一种高强度充气支撑构件的制作方法

1.本发明涉及建筑支撑件技术领域，更具体地说，它涉及一种高强度充气支撑构件。


背景技术：

2.在公告号为cn203347103u的中国专利公开了一种高强度充气型材，该充气型材包括长条型立方体内设有中空的充气腔，其长条型立方体的横截面外形成多边形，横截面中间为孔腔横截面，长条型立方体的外壁上设有单向充气头，单向充气头低于长条型立方体的外平面。
3.现有技术中类似于上述的充气型材，其通过向充气腔内充气并保持高压状态，使得长条状充气体获得较大的支撑强度。
4.上述中的现有技术方案存在以下缺陷：由单个充气体构成的充气型材，其可以承受作用于型材两端的一定压力，但对垂直作用在型材轴线上外力的承受效果不强，即其抗弯折能力有限。为了增强充气型材的抗弯折能力，在公告号为us20100175330a1的美国专利中，其将多个充气体组合以提高组合后用作支撑件的充气构件的抗弯折能力，但由于其由多个独立的充气体组合而成，使得组合后充气梁柱在其轴线上的抗扭转能力受到影响。


技术实现要素：

5.针对现有的技术问题，本发明的目的在于提供一种高强度充气支撑构件，其具有同时具备良好的支撑力，抗弯折与抗扭曲机械能力的优点。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种高强度充气支撑构件，包括由片材围合而成的支撑柱形体，所述支撑柱形体位于长度方向上的两端分别为第一端部与第二端部，所述支撑柱形体内周侧壁上固定有若干柔性片，若干所述柔性片与支撑柱形体内侧壁以及第一端部与第二端部之间形成有若干相邻的密封气室，所述支撑柱形体上安装有连通密封气室的充气接口。
7.通过采用上述技术方案，使用充气支撑构件时，通过充气接口向密封气室内充气后维持在高压状态，密封气室内部的高气压作用于每个柔性片与支撑柱形体上，使得其所形成的多个充气结构都具有较强的支撑强度。若干密封气室在支撑柱形体内侧壁上的相邻且紧凑成型，当充气支撑构件的外壁面上受到垂直其轴线方向的外力时，除了完全处于受力面内的单个密封气室因其内部高压而产生的主要的抵抗作用力，还有其他紧凑相邻的密封气室因其内部高气压而产生对所受力密封气室的支撑作用力，对外界作用力进行辅助抵抗，其成型组合增强了充气支撑构件对其外侧壁上所受外力，尤其是垂直于其轴线方向上外力的抗弯折能力。由于若干密封气室是由柔性片成型固定在同一支撑柱形体内侧壁的不同位置而形成，支撑柱形体又是由一完整且连续的非弹性片材围成，使得若干密封气室在彼此之间的结构关联上具有一体性。当充气支撑构件外壁面受到沿其轴线方向周向旋转施加的外力时，由于外力作用面位于若干密封气室共同所处的支撑柱形体的外表面，支撑柱形体一体成型的性质配合其内部若干密封气室内高气压所产生的结构强度，从而增强了充
气支撑构件在其轴线方向上的抗扭曲能力。
8.本发明进一步设置为：所述柔性片的一侧长边连接于所述支撑柱形体内侧壁上，另一侧长边与相邻柔性片的长边侧相连接固定，所述密封气室由两相邻柔性片与支撑柱形体内侧壁以及第一端部与第二端部构成。
9.通过采用上述技术方案，通过若干柔性片将支撑柱形体内的空间切割成多个密封气室，每个柔性片用于形成各自密封气室的同时，还与相邻密封气室共同成型，增强柔性片对于充气支撑构件内部的塑性限位效果，相邻密封气室充气后相互作用，保证充气支撑构件结构的整体性与刚性。
10.本发明进一步设置为：所述柔性片的两侧长边分别连接于所述支撑柱形体内壁上，所述密封气室由一柔性片与支撑柱形体内侧壁以及第一端部与第二端部形成。
11.通过采用上述技术方案，密封气室由单个柔性片与支撑柱形体成型以提升密封气室在支撑柱形体内侧壁上的连接面，使得柔性片在支撑柱形体上位置与状态更加稳定，进而提升密封气室充气成型后在支撑柱形体内的结构稳定性。
12.本发明进一步设置为：所述密封气室充气后柔性片表面与相邻密封气室的柔性片相抵触，所述柔性片上位于充气后的相邻抵触位置处预留有抵触边，柔性片通过抵触边与相邻柔性片连接固定。
13.通过采用上述技术方案，相邻柔性片之间通过抵触边相互连接固定，从而在保证单个密封气室与支撑柱形体连接结构稳定的同时，也提升了多个密封气室在支撑柱形体内的整体连接效果，增大密封气室在充气后对彼此的作用影响效果以及成为充气支撑构件的整体作用效果，进一步提升充气支撑构件的抗弯折与抗扭曲的机械性能。
14.本发明进一步设置为：若干所述柔性片的相邻长边一体成形设置呈一长片拉布，所述长片拉布上间隔设置有若干连接边，长片拉布通过连接边与支撑柱形体内侧壁相连接固定。
15.通过采用上述技术方案，一体且连续的长片拉布通过间隔设置的连接边分隔成若干柔性片与支撑柱形体相连接，通过将柔性片一体成型设置以进一步提升若干密封气室之间的整体关联性，密封气室由两个连续的一体成型结构构成，进一步提升所成型充气支撑构件的抗扭转效果。
16.本发明进一步设置为：所述长片拉布上的连接边沿其长度方向等间隔设置，且连接边的长度与长片拉布的宽度一致。
17.通过采用上述技术方案，长边拉布上连接边的等间隔设置使得成型后的柔性片大小相同，充气支撑构件受到外力时，所受外力在充气支撑构件内均匀分散，以保证充气支撑构件的机械性能。连接边的长度与长边拉布宽度一致以保证柔性片成型后与支撑柱形体连接的稳定性。
18.本发明进一步设置为：若干所述柔性片的两侧短边分别与所述支撑柱形体两端边沿一体连接固定形成所述第一端部与第二端部。
19.通过采用上述技术方案，密封气室直接通过柔性片的侧边沿与支撑柱形体相连接固定后成型，实现减少生产用料，降低充气支撑构件的制造成本。
20.本发明进一步设置为：所述支撑柱形体的两端边沿分别一体连接有第一端片与第二端片以形成所述第一端部与第二端部，所述支撑柱形体与第一端片以及第二端片组合形
成密封腔体，若干所述柔性片的两侧短边分别同第一端片及第二端片连接固定。
21.通过采用上述技术方案，密封气室由第一端片、第二端片、柔性片及支撑柱形体所构成，第一端片与第二端片用于提升密封气室内高气压对其成型结构作用力的承受面积，提升密封气室的成型结构强度与使用寿命。
22.本发明进一步设置为：所述支撑柱形体的外周侧壁上还连接有加固套。
23.通过采用上述技术方案，位于最外侧的加固套将支撑构件进一步整合为一整体结构，当外力施加于加固套上时，充气支撑构件具有更加优良的抗弯折与抗扭曲性能，加固套进一步提升了充气支撑构件的整体机械强度，也方便充气支撑构件的收纳运输与组装动作。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.(1)通过支撑柱形体内若干密封气室一体组合成型，增强充气支撑构件支撑强度，抗弯折能力与抗扭曲能力强的机械性能；
26.(2)通过多个柔性片一体成型提升多个密封气室之间结构的整体性，进一步提升所成型充气支撑构件的抗扭转机械性能；
27.(3)通过加固套的设置进一步提升充气支撑构件的整体机械强度，同时方便收纳运输与组装动作的进行。
附图说明
28.图1为实施例1的结构示意图；
29.图2为实施例1的剖面示意图；
30.图3为实施例1的爆炸结构示意图；
31.图4为实施例2的结构示意图；
32.图5为实施例2的剖面示意图；
33.图6为实施例2的爆炸结构示意图；
34.图7为实施例3的结构示意图；
35.图8为实施例3的剖面示意图；
36.图9为实施例3的爆炸结构示意图。
37.附图标记：1、支撑柱形体；11、第一端部；12、第二端部；2、柔性片；21、抵触边；3、密封气室；4、充气接口；5、第一端片；6、第二端片；7、长片拉布；71、连接边；8、加固套。
具体实施方式
38.下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
39.实施例1，一种高强度充气支撑构件，如图1、2所示，包括由片材围合而成的支撑柱形体1，支撑柱形体1位于长度方向上的两端分别为第一端部11与第二端部12。支撑柱形体1内周侧壁上固定有若干柔性片2，若干柔性片2与支撑柱形体1内侧壁以及第一端部11与第二端部12之间形成有若干相邻的密封气室3，支撑柱形体1侧壁上安装有连通密封气室3的充气接口4。使用充气支撑构件时，通过充气接口4向密封气室3内充气后维持在高压状态，若干密封气室3位于支撑柱形体1内一体组合成型，使其具备支撑强度大，抗弯折能力与抗扭曲能力强的机械特性。
40.如图2、3所示，支撑柱形体1围合成型前为一矩形布片，其材质可以为pvc、tpu等具有气密性、高抗延展性或高回弹性的高分子面料及纤维复合面料，本实施例中支撑柱形体1的材质选用tpu复合面料，其一对长侧边通过高周波熔接重合固定形成柱形管状结构。支撑柱形体1的两短边沿分别通过高周波焊接有第一端片5与第二端片6以形成第一端部11与第二端部12，其材质与支撑柱形体1的材质相同，支撑柱形体1与第一端片5以及第二端片6组合形成一密封腔体。本实施例中的柔性片2个数为四个且大小相同，柔性片2的长度与支撑柱形体1的长度相同，其材质同为tpu复合面料。柔性片2的一侧长边沿支撑柱形体1的轴线方向焊接于支撑柱形体1的内侧壁上，且四个柔性片2与支撑柱形体1的连接位置沿其内周侧等间隔设置，四个柔性片2的另一侧长边相互焊接固定，其两侧短边分别同第一端片5及第二端片6焊接固定。柔性片2与支撑柱形体1以及第一端片5与第二端片6共同形成四个紧邻的密封气室3，四个密封气室3内气压保持在每平方公分1～2公斤，本实施例中密封气室3内的气压为每平方公分1.8公斤。
41.实施例2，一种高强度充气支撑构件，如图4、5所示，其与实施例1不同之处在于，本实施例中柔性片2的两侧长边分别间隔焊接固定于支撑柱形体1内侧壁上，且柔性片2与支撑柱形体1焊接的两侧边间距小于柔性片2的宽度，四个柔性片2在支撑柱形体1内侧壁上等间隔焊接固定。柔性片2的两侧短边分别与相邻的支撑柱形体1两端边沿焊接形成第一端部11与第二端部12。
42.如图5、6所示，密封气室3充气后柔性片2表面与相邻密封气室3的柔性片2相抵触，即一个柔性片2上有两个相邻抵触位置。柔性片2上位于充气后的相邻抵触位置处预留有抵触边21，抵触边21的长度方向与支撑柱形体1的轴向一致，柔性片2通过抵触边21与相邻柔性片2焊接固定。四个柔性片2与支撑柱形体1形成四个相邻且在支撑柱形体1上布置位置留有间隔的密封气室3。
43.实施例3，一种高强度充气支撑构件，如图7、8所示，其与实施例2不同之处在于，本实施例中四个柔性片2一体成型为一长片拉布7。长片拉布7的两侧短边分别与支撑柱形体1两端边沿焊接固定形成第一端部11与第二端部12。支撑柱形体1的外周侧壁上套设有加固套8，加固套8的材质与支撑柱形体1的材质相同，本实施例中的加固套8个数为一个，其长度为支撑柱形体1长度的四分之三。
44.如图8、9所示，长片拉布7与围合构成支撑柱形体1的矩形布片大小相同，且二者一侧长边处均留有用于围合焊接的预留边。长片拉布7上沿其短边侧的长度方向等间隔设置有三个连接边71，且连接边71的长度与长片拉布7的长度一致。长片拉布7通过连接边71与支撑柱形体1内侧壁相焊接固定，相邻连接边71之间以及连接边71与相邻长片拉布7的长侧边沿之间的间隔宽度均相同，从而保证连接边71分隔所形成的四个柔性片2大小一致。长片拉布7与支撑柱形体1形成四个相邻且在支撑柱形体1上连续布置的密封气室3。
45.本发明的工作过程和有益效果如下：使用充气支撑构件时，利用充气泵由充气接口4向密封气室3内充气至预定气压，密封气室3膨胀，其内部气压作用于每个柔性片2与支撑柱形体1上，使得每个密封气室3本身都具有较强的支撑强度。四个密封气室3在支撑柱形体1内侧壁上的相邻且紧凑成型，其成型组合增强了充气支撑构件对抗垂直于其轴线方向上施加外力的抗弯折能力，且由于四个密封气室3是由柔性片2焊接在同一支撑柱形体1内侧壁的不同位置而形成，支撑柱形体1是由一完整且连续的非弹性片材围合而成，从而保证
了充气支撑构件的整体性，增强了充气支撑构件对抗沿其轴线周向所施加外力的抗扭曲能力。具有优良机械性能的充气支撑构件可以用作搭建具有紧急性、功能性等特点的建筑，如需快速机动反应的救灾帐篷、临时安置房屋、救灾桥梁，或者户外运动馆、户外游乐场等体育休闲娱乐用建筑结构，增添了未来建筑根据需求进行针对性选择的可选类型，保证安全性的同时丰富了日常建筑结构的多样性。
46.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。