US-4,746,471，GB-603655)或通过施加液态混凝土层到可以被充气的表皮层上(见US-3,462,521和US-4,170,093)来形成建筑物。
但是，这样的装置耗费时间并且在技术上难于建造，因此不适用于灾区。他们还通常需要使用多于一个人以建立建筑和遮蔽所。此外，这样的遮蔽所通常不能建立在紧急区域，这是由于基本规模的混凝土混合需要重型机械和规模的功率，这不一定可获得。此外，任何已被混合的混凝土在它凝固之前必须被使用，其对建造遮蔽所强加了可能达不到的时间表。
US-3,292,338描述了一种方法，其通过使袋充气，将泡沫树脂块施加到所述袋的内部以形成类似于圆顶建筑的结构，其提供建筑物的强度，以及最后施加内衬来建造建筑物。这种建筑需要大量的工作来建造。
US 4446083描述了适用于形成建筑物屋顶的充气混凝土壳(shell)。为了使用这种技术制造屋顶，基本框架被建造并且地支撑台被建造在所述框架内。之后，钢筋网(reinforcing fabric)复盖在框架上以形成覆盖物，并且它被固定到所述框架。之后，干灰浆复盖在钢筋网上，并进一步地然后施加钢筋网和灰浆的交替层。在所述网层下空气被抽吸，其使屋顶膨胀为圆顶形状。之后通过振动壳的外周而使灰浆致密以将灰浆加到所述网层，水被喷撒在壳上并让其凝固。凝固之后，升起屋顶，墙壁被建造，之后屋顶被降低到墙壁上。框架和地支撑台的建筑物使花费时间并且劳动密集的，并且完全不适于紧急区的遮蔽所的快速建设。
发明内容
根据本发明，提供一种用于形成预制遮蔽所的可充气壳，其包括：
覆盖物，其具有气体不可透过的内部和由至少一层织物形成的外部，所述织物已浸渍有可水凝固的材料和/或可辐射凝固的或可空气凝固的材料；以及及
防潮布(groundsheet)，其与所述覆盖物构成整体；
其中所述内部为气力可充气的以形成在其下面的空间。
如本文使用的，涉及覆盖物而使用的术语“内部”和“外部”意为，所述内部相对于所述外部朝向所述壳内侧的定位。术语“内部”和“外部”不一定的意味着所述内部形成所述覆盖物的最内层或部分，或所述外部形成所述覆盖物的最外层或部分，即使两者的这些设置是可能的。各所述内部或外部可以由一或更多层组成。
防潮布和覆盖物之间的气力可充气的空间可以被用于充气并支撑所述覆盖物。可替换地，所述内部可通过包括例如气动支柱等的一个或更多可充气袋被气力充气，以升高所述覆盖物来提供在其下面的所需的空间。
所述可水凝固材料优选地是水泥基的，更优选地是快速干燥的水泥。可选择地，其可以包括混凝料，例如沙子、纤维加固和/或减重或内部绝缘的包含物，例如耗费的聚苯乙烯珠。诸如石膏等其他可水凝固的材料可以被提供而取代水泥，但水泥由于其的强度是优选的。此外，还可使用除了可水凝固的材料外的或而不是其的其他可凝固材料，例如为，可辐射固化的或可空气固化的材料，除可水固化的材料外的或替代其的所述材料的使用落在本发明的范围内。
优选的实施方式中，多于一层的浸渍织物被提供，以及层数依赖于形成遮蔽所外部的凝固材料的所需厚度。除了浸渍到织物中外，可凝固的材料可以被夹在内部和第一织物层之间，以及更多的可凝固材料可以被夹在第一层和随后的层之间。
优选地，所述可凝固材料通过可与水混溶的粘合剂粘着到至少一层织物层。任何可与混溶的粘合剂是适合的，但是选PVA(聚乙烯丙烯酸酯)，当用作可水凝固材料时，其还作用为增塑剂。
所述外部不必在整个所述内部之上延伸，所述外部中的缝隙可以被用于形成遮蔽所中的门道和/或窗口。早所述可水凝固材料已凝固之后，通过切割所述内部门道可以被形成。在所述门道的位置所述内部可以被完全切开，或单切口可以被引入以提供两个折板(flap)，所述折板例如通过柱螺栓或拉链紧固件(zip fastener)可关闭。如果需要，坚固的门可以被添加到所述门道。而且额外的开口可以被形成用于其他目的，例如允许有用的管道工程管、管道或电缆进入所述遮蔽所，或提供用于火或加热器的通风。
所述内部优选地为透明或半透明的，从而在未被浸渍的织物覆盖的区域中，光线可以进入所述遮蔽所中。
所述覆盖物的所述内部或所述外部部分可以被连接在一起，例如通过粘合剂和/或柱螺栓连接在一起。
优选地，所述内部采用完全被建造的遮蔽所的形状，并不完全依赖于所述材料的伸展，所述内部由此材料形成以提供所述遮蔽所的三维形状。换而言之，所述内部不是像橡胶气球一样被充气，而是如同热气球一样用气体充气。以这种方式，将所述覆盖物充气所需的压力不是特别高，且通过低压气泵或脚踏泵可以实现。但是，这不排除所述内部可以伸展一定数量的可能性。因此，所述覆盖物优选地被制造以成型。
所述遮蔽所内部的体积可能太大以致不能在可接受的时间内实现充足的空气的引入。因此，由内燃机驱动的泵是优选的。可替换地，可以用自气缸的压缩气体或通过由化学反应产生的气体，例如通过酸和碳酸盐之间的反应放出的二氧化碳来完成所述充气。可以使用混合充气技术。
当所述覆盖物已被完全充气时，所述外部优选的形状为其具有与所述内部相同的形状，但是有利的在于，其稍微小于所述内部，从而当所述覆盖物已被完全充气时，所述织物被轻微伸展使得当凝固时其在所述内部上保持张紧。
所述织物可由任何适合的纤维制成，并可以被编织或不被编织。优选地，当可水凝固材料被提供时，其可以通过毛细作用吸水以将水遍布到可水凝固的材料。因此，所述织物可以由天然或合成材料制成，并可以是亲水的或疏水的。如果是疏水的，通过借助提供将水吸入织物内部中的毛细管作用的织物纤维之间的空间，可完成毛细传送作用，并因此与可水凝固的材料接触。在一实施方式中，所述覆盖物的至少一个织物层以可凝固的材料浸渍。浸渍的织物可以是松的非编织毡(felt)，诸如有时被称为“填料”的毡。松的非编织织物是在层内沿所有方向伸展的纤维的紧密组合，其可以是例如5-25mm的厚度。水泥和其他添加剂通过将其放置在织物上并振动所述织物而可以被浸渍到织物层中。
根据本发明的另一方面，提供一种包裹(package)，其包括如上所述设置在容器内的包括可充气壳，其中所述容器的体积为使得除所述壳之外其可以保存足以凝固所述壳内的可水凝固的材料的水量。因此，可能的是递送含有遮蔽所壳的包裹，将水添加到所述包裹，其应当优选地以大致等于或稍微大于完全将可水凝固的材料水合所必需的水量的数量添加。因此，通过实施例，容器可以具有一内部空间，其的60％由遮蔽所壳占据，剩下的40％的剩余用于水。
当可水凝固材料完全被湿润时，容器应可打开的。优选地，所述容器可以被打开形成平的网，以及优选地，至少部分连接到所述遮蔽所的防潮布以对防潮布提供额外强度，或其可以形成所述防潮布的一部分。
根据本发明的另一方面，提供一种建造上述遮蔽所的方法，其包括充气所述遮蔽所的内部以形成在其下面的空间，以及允许可凝固材料凝固。当所述可凝固是可水凝固的时候，所述方法包括湿润所述外部的可水凝固的材料，将所述壳的内部充气以形成在其下面的空间，以及允许可水凝固材料凝固。
现在参照附图，仅通过实施例来描述本发明的实施方式，其中：
图1是可以被运送的包裹的视图；
图2是当展开时图1包裹的容器的网的视图；
图3是湿润之后充气之前的遮蔽所的视图；
图4是充气之后的遮蔽所的视图；
图5是穿过遮蔽所覆盖物的截面视图；
图6是充气之前的遮蔽所的截面视图(未按比例)。
图7是显示覆盖层的一种可能构造的透视图；
图8是充气之后的遮蔽所的可替换设计的视图；
图9是穿过图8的遮蔽所的覆盖物的截面视图。
本发明的最佳实施方式的说明
开始参考图1，其示出了重量约为230kg的包裹10，其可以通过航空递送到灾区。所述包裹包括容器10，所述容器10包含遮蔽所14的壳(见图3和4)；所述壳包括水泥(见下文)，且所述容器还包括进水口12。除了遮蔽所14之外，容器的容积足够提供足以使水泥成为水合物的水量；即大致为的容器总体积的40％。
所述容器首先用水填充并保持，直到水泥外部吸收水分达十分钟至一小时的时间，例如15分钟。容器的网在图2中示出，并包括基部16、四个侧面18和四个三角形折板20，所述折板20被折叠在一起以形成容器的顶部折板，进水口12，例如阀或螺旋瓶盖连接在其中。当所述水泥已湿时，容器保持任何包括在容器内的水泥粉尘，并仅将遮蔽所暴露于环境中，并因此不能被强风吹走或不能危害到那些建设结构的人。在水吸收阶段的末尾时，容器沿着接缝22被分开，其形成容器顶部的对角线以及侧边缘，从而使容器变为图2中示出的平网。这从容器内释放遮蔽所的壳，其可以如图3中示出的被展开或放平。这种布置截面在图6的中示出，可以从该图看出，遮蔽所壳包括防潮布30和遮盖物32，所述遮盖物32围绕防潮布30的周边连接。还设置阀34以用于将空气输送到防潮布30和遮盖物32之间的空间36中。
穿过遮盖物32的截面视图在图5中被更加详细地示出，从该图可以看出，其由内层24制成，所述内层24由不透气的材料，诸如聚丙烯、聚氯乙烯或聚乙烯制成。明显地，可替代地使用其他材料。对于内层24，完全不透气是不必要的，以及所述内层24可以由允许少量气体通过的材料制成，其例如非常紧密的纺织帆布，其可选地被处理成使其为不可渗透的。内层24被剪裁成具有最后的穹形形状(见图4)，但是明显地以图3中示出的展开形式铺平。其可以例如通过模制被制成一片的，或被连接在一起的几片。在内层24的外部，存在由织物26和水泥28制成的连续层。这种布置将水泥保持在织物上并阻止水泥的流失和除尘。通过PVA胶所述水泥被粘连到织物，以阻止其通过织物漏出，以及阻止其在织物26的任何层和邻接的织物层之间的空间内移动。用于结构中的PVA胶的量是水泥重量的大约2％到3％。水泥层28可以包括诸如沙子和/或填充材料的混凝料，例如为发泡聚苯乙烯，其可以被用于减少遮蔽所的重量并提供绝热。
织物26可以是编织的或非编织的，并由天然的或合成的材料制成。优选地，所述织物通过毛细作用吸走加入到容器10的水，从而其快速渗透覆盖物32，并湿润所有水泥层28。尽管图5中显示出三层织物/水泥，然而可提供许多的层以提供遮蔽物中的壁厚，例如达10-15mm厚。不使用织物和水泥的交替层，而可使用浸渍水泥的毡，例如填料；通过振动所述织物可以实现浸渍。
覆盖物32中的织物层26可以由已经被连接在一起的一连串的节段形状的条42(见图7)制成。可替换地，覆盖物32可以通过三维编织制成。尽管成型的板构成了最终遮蔽所的大部分形状，然而覆盖物还可以以提供遮蔽所所需的内部形状的一定程度伸展。
遮盖物32已被充气之后，遮蔽所中的水泥被保持以充分凝固。为了防止其干燥，优选地，在晚上使覆盖物充气并允许其整夜凝固。明显地，水泥的量应为凝固时形成自承式的屋顶。
当水泥已凝固，门道可以被切割。在图4中示出门道为标号44。在区域44中，没有织物和水泥层26、28被施用，因此仅通过切割内层35，可以切割出所述门。同样地，所述覆盖物中的缝隙可以被留下用于窗口、管道和输送管(未示出)；所述窗口可以被切去或可以被留在所述内部的适当的位置。因此，所述内部优选地为透明的。
再次参考图6，内部24的材料不必要由与防潮布30的材料相同的材料制成，优选地选择防潮布30，是因其的耐磨性；优选的材料为编织的聚乙烯。然而，保护性的覆盖物可以被置于遮蔽所内部的防潮布30上以防止其在使用中被损坏。覆盖物32通过任何适合方法围绕防潮布的周边固定到所述防潮布，所述方法例如为热焊、粘合剂等。
防潮布30可以通过桩被固定到地面，通以及为此目的，孔眼(eyelet)可布置在防潮布中。
通过切割门道44，所述覆盖物内的压力被释放。压力作用的凝固水泥将支撑所述覆盖物。由于存在有织物，水泥的强度被充分改善，所述织物的纤维加固水泥。使用PVA将水泥28粘着到织物26作为用于水泥的增塑剂，因此改善其的特性。
使用不透气的内部24的一优点在于其一般还为防水的，从而防止雨水渗入罩(enclosure)中。此外，可能的是其可以被消毒以用于无菌环境中，例如用于野战医院。
在所述内部切出缝以提供通过门道的通道之后，在门道44的内部材料可以被保留或可以被移除。如果保留，那么所述内部可以被再次固定，例如通过拉链紧固件再次固定以形成门或可选地可以提供由局部材料制造的单独的门(未示出)。在一实施方式中，容器和壳托板(pallet)上被传送，所述托板被设计成其可形成门。在水泥已凝固后，可以将一或更多的另外层施加到覆盖物顶部上，以提供热绝缘；此外，可油漆所述覆盖物。
当被展开，所述结构可以被装载以重的额外材料，所述材料可以为：混凝土、土、沙袋或雪，这是因为所述结构由分布的压缩负载而被加强。
所述罩可以依比例制成任何需要的直径。它可以是穹形形状(如图4中示出的)或可以被拉长并具有弯曲的(部分圆柱形)屋顶。在一实施方式中，一系列的穹形罩可以与走廊连接在一起，其由带有弯曲屋顶的伸长的罩制成。
如可看到的，本发明的罩提供了轻质的包裹10，其可以通过航空运输到灾区，并使用本地提供的水快速形成有用的结构。所述水不必为适于饮用的。所述遮蔽所可以低的劳力成本被建造，且所述遮蔽所可以具有许多年的使用期限。通过实施例，用于4m直径的罩的包裹10可以被制造为重近约为230kg。
图8显示遮蔽所的可替换设计，其类似于图4的遮蔽所，但是具有加长的形状；覆盖物具有圆形的端部部分50，其可以如有关图4-7所描述地被制造，然而中央部分52的外层由优选浸渍填料的矩形织物件制造。遮蔽所的壁类似于图5的构造，但是不具有织物和水泥的交替层，其除了气体不可透过的层24之外，还具有浸渍了聚丙烯毡54的两层水泥。

Claims (13)

1.一种用于形成预制遮蔽所的可充气壳，其包括：
覆盖物，其具有气体不可透过的内部和由至少一层织物形成的外部，所述至少一层织物浸渍有可水凝固的材料和/或可辐射凝固的或可空气凝固的材料，以及
防潮布，其与所述覆盖物构成整体，
其中所述内部为气力可充气的以形成在其下面的空间。
2.如权利要求1所述的壳，其中所述覆盖物的所述内部和所述防潮布形成气力可充气的空间。
3.如权利要求1或权利要求2所述的壳，其中所述可水凝固的材料为水泥基的。
4.如权利要求1所述的壳，其中已浸渍有所述可水凝固的、可辐射凝固的和/或可空气凝固的材料的所述至少一层织物包括至少两层织物，以及所述可水凝固的、可辐射凝固的和/或可空气凝固的材料被夹在相邻层之间。
5.如权利要求1所述的壳，其中所述至少一层织物包括至少一层毡，所述至少一层毡浸渍有所述可水凝固的、可辐射凝固的或可空气凝固的材料。
6.如权利要求1至4中任一项所述的壳，其中所述可水凝固的、可辐射凝固的和/或可空气凝固的材料被结合到所述至少一层织物，例如通过可与水混溶的粘合剂，例如聚乙稀丙烯酸酯粘结到所述至少一层织物。
7.如权利要求1至6中任一项所述的壳，其中所述内部的一部分未被所述至少一层织物覆盖，由此其可形成所述遮蔽所的门道和/或窗口。
8.如权利要求1至7中任一项所述的壳，其中所述内部为透明的或半透明的。
9.如权利要求1至8中任一项所述的壳，其中所述可凝固材料是可水凝固的。
10.如权利要求1至9中任一项所述的壳，其中所述内部是防水的。
11.一种包裹，其包括容器和权利要求9所述的壳，所述壳位于所述容器内，其中所述容器的容积使得除所述壳外其可以保存足以使所述可水凝固的材料凝固的水量。
12.一种建立如权利要求1至9中任一项所述的遮蔽所的方法，其包括将所述内部充气以形成在其下面的空间，以及允许所述可水凝固的、可辐射凝固的和/或空气可凝固的材料凝固。
13.一种建立如权利要求12所述的遮蔽所的方法，其包括将所述外部的所述可水凝固的材料湿润，将所述内部充气以形成在其下面的空间，以及允许所述可水凝固的材料凝固。
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