CN111255271B - 可快速拼装的模块化蜂巢建筑 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑结构技术领域，具体公开了可快速拼装的模块化蜂巢建筑包括蜂巢空间单元包括骨架、侧面板、前面板和后面板；骨架包括折叠杆，折叠杆的一端设有第一凸块和第二凸块，第一凸块上固定设有转轴，转轴贯穿第二凸块，第一凸块上设有第一销孔，第二凸块上设有第二销孔，第一销孔中设有插销；折叠杆的另一端设有第一空心柱和第二空心柱，第一空心柱和第二空心柱转动设置在转轴上，第一空心柱和第二空心柱上设有第三销孔；当插销插入第一销孔、第二销孔和第三销孔时，两个折叠杆形成120°；相邻侧面板转动连接；前面板和后面板固定在两个骨架上；蜂巢框架单元上形成有若干正六边形柱体的安装腔。本发明意在解决建造速度快、重复利用的问题。

Description

可快速拼装的模块化蜂巢建筑
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域，具体公开了一种可快速拼装的模块化蜂巢建筑。
背景技术
传统建筑物普遍采用的是钢筋混凝土现浇结构，但现场湿作业、工序复杂、资源消耗大、施工时间长等导致整个工期很长，成本也很高。对于受到自然灾害的地区如地震灾区、海啸灾区、泥石流灾区以及疫区等，传统建筑的建造速度太慢、成本高，根本不适用；对于这类灾区，大多是使用帐篷、板房作为居住地，但是帐篷和板房抗风雨能力差、结构强度也较差；灾区也需要一些指挥所、卫生所、特殊人群居住等场所，这些场所需要较大的场地、且建筑的结构强度要高。
发明内容
本发明意在提供一种可快速拼装的模块化蜂巢建筑，以解决适用于灾区、结构强度好、建造速度快的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案为：
可快速拼装的模块化蜂巢建筑，包括蜂巢空间单元和蜂巢框架单元；所述蜂巢空间单元包括两个骨架、六块侧面板、前面板和后面板；所述骨架包括六根首尾转动连接的折叠杆，折叠杆的一端一体成型有圆柱形的第一凸块和第二凸块，第一凸块和第二凸块之间留有间隙，所述第一凸块上固定设有转轴，所述转轴贯穿第二凸块，所述第一凸块上设有第一销孔，第二凸块上设有与第一销孔对齐的第二销孔，第一销孔中设有弹簧，弹簧上设有能够穿过第二销孔的插销；折叠杆的另一端设有用于容纳第一凸块和第二凸块的圆柱形凹槽，所述凹槽内设有第一空心柱和第二空心柱，第一空心柱和第二空心柱转动接触设置在转轴上，且第一空心柱位于第一凸块和第二凸块之间，所述第一空心柱和第二空心柱上设有同心的供插销插入的第三销孔；当插销插入第一销孔、第二销孔和相邻折叠杆的第三销孔时，相邻的两个折叠杆之间形成120°夹角；所述侧面板沿长度方向的两端分别与两个骨架上的折叠杆连接，侧面板宽度方向的两端分别与相邻侧面板转动连接；所述前面板和后面板均呈正六边形且分别可拆卸固定在两个骨架上；所述蜂巢框架单元上形成有若干正六边形柱体的安装腔。
可选地，所述折叠杆上设有第一槽体，所述第一槽体与第一销孔连通，所述插销上设有拨片，拨片位于第一槽体中；所述第一槽体中设有上盖，上盖能够卡入到第一槽体并通过螺钉固定在第一槽体中。
可选地，所述折叠杆上设有梯台状且向下凹陷的梯台槽，所述梯台槽上设有卡槽，所述侧面板上设有卡块，卡块从上方卡接到卡槽中；折叠杆上水平贯穿设有第一螺栓，第一螺栓固定在侧面板上。
可选地，所述前面板和后面板通过第二螺栓固定在骨架上。
可选地，所述折叠杆的上端向内凹陷形成有两个挂钩。
可选地，所述侧面板的一侧形成有圆柱形的铰接槽，铰接槽内同心设有空心圆柱形的第一铰接杆，侧面板的另一侧两端均形成有圆柱形的第二铰接杆，两个第二铰接杆之间同心设有第三铰接杆，第一铰接杆同心外套在第三铰接杆上并能够转动。
可选地，所述前面板和后面板上可开设门窗。
可选地，所述折叠杆上竖直开设有若干第一螺孔，所述蜂巢框架单元上设有若干能够与第一螺孔对齐的第二螺孔，第一螺孔和第二螺孔中螺纹连接有第三螺栓。
可选地，相邻两个蜂巢空间单元之间可填充隔音、隔热材料。
本方案的工作原理及有益效果在于：
1、本方案中的蜂巢框架单元可以在工厂预制成型直接运输到灾区现场，也可以在灾区现场进行焊接或螺钉固定的方式进行组装，无需进行混凝土现浇，施工周期短、效率非常高。
2、本方案中的若干蜂巢空间单元相互独立，可以独立进行运输，运输难度低。同时，在未安装前面板和后面板时，相邻的侧面板和折叠杆均可相对转动一定角度，使整个骨架扁平，更加便于运输；蜂巢空间单元对于运输要求很低、十分适用于道路环境差的灾区。
3、本方案中的蜂巢单元主要重量集中在钢结构的骨架上，固定的结构简单、质量也不高，侧面板、前面板可以采用轻质材料制成，整个蜂巢空间单元的重量不高，也便于运输、吊装，节约成本。
4、本方案中的蜂巢框架单元整体呈框架形，虽然全部为钢结构，但是镂空部分多，所以整体质量也不高，安装上蜂巢空间单元后的镂空部分可以采用隔热、隔音、隔振的材料进行填充，提高蜂巢空间单元的隔音、隔热能力，使蜂巢空间单元具有更多的用途，例如作为手术室、治疗室、特殊病人休息室。
5、由于蜂巢空间单元架在蜂巢框架单元的安装腔中，所以相邻两个蜂巢空间单元之间留有一层空隙，这些空隙中可填充隔音、隔热材料，蜂巢空间单元内无需再增加隔音墙、隔热墙，同时侧面板、前面板和后面板中也可以填充隔音隔热材料，进一步提高建筑的隔音隔热效果，解决了钢结构建筑隔音隔热性能差的问题。
附图说明
图1为实施例的结构示意图；
图2为蜂巢空间单元和部分蜂巢框架单元的结构示意图；
图3为图2中A处的放大图；
图4为前面板的结构示意图；
图5为蜂巢空间单元的部分结构示意图；
图6图5中B处的放大图；
图7为上盖、第一槽体、弹簧和插销的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：侧框架1、钢横梁2、水平钢连梁3、竖向钢立柱4、蜂巢空间单元5、前面板6、后面板7、折叠杆8、侧面板9、第二螺孔10、第一凸块11、第二凸块12、转轴13、第一空心柱14、第二空心柱15、第三销孔16、第二螺栓17、铰接槽18、第一铰接杆19、第二铰接杆20、第三铰接杆21、凹槽22、卡槽23、卡块24、挂钩25、第一槽体26、上盖27、弹簧28。
实施例
本实施例基本如图1所示：
可快速拼装的模块化蜂巢建筑，包括蜂巢空间单元5和蜂巢框架单元。
结合图5-7，蜂巢空间单元5包括两个骨架、六块侧面板9、前面板6和后面板7。骨架包括六根首尾转动连接的折叠杆8，折叠杆8的一端一体成型有圆柱形的第一凸块11和第二凸块12，第一凸块11和第二凸块12之间留有间隙。第一凸块11上同心固定设有转轴13，转轴13贯穿第二凸块12并与折叠杆8的前端面齐平。第一凸块11上设有第一销孔，第一销孔为盲孔，第二凸块12上设有与第一销孔对齐的第二销孔，第二销孔为通孔。第一销孔中固定设有弹簧28，弹簧28上固定设有能够穿过第二销孔的插销。折叠杆8上设有第一槽体26，第一槽体26与第一销孔连通，插销上固定设有拨片，拨片位于第一槽体26中。第一槽体26中设有上盖27，上盖27能够卡入到第一槽体26并通过螺钉固定在第一槽体26中。
折叠杆8的另一端设有用于容纳第一凸块11和第二凸块12的圆柱形凹槽22。凹槽22内同心固定设有第一空心柱14和第二空心柱15，第一空心柱14和第二空心柱15转动接触设置在转轴13上，且第一空心柱14位于第一凸块11和第二凸块12之间。第一空心柱14和第二空心柱15上设有同心的供插销插入的第三销孔16；当插销同时插入第一销孔、第二销孔和相邻折叠杆8的第三销孔16时，相邻的两个折叠杆8之间形成120°夹角。折叠杆8的上端面朝向侧面板9的一侧上设有梯台状且向下凹陷的梯台槽，梯台槽上设有卡槽23，侧面板9上设有卡块24，卡块24从上方卡接到卡槽23中；折叠杆8上水平贯穿设有第一螺栓，第一螺栓穿过卡块24固定在侧面板9上。侧面板9宽度方向的两端分别与相邻侧面板9转动连接，转动连接的方式为：侧面板9的一侧形成有圆柱形的铰接槽18，铰接槽18内同心固定设有空心圆柱形的第一铰接杆19，侧面板9的另一侧两端均形成有圆柱形的第二铰接杆20，两个第二铰接杆20之间同心设有第三铰接杆21，第一铰接杆19同心外套在第三铰接杆21上并能够转动。
折叠杆8的上端向内凹陷形成有两个挂钩25。
前面板6和后面板7均呈正六边形且分别通过第二螺栓17固定在折叠杆8上。前面板6和后面板7上可开设门窗。
结合图2、3，蜂巢框架单元包括若干正六边形的侧框架1、钢横梁2、水平钢连梁3和竖向钢立柱4。相邻侧框架1焊接或通过紧固螺栓固定连接。钢横梁2的两端分别与相对的侧框架1固定连接。水平钢连梁3与相邻的侧框架1固定连接，水平钢连梁3的两端与竖向钢立柱4固定连接，竖向钢立柱4与相邻的侧框架1固定连接，固定连接的方式可以是焊接也可以是螺纹固定。整个蜂巢框架单元形成有若干正六边形柱体的安装腔。
折叠杆8上竖直开设有若干第一螺孔，侧框架1上设有若干能够与第一螺孔对齐的第二螺孔10，第一螺孔和第二螺孔10中螺纹连接有第三螺栓。
相邻两个蜂巢空间单元5之间可填充隔音、隔热材料。
蜂巢框架单元上可以设置钢结构的楼梯，楼梯能够通往每个蜂巢空间单元5。
具体实施过程如下：
骨架在工厂中预制安装成型，且需安装侧面板9，然后将骨架展平，三块侧面板9在上，三块侧面板9在下，展平后便于运输，而前面板6和后面板7则不预先安装进行运输。蜂巢框架单元可以预制安装成型后，直接运输到现场进行吊装，但蜂巢框架单元的体积大、不便运输，如果运输条件不达标则可以将侧框架1、水平刚连梁、竖向钢立柱4、钢横梁2及螺栓等连接构件进行运输，到现场后再进行安装。
现场安装时，直接将蜂巢空间单元5吊起，吊机的钢绳直接挂在折叠杆8的挂钩25上。此时六根折叠杆8在吊机的作用下相对转动，直到第一销孔、第二销孔和相邻折叠杆8的第三销孔16对齐时，插销在弹簧28作用下直接弹出，相邻折叠杆8无法再继续相对转动。所以整个蜂巢空间单元5成型时只需要慢慢将其吊起，六根折叠杆8自动形成120°后锁止，最终六根折叠杆8围成正六边形。然后将蜂巢空间单元5吊装插入到蜂巢框架单元的安装腔内，再将第三螺栓拧入第一螺孔和第二螺孔10中，将蜂巢空间单元5和蜂巢框架单元固定。然后在蜂巢空间单元5上铺设隔音隔热材料或隔音隔热板，再安装上方的蜂巢空间单元5。另外对于蜂巢框架单元上的其他三角形、梯形等镂空部分可以直接安装墙板，也可以填充隔音隔热、防火材料，也可插入钢制的填充块或浇筑混凝土，根据实际需求而定。
需要拆卸时，松开第三螺栓、将蜂巢空间单元5吊装取出，然后拆卸前面板6、后面板7，再打开上盖27，手动拨动插销，使插销退出第二销孔和第三销孔16，然后再向下压折叠杆8和侧面板9，整个骨架成扁平状，便于运输。
本实施例中的蜂巢建筑能够在地震等灾区快速搭建，且蜂巢建筑结构强度高、更加稳定，内部具有多个蜂巢空间单元5，每个蜂巢空间单元5均可用作不同用途，以满足需求。同时，蜂巢建筑的运输、安装、拆卸等都十分方便，不仅搭建速度快，拆卸也简单快捷，能够重复利用、也能够便于位置搬迁，十分适用于地震等灾区使用。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。

Claims (9)

1.可快速拼装的模块化蜂巢建筑，其特征在于：包括蜂巢空间单元和蜂巢框架单元；所述蜂巢空间单元包括两个骨架、六块侧面板、前面板和后面板；所述骨架包括六根首尾转动连接的折叠杆，折叠杆的一端一体成型有圆柱形的第一凸块和第二凸块，第一凸块和第二凸块之间留有间隙，所述第一凸块上固定设有转轴，所述转轴贯穿第二凸块，所述第一凸块上设有第一销孔，第二凸块上设有与第一销孔对齐的第二销孔，第一销孔中设有弹簧，弹簧上设有能够穿过第二销孔的插销；折叠杆的另一端设有用于容纳第一凸块和第二凸块的圆柱形凹槽，所述凹槽内设有第一空心柱和第二空心柱，第一空心柱和第二空心柱转动接触设置在转轴上，且第一空心柱位于第一凸块和第二凸块之间，所述第一空心柱和第二空心柱上设有同心的供插销插入的第三销孔；当插销插入第一销孔、第二销孔和相邻折叠杆的第三销孔时，相邻的两个折叠杆之间形成120°夹角；所述侧面板沿长度方向的两端分别与两个骨架上的折叠杆连接，侧面板宽度方向的两端分别与相邻侧面板转动连接；所述前面板和后面板均呈正六边形且分别可拆卸固定在两个骨架上；所述蜂巢框架单元上形成有若干正六边形柱体的安装腔。
2.根据权利要求1所述的可快速拼装的模块化蜂巢建筑，其特征在于：所述折叠杆上设有第一槽体，所述第一槽体与第一销孔连通，所述插销上设有拨片，拨片位于第一槽体中；所述第一槽体中设有上盖，上盖能够卡入到第一槽体并通过螺钉固定在第一槽体中。
3.根据权利要求2所述的可快速拼装的模块化蜂巢建筑，其特征在于：所述折叠杆上设有梯台状且向下凹陷的梯台槽，所述梯台槽上设有卡槽，所述侧面板上设有卡块，卡块从上方卡接到卡槽中；折叠杆上水平贯穿设有第一螺栓，第一螺栓固定在侧面板上。
4.根据权利要求3所述的可快速拼装的模块化蜂巢建筑，其特征在于：所述前面板和后面板通过第二螺栓固定在骨架上。
5.根据权利要求4所述的可快速拼装的模块化蜂巢建筑，其特征在于：所述折叠杆的上端向内凹陷形成有两个挂钩。
6.根据权利要求5所述的可快速拼装的模块化蜂巢建筑，其特征在于：所述侧面板的一侧形成有圆柱形的铰接槽，铰接槽内同心设有空心圆柱形的第一铰接杆，侧面板的另一侧两端均形成有圆柱形的第二铰接杆，两个第二铰接杆之间同心设有第三铰接杆，第一铰接杆同心外套在第三铰接杆上并能够转动。
7.根据权利要求6所述的可快速拼装的模块化蜂巢建筑，其特征在于：所述前面板和后面板上可开设门窗。
8.根据权利要求7所述的可快速拼装的模块化蜂巢建筑，其特征在于：所述折叠杆上竖直开设有若干第一螺孔，所述蜂巢框架单元上设有若干能够与第一螺孔对齐的第二螺孔，第一螺孔和第二螺孔中螺纹连接有第三螺栓。
9.根据权利要求8所述的可快速拼装的模块化蜂巢建筑，其特征在于：相邻两个蜂巢空间单元之间可填充隔音、隔热材料。
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