防护掩体的制作方法

专利名称：防护掩体的制作方法
技术领域：
本发明涉及防护掩体，尤其涉及能够在战区提供防护并且能够以快速、安全和 可靠的方式容易地组装的掩体。
背景技术：
在面对临时或至少快速地建造的掩体的各种需求时，通常在掩体提供的防护级 别与这种结构能够被建造的速度、可靠性和方便程度之间存在折衷。
而且，掩体要求的防护程度能够随时间而改变，已知的防护掩体在也许提供适 当的初级防护时，可能不适用于要求较小或较大的防护程度的情况。
我们共同待审的PCT/GB2008/050275号申请记述了某些类型的掩体，这些类型 的掩体利用浅拱的顶部结构来为压载材料提供支撑，以防护掩体免于爆炸性攻击。
然而，我们已发现提供浅拱的顶部结构不总是最合意的防护方式，并且本发明 致力于提供一种比已知的这种掩体具有更多优点的防护掩体。
从下面的描述可理解，根据本发明的掩体的实施例能够快速、重要且可靠地通 过最少人力以精密的方式构造使得结构的每个单独部件能够优选地被单独手动地去除和 搬动。
而且，所有单独部件的大小能够被有利地设计为使得它们容易地在尺寸为2米 x2.2米的货盘上以平装、未组装的形式运输。发明内容
可以理解，本发明提供一种防护掩体，该防护掩体提供相对的外侧支撑件和在 支撑件之间延伸的顶部结构，其中，所述顶部结构包括多个托架构件，托架构件被设置 以容纳限定内层的泥土、沙子或集料材料以在所述顶部结构中提供第一防护级别，托架 构件被设置为由横梁支撑，其中，所述横梁被设置为在其各自端部由相对的外侧支撑件 支撑，并且其中，所述横梁形成跨越掩体的横梁桥以使得掩体在中央处且与相对的支撑 件相距的高度与支撑件的高度基本上相同。
已发现，本发明所展示的横梁桥结构提供了具有极好稳定性和承受爆炸性攻击 的能力的掩体。尽管在我们共同待审的申请PCT/GB2008/050275中所描述的浅拱结构 在这些方面也提供了极好性能，但是我们意外地发现，所述掩体所能承受外来爆炸性攻 击的程度绝不是不能接受地折衷于本发明的横梁桥结构。此外，在某些情况下，本发明 的横梁桥结构相比在PCT/GB2008/050275中所描述的掩体提供了某些优点。例如，在建 造本发明的掩体过程中，横梁桥结构在掩体外侧支撑件的放置方面允许更大程度的灵活 性(或者因此而言的误差幅度)。对于给定大小的掩体，在本发明的掩体中可以用相对较 少的材料来提供必要的顶部覆盖，从而使掩体建造更加简单，较为经济并具有更轻的结 构。本发明的横梁桥结构的另一可能优点在于能够更方便地基于模块并排地建造得到的 掩体。因此设想，本发明的掩体的一个重要优点是当需要时这种掩体易于展开。例如，当需要附加的空间时，可将在军营中建造以用作帐篷、医院、或寝室(sleeping quarter)的 掩体迅速地展开。
本发明还提供了一种防护掩体，该防护掩体提供相对的外侧支撑件和在支撑件 之间延伸的顶部结构，其中，所述顶部结构包括多个托架构件，托架构件被设置以容纳 限定内层的泥土、沙子或集料材料以在所述顶部结构中提供第一防护级别，托架构件被 设置为由横梁支撑，其中，所述横梁被设置为在其各自端部由相对的外侧支撑件支撑， 并且其中，所述横梁形成跨越掩体的无拱(arch-less)横梁桥。
根据本发明，还提供了一种防护掩体，该防护掩体提供相对的外侧支撑件和在 支撑件之间延伸的顶部结构，其中，所述顶部结构包括多个托架构件，托架构件被设置 以容纳限定内层的泥土、沙子或集料材料以在所述顶部结构中提供第一防护级别，托架 构件被设置为由横梁支撑，其中，所述横梁被设置为在其各自端部由相对的外侧支撑件 支撑，并且其中，所述横梁形成跨越掩体的无拱横梁桥以使得掩体在中央处且与相对的 支撑件相距的高度与支撑件的高度基本上相同。
横梁桥优选地基本上是平的，从外侧支撑件跨越掩体笔直地延伸到对侧的外侧 支撑件。然而，还想象得到，可以设想其它几何形状，例如Z字形或不规则形状，并且 这种几何特征被认为处于本发明的范围内，假如桥不形成不形成拱形结构和/或这样的 结构，在该结构中，掩体在其中央区域中的高度与掩体的以下高度基本上不同掩体在 外侧支撑件处的高度、或掩体在每个外侧支撑件处的高度、或掩体朝向外侧支撑件的位 置处的高度、或掩体朝向每个外侧支撑件的位置处的高度。甚至可以想象通过将顶部梁 组件建造为一系列迷你拱、Z字形或其它规则地或不规则地重复的单元来建造根据本发明 的掩体。然而，如果这样的总体影响在于顶部整体上在掩体中央区域中的高度与掩体在 朝向外侧支撑件或朝向每个外侧支撑件的一侧或两侧的高度通常相同，和/或顶部整体 上不显现出从一个外侧支撑件延伸到另一个的单个拱形，则认为本发明在其最广的实施 方式中包括这种构造。
为了辅助快速和可靠地形成这种平的桥结构，支撑横梁构件有利地包括具有相 同形状和构造的横梁。每个横梁构件可包括通过任何合适的连接装置例如一个或多个组 合板首尾相连地联接在一起的多个横梁。
可以通过适合的连接构件端对端地设置更多梁构件，例如3个、4个或5个横 梁，但是在此情况下，可能有必要为掩体设置用于支撑顶部梁组件的一个或多个内支 柱。
在优选的实施方式中，通过首尾相连地联接的两个横梁构件来提供每个横梁。 优选地，每个横梁构件是相同的。优选地，横梁的竖直构件包括容纳组合板的部分，以 支持地使梁连接。仍优选地，这些部分是横梁中的受控容差通道(tolerance channel)。有 利地，以此方式通过组合板固定横梁形成了牢固连续的横向顶部梁。
优选地，每个顶部梁构件以提供连续直线联连的方式与该顶部梁构件的配对顶 部梁构件首尾相连地联接。
横梁的端部被设置为由外侧支撑件支撑并且可有利地被设置为由锚固组件容 纳。
锚固组件有利地用于使横梁沿着掩体的长度间隔开，并且锚固组件被设置以使得每个横梁以牢固的方式有效地连接至邻近的锚固组件单元并被夹在该邻近的锚固组件 单元之间。可替换地，可以考虑，每个锚固组件单元有效地牢固连接到邻近的横梁并被 夹在邻近的横梁之间。
在任何情况下，通过锚固组件单元牢固接合至横向顶部梁，锚固组件单元提供 沿着掩体的墙的上表面的长度延伸的刚性底脚/支撑件结构并因此相互结合以有效地限 定沿着墙的长度延伸的水平横楣梁。通过互连的锚固组件单元提供的这种刚性支撑结构 限定上述的水平横楣梁，以使得即使外墙遭受损坏或该外墙的整体性以任何方式受到威 害，但是整个顶部结构的刚性和稳定性可以有利地保持完整无缺以使顶部结构保持就位 置而无论墙受到任何这种损坏。
本发明的结构有利地包括第二横向延伸层，该第二横向延伸层与托架构件间隔 开并且被设置以限定预爆炸屏障。
预爆炸屏障有利地与由托架构件和泥土、沙子、集料层形成的初始层间隔开例 如大约0.5米至大约2米的距离。
优选地，托架构件包括一连串互连的相同的托架构件，托架构件在其相对的端 部具有可互相连接的接合形成物。
优选地，每个托架构件包括多个托架部分。每个托架部分可与其相邻的托架部 分通过加强凸褶分离，从而给予托架构件以额外的结构坚固性。
作为另外的特征，顶部结构设在泥土、沙子或集料层上的部分可有利地由互连 的金属杆例如脚手架杆形成。
这种杆被设置以在顶部的整个结构内提供顶部桁架和椽杆(rafterpole)。作为一 个示例，预爆炸屏障可包括具有19mm厚度的胶合板面板。
从上面和下面的描述中应该理解，在被设置以形成掩体相对的墙的石笼单元上 可快速形成顶部结构方面，本发明特别有利。
墙结构可由结构砌块形成，如由作为欧洲专利04667 的主题的结构砌块形 成。还可想象连续的墙结构和其它类型的模块化墙结构(例如混凝土块)。
从而可以按照需要以及以响应于所面对的危险级别和所需的防护级别的方式， 迅速且可靠地构造整个防护掩体。
例如，一旦石笼就位以形成掩体的墙，那么可以在需要最少数量的人员的情况 下以及通过使用本文所描述的部件，以结构上刚性且可靠的方式容易且可靠地形成顶部 结构，使得首先如本文所进一步描述的那样通过横梁和居间的系列互连托架、以及设置 在该托架上的泥土、沙子或其它集料层来提供基础级别的爆炸防护。
通过包含预爆炸屏障来进一步提高防护级别，同样可以根据需要以及在需要时 以快速、有效且可靠的方式构造该预爆炸屏障。
从而可以通过实施本发明的掩体有利地提供适用的防护级别。


下文参照附图并仅通过示例进一步描述本发明，在附图中
图1是以预组装形式示出用于建造根据本发明的实施方式的防护掩体的多个起 始部件的立体图；6
图2是示出组装根据本发明的防护掩体的初始阶段的立体图3是以组装形式示出顶部结构的3个分离部分的另一立体图4是图3的装配组件的平面图，其中成对的横向顶部梁被拉紧在一起；
图5是示出支撑在相邻的成对横向顶部梁之间的托架构件的立体图6以放大的细节示出两个互锁的托架构件的立体图7示出用于对爆炸屏障的框架进行支撑的旋转托撑的立体图8是图4的组件的立体图，其中互锁的托架构件将相对的横向顶部梁之间的间 隙封闭，以及安装旋转托撑以建造用于爆炸屏障的框架；
图9是图8的组件的立体图，其处于对用于爆炸屏障的框架的进一步构建中；
图10是图9的组件的立体图，其安装在外侧支撑件上并连接在一起，互锁的托 架装配组件承载填充材料并覆盖有织物衬料；以及
图11是图10的组件的立体图，其中板围绕框架以使预爆炸屏障完成。
具体实施方式
首先转到图1，图1提供了立体图，其以预组装形式示出了用于建造根据本发明 的实施方式的防护掩体的多个起始部件。预组装组件在此情况下包括22个相同的直的顶 部梁10，该情况下的每个顶部梁10具有T型梁结构，T型梁最终被倒置以在相邻的T型 梁部分之间容纳托架构件。在相邻的梁之间以及在梁的每端设有锚固组件单元20。
每个锚固组件单元20包括竖直延伸的面板21，竖直延伸的面板21在每一侧由一 对水平延伸的脚板22支撑。提供横向延伸的侧板23，以在每端使锚固组件单元与顶部梁 10连接。图1中未示出该连接，该图1示出了预组装形式的顶部组件，但是例如可以通 过组合板(flitch plate)或其它适合的连接装置来提供该连接。
图2示出了顶部结构的第一部分的早期阶段组装。相连的成对顶部梁10通过组 合板30首尾相连。优选地，在处于相连的两个顶部梁20之间的连接的两侧设有连接组 合板，但是图2中的立体图使得仅能在每对相连的顶部梁上看到一个这样的板30。
尽管理论上可以将结构安装在相对的外侧支撑件上之前对整个顶部结构进行预 组装，但是发现这样是优选的，即，在将每个单独部件安装在外侧支撑件上然后完成其 互连之前通过单独部件对结构进行组装(通常例如通过叉车)，以提供紧密结合且一体的 结构作为顶部装配组件。图2示出了顶部组件的第一(在此情况下为三部件之一)部件 的预组装组件。
除了示出了端对端(end-on end)的顶部梁对通过组合板30的连接以外，图2还 关于顶部梁组件的该第一部件示出了顶部梁端部与锚固梁组件的互连。在此情况下，每 个倒置的T型梁的竖直部分如所示地那样简单地与每个锚固梁组件的侧板接合(并例如通 过连接螺栓固定)。然而可以理解，沿着组件长度的这种互连的最终效果是，各锚固组件 单元彼此协作并与其交叠的顶部梁部分协作以提供水平横楣梁结构，该水平横楣梁结构 最终搁置在掩体的相对的外侧支撑件上并为顶部组件整体提供有效支撑。
图3示出了与图2中相同的组件，但是还一并示出了顶部梁组件的第二部件和第 三部件，每个部件中的连接与关于图2所示第一部件所描述的一样。而且，应当强调， 对这3个部件的单独预组装仅仅是组装顶部结构以及实际上装配掩体本身的可以想到的诸多方式之一。
尽管并非必须，但是已经发现，将相邻的顶部梁对拉紧在一起是合意的，这在 图4中示出，其中为此作用提供了各种拉紧构件(例如通过螺纹钢筋40来提供)。拉紧 构件具有以下优点对相邻的顶部梁对之间的缝隙空间进行控制，即在它们之间保持均 勻的间隙；以及确保顶部梁自身保持竖直的和规则的定向。
在某一阶段，无论在将顶部梁安装到外侧支撑件之前还是之后，都必须将相邻 的顶部梁对之间的间隙封闭，并且还必须提供用于允许顶部结构承载压载材料(沙子、 泥土、砾石、石子、混凝土、雪等)的装置以提供以防外来爆炸性攻击的附加防护。在 本发明的掩体中，这是通过托架构件实现的，托架构件本质上做3件事情
-它们适合于嵌在相邻的顶部梁对之间并对相邻的顶部梁对之间的间隙进行封 闭；
-它们被设置为沿着顶部梁间隙的横向长度彼此互锁，以提供连续的部分；
-它们能够通过一个或多个托架盒容纳并保持压载材料。
在图5中示出了根据本发明的托架构件的示例。在示出的示例中，每个托架构 件包括通过有缝隙的竖直凸褶讨所分离的3个分离的托架盒51、52和53，其中有缝隙的 竖直凸褶M提供托架构件的附加强度和刚性并且还有助于保持压载材料部件。
可以理解，可设想许多其它的托架构件设计和构造。在本发明的优选实施方式 中，分离的、可互连的单元是优选的，因为这样有助于构造方便，尤其是运输和存储的 方便，但是原则上只要托架构件能够以使外来爆炸性攻击对掩体的影响改良的方式有效 地支撑压载材料，那么任何这种设计都是合适的。
图6以细节放大的方式示出在本发明的一个优选实施方式中的相邻托架构件之 间的互连。
图7以详细立体图示出了旋转托撑，该旋转托撑适用于在顶部梁组件上支撑用 于预爆炸屏障(pre-detonation screen)的框架。如图8中所示，旋转托撑70可安装在某 些顶部梁上，图8还示出了在相对的顶部梁对之间安装以及顺次互连的托架构件50。
旋转托撑70适于容纳可以以任何适合的方式构造而成的脚手架构件90以提供用 于支撑预爆炸屏障的框架，图9中示出了脚手架构件90中的一个。
在所示的实施方式中，图9的顶部装配组件和预爆炸屏障框架如所示地被预组 装为3个独立的部件，然后例如通过叉车将这3个独立的部件安装在相对的外侧支撑件 100上并且如图10中所示的那样使其互连。可以理解，许多其它的建造模式是可能的。 例如，锚固组件单元和顶部梁在互连之前可以直接地安装在相对的外侧支撑件上，然后 可以在顶部组件已经处于其支撑安装位置的情况下进行组件剩余部分的组装。
图10中所示的外侧支撑件可以具有任何适合的设计或构造，例如混凝土块或石 笼单元。在一些情况下，为了提供每个外侧支撑件，连续的墙可能是优选的。
托架构件填充有适合的压载材料，然后在图10中所示的实施方式中，该托架构 件覆盖有适合的衬材例如防水油布或土工织物以提供防水。
最后，如图11中所示，预爆炸屏障可以装配至框架。在图11的情况下，通过 多个胶合板110提供预爆炸屏障，但是可以想象许多其它的设置和材料。每个锚固组件 单元的脚板可由适合的材料附加地加固，在图11中示出了沙袋111。8
权利要求
1.一种防护掩体，其提供相对的外侧支撑件和在支撑件之间延伸的顶部结构，其 中，所述顶部结构包括多个托架构件，托架构件被设置以容纳限定内层的泥土、沙子或 集料材料以在所述顶部结构中提供第一防护级别，托架构件被设置为由横梁支撑，其 中，所述横梁被设置为在其各自端部由相对的外侧支撑件支撑，并且其中，所述横梁形 成跨越掩体的横梁桥以使得掩体在中央处且与相对的支撑件相距的高度与支撑件的高度 基本上相同。
2.—种防护掩体，其提供相对的外侧支撑件和在支撑件之间延伸的顶部结构，其 中，所述顶部结构包括多个托架构件，托架构件被设置以容纳限定内层的泥土、沙子或 集料材料以在所述顶部结构中提供第一防护级别，托架构件被设置为由横梁支撑，其 中，所述横梁被设置为在其各自端部由相对的外侧支撑件支撑，并且其中，所述横梁形 成跨越掩体的无拱横梁桥。
3.—种防护掩体，其提供相对的外侧支撑件和在支撑件之间延伸的顶部结构，其 中，所述顶部结构包括多个托架构件，托架构件被设置以容纳限定内层的泥土、沙子或 集料材料以在所述顶部结构中提供第一防护级别，托架构件被设置为由横梁支撑，其 中，所述横梁被设置为在其各自端部由相对的外侧支撑件支撑，并且其中，所述横梁形 成跨越掩体的无拱横梁桥以使得掩体在中央处且与相对的支撑件相距的高度与支撑件的 高度基本上相同。
4.根据权利要求1至3任一项所述的防护掩体，其中，横梁桥基本上是平的。
5.根据权利要求1至4任一项所述的防护掩体，其中，横梁桥从外侧支撑件跨越掩体 笔直地延伸到对侧的外侧支撑件。
6.根据权利要求1至5任一项所述的防护掩体，其中，横梁包括首尾相连地联接在一 起的多个横梁构件。
7.根据权利要求6所述的防护掩体，其中，横梁构件通过连接装置首尾相连地联接。
8.根据权利要求7所述的防护掩体，其中，所述连接装置包括组合板。
9.根据权利要求1至8任一项所述的防护掩体，其中，横梁的端部被设置为由外侧支 撑件支撑。
10.根据权利要求9所述的防护掩体，其中，横梁的端部被设置为由安装在外侧支撑 件上的锚固组件容纳。
11.根据权利要求10所述的防护掩体，其中，所述锚固组件用于使横梁沿着掩体的长 度间隔开。
12.根据权利要求11所述的防护掩体，其中，所述锚固组件被设置以使得每个横梁连 接至邻近的锚固组件单元并且被夹在该邻近的锚固组件单元之间(除了第一个梁和最后 一个梁以外)。
13.根据权利要求9至12任一项所述的防护掩体，其中，通过所述锚固组件单元牢固 接合至横向顶部梁，所述锚固组件单元提供沿着掩体的墙的上表面的长度延伸的刚性底 脚/支撑件结构并且因此相互结合以有效地限定沿着墙的长度延伸的水平横楣梁。
14.根据权利要求1至13任一项所述的防护掩体，包括第二横向延伸层，所述第二横 向延伸层与托架构件间隔开并且被设置以限定预爆炸屏障。
15.根据权利要求14所述的防护掩体，其中，所述预爆炸屏障与由托架构件和泥土、沙子、集料材料层所形成的初始层间隔开大约0.5米至大约2米的距离。
16.根据权利要求1至15任一项所述的防护掩体，其中，托架构件包括一连串互连的 相同的托架构件，托架构件在其相对的端部具有可互相连接的接合形成物。
17.根据权利要求1至16任一项所述的防护掩体，其中，每个托架构件包括多个托架 部分。
18.根据权利要求17所述的防护掩体，其中，每个托架部分与其相邻的托架部分通过 加强凸褶分离，从而给予托架构件以额外的结构坚固性。
全文摘要
一种防护掩体，其提供相对的外侧支撑件(100)和在支撑件(100)之间延伸的顶部结构，其中，顶部结构包括多个托架构件(50)，托架构件被设置以容纳限定内层的泥土、沙子或集料材料以在顶部结构中提供第一防护级别，托架构件(50)被设置为由横梁(10)支撑，其中，横梁(10)被设置为在其各自端部由相对的外侧支撑件(100)支撑，并且其中，横梁(10)形成跨越掩体的横梁桥以使得掩体在中央处且与相对的支撑件(100)相距的高度与支撑件(100)的高度基本上相同。
文档编号E04H9/04GK102027176SQ200980116839
公开日2011年4月20日 申请日期2009年10月23日 优先权日2008年11月7日
发明者詹姆士·海瑟尔登 申请人:海斯科堡垒有限公司