CN101631920B - 建筑砌块 - Google Patents

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Abstract

提供了一种包括至少一个底座元件的建筑砌块，所述底座元件包括多个下侧壁容纳部。该建筑砌块进一步包括多个侧壁组装件。每个侧壁组装件包括多个互连的面板。每个面板均铰接于相应侧壁组装件上的每个相邻面板。每个侧壁组装件限定具有打开的顶部和打开的底部的中空装载腔。每个侧壁组装件的至少一些面板相互成角度。每个下侧壁容纳部容纳一个侧壁组装件。

Description

建筑砌块
交叉引用
本申请要求2006年12月15日提交的第60/875,332号美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。本申请还要求2007年11月27日提交的第11/945,820号美国非临时专利申请的优先权，其全部内容也通过引用并入本文。
技术领域
本申请涉及结构组件，更具体地，涉及建筑砌块。
背景技术
随着全球恐怖主义不断显著增加，迫切地需要更有效且能快速使用的装置来保护军人、平民和政府，以及商用或私人的区域建筑物或其它资产。在武器可导致军人或平民的严重伤亡的战争区域，这种需求尤其迫切，上述武器可包括但不限于简易爆炸装置(IED)、迫击炮/火箭推进式手榴弹(RPG)、轻武器火力攻击、以及来自对例如混凝土墙壁的各种建筑物的爆炸的弹片。这种有效且能快速使用的保护的军事应用的实例可包括大本营营地、士兵战斗阵地、战地指挥所、检验点防御、周边防御、军事资产(例如飞机)周围的障壁、以及临时结构修复。考虑到可能的恐怖袭击或者例如飓风等自然灾害，有效保护的政府或私人区域应用可包括政府的或商用的建筑物、抗洪、抗灾壁或避难所、以及历史界标。
对战争区域的敌对势力和恐怖袭击及自然灾害的已知保护装置包括由沙包构造的壁或护岸。尽管这种壁或护岸的结构在某些情况下是有效的，但是其非常耗费人力且会随时间流逝而变得不牢固。并且，在多数情况下，这些壁或护岸不适用于支撑额外的结构。此外，可使用的沙袋材料的选择在某种程度上是受限的，并且将壁或护岸拆卸会比较耗时。
用于对类似威胁提供保护的其它传统装置包括用由镀锌钢焊接网丝制成的筐构造的壁。这种网格状的筐的内部可排列有渗水土工织物毡料以保持相对较小的压载材料，例如，砾石、沙子、细粉。这种筐通常相对较大，并经常需要在现场使用重土活动装置和有经验的劳动力。
发明内容
提供了一种在建筑砌块中使用的可折叠的侧壁组装件，所述可折叠的侧壁组装件包括多个互连的面板，每个所述面板均位于一对面板的中间并铰接于所述一对面板中的每个。所述多个互连的面板能够在折叠配置和展开配置之间活动。当所述多个互连的面板处于所述展开配置时，所述多个互连的面板限定具有打开的顶部和打开的底部的中空装载腔。每个所述面板均包括具有内表面和大致平坦的外表面的中心部分，并进一步包括第一侧、第二侧、第一端部凸缘和第二端部凸缘。所述中心部分在所述第一侧和第二侧之间以及所述第一端部凸缘和第二端部凸缘之间延伸。当所述多个互连的面板处于所述展开配置时，至少一些所述面板的所述中心部分的所述大致平坦的外表面相互成角度。对于至少一些所述面板，所述第一端部凸缘和所述第二端部凸缘从所述中心部分的所述大致平坦的外表面向内偏移。
提供了一种在建筑砌块中使用的可折叠的侧壁组装件，所述可折叠的侧壁组装件包括多个互连的面板，每个所述面板均位于一对面板的中间并铰接于所述一对面板中的每个。每个所述面板均包括具有内表面和外表面的中心部分，每个所述面板均包括热塑性材料。所述多个互连的面板能够在折叠配置和展开配置之间活动。当所述多个互连的面板处于所述展开配置时，所述多个互连的面板限定具有打开的顶部和打开的底部的中空装载腔。当所述多个互连的面板处于所述展开配置时，至少一些所述面板的所述中心部分的所述外表面相互成角度。
提供了一种建筑砌块，其包括至少一个具有多个下侧壁容纳部的底座元件；以及多个侧壁组装件，每个所述侧壁组装件均包括多个互连的面板。每个侧壁组装件上的每个所述面板均铰接于该侧壁组装件上与之相邻的每个面板。每个所述侧壁组装件均限定具有打开的顶部和打开的顶部的中空装载腔。每个所述侧壁组装件的至少一些所述面板相互成角度。该建筑砌块还包括至少一个具有多个上侧壁容纳部的盖。每个所述下侧壁容纳部容纳一个相应的侧壁组装件，每个所述上侧壁容纳部容纳一个相应的侧壁组装件。
提供了一种由建筑砌块组件的套件构成的结构。所述套件包括多个底座元件和多个可折叠的侧壁组装件。每个所述可折叠的侧壁组装件均包括多个铰接互连的面板，每个所述可折叠的侧壁组装件均能够在折叠配置和展开配置之间活动。在处于所述展开配置时，所述侧壁组装件限定具有打开的顶部和打开的底部的中空装载腔。所述结构包括底层，所述底层包括相互邻接设置的第一组所述底座元件，所述结构的所述底层进一步包括处于所述展开配置的第一组所述可折叠的侧壁组装件。所述底层的每个所述底座元件可拆卸地与至少一个所述展开的侧壁组装件接合。
提供了一种结构，包括底层和第二层。底层包括相邻设置的第一组建筑砌块。第二层包括相邻设置的第二组建筑砌块。所述第二组建筑砌块中的每个均位于所述第一组建筑砌块中的至少一个建筑砌块的顶部并可拆卸地与之接合。所述第一和第二组建筑砌块中的每个建筑砌块均包括盖、底座元件和多个侧壁组装件。所述第一和第二组建筑砌块中的每个侧壁组装件均包括多个铰接互连的面板。所述第一和第二组建筑砌块中的每个所述侧壁组装件的每个所述面板均铰接于该侧壁组装件上与之相邻的每个面板。所述第一和第二组建筑砌块中的每个所述侧壁组装件均限定具有打开的顶部和打开的底部的中空装载腔。所述第一和第二组建筑砌块中的每个所述侧壁组装件的至少一个所述面板包括热塑性材料。
提供了一种建造模块化结构的方法，所述方法包括提供建筑砌块组件的套件，所述套件包括多个底座元件和多个可折叠的侧壁组装件。每个所述可折叠的侧壁组装件包括多个铰接互连的面板，每个所述侧壁组装件均能够在折叠配置和展开配置之间活动。处于所述展开配置时，每个所述侧壁组装件限定具有打开的顶部和打开的底部的中空装载腔。该方法还包括建造所述结构的底层。建造底层包括将所述套件的多个所述底座元件彼此相邻地设置在支撑面上。建造底层还包括将所述底层的每个所述底座元件可拆卸地与处于所述展开配置的至少一个所述侧壁组装件接合。
提供了一种制造建筑砌块组件的套件的方法，所述方法包括用热塑性材料形成多个面板，所述面板被配置为创建至少一个侧壁组装件。该方法还包括用热塑性材料形成底座元件，所述底座元件被配置为可拆卸地与所述至少一个侧壁组装件接合。该方法还包括用热塑性材料形成盖，所述盖被配置为可拆卸地与所述至少一个侧壁组装件接合。
附图说明
根据以下描述、所附权利要求书和附图，会更好地理解本发明的各种特征和优点。
图1是根据一个实施方式的建筑砌块的前视立体图；
图2是图1所示的建筑砌块的分解组装图；
图3是图1-2所示的建筑砌块的主视图；
图4是图1-3的建筑砌块的后视图；
图5是沿图3中的线5-5得到的纵向剖面图；
图6是根据一个实施方式的单一面板的主视图，该单一面板可用于图1-4所示的建筑砌块的侧壁组装件中；
图7是图6所示的面板的后视图；
图8是根据图6和7所示的实施方式的两个面板以及铰接销的分解组装图，以图示两个面板的铰接连接；
图9是沿图6中的线9-9得到的横截面图；
图10是根据另一实施方式的面板的后视图；
图11是沿图10中的线11-11得到的横截面图；
图12是根据另一实施方式的面板的、类似于图11的横截面图；
图13是根据另一实施方式的面板的、类似于图11的横截面图；
图14是图1-4所示的可折叠侧壁组装件的一个的立体图，并且该可折叠侧壁组装件示出为处于展开配置并包括8个互连的面板；
图15是沿图14中的线15-15得到的横截面图；
图16是类似于图15的横截面图，图示了根据另一实施方式的可折叠侧壁组装件；
图17是类似于图15的横截面图，图示了根据另一实施方式的可折叠侧壁组装件；
图18是类似于图15的横截面图，图示了根据另一实施方式的可折叠侧壁组装件；
图19是图14和15所示的可折叠侧壁组装件的俯视图，并且该组装件示出为处于部分折叠配置；
图20是图19所示的侧壁组装件的俯视图，并且该侧壁组装件示出为处于完全折叠配置；
图21是图1-4所示的建筑砌块的两个侧壁组装件的俯视图；
图22是图1-4所示的建筑砌块的底座元件的俯视图；
图23是图22所示的底座元件的仰视图；
图24是图1-4所示的建筑砌块的盖的俯视图；
图25是图24所示的盖的仰视图；
图26是立体图，以部分破坏的方式图示由根据一个实施方式的建筑砌块部件制成的结构的应用；
图27是建筑砌块部件的套件的立体图，并且相似的部件在货盘上逐个从顶部叠放；
图28是图1-4所示的建筑砌块的两个侧壁组装件的立体图；
图29A是图26所示的壁的一个的底层的3个底座元件的俯视图；
图29B和29C是俯视图，图示了相邻底座元件之间的可替换的角度方位，这些底座元件可用于由根据某些实施方式的建筑砌块元件制成的结构中；
图30-32是进一步图示构建图26所示的壁的一个的立体图；
图33是类似于图32的立体图，图示了根据另一实施方式的结构。
图34是根据另一实施方式的结构的立体图；
图35是类似于图3的主视图，图示了根据另一实施方式的建筑砌块；
图36是图35所示的建筑砌块的部分断开的两个侧壁组装件的立体图；
图37是最终成形前的一连串以铰接方式互连的根据一个实施方式的面板，这些面板可用于形成图36所示的侧壁组装件；
图38是图37所示的面板的侧视图，进一步图示了相邻面板之间的铰链；
图39A-39F图示了一系列步骤，这些步骤可用于将图37和38所示的一连串面板折叠成图37所示的两个侧壁组装件；
图40是根据另一实施方式的建筑砌块的前视立体图；以及
图41是根据另一实施方式的建筑砌块的后视立体图。
具体实施方式
参照附图，全部视图中相似的数字(例如24，124，224)可指示相同或相对应的零件。图1至9、14、15和19-25图示了根据一个实施方式的建筑砌块10。如图1至4所示，建筑砌块10可包括两个侧壁组装件12。侧壁组装件12可彼此固定。侧壁组装件12可通过使用连接元件14和常规的紧固件固定、或通过任何其它适当的方式彼此固定，连接元件14可以是杆、板等，常规的紧固件例如是图2和21所示的螺栓16和螺母18。建筑砌块10进一步包括盖20和底座元件22，每个侧壁组装件12均与盖20和底座元件22可拆卸地接合，接下来会更详细地描述。根据其它实施方式的建筑砌块(未示出)可包括单一的侧壁组装件12或可彼此互连的多于两个的侧壁组装件12。这种构造块可包括构造为允许与所包括的全部侧壁组装件12可拆卸地接合的底座元件和盖。
每个侧壁组装件12均包括多个互连的面板24。如图19和20所示，侧壁组装件12可以是可折叠的侧壁组装件，每个侧壁组装件12的多个面板24均可以铰接的方式互连。图19图示了处于部分折叠配置的一个侧壁组装件12，图20图示了处于完全折叠配置的一个侧壁组装件12，其可为大致平坦的配置。图14图示了处于展开配置的一个侧壁组装件12。如图1至4所示，侧壁组装件12当与盖20和底座元件22接合时处于展开配置。每个侧壁组装件12的每个面板均位于一对面板24的中间并以铰接的方式连接至每个相邻的面板24。例如，如图3所示，侧壁组装件12i的面板24a位于面板24b和24c之间并以铰接的方式连接至面板24b和24c中的每一个。类似地，侧壁组装件12ii的面板24d位于面板24e和24f之间并以铰接的方式连接至面板24e和24f中的每一个。参照图6至8可以进一步理解一对相邻面板24之间的铰接连接。
如图6至8所示，每个面板24均包括第一侧26、相对的第二侧28和中心部分30。每个面板24还可包括第一端部凸缘32和相对的第二端部凸缘34。端部凸缘32和34的构造可以相同或不同。中心部分30可在第一侧26与第二侧28之间连续地延伸并在第一端部凸缘32与第二端部凸缘34之间连续地延伸，每个面板24均可以是实心的。中心部分30具有内表面36和可以大致平坦的外表面38。
每个面板24均可包括从面板24的一侧26延伸的第一组多个阴铰链元件40以及从面板24的一侧28延伸的第二组多个阴铰链元件42。阴铰链元件40可与阴铰链元件42不对齐，从而当每个侧壁组装件12的面板24以铰接方式互连时，一个面板24的阴铰链元件40可与相邻的面板24的阴铰链元件42并置(juxtapose)。
每个侧壁组装件12可包括多个阳铰链元件44，阳铰链元件44可以是销、杆、螺栓等(图8)。每个阴铰链元件40和每个阴铰链元件42均可包括穿过其中延伸的孔，该孔构造成容纳一个阳铰链元件44。在组装过程中，如图8的一对面板24所示，每个阳铰链元件44可插过一个面板24的阴铰链元件40并插过相邻的面板24的阴铰链元件42。阳铰链元件44可由各种材料制成，材料包括但不限于各种金属和金属合金、各种塑料材料、玻璃纤维以及纤维增强树脂复合材料。
在另一实施方式(未示出)中，每个侧壁组装件的面板可采用具有不同构造的铰链元件以铰接方式互连。例如，每个面板可包括与面板的一侧成一体的多个间隔的阳铰链元件以及与面板的另一侧成一体的多个间隔的、相配的阴铰链元件，以代替阴铰链元件40，42。每个面板的阳铰链元件和阴铰链元件可不对齐，从而每个面板的阳铰链元件可与相邻面板的阴铰链元件接合。在该实施方式中，不需要阳铰链元件44。
如图6、8和21所示，端部凸缘32可从面板24的中心部分30的大致平坦的外表面38向内偏移。相似地，端部凸缘34可从外表面38向内偏移。如图1、3和4所示以及如接下来进一步所述，凸缘32和34的偏移构造可便于侧壁组装件12与盖20和底座元件22可拆卸地接合，并允许面板24的外表面38与盖20和底座元件22的外表面平齐。端部凸缘32和34可包括导入倒角(未示出)以便于侧壁组装件12与盖20和底座元件22可拆卸地接合。应该理解，侧壁组装件(未示出)可采用具有与凸缘32、34不同构造的凸缘来与盖20和底座元件22可拆卸地接合。而且应该理解，侧壁组装件(未示出)可在不采用凸缘的情况下与盖20和底座元件22可拆卸地接合。作为一个示例，阳铰链元件44的大小可被确定成使阳铰链元件44在面板24的上方和下方延伸并与盖20和底座元件22中配合容纳部(未示出)接合。而且，杆、销等可从盖20和底座元件22突出并与侧壁组装件12中的配合容纳部接合。
面板24可由热塑性材料制成，这种热塑性材料可以是吸收能量的热塑性材料。例如，面板24可由多种聚合物制成，包括各种陶瓷化聚合物。可使用的适当的聚合物的示例可包括但不限于：丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物(ABS)；高抗冲击塑料(HIP)，例如高抗冲击聚苯乙烯；以及各种陶瓷化聚合物，例如陶瓷化聚氯乙烯(PVC)和陶瓷化三元乙丙橡胶(EPDM)。ABS的丁二烯组分是“类似橡胶”的组分，该组分可提供吸收冲击、防破碎优势并具有自我修复特征，有利于保持如接下来所述的压载材料。高抗冲击塑料例如可在大量生产面板24时产生制造成本优势。陶瓷化聚合物可具有较好的防火特性。应该理解，示例性热塑性材料的有利特性不限于上述具体特性。面板24还可包括与面板24的基础材料混合的各种性能增强添加物。例如，可将防紫外线(UV)和/或防火材料添加至热塑性材料或者用作涂层喷涂在热塑性材料上以形成面板24。
可通过例如注模、热成形或挤出形成面板(例如24)。当模制出面板时，面板可包括一个或多个肋部、肋部网格或栅格、或者从面板的内侧伸出的其它加强元件，以防止或至少最大程度地减小因模制工艺和/或在使用面板的过程中出现的面板的翘曲，并且增强面板的强度。例如，图10和11图示了可包括肋部网格的面板124。面板124包括具有内表面136和外表面138的中心部分130，外表面138可以是大致平坦的外表面。面板124可包括可从大致平坦的外表面138向内偏移的端部凸缘132和134。面板124可包括从面板124的相对两侧延伸的多个阴铰链元件140和多个阴铰链元件142。如图10所示，面板124可包括肋部网格150，肋部网格150可包括多个纵向延伸的肋部152和可与肋部152交叉的多个横向延伸的肋部154，以防止或至少最大程度地减小在模制工艺过程中和/或在使用面板124的过程中出现的面板的翘曲，并且增强面板124的强度。
面板还可包括涂覆至面板的外表面的涂层。例如，如图11以大比例示出，面板124可包括涂覆至中心部分130的外表面138的涂层160。可为各种目的涂覆涂层160，例如为了增强各面板的一个或多个特性，如防破碎性、防紫外线和阻热特性。用于涂层160的适当材料的示例包括但不限于：具有粗糙质地的陶瓷化聚合物(当面板124的基础材料不是陶瓷化聚合物时)；弹性体聚合物，如Line-XTM；以及树脂。另外，涂层60还可以是相对薄的金属膜，其可增强对应面板的防EMF(电磁场)特性，以防止或至少抑制从武器发出的无线定向电磁能量穿过面板。可以根据需要将涂层涂覆至面板124的特定区域或整个表面。
面板(如图12所示的面板224)可由热塑性材料热成形，该热塑性材料可以是吸收能量的热塑性材料。面板224包括通过热成形工艺制成的第一层热塑性材料226和第二层热塑性材料228。面板224可包括第一阴铰链元件240和第二阴铰链元件242。面板可由热塑性材料挤出而成，例如图13所示的面板324。面板324可包括热塑性材料的外部分326和内部分328，该热塑性材料可以是吸收能量热塑性材料。外部分326和内部分328可包括构造成在外部分326与内部分328之间容纳加强元件329的槽口。面板324可包括阴铰链元件340，342。加强元件329可由各种材料制成，这些材料包括金属、金属合金、陶瓷、聚合物(与可为聚合物的面板324的基础材料不同)以及高抗张强度织物，如KevlarTM。加强元件329可以增强面板324的结构和防穿透特性。在其它面板中可包括加强元件。例如，可将加强元件嵌在面板24和124的热塑性材料中。
如果可折叠的侧壁组装件12未与盖20和底座元件22接合，那么可折叠侧壁组装件12可在如图12所示的折叠配置与如图14所示的展开配置之间活动。如图1至4所示，当侧壁组装件12与盖20和底座元件22接合时，侧壁组装件12维持在展开配置。如图27所示，侧壁组装件12的可折叠能力允许组装的侧壁组装件逐个向上叠放，以便于运输侧壁组装件12并便于在需要时快速地展开侧壁组装件12。
如图14所示，当侧壁组装件12处于展开配置时，侧壁组装件12的多个互连的面板24限定具有打开的顶部72和打开的底部74的中空装载腔70。装载腔70构造成实际上容纳任何压载材料。侧壁组装件12的面板24中的至少某些可相对于彼此成一定角度。例如，如图1至4、14、15和21所示，当侧壁组装件12处于展开配置时，侧壁组装件12包括八个面板24，并且所有的面板24相对于彼此成一定角度。在其它的实施方式中，例如在图40所示的建筑砌块900中，当侧壁组装件912处于展开配置时，所包括的面板中的某些可以彼此平行，并且其它的面板相对于彼此成一定角度。
如图15图示的横截面图(或顶视图或底视图)所示，当侧壁组装件12处于展开配置时，面板24的中心部分30的大致平坦的外表面38可共同限定出多边形。多边形可以是如图15所示的八边形。
图16图示了根据另一实施方式的侧壁组装件412。组装件412包括六个面板，这六个面板具有与面板24相同或不同的宽度，并且在其它方面可与面板24相同。如图16所示，当侧壁组装件412处于展开配置时，面板424的中心部分430的大致平坦的外表面438可共同限定六边形。
图17图示了具有两个面板524和两个面板624的侧壁组装件512。面板524和624可具有不同的宽度，并可具有与面板24相同或不同的宽度，并且在其它方面可与面板24相同。如图17所示，当侧壁组装件512处于展开配置时，面板524的中心部分530的大致平坦的外表面538与面板624的中心部分630的大致平坦的外表面639共同限定六边形。
图18图示了根据另一实施方式的侧壁组装件612。组装件612包括四个面板。如图18所示，当侧壁组装件612处于展开配置时，面板624的中心部分630的大致平坦的外表面638可共同限定正方形。侧壁组装件可具有不同数量的面板并可限定形状与图15至18所示形状不同的多边形。
参照图22和23，底座元件22包括上表面80和下表面82，并可包括下边界凸缘84。上表面80和下边界凸缘84可共同限定一对下侧壁容纳部86。每个容纳部86可构造成容纳一个侧壁组装件12。两个容纳部86可关于底座元件22的横向中心线轴线88对称设置。底座元件22可进一步包括一对孔90，并且每个下侧壁容纳部86中具有一个孔90。尽管孔90被显示为具有多边形的形状，但是其可以具有各种其它适当的形状中的任一种形状。下表面82可限定可具有多边形形状或任何其它适当形状的一对凹进的凸出部92。底座元件22可由热塑性材料制成，该热塑性材料包括上文所述可用于形成面板24的材料的任一种。底座元件22可以例如通过注模模制而成。底座元件22还可以热成形。
参照图24和25，盖20包括上表面94、下表面96，并可包括上边界凸缘98。盖20的上表面96和下边界凸缘98可共同限定一对上侧壁容纳部100，每个上侧壁容纳部100构造成容纳一个侧壁组装件12。每个容纳部100可关于盖20的横向中心线轴线101对称设置。盖20可进一步包括从盖20的上表面94向上延伸的一对突起102。突起102可具有多边形的形状或任何其它适当的形状，突起102的形状可与底座元件22的凹进的突出部92的形状互补，从而如参照图31和32所进一步解释地，根据某些实施方式的结构的相对较低的层的盖20的每个突起102可置于该结构中垂直相邻于该相对较低的层的相对较高的层的底座元件22的一个凹进的突出部92中。在其它实施方式中，底座元件(未示出)可构造成包括可类似于盖20的突起102的一对突起，这一对突起从底座元件的下表面向下延伸。在这样的实施方式中，盖(未示出)可构造成具有可限定一对凹进的突出部的上表面，这一对凹进的突出部可类似于底座元件22的凹进的突出部92，并且这一对凹进的突出部的形状与底座元件的突起的形状互补，从而底座元件的突起可置于该结构中垂直相邻且较低层的相应的盖的凹进的突出部中。而且可以理解，底座元件22可具有单一的凹进的突出部92或多于两个的凹进的突出部92，并且盖20可具有单一的突起102或多于两个的突起102。
每个突起102可包括实心的中心部分102(图24)。或者，例如当使用盖20来构建具有多层或多层级的模块化结构时，可将中心部分104去除以形成孔105(图31、32和34)，从而该结构的垂直相邻的层的装载腔70可彼此相通。在一个实施方式中，可使用围绕中心部分104的至少一部分的穿孔来便于去除中心部分104。
盖20可由热塑性材料制成，该热塑性材料包括上文所述可用于形成面板的材料的任一种。盖20例如可通过注模模制而成，并且还可以热成形。
图26图示了某些结构的一个应用。例如，如图26所示，可使用前壁702和后壁704以及侧壁706、708、710和712来限制建筑物对于来自敌对力量的爆炸物和其它威胁的脆弱性。壁706和708可连接至前壁702，壁710和712可连接至后壁704。可采用建筑砌块的模块化部件来构建壁702、704、706、708、710和712。图26至32图示了壁702的一部分的构建，可以参照图26至32理解壁702的构建。壁702可由建筑砌块10的组件的套件构建而成，建筑砌块10例如可包括侧壁组装件12、盖20和底座元件22。图27图示了货盘714上的这些部件的套件。如图27所示，多个侧壁组装件12、盖20和底座元件22可在货盘714上逐个向上叠放，从而有利于运输以及在必要情况下快速展开建筑砌块10的这些模块化部件。每个盖20可套置于相邻的盖20中。
图28图示了侧壁组装件12中标记为12a和12b并彼此连接的两个侧壁组装件。组装件12a和12b可采用一对连接元件14和紧固件16、18连接，或通过任何其它适当的装置相互连接。容纳螺栓16等的孔可以是预先钻好的，也可以是现场钻孔的。在一个可替换实施方式中，可预钻制或在现场钻制容纳螺栓16等的孔，可提供公共面板以连接相邻的侧壁组装件12a和12b。公共面板可在每侧包括两组阴铰链元件，以允许将公共面板以铰接方式连接至侧壁组装件12a中的每个相邻的面板并允许将公共面板以铰接方式连接至侧壁组装件12b中的每个相邻的面板。
图29A图示了标记为22a、22b和22c的三个底座元件，这三个底座元件可用于构建壁702的底层720的一部分。如图29A所示，底座元件22a、22b和22c可彼此相邻并且彼此成邻接关系，但是在图29所示的实施方式中并不相互连接。如图29A所示，底座元件22a、22b和22c可大体上相互平行。
图29B和29C图示了在相邻的底座元件(如底座元件22b和22c)之间可获得的可替换的角度方位的示例。可以理解，如图29B和29C所示，当每个底座元件22形成两个八边形的部分时，相邻的底座元件22可相对于彼此以45°的增量来定向。图29B图示了底座元件22c相对于底座元件22b成45°角，而图29C图示了底座元件22c相对于底座元件22b成90°角。可以理解，具有不同数量的边和构造的底座元件可以不同的角度增量实现相邻的底座元件之间的角度定向。通过底座元件的很多可能的定向和构造，壁和其它结构可以被构造成具有很多种形状。
图30图示了壁702的底层702的一部分，并且侧壁组装件12a与底座元件22a可拆卸地接合，侧壁组装件12b与底座元件22b可拆卸地接合。侧壁组装件12a的面板24的下端部凸缘34可容纳在底座元件22a的一个下侧壁容纳部86中。侧壁组装件12a的凸缘34中的一个或多个可以摩擦方式与底座元件22a的下边界凸缘84接合。相似地，侧壁组装件12b的面板24的下端部凸缘34可容纳在底座元件22b的一个下侧壁容纳部86中。侧壁组装件12b的凸缘34中的一个或多个可以摩擦方式与底座元件22b的下边界凸缘84接合。可以理解，成套的侧壁组装件12a，12b与壁702的底层720的底座元件22a，22b互连。面板24的凸缘34可从外表面38向内偏移一定距离，该距离等于底座元件22的下边界凸缘84的壁厚。这样允许当面板24与底座元件22接合时凸缘84的外表面与面板24的中心部分30的外表面38平齐。面板24的凸缘32可从面板24的中心部分30的外表面38向内偏移一定距离，该距离等于盖20的上边界凸缘98的壁厚。这样允许当面板24与盖20接合时凸缘98的外表面与面板24的中心部分30的外表面38平齐。凸缘32中的一个或多个可以摩擦方式与盖20的上边界凸缘98接合。如上述对凸缘32和34进行构造可便于将盖20定位成彼此相邻并将底座元件22定位成彼此相邻而不会在壁702中产生间隙。
图31进一步图示了壁702的底层720的构建，并图示了壁702的第二层730的一部分，壁702的第二层730位于壁702的底层720的顶部并与壁702的底层720互连。如图31所示，盖20a可置于侧壁组装件12a和12b的顶部并可拆卸地与侧壁组装件12a和12b接合，侧壁组装件12a和12b可相互连接。可将盖20a的两个突起102的中心部分104去除，这样留下一对孔105。因此，孔105可与侧壁组装件12a，12b的装载腔70相通，这样，通过结合底座元件22a和22b的构造，允许组装件12a，12b的装载腔70与层730的对应装载腔相通。可以将多种不同的材料用作如下所述的压载材料740。可在构建壁702的任何阶段中添加压载材料。如图31所示，可以安装可拆卸地与第一层720的盖20a接合的壁702的第二层730的底座元件22d。盖20a的一个突起102可置于底座元件22d的一个凹进的突出部92中。
图32进一步图示了壁702的底层720和第二层730的结构。可将底座元件22c添加至底层720，并可将其置于邻近于底座元件22b并且与底座元件22b邻接。可将第二组侧壁组装件12c和12d添加到底层720上。侧壁组装件12c和12d可以如图28所示的侧壁组装件12a和12b彼此连接，或者通过任何其它适当的方式彼此连接。侧壁组装件12c可拆卸地与底座元件22b接合，侧壁组装件12d可拆卸地与底座元件22c接合，从而使底座元件22b和22c互连。可将盖20b添加至壁702的第一层720，盖20b可拆卸地与侧壁组装件12c和12d接合。
可将底座元件22e添加至壁702的第二层730，底座元件22e可拆卸地与壁702的第一层720的盖20a、20b接合，从而使盖20a、20b互连。可将一组侧壁组装件12e和12f添加至第二层730，侧壁组装件12e和12f可以以先前描述的组装件12a、12b的连接方式彼此连接。侧壁组装件12e可拆卸地与层730的底座元件22d接合，侧壁组装件12f可拆卸地与层730的底座元件22e接合，从而使底座元件22d、22e互连。
可以根据需要重复上面参照图28至32描述的方法来完成壁702的壁702的底层720和第二层730的构建以及、以及位于层730上方的任一层的壁702的构建。壁702的顶层的盖20可为闭合的，即，可包括实心部分104。壁702的相邻层(例如，层720和730)之间的互连以及每层内的组装件间的互连允许壁702作为一个单元折曲或偏转，从而便于吸收来自爆炸军械的冲击波。
在其它实施方式中，可使用在某种程度上与参照图28至32讨论的方法不同的方法来构造结构，并可通过建筑砌块组件的不同组合来实现具有不同配置的结构。例如，在另一实施方式中，壁可被构造为除了下面所述方面之外与壁702相同。取代如图32所示的盖20和底座元件22在壁的相邻层之间相对于彼此交错设置，盖20和底座元件22可与彼此对齐，壁的一对相邻层的上层的底座元件22可拆卸地与这对相邻层的下层的对应的盖20接合。在该实施方式中，每组侧壁组装件12(例如，两个连接的侧壁组装件12)使壁的每层的两个相邻的底座元件22以图32所示的壁702的方式互连。
图33图示了根据另一实施方式的壁750，除了下面描述的方面之外，壁750可与壁702相同。除了下面描述的方面之外，壁750的底层752和第二层754可分别与壁702的底层720和第二层730相同。底层752不包括图32所示的盖20a和20b，并且可被构造为没有任何其它盖20。第二层754不包括底座元件22d和22e，并且可被构造为没有任何其它底座元件22。替代地，结构750可包括多个混合元件756，其可既用作底层752的盖又用作第二层754的底座元件。这通过混合元件756a和756b示出。混合元件756a可拆卸地接合至底层752的侧壁组装件12a和第二层7545的侧壁组装件12e。混合元件756b可拆卸地与底层752的侧壁组装件12b和第二层754的侧壁组装件12f接合。侧壁组装件12e和12f可如图33所示彼此连接，从而使混合元件756a和756b互连。
混合元件756可包括盖20的特征和底座元件22的特征。例如，混合元件756可包括边界凸缘758，边界凸缘758可被配置为与底座元件22的下边界凸缘84和盖20的上边界凸缘98相同，并且其厚度可与边缘84和98结合的厚度相等。
混合元件756的下表面(未示出)可被配置为与盖20的下表面96相同。混合元件756的下表面和凸缘758可共同限定多个上侧壁容纳部(可以是一对上侧壁容纳部)，每个上侧壁容纳部被配置为容纳一个侧壁组装件12。
混合元件756具有上表面780，上表面780可被配置为与底座元件22的上表面80相同。上表面780和凸缘758可共同限定多个下侧壁容纳部(可以是一对下侧壁容纳部)，每个下侧壁容纳部被配置为容纳一个侧壁组装件12。
混合元件756可包括多个孔790(显示为混合元件756a、756b中的每个分别包括一个孔)，所述多个孔可以是一对孔790。孔790延伸通过混合元件756并且允许竖直相邻的侧壁组装件(例如，侧壁组装件12a和12e)的对齐的装载腔70之间相通。如果底座元件22a和混合元件756a置于壁750的底层752的一端，则单个的侧壁元件12(未示出)可拆卸地与底座元件22a和混合元件756a均接合以完成底层752的该端。如果需要，则可对壁752的相对一端以及壁750的其它层的每一端采用类似的方法。盖20可用于盖在壁750的顶层上。混合元件756可由与先前描述的用于盖20和底座元件22的那些材料和工艺相同的材料和工艺制成。
图34图示了根据又一实施方式的结构760。结构760包括第一层762，第一层762包括并排放置的由10m和10n表示的两个建筑砌块。在一个实施方式中，块10m和10n可以以相互邻接的关系放置但是并不互连。块10m和10n的盖20m和20n的两个突起102(仅显示了盖20m的一个突起102和盖20n的一个突起)分别具有代替实心的中心部分104的孔105，孔105允许块10m和10n的装载腔70分别与结构760的第二层764的装载腔70相通。第二层764包括建筑砌块10p，建筑砌块10p置于建筑砌块10m和10n的顶部并且可拆卸地与建筑砌块10m和10n接合，从而使块10m和10n互连。
为了说明，将第二层764的盖20p示出为具有一个实心的中心部分104和一个孔105。如果结构760包括块10的附加层，则盖20p可包括两个孔105。如果层764是结构760的顶层，则盖20p可包括两个实心的中心部分104。层762和764可包括附加的块10，结构760可包括位于层764上方的附加层。结构760的其余部分可按上面描述的方法构造，从而每层的块10相对于每个相邻层的块10以类似于具有多层或多列的墙壁中的砖块的典型排列方式交错或偏移。每层的每个块10的装载腔70可分别与其它层的块10的装载腔70相通，底层762的装载腔70可与放置结构760的表面相通，从而为压载材料740的柱提供支撑。
在又一实施方式中，除了竖直相邻的层的块10彼此对齐来替代彼此交错或偏移之外，结构(未示出)可被构造为与图34所示的结构760相同。例如，这可通过重新定位层764的块10p以使其位于底层762的块10m的上方并且与块10m对齐来实现。底层762的其余部分和第二层764以及其它层都可以这种方式构造。这种配置可便于替换顶层下方的任一层(例如，底层762)的建筑砌块10。在该配置中，在壁的相同层内的相邻块10的相邻侧壁组装件12可彼此连接以增强壁的稳定性。可以理解，任一结构的相同层内的每对相邻的侧壁组装件12可彼此连接以增强结构的稳定性。而且，尽管相同建筑砌块10的侧壁元件12可以以先前描述的方式互连，但也可将相同建筑砌块10的相邻侧壁组装件12之间的直接连接省略，而是使侧壁组装件通过公共的底座元件22和公共的盖20互连。由于竖直相邻的层彼此对齐，因此如果需要，上面描述的配置还可便于在壁的一端或两端上提供向上或向下方向的阶梯配置以适应地形的变化。例如，在这种配置中，可根据需要将块10n相对于底层762的块10m和第二层764的块10p向上或向下移动以适应构建该壁的地形的斜度变化。块10n可被连接至块10m或10p中的一个或两个。根据需要，具有其它配置的壁可包括阶梯级部分。
图35图示了根据又一实施方式的建筑砌块800。建筑砌块800包括两个侧壁组装件802、盖804和底座元件806。侧壁组装件802可拆卸地与盖804和底座元件806接合。这可通过位于侧壁元件802与盖804和底座元件806的接口处的突起(未示出)和配合容纳部(未示出)实现，或者通过其它适当的方式实现。
图36图示了最终形成之后的两个侧壁组装件802。侧壁组装件802可通过模制通过铰链方式互连的面板810的带808(图37)形成。带808、盖804和底座元件806可由先前讨论的用于建筑砌块10的组件的任何热塑性材料模制。每个面板810可通过活动铰链812连接至相邻的每个面板810。图39A至39F图示了可用于将面板810的带808折叠成图35、36和39F所示的两个侧壁组装件802的一系列步骤。每个侧壁组装件802限定了中空的装载腔814，装载腔814具有打开的顶部816和打开的底部818(图36)。
如图37所示(在其它附图中未示出)，面板810的带808的一端可包括多个舌片820或类似的突起，并在相对的另一端包括配合孔822。当侧壁组装件802形成为如图36所示时，舌片820可与孔822接合(未示出)。如图36和39F所示，在最终形成带808之后，两个面板810并排并将两个装载腔814隔开。面板810的带808可包括由可面板810中的穿孔限定或通过其它适当方式限定的薄弱部分或“爆裂”部分824。如果块800暴露于冲击波，依赖于施加在块800上的力的大小和方向，该力将使两个并排的面板810将“爆裂”组件824断裂，从而减轻爆炸压力。
块800可单独使用或者与相互组合使用以形成各种结构。例如，多个块800可被放置为彼此相邻以形成结构的底层，其它层的块800可与相邻层的块以图34图示和描述的方式交错。
图40图示了根据又一实施方式的建筑砌块900。建筑砌块900包括两个可折叠的侧壁组装件912、盖920和底座元件922。每个可折叠的侧壁组装件912可包括多个通过铰链互连的面板924。侧壁组装件912可在折叠配置与展开配置之间活动，在展开配置下，侧壁组装件912可拆卸地与盖920和底座元件922接合。当在展开配置的横截面中观察时，每个侧壁组装件912的面板924的中心部分930的外表面938可共同限定多边形，类似于图15所示的一个侧壁组装件的视图。该多边形可以是八边形，与图15所示的用于组装件12的八边形相同。然而，与包括八个面板24来限定一个多边形的每个侧壁组装件12相比，每个侧壁组装件912也可包括六个面板924来限定一个多边形。
侧壁组装件912的多边形的每边可被实现为具有两个面板912，如图40所示的面板924a和924b。由于盖920、底座元件922和面板924的相对大小，用十六个面板取代八个面板来实现八边形。如图40所示，每个面板924a、924b可与底座元件922的下边界凸缘984的单个大致直线部分984a和盖920的上边界凸缘998的单个大致直线部分998a接合。
例如通过使用先前描述的任何方法，使用块900的组装件(即，侧壁组装件912、盖920和底座元件922)来构建各种结构。侧壁组装件912、盖920和底座元件922可由相同材料制成，并可由与先前所讨论的建筑砌块10的侧壁组装件12、盖20和底座元件22的材料和制造工艺相同的材料和制造工艺制成。
图41图示了根据又一实施方式的建筑砌块1000。建筑砌块1000包括两个可折叠的侧壁组装件1012、盖1020和底座元件1022。侧壁组装件1012可与先前描述的结构组件10的侧壁组装件12相同。由此，每个侧壁组装件1012可包括多个通过铰链互连的面板1024，侧壁组装件1012可在折叠配置(未示出)与展开配置之间活动，在展开配置下，侧壁组装件1012可拆卸地与盖1020和底座元件1022接合，如图41所示。
除了下面描述的之外，盖1020可与块10的盖20相同。盖1020可包括握柄1050，便于抓握和/或持有盖1020。握柄1050可包括形成于上边界凸缘1098内的凹进部分1052和穿过盖1020从其上表面1094延伸至下表面(未示出)的孔1054。如图41所示，凹进部分1052可包括第一斜边和第二斜边以及连接两个斜边的第三边。然而，凹进部分1052可具有与显示的形状不同的形状。此外，孔1054可具有除了图41所示的大致三角形之外的不同的各种形状。
除了下面描述的之外，底座元件1022可与建筑砌块10的底座元件22相同。底座元件1022可包括握柄1055，便于抓握和/或持有底座元件1022。握柄1055可包括形成于下边界凸缘1084内的凹进部分1057和穿过底座元件1022从其下表面(未示出)延伸至上表面1080的孔1059。如图42所示，凹进部分1057可包括第一斜边和第二斜边以及连接两个斜边的第三边。然而，凹进部分1057可具有与所显示的形状不同的形状。此外，孔1059可具有不同于图41所示的大致三角形的各种形状。
建筑砌块1000的组件(即，侧壁组装件1012、盖1020和底座元件1022)可由相同的材料制成，并可分别由与先前描述的建筑砌块10的侧壁组装件12、盖20和底座元件的材料和工艺相同的材料和工艺制成。通过例如先前描述的任何方法使用建筑砌块1000的组件构建各种结构。
根据该创造性原理的结构可包括有屋顶的庇护所。例如，图26所示的壁702、704、706、708、710和712中的一个或多个壁可部分或完全地包围一个区域，并可将屋顶置于这些壁的顶部以例如为人们提供暂时的庇护所。屋顶可由通常的屋顶材料和/或多个互连的面板(例如，面板24)构成。依赖于可为平坦的屋顶的长度和宽度，可需要各种结构组件来加固屋顶。为了给平坦的屋顶提供进一步的保护，可将一个或多个建筑砌块(例如，10)置于屋顶的顶部。屋顶还可以是倾斜的或者具有“A形框架”结构。
根据本发明原理的建筑砌块和结构(例如，各种壁、障壁和其它结构)具有较好的抗冲击和弹道保护特性，因此能够防御多种袭击，这些袭击包括但不限于高爆炸火炮(HE)、简易爆炸装置(IED)、火箭推进式榴弹(RPG)和其它手榴弹、鱼雷发射器、小型武器弹药和其它动能武器来自爆炸军械的弹片和例如由混凝土屏障或墙的爆炸造成的副碎片。可防御由军械造成的冲击波、射弹和燃烧弹。此外，能够在例如车辆撞击和环境条件的其它威胁下保护人员和财产。
根据上面所述的内容，上述的建筑砌块和结构在战区或者遭受多种袭击的非战区特别有用。军事应用的实施例包括但不限于营地和指挥所的保护、用于建筑物和各种其它资产(例如军需品、通信中心、燃料库房、飞机以及许多其它资产)的周界安全防御、战争位置的结构、损坏的结构的修复、“软”区域(例如，帐篷和其它临时结构)的硬化保护、障壁和车辆检查点的保护。
建筑砌块和结构还可包括各种政府、商业和私营部门的应用，例如，防御多种袭击(例如，上面所描述的袭击或车辆撞击)，防御自然灾害(例如，由飓风造成的强风和洪水)。
政府、商业和私营部门的应用还包括但不限于用于各种政府建筑物(例如，国家大使馆)的周界安全防御，用于历史建筑的安全防御，用于财政机构的安全防御和吸引大量人群的区域(例如，各种比赛场地)的安全防御。其它应用可包括救灾墙和庇护所、抗洪、车道结构屏障和护壁和赛车碰撞保护。
建筑砌块和各种结构可包括壁、障壁和其它结构，可由建筑砌块的成套组件构造。根据本发明原理的建筑砌块和结构的形状和材料特征可与压载填料结合以驱散冲击能量，从而显著减少了冲击波、峰值超压、反射超压、冲力和和化学(燃烧之后)作用。减轻这些作用将减少爆炸包线的整体大小，导致减少的“防区外”距离，从而增加了存活率。
用于冲击波的质量、动力和能量守恒定律意味着，难以快速地减少爆炸效果。尽管某些能量可通过变形吸收，但是用于防御爆炸军械的通常硬且平坦的壁具有反射冲击波的负作用，从而放大冲击效果。反射能量是严重的问题，尤其在有限空间内，平坦的壁的表面反射的碰撞冲击波可增加附加的冲击波以创建更大的空气密度、温度、压力和过压时间的破坏性作用，从而全部作用于冲力或活塞。根据本发明原理的建筑砌块、壁和其它结构的多面表面可减轻这种副作用效果，导致较好的抗冲击特性。当力垂直作用于表面时，施加的压力(p)是力(f)的大小与表面面积(a)的比，p＝f/a。根据特定实施方式的多面壁可增加具有特定高度和长度的底壁暴露于冲击波下的总面积(a)，从而根据物理定律能够削弱施加在结构的表面上的总压力。
此外，根据特定实施方式的壁可在特定实施方式中的相邻层或列之间以及在特定其它实施方式中的每层和相邻层之间具有互锁的结构，从而允许壁作为削弱冲击波的单元折曲或偏斜。
连续性倒塌是通常由结构的相对小部分的损坏或故障而造成的结构的全部或部分倒塌。如果由建筑砌块建造的结构的一个或多个部分被损坏使得压载材料从受侵袭的下部脱出，则位于受侵袭的层上面的结构的装载腔的对齐的那些装载腔可通过重力向下馈给压载材料并且重新给受侵袭的下部区域分配压载材料，从而提供抵抗连续倒塌特性。
根据特定实施方式的壁的多面表面还可在侧壁组装件的相对于彼此成一定角度的相邻面板之间的空间内捕捉弹片。暴露于具有穿透力的冲击效应和动力能量射弹下的成一定角度的面板可在不用附加的材料和重量成本的基础上提供增强的保护。例如，如果潜在的具有穿透力的射弹以90°以外的其它角度进入，则它必须比相对于射弹的路径成90°角碰撞壁时穿透更多的材料。此外，以掠射角到达的射弹可在穿透表面之前在多面表面的相应表面上“打滑”，使射弹改变弹道并丢失动力能量，从而增强了壁的弹道保护特性。这种效果还可通过先前描述的建筑砌块组件的结构的材料和通过使用时具有粗糙质地的涂料来增强。
结构的材料壁其它材料(例如，混凝土、钢铁和在通常保护结构中使用的材料)相比还可提供防裂的优点，其它材料具有放大弹片的负面效果。例如，当使用ABS时，所包含的“类似于橡胶的”丁二烯组件可提供防裂的优点。可理解，所使用的结构的其它材料(例如，高抗冲塑料)还可提供防裂的优点。此外，如果弹片穿过侧壁组装件的面板中的一个，则结构的材料(例如，ABS)可具有“自愈合”的特征。由弹片碰撞面板产生的热量可使围绕进入孔的热塑性材料(例如，ABS)再融化和/或变形，从而，进入孔可被至少部分地封闭，便于保持压载材料。
当使用热塑性材料时，建筑砌块组装件的结构材料可以是抗热、抗冷、防UV线和防水并且提供较好的强度、硬度、徐变和磨损特性。作为另一优点，结构材料允许制造成本合算，从而导致轻量的组装件。例如，当根据本发明原理的底座元件、盖和面板由热塑性材料制成时，它们可由注模形成或者它们被热力塑性。此外，面板可被挤压。
根据本发明原理的结构组件的轻量和模制结构允许这些组件是便携的并且能被快速配置。例如，侧壁组装件12可倒塌并且彼此叠放在如图27所示的垫面板上。盖20也可叠放在垫面板上，每个盖嵌套在相邻的盖内。底座元件22也可叠放在垫面板上。支撑结构组件的垫面板可通常常规的运输方式通过船运输到目的地。当形势所需时，在那些难以到达的区域，这种垫面板可通过降落伞配置或者通过直升机投放到该区域。
根据本发明原理的模制的底座元件、侧壁组装件和盖允许容易且快速地组装结构，而不需要技工。当需要时，这种模制特性还便于拆卸结构。此外，结构可在使用或不使用用于建造某些常规保护结构的重型设备的情况下被组装。不同于具有“阶梯状”结构的某些常规结构，这些结构的竖直相邻层之间彼此偏移，根据本发明原理的结构可包括没有这些阶梯的竖直壁，从而使敌方难以攀登壁。此外，由于根据本发明原理的壁是刚性的，该壁能够长时间防止特定常规结构所共有的下垂或下陷。
某些常规结构完全或部分由混凝土制成，混凝土需要时间养护，这在紧急情况下是不理想的。混凝土很昂贵并且难以得到和运输。此外，混凝土的使用需要相当数量的人力和资源以及需要技工的机器。尽管包含在根据本发明原理的结构中的装载腔可用混凝土填充，但是其它压载材料可用于填充装载腔并且不需要养护时间。实际上，任何材料可用作压载材料来填充装载腔，包括容易在现场得到的那些材料。由此，没有必要查找或制造特殊的压载材料。压载材料的实施例可用于填充装载腔，包括但不限于下列材料泥土、纱、泥浆、盐、砂砾、岩石、冰、雪、水、陶瓷、稳定注入的泡沫铝(例如，CymatTM)。此外，浮石或其它灭火材料可用作压载材料以防御来自爆炸的火球。如果机器不容易得到，则装载腔可用前述的材料或其它压载材料填充。
作为又一优点，相邻的侧壁组装件可包括具有通常平坦外表面并且通常平行于彼此的面板，从而便于将附属结构(通常在车道上可见的金属防护栏、夹面板、干式墙或其它检测材料附接至侧壁组装件。例如，这可用先前描述的建筑砌块10、800、900和1000的相邻的侧壁组装件实现。然而，这还可用具有由所包含的面板构成的具有不同数量的边的侧壁组装件的块实现。由于各种原因，包括隐蔽保护结构以避免告诉敌方存在这种结构和由这种结构保护的潜在高价值目标，因此将干式墙或其它建筑材料附接至侧壁组装件以创建附属结构。附属结构还可用于提供装饰和绝缘。进一步关于附属结构，主要保护结构的中空装载腔(例如，在压载材料的填充之前)可用于布置附属结构的电线、管道、通信电缆和HVAC导管，还可容纳例如钢筋的加固元件。
根据本发明原理的建筑砌块实际上可以是任何颜色并且包括各种样式，例如战区应用中的伪装或车道应中的斑纹，或者应用于建筑砌块的各个表面的任何其它想要的标记。由根据本发明原理的建筑砌块的组装件组装的建筑砌块和结构可提供本文讨论的那些优点之外的优点。
虽然通过各种实施方式的描述解释了本发明的原理，并且相当详细地描述了这些实施方式，但是这不是通过这些详细内容以任何方式限制权利要求的范围。附加的优点和修改对本领域的技术人员来说是显而易见的。本发明的范围不受限于具体的细节、典型的装置和方法以及显示和描述的说明性的实施例。由此，在不偏离本发明的范围或精神的前提下可对这些细节进行修改。

Claims (53)

1.一种在建筑砌块中使用的可折叠的侧壁组装件，所述可折叠的侧壁组装件包括：
多个互连的面板，每个所述面板均位于一对面板的中间并铰接于所述一对面板中的每个，所述多个互连的面板能够在折叠配置和展开配置之间活动；其中，
当所述多个互连的面板处于所述展开配置时，所述多个互连的面板限定具有打开的顶部和打开的底部的中空装载腔；
每个所述面板均包括具有内表面和大致平坦的外表面的中心部分，并进一步包括第一侧、第二侧、第一端部凸缘和第二端部凸缘，所述中心部分在所述第一侧和第二侧之间以及所述第一端部凸缘和第二端部凸缘之间延伸，当所述多个互连的面板处于所述展开配置时，至少一些所述面板的所述中心部分的所述大致平坦的外表面相互成角度；
对于每个所述面板，所述第一端部凸缘和所述第二端部凸缘从所述中心部分的所述大致平坦的外表面向内偏移，从而当所述多个互连的面板处于所述展开配置且与建筑砌块的底座元件和盖均可拆卸地接合时，允许所述大致平坦的外表面与所述建筑砌块的底座元件的外表面平齐、并与所述建筑砌块的盖平齐。
2.如权利要求1所述的可折叠的侧壁组装件，其中，当所述多个互连的面板处于所述展开配置并从横剖面观察时，所述面板的所述中心部分的所述大致平坦的外表面共同限定多边形。
3.如权利要求2所述的可折叠的侧壁组装件，其中，所述多边形是八边形。
4.如权利要求1所述的可折叠的侧壁组装件，进一步包括：
多个阳铰链元件；其中，
每个所述面板进一步包括从所述第一侧向外延伸的第一组阴铰链元件和从所述第二侧向外延伸的第二组阴铰链元件，所述第一组阴铰链元件与所述第二组阴铰链元件不对齐；并且，
每个所述阳铰链元件延伸穿过所述面板中的一个面板的所述第一组阴铰链元件并穿过与所述一个面板相邻的一个面板的所述第二组阴铰链元件。
5.如权利要求1所述的可折叠的侧壁组装件，其中，每个所述面板均包括热塑性材料。
6.如权利要求5所述的可折叠的侧壁组装件，其中，所述热塑性材料包括聚合物。
7.如权利要求6所述的可折叠的侧壁组装件，其中，所述聚合物包括高抗冲塑料。
8.如权利要求1所述的可折叠的侧壁组装件，其中，所述面板中的至少一个进一步包括应用于所述中心部分的所述外表面的涂层。
9.如权利要求1所述的可折叠的侧壁组装件，其中，所述面板中的至少一个进一步包括加固元件。
10.如权利要求9所述的可折叠的侧壁组装件，其中，所述加固元件由选自金属、金属合金、陶瓷、聚合物或织物的材料制成。
11.一种建筑砌块，包括：
至少一个底座元件，包括多个下侧壁容纳部；
多个侧壁组装件，每个所述侧壁组装件均包括多个互连的面板，每个侧壁组装件上的每个所述面板均铰接于该侧壁组装件上与之相邻的每个面板，每个所述侧壁组装件均限定具有打开的顶部和打开的底部的中空装载腔，每个所述侧壁组装件的至少一些所述面板相互成角度；
至少一个盖，包括多个上侧壁容纳部，其中：
每个所述下侧壁容纳部容纳一个相应的侧壁组装件；以及
每个所述上侧壁容纳部容纳一个相应的侧壁组装件。
12.如权利要求11所述的建筑砌块，其中，
所述至少一个底座元件进一步包括上表面、下表面和下边界凸缘，所述上表面和所述下边界凸缘共同限定所述下侧壁容纳部；
所述至少一个盖进一步包括上表面、下表面和上边界凸缘，所述下表面和所述上边界凸缘共同限定所述上侧壁容纳部；
每个所述侧壁组装件的至少一个所述面板可拆卸地与所述下边界凸缘接合；以及
每个所述侧壁组装件的至少一个所述面板可拆卸地与所述上边界凸缘接合。
13.如权利要求11所述的建筑砌块，其中，
所述至少一个底座元件包括单一的底座元件，所述底座元件包括所述多个下侧壁容纳部中的一对下侧壁容纳部；
所述多个侧壁组装件包括第一侧壁组装件和连接于所述第一侧壁组装件的第二侧壁组装件；
所述至少一个盖包括单一的盖，所述盖包括所述多个上侧壁容纳部中的一对上侧壁容纳部；
所述底座元件进一步包括横向中心轴线，所述一对下侧壁容纳部相对于所述底座元件的所述横向中心轴线大致对称地设置；以及
所述盖进一步包括横向中心轴线，所述一对上侧壁容纳部相对于所述盖的所述横向中心轴线大致对称地设置。
14.如权利要求11所述的建筑砌块，其中，每个所述侧壁组装件的每个所述面板均包括热塑性材料。
15.如权利要求14所述的建筑砌块，其中，所述热塑性材料包括聚合物。
16.如权利要求15所述的建筑砌块，其中，所述聚合物包括高抗冲塑料。
17.如权利要求11所述的建筑砌块，其中，
每个所述侧壁组装件的每个所述面板均包括第一侧、第二侧以及在所述第一侧和所述第二侧之间延伸的中心部分，所述中心部分具有内表面和大致平坦的外表面；以及
对于每个所述侧壁组装件，当从横剖面观察时，所述面板的所述中心部分的所述大致平坦的外表面共同限定多边形。
18.如权利要求17所述的建筑砌块，其中，所述多边形是八边形。
19.如权利要求17所述的建筑砌块，其中，
每个所述侧壁组装件的每个所述面板均包括第一端部凸缘和第二端部凸缘；以及
对于每个所述侧壁组装件的每个所述面板，所述中心部分在所述第一端部凸缘和所述第二端部凸缘之间延伸，所述第一端部凸缘和所述第二端部凸缘从所述中心部分的所述大致平坦的外表面向内偏移。
20.如权利要求1 2所述的建筑砌块，其中，
所述至少一个底座元件的所述下表面包括多个凹进的突出部，每个所述凹进的突出部具有第一形状；以及
所述至少一个盖进一步包括从所述盖的所述上表面向上延伸的多个突起，每个所述突起具有第二形状，所述第二形状与所述至少一个底座元件的所述凹进的突出部的所述第一形状互补。
21.如权利要求11所述的建筑砌块，其中，所述至少一个底座元件进一步包括多个孔，每个所述孔处于一个所述下侧壁容纳部内，每个所述孔与其所处的侧壁组装件的所述装载腔相通。
22.一种由建筑砌块组件的套件构成的结构，所述套件包括：
多个底座元件；
多个可折叠的侧壁组装件；其中，
每个所述侧壁组装件均包括多个铰接互连的面板，每个所述侧壁组装件均能够在折叠配置和展开配置之间活动，在处于所述展开配置时，所述侧壁组装件限定具有打开的顶部和打开的底部的中空装载腔；
所述结构包括底层，所述底层包括相互邻接设置的第一组所述底座元件；
所述结构的所述底层进一步包括处于所述展开配置的第一组所述可折叠的侧壁组装件；以及
所述底层的每个所述底座元件可拆卸地与至少一个所述展开的侧壁组装件接合。
23.如权利要求22所述的结构，其中，
所述套件进一步包括多个盖；
所述结构的所述底层进一步包括第一组所述盖；
所述底层的所述第一组展开的侧壁组装件中的每个均可拆卸地与所述第一组所述盖中的一个接合。
24.如权利要求23所述的结构，其中，
所述套件的每个所述侧壁组装件的每个所述面板均包括第一侧、第二侧和在所述第一侧和所述第二侧之间延伸的中心部分，所述中心部分具有内表面和大致平坦的外表面，当处于所述展开配置时，每个所述侧壁组装件的至少一些所述面板的所述大致平坦的外表面相互成角度。
25.如权利要求24所述的结构，其中，对于每个所述侧壁组装件，当所述侧壁组装件处于所述展开配置且从横剖面观察时，所述面板的所述中心部分的所述大致平坦的外表面共同限定多边形。
26.如权利要求25所述的结构，其中，所述多边形是八边形。
27.如权利要求25所述的结构，其中，每个所述侧壁组装件的每个所述面板均包括热塑性材料。
28.如权利要求23所述的结构，其中，
所述结构的所述底层进一步包括多组所述展开的侧壁组装件，每组所述展开的侧壁组装件均包括至少两个相互连接的所述展开的侧壁组装件，每组所述展开的侧壁组装件与所述底层的一对相邻的所述底座元件互连；
所述结构进一步包括第二层，所述第二层包括第二组所述底层元件；以及
所述第二层的所述第二组所述底层元件中的每个均可拆卸地与所述底层的所述第一组所述盖的至少一个所述盖接合。
29.如权利要求28所述的结构，其中：
所述第二层的所述第二组所述底层元件中的每个均可拆卸地与所述底层的所述第一组盖中的一对相邻的盖中的每一个接合；以及
所述第二层进一步包括多组所述展开的侧壁组装件，所述第二层的每组所述展开的侧壁组装件均包括至少两个相互连接的所述展开的侧壁组装件；
所述第二层的每组所述展开的侧壁组装件均可拆卸地与所述第二层的所述第二组所述底座元件中的一对相邻的底座元件接合；以及
所述第二层的每个所述装载腔与所述底层的一个所述装载腔相通。
30.如权利要求29所述的结构，进一步包括压载材料，所述压载材料填充所述底层的至少一些所述装载腔，并至少部分地填充所述第二层的至少一些所述装载腔。
31.如权利要求28所述的结构，其中：
所述套件的每个所述底座元件均包括上表面和下表面，所述下表面限定多个具有第一形状的凹进的突出部；以及
所述套件的每个所述盖均包括上表面、下表面以及从所述上表面向上延伸的多个突起，所述突起具有第二形状，所述第二形状与所述套件的所述底座元件的所述凹进的突出部的所述第一形状互补。
32.如权利要求23所述的结构，其中：
所述结构进一步包括第二层，所述第二层包括第二组所述底座元件，所述第二层的所述第二组所述底座元件中的每个均可拆卸地与所述底层的所述第一组所述盖中的一对相邻的所述盖中的每个接合。
33.如权利要求23所述的结构，其中：
所述套件的每个所述底座元件、所述套件的每个所述侧壁组装件的每个所述面板、以及所述套件的每个所述盖均包括热塑性材料。
34.如权利要求22所述的结构，其中：
所述套件进一步包括第一组混合元件；
所述底层进一步包括所述第一组混合元件；以及
所述底层的所述第一组所述展开的侧壁组装件中的每个均可拆卸地与所述第一组混合元件中的一个接合。
35.如权利要求34所述的结构，其中：
所述结构进一步包括第二层，所述第二层包括第二组所述展开的侧壁组装件，所述第二层的所述第二组所述展开的侧壁组装件中的每个均可拆卸地与所述底层的一个所述混合元件接合。
36.一种结构，包括：
底层，包括相邻设置的第一组建筑砌块；
第二层，包括相邻设置的第二组建筑砌块，所述第二组建筑砌块中的每个均位于所述第一组建筑砌块中的至少一个建筑砌块的顶部并可拆卸地与之接合；其中，
所述第一和第二组建筑砌块中的每个所述建筑砌块均包括盖、底座元件和多个侧壁组装件，每个所述侧壁组装件均可拆卸地与所述盖和所述底座元件接合；
所述第一和第二组建筑砌块中的每个所述侧壁组装件均包括多个铰接互连的面板，所述第一和第二组建筑砌块中的每个所述侧壁组装件的每个所述面板均铰接于该侧壁组装件上与之相邻的每个面板，所述第一和第二组建筑砌块中的每个所述侧壁组装件均限定具有打开的顶部和打开的底部的中空装载腔，所述第一组和第二组建筑砌块中的每个侧壁组装件的至少一些面板相互成角度；以及
所述第一组和第二组建筑砌块中的每个所述侧壁组装件的至少一个所述面板包括热塑性材料。
37.如权利要求36所述的结构，其中，所述第二层的所述第二组建筑砌块中的每个均可拆卸地与所述第一层的所述第一组建筑砌块中的一对相邻的建筑砌块接合。
38.一种建造模块化结构的方法，所述方法包括：
提供建筑砌块组件的套件，所述套件包括多个底座元件和多个可折叠的侧壁组装件，每个所述可折叠的侧壁组装件包括多个铰接互连的面板，每个所述侧壁组装件均能够在折叠配置和展开配置之间移动，其中，处于所述展开配置时，每个所述侧壁组装件限定具有打开的顶部和打开的底部的中空装载腔；
建造所述结构的底层，包括以下步骤：
将所述套件的多个所述底座元件彼此相邻地设置在支撑面上；
将所述底层的每个所述底座元件可拆卸地与处于所述展开配置的所述套件的至少一个所述侧壁组装件接合。
39.如权利要求38所述的方法，其中：
提供所述套件进一步包括提供多个盖；以及
建造所述结构的底层进一步包括将所述第一层的每个所述展开的侧壁组装件可拆卸地与所述套件的一个所述盖接合。
40.如权利要求38所述的方法，其中：
提供所述套件进一步包括提供多组侧壁组装件，每组均包括相互连接的至少两个侧壁组装件；以及
建造所述底层进一步包括将所述多组侧壁组装件中的一组侧壁组装件与所述底层的一对相邻的所述底座元件可拆卸地接合，所述一组侧壁组装件中的每个均处于所述展开配置。
41.如权利要求39所述的方法，进一步包括：
在所述结构的所述第一层的顶部建造所述结构的第二层，并使所述第二层与所述第一层接合，其中，建造所述第二层包括：
将所述套件的一个所述底座元件可拆卸地与所述结构的所述第一层的至少一个所述盖接合。
42.如权利要求41所述的方法，其中建造所述第二层进一步包括将所述第二层的每个所述底座元件与所述套件的至少一个处于所述展开配置的所述侧壁组装件可拆卸地接合。
43.如权利要求42所述的方法，进一步包括：
配置所述结构的所述底层的所述盖和所述第二层的所述底座元件，以使所述第二层的每个装载腔与所述底层的一个所述装载腔相通；其中，
至少部分地填充所述底层的所述装载腔包括用压载材料完全填充所述底层的所述装载腔；以及
所述方法进一步包括用压载材料至少部分地填充所述第二层的所述装载腔。
44.如权利要求42所述的方法，其中所述第二层的每个所述侧壁组装件均连接于所述第二层的至少一个其它的侧壁组装件。
45.如权利要求3 8所述的方法，其中所述套件的每个所述底座元件、所述套件的每个所述侧壁组装件和所述套件的每个所述盖均由热塑性材料制成。
46.一种制造建筑砌块组件的套件的方法，所述方法包括：
用热塑性材料形成多个面板，所述面板被配置为创建至少一个侧壁组装件；
用热塑性材料形成底座元件，所述底座元件被配置为可拆卸地与所述至少一个侧壁组装件接合；以及
用热塑性材料形成盖，所述盖被配置为可拆卸地与所述至少一个侧壁组装件接合。
47.如权利要求46所述的方法，其中，形成多个面板包括：
用热塑性材料单独模制每个所述面板；
其中，所述方法进一步包括将每个面板铰接于两个相邻面板以形成侧壁组装件，所述侧壁组装件能够在折叠配置和展开配置之间活动，在所述展开配置下，所述侧壁组装件限定具有打开的顶部和打开的底部的中空装载腔。
48.如权利要求47所述的方法，其中：
形成所述底座元件包括用热塑性材料模制所述底座元件以及将所述底座元件配置为包括上表面、下表面和下边界凸缘，所述下边界凸缘和所述上表面共同限定至少一个下侧壁容纳部，所述至少一个下侧壁容纳部被配置为容纳处于所述展开配置的所述侧壁组装件；以及
形成所述盖包括用热塑性材料模制所述盖以及将所述盖配置为包括上表面、下表面和上边界凸缘，所述下表面和所述上边界凸缘共同限定至少一个上侧壁容纳部，所述至少一个上侧壁容纳部被配置为容纳处于所述展开配置的所述侧壁组装件。
49.如权利要求48所述的方法，其中：
形成所述底座元件进一步包括在所述至少一个下侧壁容纳部中形成至少一个凹进的突出部，所述突出部具有第一形状；以及
形成所述盖进一步包括将所述盖配置为包括从所述盖的所述上表面向上延伸的至少一个突起，所述突起具有第二形状，所述第二形状与所述底座元件的所述凹进的突出部的所述第一形状互补。
50.如权利要求46所述的方法，进一步包括覆盖至少一个所述面板的外表面。
51.如权利要求46所述的方法，其中所述方法进一步包括用至少一个加固元件加固至少一个所述面板。
52.如权利要求5 1所述的方法，其中所述加固元件由选自金属、金属合金、陶瓷、聚合物或织物的材料制成。
53.如权利要求46所述的方法，其中形成所述多个面板包括用所述热塑性材料模制面板以形成面板带，所述面板带中的每一对相邻面板均通过活动铰链相连；以及
所述方法进一步包括折叠所述面板带以创建两个所述侧壁组装件，每个所述侧壁组装件均限定中空装载腔。
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