一种充气式蜂巢建筑

1.本发明涉及建筑结构技术领域，具体涉及一种充气式蜂巢建筑。


背景技术：

2.目前，在工程建筑、石油勘探、军队野战、灾难救助等方面施工、作业、训练时，通常采用搭建临时工棚或搭设帐篷的办法解决宿营问题。搭建工棚虽然是一种可行方法，但只能一次性使用，费工费时耗成本；而搭建帐篷，其抗风防雨、抗寒防暑性能均较差，使用寿命短；施工现场以砖瓦、水泥轻体构件、轻体保温板等材料建造临时性建筑物，不仅施工时间长，而且外观的整体性、美观性差，对于临时性建筑物而言，成本较高、经济性较差，拆除时易产生大量的建筑垃圾，不利于环保，其损耗性大，灵活性、舒活安全性差。有鉴于此，人们开始使用能快速成型的充气式房屋来满野外作业和训练使用，现有的充气式房屋通常都是由预制好的可充气的房屋模型构成，向房屋模型内充气，可迅速成为一个可居住的房屋，具有搭建快速、方便拆卸和运输等特点，但现有的大多数充气建筑的充气墙体的内部没有支撑构件，全靠空气的压力来保持房子成型，这种结构的墙体抗变形能力差，野外抗风能力差，安全性低，不适宜用于野外集训、驻扎等用途。
3.现有技术cn103590490 a公开了一种充气填充房屋及其构建方法，通过在充气墙体的内膜和外膜之间设置立体编织材料，编织材料将内膜和外膜分割形成于内膜和外膜之间的多个连续的封闭式填充腔体，每一个封闭式填充腔体分别设置一个填充口和一个外膜充气口，可以分别给每个封闭式填充腔体充气和填充填充料，形成稳定墙体结构，该方法虽然能够起到加强墙体强度的作用，但是其制作繁琐，填充口和外膜充气口过多，墙体充气和填充调料填料麻烦，每个封闭墙体药单独充气，墙体成型的充气时间长，且填充填料后充气填充房屋回收困难，不利于重复使用。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种充气式多功能建筑，以解决上述背景技术中提出的现有技术不能满足多种使用场景的问题。
5.为达到上述目的，本发明的基础方案如下：
6.一种充气式蜂巢建筑，包括支撑单元、墙体单元、屋顶单元和膨胀支撑件；
7.所述支撑单元包括竖直设置在正六边形顶点与地面固定连接的立柱，所述立柱的柱面上竖直设置至少2个成120
°
将立柱上下端面贯穿的第一，立柱上端螺纹连接将所述第一t型槽上端封堵的盖板，所述墙体单元包括设置于相邻2根所述立柱之间的气囊组，所述气囊组包括多个具有独立内腔的相互连通的条形气囊，所述条形气囊两端固定连接与所述第一t型槽配合的t型杆，所述膨胀支撑件设置于所述条形气囊内腔，当向所述条形气囊内腔充气使条形气囊膨胀成型稳定时，所述膨胀支撑件张开对条形气囊的内壁进行支撑，所述屋顶单元包括覆盖在所述支撑单元上的成型气囊。
8.进一步，所述膨胀支撑件包括拉杆和支撑部，所述支撑部包括固定环、滑动环和支
撑杆，所述拉杆的两端分别与所述条形气囊两端的t型杆固定连接，所述固定环和所述滑动环均套设在所述拉杆外，固定环与拉杆固定连接，滑动环与拉杆滑动连接，拉杆外套设拉簧，所述拉簧一端与固定环固定连接，拉簧另一端与滑动环固定连接，所述滑动环的外周面周向均布至少3根所述支撑杆，支撑杆的一端与所述滑动环铰接，支撑杆的另一端与条形气囊的内壁铰接，拉杆靠近支撑杆与条形气囊内壁的铰接处设置滑孔，所述滑孔沿拉杆直径方向贯穿拉杆，滑孔内设置与滑孔内壁配合的隔板，所述隔板与滑孔密封固定连接，滑孔的一端设置楔形块，所述楔形块的小端靠近所述固定环，所述楔形块与滑孔间隙配合，滑孔的另一端密封滑动连接活塞，滑孔内设置连接杆，所述连接杆的一端与所述活塞固定连接，连接杆的另一端与所述楔形块固定连接，连接杆与隔板密封滑动连接，滑孔内设置压簧，所述压簧的一端与隔板连接，压簧的另一端与活塞连接。
9.进一步，所述支撑部有5个，5个支撑部沿所述拉杆的长度均布。多个支撑部能加强对条形气囊的支撑力度防止条形气囊受外力作用变形，提高抗变形能力。
10.进一步，所述立柱包括内柱和套设在所述内柱外与内柱滑动连接的外柱，所述第一t型槽设置在外柱上，所述外柱与地面固定连接，所述内柱上竖直设置与所述第一t型槽滑动配合的竖向滑块，所述竖向滑块的上端与内柱固定连接，竖向滑块上竖直设置与所述t型杆配合的第二t型槽，所述第二t型槽竖直贯穿所述竖向滑块，所述盖板与所述内柱的上端螺纹连接。将立柱设置为内柱与外柱结合可以实现立柱的体积最小化，不占空间，方便运输和堆放，还可以调节立柱的高度满足不同使用条件下对建筑的高度要求。
11.进一步，所述第一t型槽有3个互成120
°
均布在所述外柱的柱面。3个呈120
°
均布的第一t型槽可以实现当需要组装多个蜂巢建筑房屋时，可以实现相邻的蜂巢建筑可以共用同一根立柱和同一气囊组，节约材料和加快建筑建设速度。
12.进一步，所述外柱上设置将所述内柱与所述外柱固定连接的限位件。
13.进一步，所述限位件包括紧定螺钉，所述外柱上沿外柱直径方向设置与所述紧定螺钉配合的螺纹通孔。紧定螺钉可以任意调节立柱的高度使建筑的高度满足多种使用条件。
14.进一步，所述立柱底部设置地梁，所述地梁与底面固定连接，所述地梁上铺设地板，所述立柱下部固定连接底板，所述底板与所述地梁固定连接。
15.进一步，所述条形气囊和所述成型气囊均由涂有防水涂料的高强度涤纶丝网布制成，所述立柱和所述地梁均由轻质铝合金型材制成。
16.进一步，所述墙体单元上设置门洞和窗洞，所述门洞上设置门帘，所述窗洞上设置窗帘。
17.本方案一种充气式蜂巢建筑的原理及有益效果在于：
18.1.本方案的一种充气式蜂巢建筑的条形气囊的两端固定连接与立柱配合的t型杆，将条形气囊两端的t型杆分别卡入立柱上的第一t型槽或第二t型槽并对条形气囊充气时，立柱对墙体单元具有支撑和限位作用加强墙体单元稳定性。
19.1.本方案的一种充气式蜂巢建筑通过在条形气囊内设置膨胀支撑件，当条形气囊充气膨胀成型时，膨胀支撑件对条形气囊内壁进行加强支撑，提高了单个条形气囊的抗变形能力进而提高墙体单元的强度，提高整个建筑的稳定性。
20.2.本方案的一种充气式蜂巢建筑的膨胀支撑件，当未对条形气囊充气时，拉簧的
拉力使条形气囊处于最大收缩状态减小条形气囊所占空间，方便收纳；当对充气成型的条形气囊放气时，拉簧的拉力加快条形气囊内腔气体的排出速率，加快回收速度，节约时间。
21.3.本方案的一种充气式蜂巢建筑通过在拉杆上设置滑孔和在滑孔内设置隔板、楔形块、活塞、连接杆和压簧，保证了在对条形气囊充气时条形气囊的充分膨胀和当对条形气囊充气结束时楔形块对滑动环的限位作用，使得支撑杆能持续对条形气囊产生支撑作用。
22.4.本方案的一种充气式蜂巢建筑的立柱在起到对墙体单元的限位加固作用外，还可以根据需要对建筑的高度进行调节，以满足建筑的不同使用功能对建筑高度的要求。
附图说明
23.图1为本发明一种充气式蜂巢建筑的结构示意图。
24.图2为外柱的俯视方向结构示意图。
25.图3为图2中a
‑
a剖视图。
26.图4为内柱的俯视方向结构示意图。
27.图5为图4中b
‑
b剖视图。
28.图6为内柱与外柱配合示意图。
29.图7为充气前条形气囊与立柱配合示意图。
30.图8为充气后条形气囊与立柱配合示意图。
31.图9为图8中a部放大图。
32.图10为气囊组结构示意图。
33.图11为本发明一种充气式蜂巢建筑的一种布局示意图。
具体实施方式
34.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
35.说明书附图中的附图标记包括：立柱10、外柱101、内柱102、第一t型槽103、底板104、竖向滑块105、第二t型槽106、盖板107、紧定螺钉108、气囊组20、条形气囊201、t型杆202、拉杆203、滑孔2031、隔板2032、楔形块2033、活塞2034、连接杆2035、压簧2036、支撑部204、滑动环2041、固定环2042、支撑杆2043、拉簧2044、地梁30、成型气囊40、门洞50、门帘501。
36.实施例基本如图1
‑
图11所示：
37.本实施例的一种充气式蜂巢建筑，包括地梁30、支撑单元、墙体单元和屋顶单元，地梁30与地面固定连接，地梁30上铺设地板。
38.如图1、图11所示，支撑单元包括竖直设置在正六边形顶点与地面固定连接的立柱10；
39.结合图2
‑
图6，立柱10包括内柱102和套设在内柱102外与内柱102滑动连接的外柱101，外柱101呈圆管状，外柱101的柱面上均布3个将立柱10上下端面贯穿的第一t型槽，外柱101上设置将内柱102与外柱101固定连接的紧定螺钉108，外柱101上沿外柱101直径方向设置与紧定螺钉108配合的螺纹通孔，外柱101下端固定连接底板104，底板104与地梁30固定连接；
40.内柱102呈圆柱体型，内柱102上竖直设置与第一t型槽滑动配合的竖向滑块105，
竖向滑块105的上端与内柱102固定连接，竖向滑块105上竖直设置与t型杆202配合的第二t型槽，第二t型槽竖直贯穿竖向滑块105，内柱102上端螺纹连接将第二t型槽上端封堵的盖板107。
41.图1、图10所示，墙体单元包括设置于相邻2根立柱10之间的气囊组20，气囊组20包括多个相互连接的条形气囊201，条形气囊201由高强度涤纶丝网布制成，每个条形气囊201都具有独立内腔，相邻条形气囊201的内腔相互连通，气囊组20上设置用于对条形气囊201充放气的气阀。
42.结合图7
‑
图9，条形气囊201的两端均固定连接与第一t型槽配合的t型杆202，条形气囊201内腔里设置膨胀支撑件，膨胀支撑件包括拉杆203和5个支撑部204，5个支撑部204沿拉杆203的长度均布，拉杆203的两端风别与条形气囊201两端的t型杆202固定连接，拉杆203上设置多个支撑部204，支撑部204包括固定环2042、滑动环2041和支撑杆2043，拉杆203的两端分别与条形气囊201两端的t型杆202固定连接，固定环2042和滑动环2041均套设在拉杆203外，固定环2042与拉杆203固定连接，滑动环2041与拉杆203滑动连接，拉杆203外套设拉簧2044，拉簧2044一端与固定环2042固定连接，拉簧2044另一端与滑动环2041固定连接，滑动环2041的外周面周向均布4根支撑杆2043，支撑杆2043的一端与滑动环2041铰接，支撑杆2043的另一端与条形气囊201的内壁铰接；
43.拉杆203靠近支撑杆2043与条形气囊201内壁的铰接处设置滑孔2031，滑孔2031沿拉杆203直径方向贯穿拉杆203，滑孔2031内设置与滑孔2031内壁配合的隔板2032，隔板2032与滑孔2031密封固定连接，滑孔2031的一端设置楔形块2033，楔形块2033的小端靠近固定环2042，楔形块2033与滑孔2031间隙配合，滑孔2031的另一端密封滑动连接活塞2034，滑孔2031内设置连接杆2035，连接杆2035的一端与活塞2034固定连接，连接杆2035的另一端与楔形块2033固定连接，连接杆2035与隔板2032密封滑动连接，滑孔2031内设置压簧2036，压簧2036的一端与隔板2032连接，压簧2036的另一端与活塞2034连接。
44.结合图1，屋顶单元包括覆盖在支撑单元与墙体单元上的成型气囊40，成型气囊40上设置用于成型气囊40充放气的气阀，在墙体单元上设置门洞50和窗洞，门洞50上设置门帘501，窗洞上设置窗帘，门洞50和窗洞均靠近立柱10设置，与门洞50或窗洞相交的条形气囊201在靠近门洞50或窗洞的一端不设置t型杆202，这些条形气囊201内的拉杆203在靠近门洞50或窗洞一端直接与条形气囊201固定连接。
45.为了减轻整个建筑的重量，立柱10和地梁30均由轻质铝合金型材制成。
46.本实施例一种充气式蜂巢建筑的实施过程和有益效果为：
47.将地梁30铺设成正六边形的蜂巢状且与地面固定连接，将外柱101放置在正六边形的6个角点处将外柱101的底板104地梁30固定连接，松开外柱101上的紧定螺钉108，将内柱102向下压到内柱102底部与外柱101底部接触，取下内柱102上段的盖板107，将气囊组20两端的t型杆202由相邻两内柱102上的第二t型槽106的上端依次放入第二t型槽内，相邻立柱10之间均放入气囊组20共放置完6组气囊组20形成充气式蜂巢建筑的整体待成型墙面，再将盖板107与内柱102上段螺纹连接将第二t型槽上端封堵住，将未充气成型的成型气囊40套在各立柱10上端并与各立柱10固定连接。
48.未对气囊组20充气前，在拉簧2044的拉力下滑动环2041位于滑孔2031与固定环2042之间的拉杆203上，这时在压簧2036的弹力下楔形块2033完全缩回滑孔2031内。
49.打开各气囊组20上的气阀对各气囊组20充气使条形气囊201内腔气压增大，条形气囊201逐渐膨胀扩大，膨胀的气囊组20使最上方的条形气囊201推动内柱102向上滑动，当内柱102升高到需要的高度时暂停充气，用紧定螺钉108将内柱102与外柱101固定后继续充气时气囊组20膨胀张紧形成建筑墙体，接着给屋顶单元的成型气囊40充气时成型气囊40膨胀成型形成建筑屋顶。
50.当条形气囊201逐渐膨胀时与条形气囊201铰接的支撑杆2043对滑动环2041产生拉力使滑动环2041向靠近滑孔2031方向滑动，同时条形气囊201内腔压力的增大使活塞2034挤压压簧2036并通过连接杆2035推动楔形块2033的外端滑出滑孔2031外部，由于楔形块2033的小端朝向固定环2042，滑动环2041沿拉杆203轴线滑动时，滑动环2041挤压楔形块2033的斜面使楔形块2033缩回滑孔2031内，在支撑杆2043的拉动下当滑动环2041越过滑孔2031后楔形块2033的外端又被活塞2034推出滑孔2031外部，当对气囊组20充气结束形成墙体时滑动环2041越过滑孔2031，关闭气囊组20上的气阀，条形气囊201内腔一直处于高压状态，条形气囊201内腔的气压通过对活塞2034产生压力使楔形块2033的外端一直处于滑孔2031外部，在楔形块2033大端的阻挡下，在外力作用下滑块不能再向靠近固定环2042方向移动，此时支撑杆2043对条形气囊201起到支撑作用加强条形气囊201的抗变形能力。
51.当需要对成型墙体回收时，再次打开气囊组20上的气阀对气囊组20放气，条形气囊201内腔压力变小，楔形块2033缩回滑孔2031里，在拉簧2044的拉力下滑动环2041向靠近固定环2042方向移动，支撑杆2043拉动条形气囊201收缩加速条形气囊201内腔气体的排出。
52.1.本方案的一种充气式蜂巢建筑通过在条形气囊201内设置膨胀支撑件，当条形气囊201充气膨胀成型时，膨胀支撑件对条形气囊201内壁进行加强支撑，提高了单个条形气囊201的抗变形能力进而提高墙体单元的强度，提高整个建筑的稳定性。
53.2.本方案的一种充气式蜂巢建筑的膨胀支撑件，当未对条形气囊201充气时，拉簧2044的拉力使条形气囊201处于最大收缩状态减小条形气囊201所占空间，方便收纳；当对充气成型的条形气囊201放气时，拉簧2044的拉力加快条形气囊201内腔气体的排出速率，加快回收速度，节约时间。
54.3.本方案的一种充气式蜂巢建筑通过在拉杆203上设置滑孔2031和在滑孔2031内设置隔板2032、楔形块2033、活塞2034、连接杆2035和压簧2036，保证了在对条形气囊201充气时条形气囊201的充分膨胀和当对条形气囊201充气结束时楔形块2033对滑动环2041的限位作用，使得支撑杆2043能持续对条形气囊201产生支撑作用。
55.4.本方案的一种充气式蜂巢建筑的立柱10在起到对墙体单元的限位加固作用外，还可以根据需要对建筑的高度进行调节，以满足建筑的不同使用功能对建筑高度的要求。
56.5.本方案的一种充气式蜂巢建筑按蜂巢型布局，实现当需要组装多个蜂巢建筑房屋时，可以实现相邻的蜂巢建筑可以共用同一根立柱10和同一气囊组20，节约材料和加快建筑建设速度。
57.以上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专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体
实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。