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：
在出现针对临时或至少快速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，并且在可能提供适当的初级防护时，已知的防护掩体可能不适用于需要较小或较大的防护程度的情况。我们共同待审的PCT/GB2008/050275和PCT/GB2009/051431号申请记载了某些类型的掩体，这些类型的掩体利用浅拱的顶部机构和平坦的顶部结构来为道碴材料提供支撑，以防护掩体免受爆炸性攻击。然而，我们现在已经对这些结构进行了一些改进，特别地，即使不是专门参照用于这种结构的预爆炸屏和允许更强大且更容易制造和组装的一些结构性改进，本发明因此寻求提供比已知这种掩体更具有某些优势的防护掩体。从下面的描述可理解，根据本发明的掩体的实施例能够以需要最少人力的方式快速、重要且可靠地构造并且以使得结构的每个单独部件都能够优选地被单独手动地去除和搬动方式精密地构造。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诸如尺寸为2米X 2. 2米的货盘上、优选地在尺寸为1. 2米X1. 2米的货盘上以平装、未组装的形式运输。
发明内容
根据本发明的第一方面，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外侧支撑件之间延伸的顶部结构，其中顶部结构包括第一层和第二层，第一层覆盖外侧支撑件之间的空间并且向掩体提供第一级别的防护，第二层具有预爆炸屏的形式并向掩体提供第二级别的防护，其中预爆炸屏包括多个单独的面板，多个单独的面板被布置和支撑在第一层上并且与第一层间隔开，单独的面板中的至少一个包括第一面板材料和至少一个第二面板材料，第一面板材料对到来的射弹呈现基本封闭的表面，第二面板材料形成第一面板材料的加边带并且比第一面板材料具有更大的刚度。预爆炸屏的主要目的是使到来的爆炸性射弹在预爆炸屏上爆炸而不在顶部结构的第一层上爆炸。典型地，在这种攻击中，预爆炸屏充当牺牲层，使第一层免受射弹的主要爆炸。我们的共同待审的申请PCT/GB2008/050275和PCT/GB2009/051431简要描述了预爆炸屏(通常由夹板构成)的用途，但是我们现在发现，通过使用合成面板元件构成屏障能够获得改进形式的预爆炸屏，其中，这些元件或它们中的任一个包括第一面板材料和至少一个第二面板材料，第一面板材料对到来的射弹呈现基本封闭的表面，第二面板材料形成第一面板材料的加边带并且具有比第一面板材料更大的刚度。用于第一和第二面板材料的示例性材料包括木材、塑料、金属和合成物。然而，第二面板材料应该被选择为比第一面板材料具有更多的刚度。通过这种方式，使得预爆炸屏在受到弯曲和挠曲，尤其展开在严酷气候条件下时在预爆炸屏中出现间隙的风险最小。用于第一面板材料的一种优选材料为木材，尤其为夹板，并且用于第二面板材料的一种优选材料为金属，尤其为铝，从现在开始在本申请中，我们将仅以这些尤其优选的材料作为参考。然而将理解，合适的替换材料的选择在本领域技术人员的能力范围内。优选地，第二面板材料比第一面板材料具有更大的抗剪强度。优选地，第二面板材料比第一面板材料具有更大的抗拉强度。优选地，第二面板材料不如第一面板材料易碎。优选地，第二面板材料比第一面板材料更平滑，允许屏障的相邻面板之间的改进的无缝配合。而且优选地，第一面板材料形成面板，第二面板材料形成面板的加边带。加边带可形成于面板的一个或多个边缘上，优选地形成于面板的至少两个边缘上。加边带可以是连续的或不连续的。其主要功能是加固面板的边缘以避免面板在展开过程中被弯曲或折弯以及预爆炸屏中最终出现可供到来的射弹通过的间隙。加边带优选地由至少一个预爆炸屏边缘元件形成，预爆炸屏边缘元件由第二面板材料形成。优选地，预爆炸屏边缘元件包括通道，通道可接纳面板的边缘。甚至更优选地，预爆炸屏边缘元件包括两个相反的通道，两个相反的通道可接纳两个相邻的面板的边缘。通道可在平坦的预爆炸屏部分中直接彼此相反或者可偏移以允许构造拱形的预爆炸屏部分。根据本发明的第二方面，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外侧支撑件之间延伸的屋顶结构，其中屋顶结构包括第一层和第二层，第一层覆盖外侧支撑件之间的空间并且向掩体提供第一级别的防护，第二层具有预爆炸屏的形式并向掩体提供第二级别的防护，其中预爆炸屏通过从第一层延伸的多个椽并通过支撑至少多个椽的桁条支撑在第一层之上，桁条包括多个单独的桁条部件，多个单独的桁条部件与一个或多个相邻的桁条部件重叠且交错，并且通过一个或多个连接元件连接在一起以形成连续但交错的祐1条。支撑多个椽的桁条的提供通常在顶部结构且尤其预爆炸屏的结构稳定性方面提供了重要的优势。其还能够使整个顶部结构在被吊车吊起之前预组装到相对的外侧支撑件上。这使得顶部结构能够在遥远的地方构造，可能远离到来的炮火或远离其它敌对活动或简单地远离爆炸位置的地方。连接元件优选地具有用于接纳桁条部件的多个(通常为2个)通道。通常，这些通道将彼此相邻。连接元件还优选地设置有凸缘元件，凸缘元件用于插入或联接至椽梁以将连接元件固定就位。典型地，椽梁包括多个椽梁部件，多个椽梁部件被布置为首尾相连以形成椽梁，连接元件插入到椽梁部件之间的空隙处。当连接的元件以这种方式安装在两个椽梁部件之间时，其优选地包括一对相反的凸缘以分别插入或连接到相邻的椽梁部件中。桁条部件的相互交错在此情况下具有重要的益处，其使得连接件元件由通过挤压制成，因为用于插入到椽中的凸缘元件的宽度与接纳桁条部件的每个通道的长度基本相同。因而，优选地连接元件包括用于接纳桁条部件的多个通道。而且优选地，连接元件包括用于插入到椽梁中的至少一个凸缘。优选地凸缘的宽度和通道的长度基本相同，这使得连接元件通过挤压制成，尤其当元件为金属或塑料结构时。铝是优选的材料。根据本发明的第三方面，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外侧支撑件之间延伸的顶部结构，其中顶部结构包括第一层和第二层，第一层覆盖外侧支撑件之间的空间并向掩体提供第一级别的防护，第二层具有预爆炸屏的形式并向掩体提供第二级别的防护，其中第一层通过锚固梁支撑在至少一个外侧支撑件上，锚固梁包括第一纵梁元件和与第一纵梁元件并排并相邻的第二纵梁元件，第一纵梁元件包括首尾相连布置的多个锚固梁部件，第二纵梁元件包括首尾相连布置的多个锚固梁部件，第一纵向元件的单独的锚固梁之间的联接与第二纵向元件的单独的锚固梁之间的联接交错。已经发现多个纵梁元件的提供通常在顶部结构尤其是预爆炸屏提供了非常强大的结构稳定性。优选地，第一纵梁元件由多个第一(外侧)锚固梁部件形成，每个部件基本平置于外侧支撑件上但是提供用于接纳预爆炸屏的面板元件的倾斜通道。优选地，第二纵梁元件由多个第二(内侧)锚固梁部件形成，每个部件基本平置于外侧支撑件并与第一梁元件的部件上相邻，但二者之间的联接彼此交错。第一和第二纵梁元件可通过形成顶部结构的第一层的横梁固定在一起。优选地，顶部结构的第一层包括多个托架构件，多个托架构件被布置为容纳限定内层的土、沙或集料材料以在顶部结构中提供第一级别的防护，托架构件被布置为由横梁支撑，其中横梁被布置为在横梁的各自的端部处由相对的外侧支撑件支撑。横梁可形成跨越掩体的横梁桥，使得掩体在中央处远离相对的支撑件的高度与支撑件的高度基本相同。可选地，横梁可被布置为限定跨越掩体的浅拱，使得掩体在中央处远离相对的支撑件的高度大于支撑件的高度。为了辅助快速和可靠地形成这种桥结构，支撑横梁构件有利地包括具有相同形状和配置的横梁。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。在拱桥结构的情况下，每个横梁构件的端部可被斜切以首尾连接来形成拱形部分。可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件，以支撑地连接横梁。仍优选地，这些部分是横梁中的受控容差通道。有利地，以此方式通过组合板固定横梁形成牢固的连续的横向顶部梁。优选地，每个顶部梁构件以提供连续直线或拱形联接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。横梁的端部被布置为由外侧支撑件支撑并且可有利地被布置为连接至所述外侧支撑件上的锚固梁部件。锚固梁部件有利地用于使横梁沿掩体的长度间隔开，并且被布置为使得每个横梁以牢固的方式有效地连接至相邻的锚固梁部件。有地地，锚固梁部件沿相对的外侧支撑件布置以形成锚固梁，锚固梁包括第一纵梁元件和与第一元件并排并相邻的第二纵梁元件，第一纵梁元件包括首尾相连放置的多个锚固梁部件，第二纵梁元件包括首尾相连布置的多个锚固梁元件，第一纵向元件的单独的锚固梁部件之间的联接与第二纵向元件的单独的锚固梁元件之间的联接交错。优选地横梁联接至第一和第二纵梁元件中的锚固梁部件。在任何情况下，通过锚固梁部件与横向顶部梁的牢固接合，锚固梁部件提供沿着掩体的壁的上表面的长度延伸的刚性底脚/支撑结构并因此相互结合以优选地限定沿着壁的长度延伸的水平横眉梁。通过锚固梁提供的这种刚性支撑结构用于限定上述的水平横眉梁，以使得即使外壁受损坏或该外壁的整体性以任何方式受到危害，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在合适位置，尽管壁受到任何这种损坏。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布置为限定预爆炸屏。预爆炸屏优选地包括多个单独的面板，多个单独的面板被布置和支撑于第一层上并且与第一层间隔开，独立面板中的至少一个包括第一面板材料和至少一个第二面板材料，第一面板材料向对来的射弹呈现基本封闭的表面，第二面板材料形成第一面板材料的加边带并且比第一面板材料具有更大的刚性。预爆炸屏有利地与由托架构件和泥土、沙、集料层形成的初始层间隔开例如大约
O.5米至大约2米的距离。优选地，托架构件包括一系列互连的相同的托架构件，托架构件在托架构件的相反的端部处具有能够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缘分离，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。这种杆被布置为在顶部的整个结构内提供顶部桁架和椽杆。作为一个示例，预爆炸屏可包括具有19_厚度的夹板面板。从上面和下面的描述中应该理解，在被布置以形成掩体相对的壁的石笼单元上可快速形成顶部结构方面，本发明特别有利。壁结构可由结构砌块形成，如由作为欧洲专利0466726、欧洲专利1951963或欧洲专利06779610. 2的主题的结构砌块形成。还可想到连续的壁结构和其它类型的模块化壁结构(例如混凝土块)。尤其优选的壁结构为欧洲专利1951963中描述的类型，即，至少一个壁结构由石笼形成，石笼包括相对的侧壁，侧壁包括多个侧壁元件，多个侧壁元件通过多个隔断壁以隔开的间隔连接在一起，使得相邻对的隔断壁之间的空间与侧壁一起限定石笼的单独的隔间，相邻的侧壁或隔断壁通过枢转连接件相互连接，枢转连接件使得石笼能够在完全平坦与展开形态之间折叠，其中至少一个枢转连接件为可释放的连接件，可释放的连接件在被释放时允许侧壁元件相对于石笼打开以允许从石笼的侧面靠近石笼隔间的任意容纳物。这种石笼可打开以便于拆除和修复。在用于向掩体提供额外强度的尤其优选的布置中，当外侧支撑件包括石笼单元时，支柱可位于一个或多个石笼单元中，并在地与顶部结构之间提供额外的支撑。从而可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壁，那么可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，在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一系列居间的互连托架、以及设置在该托架上的泥土、沙或其它集料层来提供基础级别的爆炸防护。
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示出了根据本发明的第一方面的由用于预爆炸屏的构造中的第一面板材料形成的面板；图2示出了由用于向图1所示的面板提供加边带的第二面板材料形成的边缘元件;图3、4和5示出了在预爆炸屏的组装阶段中构造本发明的掩体的照片；图6示出了根据本发明第二方面的用于在预爆炸屏的构造中将桁条部件连接在一起的连接元件；图7示出了椽部件；图8示出了桁条部件；图9和图10示出了将图6中的连接元件插入图7中的椽部件的照片；图11和图12示出了根据本发明的第三方面的在顶部结构的构造中使用的锚固梁部件；以及图13和图14示出了在构造锚固梁组件的阶段中根据本发明的掩体的照片。
具体实施例方式参照图1至图5，示出了根据本发明的防护掩体1，防护掩体I包括相对的外侧支撑件，相邻的外侧支撑件2和3在图3中可见。顶部结构4在支撑件之间延伸以提供对外侧支撑件之间的空间进行覆盖的第一层。在所示的实施方式的情况中，顶部结构的第一层由多个托架5形成，多个托架5支撑在横梁6上，横梁6以与我们的先前申请PCT/GB2009/051431中描述的方式非常相似的方式延伸跨越掩体的宽度。在掩体的使用中，托架5将被填充有提供爆炸防护的集料材料，但是附图中未示出这种材料。顶部结构的第一层向掩体提供第一级别的防护，而第二级别的防护由预爆炸屏7提供，预爆炸屏7包括多个单独的面板8，面板8布置且支撑于第一层上且与第一层间隔开，并且对到来的射弹呈现基本封闭的表面。在所示的实施方式中，面板8由夹板制成，夹板构成第一面板材料。面板设置有加边元件9，在此情况中加边元件9由挤制铝材形成并且包括相反的通道10和11，通道10和11内接纳相邻的面板的边缘9，如图3、4和5所示。如图3、4和5所示，但现在还参照图6至图10，预爆炸屏7通过从第一层延伸的多个椽12以及桁条13支撑在顶部结构的第一层之上，各个桁条13包括多个单独的桁条部件14，桁条部件14与各个相邻的桁条部件重叠且交错，如在图4和图5中最佳示出，并且通过连接元件15连接到一起以形成用于支持预爆炸屏的连续但交错的祐1条13。参照图3和图10将理解，此实施方式的连接元件被布置为接纳在如图所示的椽12中，但是可想到许多其它合适形式的连接元件。桁条部件14设置有槽16，以提供与连接元件上的接纳通道之间的干涉配合，再者可想到其它装置来将桁条部件固定到连接元件中。现在参照图3、图4和图11至图14，预爆炸屏7在锚固梁18的协助下支撑在相对的外侧支撑件上，锚固梁18在图13和图14的构造中示出。锚固梁18包括第一纵梁元件和与第一纵梁元件并排并相邻的第二纵梁元件，第一纵梁元件包括首尾相连放置的多个第一(外侧)锚固梁部件19，第二纵梁元件包括首尾相连布置的多个第二(内侧)锚固梁元件20，第一纵向元件的各个锚固梁部件之间的联接与第二纵向元件的各个锚固梁元件之间的联接交错。
权利要求
1.防护掩体，提供相对的外侧支撑件和在所述外侧支撑件之间延伸的顶部结构，其中所述顶部结构包括第一层和第二层，所述第一层覆盖所述外侧支撑件之间的空间并且向所述掩体提供第一级别的防护，所述第二层具有预爆炸屏的形式并向所述掩体提供第二级别的防护，其中所述预爆炸屏包括多个单独的面板，所述多个单独的面板被布置和支撑在所述第一层之上并且与所述第一层间隔开，所述单独的面板中的至少一个包括第一面板材料和至少一个第二面板材料，所述第一面板材料对到来的射弹呈现基本封闭的表面，所述至少一个第二面板材料形成所述第一面板材料的加边带并且比所述第一面板材料具有更大的刚度。
2.根据权利要求1所述的防护掩体，其中， a.所述第二面板材料比所述第一面板材料具有更大的抗剪强度；和/或 b.所述第二面板材料比所述第一面板材料具有更大的抗拉强度；和/或 c.所述第二面板材料不如所述第一面板材料易碎；和/或 d.所述第二面板材料比所述第一面板材料更平滑。
3.根据权利要求1或2所述的防护掩体，其中所述加边带由至少一个预爆炸屏边缘元件形成，所述预爆炸屏边缘元件由所述第二面板材料形成。
4.根据权利要求3所述·的防护掩体，其中所述预爆炸屏边缘元件包括通道，所述通道接纳所述面板的边缘。
5.根据权利要求4所述的防护掩体，其中所述预爆炸屏边缘元件包括两个相反的通道，所述两个相反的通道接纳两个相邻的面板的边缘。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的防护掩体，其中所述第一层通过锚固梁支撑在至少一个所述外侧支撑件上，所述锚固梁包括第一纵梁元件和与所述第一纵梁元件并排并相邻的第二纵梁元件，所述第一纵梁元件包括首尾相连布置的多个锚固梁部件，所述第二纵梁元件包括首尾相连布置的多个锚固部件，所述第一纵向元件的单独的锚固梁之间的联接与所述第二纵向元件的单独的锚固梁之间的联接交错。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的防护掩体，其中所述预爆炸屏通过从所述第一层延伸的多个椽并通过支撑至少多个所述椽的桁条支撑在所述第一层之上，所述桁条包括多个单独的桁条部件，所述多个单独的桁条部件与一个或多个相邻的桁条部件重叠且交错，并且通过一个或多个连接元件连接在一起以形成连续但交错的桁条。
8.防护掩体，提供相对的外侧支撑件和在所述外侧支撑件之间延伸的屋顶结构，其中所述屋顶结构包括第一层和第二层，所述第一层覆盖所述外侧支撑件之间的空间并且向所述掩体提供第一级别的防护，所述第二层具有预爆炸屏的形式并向所述掩体提供第二级别的防护，其中所述预爆炸屏通过从所述第一层延伸的多个椽并通过支撑至少多个所述椽的桁条支撑在所述第一层之上，所述桁条包括多个单独的桁条部件，所述多个单独的桁条部件与一个或多个相邻的桁条部件重叠且交错，并且通过一个或多个连接元件连接在一起以形成连续但交错的祐1条。
9.根据权利要求8所述的防护掩体，其中所述第一层通过锚固梁支撑在至少一个所述外侧支撑件上，所述锚固梁包括第一纵梁元件和与所述第一纵梁元件并排并相邻的第二纵梁元件，所述第一纵梁元件包括首尾相连布置的多个锚固梁部件，所述第二纵梁元件包括首尾相连布置的多个锚固梁部件，所述第一纵向元件的单独的锚固梁部件之间的联接与所述第二纵向元件的单独的锚固梁元件之间的联接交错。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的防护掩体，其中所述连接元件包括用于接纳所述桁条部件的多个通道。
11.根据权利要求10所述的防护掩体，其中所述连接元件包括用于连接至椽梁的至少一个凸缘。
12.根据权利要求11所述的防护掩体，其中所述凸缘的宽度和所述通道的长度基本相同。
13.防护掩体，提供相对的外侧支撑件和在所述外侧支撑件之间延伸的顶部结构，其中所述顶部结构包括第一层和第二层，所述第一层覆盖所述外侧支撑件之间的空间并向所述掩体提供第一级别的防护，所述第二层具有预爆炸屏的形式并向所述掩体提供第二级别的防护，其中所述第一层通过锚固梁支撑在至少一个所述外侧支撑件上，所述锚固梁包括第一纵梁元件和与所述第一纵梁元件并排并相邻的第二纵梁元件，所述第一纵梁元件包括首尾相连布置的多个锚固梁部件，所述第二纵梁元件包括首尾相连布置的多个锚固梁部件，所述第一纵向元件的单独的锚固梁之间的联接与所述第二纵向元件的单独的锚固梁之间的联接交错。
14.根据权利要求1至13中任一 项所述的防护掩体，其中所述顶部结构的第一层包括多个托架构件，所述多个托架构件被布置为容纳限定内层的泥土、沙或集料材料以在所述顶部结构中提供第一级别的防护，所述托架构件被布置为由横梁支撑，其中所述横梁被布置为在所述横梁的各自的端部处由所述相对的外侧支撑件支撑。
15.根据权利要求14所述的防护掩体，其中所述横梁形成跨越所述掩体的横梁桥，使得所述掩体在中央处远离所述相对的支撑件的高度与所述支撑件的高度基本相同。
16.根据权利要求14所述的防护掩体，其中所述横梁被布置为限定跨越所述掩体的浅拱，使得所述掩体在中央处远离所述相对的支撑件的内部高度大于所述支撑件的高度。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的防护掩体，其中所述托架构件包括一系列互连的相同的托架构件，所述托架构件在所述托架构件的相反的端部处具有能够互相连接的接合形成物。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的防护掩体，其中所述外侧支撑件由石笼形成，所述石笼包括相对的侧壁，所述侧壁包括多个侧壁元件，所述多个侧壁元件通过多个隔断壁以隔开的间隔连接在一起，使得相邻对的隔断壁之间的空间与所述侧壁一起限定所述石笼的单独的隔间，相邻的侧壁和隔断壁通过枢转连接件相互连接，所述枢转连接件使得所述石笼能够在完全平坦与展开形态之间折叠。
19.根据权利要求18所述的防护掩体，其中所述枢转连接件中的至少一个为可释放的连接件，所述可释放的连接件在被释放时允许侧壁元件相对于所述石笼打开以允许从所述石笼的侧面靠近石笼隔间的任意容纳物。
20.根据权利要求18或19所述的防护掩体，其中支柱位于石笼单元的一个或多个中，并在地与所述顶部结构之间提供额外的支撑。
全文摘要
本发明提供了防护掩体，该防护掩体提供相对的外侧支撑件和在外侧支撑件之间延伸的顶部结构，其中顶部结构包括第一层和第二层，第一层覆盖外侧支撑件之间的空间并且向掩体提供第一级别的防护，第二层具有预爆炸屏的形式并向掩体提供第二级别的防护，其中预爆炸屏包括多个单独的面板，多个单独的面板被布置和支撑在第一层之上并且与第一层间隔开，单独的面板中的至少一个包括第一面板材料和至少一个第二面板材料，第一面板材料对到来的射弹呈现基本封闭的表面，至少一个第二面板材料形成第一面板材料的加边带并且比第一面板材料具有更大的刚度。
文档编号E04H9/10GK103080445SQ201180020513
公开日2013年5月1日 申请日期2011年4月8日 优先权日2010年4月23日
发明者詹姆士·海瑟尔登 申请人:海斯科堡垒有限公司