折疊式預(yù)制結(jié)構(gòu)及其組裝方法。

本專利申請屬于建筑領(lǐng)域，并且本專利申請的目的是折疊式預(yù)制結(jié)構(gòu)及其組裝方法。當(dāng)被展開時，該結(jié)構(gòu)獲得在制造階段確定的固定寬度以及在展開階段形成的期望的長度和形狀。該結(jié)構(gòu)由彼此獨立的柱廊構(gòu)成，所述柱廊由至少兩個支柱和上部結(jié)構(gòu)形成。

為了正確地展開并且后續(xù)使用該結(jié)構(gòu)，必須存在在其上進行該展開和使用的表面(28)。

形成該結(jié)構(gòu)的部件有:

由一個或若干個部件構(gòu)造的基部，該基部的材料和形狀使得其易于固定至所述表面并且準備被切割或分離成與設(shè)置的支柱一樣多的部分。基部的功能包括：保持在其下部處附接的成組的結(jié)構(gòu)，迫使支柱保持直立并附接至支柱，允許整個折疊的結(jié)構(gòu)是豎直站立的，允許支柱或成組的支柱在基部的多個部分上移動并且允許所述基部的全部或多個部分固定至該表面，傳遞由支柱承受的應(yīng)力。

支柱可以具有所需的高度，甚至能夠超出與上部元件附接的點，并且支柱總體上是豎向的，盡管可以使用任何其他布置，并且支柱可以具有任何截面(圓形的、矩形的、五邊形等或者是可變的)。支柱可以在相同的柱廊中或不同的柱廊之間彼此不同。

上部結(jié)構(gòu)可以由任意數(shù)目的元件構(gòu)成，所述元件不一定必須彼此相同。所述元件的最終布置可以形成期望的角度，甚至通過水平梁被固定，這使得較容易地形成樓板。此外，可以確定桁架椽是否將從該結(jié)構(gòu)伸出。這允許以預(yù)先存在的壁來使用本發(fā)明。最終，上部結(jié)構(gòu)將在一個相同的結(jié)構(gòu)的所有柱廊中大體相同，但是上部結(jié)構(gòu)可以具有不同的形狀和構(gòu)造。上部結(jié)構(gòu)的元件借助于鉸接件附接至彼此并附接至支柱。

該結(jié)構(gòu)被折疊起來運輸，從而占據(jù)的尺寸比其展開時占據(jù)的尺寸小。

在長267.00cm的支柱和兩個448.00cm的桁架椽的情況下，具有三個柱廊的結(jié)構(gòu)將占據(jù)長645.53cm、寬200.00cm和深175.00cm的總體積(圖2、圖3和圖4)。由于建筑材料的多樣性以及支柱和桁架椽的尺寸的可變性，最大重量可以承受顯著的振蕩。例如，具有三個鋼筋混凝土柱廊的結(jié)構(gòu)的質(zhì)量接近九噸。將需要重載運載工具來移動該結(jié)構(gòu)。例如，木材或鋼的重量將顯著變小并且將使現(xiàn)場交付更容易。

現(xiàn)今有允許制造建筑結(jié)構(gòu)的各種技術(shù)。最常見的技術(shù)包括獨立的預(yù)制件在其目的地的組裝或其現(xiàn)場施工，從而特別是在使用混凝土的情況下，需要可獲得工作人員和重型機械并且使其出行幾天或幾周。這些對構(gòu)建任何類型的建筑物而言需要更大的成本并且在此意義上大大限制了任何主創(chuàng)能動性。

在選擇使用預(yù)制元件的情況下，剛性件(鋼、木材、預(yù)拌混凝土或其他類似的材料)必須被單獨地運輸至場地并且一個接一個地放置就位。該機構(gòu)需要至少兩個操作員在場步行并且需要額外的操作員來操作起重機，在整個過程中均需要這樣的支持。所有這些需要較高的工廠和場地成本。

在不使用預(yù)制元件的情況下，由至少兩個操作員和起重機在現(xiàn)場直接制造鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。為此，需要使用手工制作的具有板、支撐件和其他部件的模殼。由于混凝土硬化過程的固有漸進性(progressiveness)，在能夠繼續(xù)進行下一個元件之前必須接受較長的等待時間。出于同樣的原因，承受彎曲的所有元件(梁、板等)直到澆注混凝土后28天才可以承受負載。因此，該技術(shù)由于相關(guān)部分硬化期不能同時發(fā)生而特別費時，并且考慮到較大數(shù)目的階段、由惡劣天氣造成的材料損失、對模殼的使用次數(shù)的限制、較多次數(shù)的運輸要求并且考慮到每個混凝土澆注階段還需要混凝土卡車和起重機，該技術(shù)是特別耗材的。因此，該技術(shù)還需要大量的人力。

不同于所有這些情況，用于本發(fā)明的組裝對象的方法使得能夠?qū)①Y源消耗集中在工廠中并在施工場地減少資源消耗，在施工場地處，資源更昂貴。該結(jié)構(gòu)可以在單個行程中移動，并且對起重機的需要一般僅限于初始卸載所需的時間，這是因為該活動之后不需要再次提升整個結(jié)構(gòu)，隨后節(jié)省了能量并且使得可以由一個人來進行組裝。本發(fā)明的特征在于其展開的可擴展性和靈活性，使得可以受益于各種形狀、尺寸和材料的建筑物中產(chǎn)生的節(jié)約。總之，本發(fā)明簡化了住宅、倉庫、車庫等的建設(shè)和修復(fù)中所需的結(jié)構(gòu)的形成，使得在購買價格以及需要的機械和人力資源方面大幅節(jié)省。

附圖說明

在圖1至圖12中描繪了矩形平面結(jié)構(gòu)的基本實施方式以便對其進行更好的理解，該結(jié)構(gòu)具有兩排三個相同的柱廊，每個柱廊具有豎向支柱以及包括具有矩形截面的直元件的兩個桁架椽，并且柱廊借助于由金屬條形成的輔助結(jié)構(gòu)而被展開。下面將參照附圖對該結(jié)構(gòu)進行詳細的描述，在附圖中：

圖1

圖1是準備由本發(fā)明的結(jié)構(gòu)對象使用的表面的示意性平面圖，其中，位置18、19、20、21、22和23與支柱中的每個支柱的最終位置對應(yīng)，而點24表示準備用于支柱10的臨時固定的位置。

圖2

圖2是擱置在圖1的表面上的最近被卸載并且仍處于折疊狀態(tài)的結(jié)構(gòu)的正視圖。

圖3

圖3是結(jié)構(gòu)處于與圖2中的狀態(tài)相同狀態(tài)的側(cè)視圖。

圖4

圖4是被折疊起來的結(jié)構(gòu)的平面圖。

圖5

圖5是形成基部的部件的平面圖，其描繪了將在整個組裝過程中被分開的多個部分。

圖6

圖6是處于其打開過程的中間點處的柱廊的側(cè)視圖。

圖7

圖7是打開時的柱廊的側(cè)視圖。

圖8

圖8是柱廊最終打開時的結(jié)構(gòu)和表面的平面圖。

圖9

圖9是柱廊最終打開時的結(jié)構(gòu)和表面的正視圖，其中，輔助結(jié)構(gòu)準備用于使第二柱廊和第三柱廊移動。

圖10

圖10是第二柱廊和第三柱廊移動結(jié)束時的結(jié)構(gòu)和表面的正視圖。

圖11

圖11是第二柱廊和第三柱廊移動已結(jié)束并且輔助結(jié)構(gòu)已被布置成用于使第三柱廊移動時的結(jié)構(gòu)和表面的正視圖。

圖12

圖12是第三柱廊移動結(jié)束時的結(jié)構(gòu)和表面的正視圖。

圖13

圖13是在上部結(jié)構(gòu)中包括作為增強件的桁架的結(jié)構(gòu)的示例的側(cè)視圖。

圖14

圖14是仍被折疊的結(jié)構(gòu)的示例的側(cè)視圖，在該結(jié)構(gòu)中，各柱廊從中央支柱沿徑向向外打開，并且使用了內(nèi)部鉸接件和當(dāng)做是水平梁的上部結(jié)構(gòu)。

圖15

圖15是被展開的結(jié)構(gòu)的示例的側(cè)視圖，在該結(jié)構(gòu)中，各柱廊從中央支柱沿徑向向外打開，并且使用了內(nèi)部鉸接件和當(dāng)做是水平梁的上部結(jié)構(gòu)。

圖16

圖16是結(jié)構(gòu)的示例的平面圖，在該結(jié)構(gòu)中，各柱廊從中央支柱沿徑向向外打開。

圖17

圖17是結(jié)構(gòu)的示例的側(cè)視圖，在該結(jié)構(gòu)中，由“支柱-上部結(jié)構(gòu)-支柱”形成的柱廊聯(lián)接有“上部結(jié)構(gòu)-支柱”組，使得中間支柱(34)由兩個上部結(jié)構(gòu)共享。

圖18

圖18是結(jié)構(gòu)的示例的平面圖，在該結(jié)構(gòu)中，“上部結(jié)構(gòu)-支柱”組聯(lián)接至由“支柱-上部結(jié)構(gòu)-支柱”形成的柱廊，使得中間支柱(34)由兩個上部結(jié)構(gòu)共享。

圖19

圖19是包括用于形成額外的地板的中間元件(31)的結(jié)構(gòu)的示例的示意性側(cè)視圖。

圖20

圖20是結(jié)構(gòu)的示例的側(cè)視圖，在該結(jié)構(gòu)中，上部結(jié)構(gòu)由大于兩個的若干個元件形成。

圖21

圖21是圖20的結(jié)構(gòu)處于中間柱廊打開階段的側(cè)視圖，在該打開階段，被布置成抵靠支柱的上部結(jié)構(gòu)的元件已達到其最終展開角度。

圖22

圖22是圖21的結(jié)構(gòu)在柱廊最終打開時的側(cè)視圖。

圖23

圖23是設(shè)計成在支柱中具有移動鉸接件的結(jié)構(gòu)的示例的側(cè)視圖。

具體實施方式

下面將描述展開所述結(jié)構(gòu)的過程，該結(jié)構(gòu)具有三個柱廊(圖2、圖3和圖4)，柱廊由兩個豎向支柱和兩個桁架椽形成，均具有矩形截面并且是直的，并且柱廊具有將借助于切割而被分開的基部。為了說明所有可能的情況，首先，側(cè)柱廊中的一個柱廊必須固定并且其余柱廊必須縱向地移動。然而，由于柱廊的數(shù)目與組裝技術(shù)和組裝機構(gòu)無關(guān)，并且可以獲取被組合在一起或者被分開的柱廊，所以此處完全具有靈活性，無論是被組合在一起的柱廊還是被分開的柱廊在每種情況下都是最合適的，這是因為針對單個項目使用若干個結(jié)構(gòu)是完全可行的。

此外，對于具有多于2個柱廊的結(jié)構(gòu)而言，最有效的過程是首先將中央柱廊中的一個柱廊固定處于其最終位置，接著使其余柱廊沿相反的方向移動，這取決于其位于已固定柱廊的哪一側(cè)，使得移動應(yīng)力最小。然而，為了避免描述中的冗余，該過程將從端部中的一個端部處開始進行。

組裝以卸載結(jié)構(gòu)開始，在卸載時，支柱8必須布置在其最終位置(18)中，在最終位置(18)處，基部(2)的與之對應(yīng)的部分將借助于適合的技術(shù)(焊接、螺釘或粘結(jié)等)而被固定。在將基部的第一部分固定之后，當(dāng)前的示例需要支柱(10)的基部部分(4)與表面之間在位置(24)中的臨時固定。該固定使第一排支柱處于靜止位置并且在不需要起重機或重型機械的情況下允許將第二排打開至其最終位置。為此，必須組裝一個或若干個輔助結(jié)構(gòu)(14)，以確保在進行打開時成組的支柱之間的相對布置，并且必須提供適合的移動機構(gòu)，比如絞盤和線纜、牽引車、千斤頂、輪等。在所有這些元件就位時，進行縱向切割(17)，從而將基部分成兩排(圖5)，并且將兩排之間的加固元件(29)切開。只要所有這些元件設(shè)置成可以將自由排打開，直到支柱11和上部結(jié)構(gòu)的鉸接件(25和26)都到達其最終位置(圖7和圖8)為止，自由排都會由于輔助結(jié)構(gòu)而保持直立(圖6)。本示例的桁架椽(27)準備相對于水平面達到30°和150°的角度。支柱11的基部部分5將被固定在點21處，并且支柱10的部分4將從其在24處的臨時固定釋放。由于所有柱廊的鉸接件不再需要任何移動，所以將通過用于固定他們的固定裝置或者借助于將該結(jié)構(gòu)的限定元件附接至彼此來使這些鉸接件固定不動。

針對該結(jié)構(gòu)的上部部分具有若干個解決方案。將支柱與桁架椽附接的鉸接件和將桁架椽附接至彼此的鉸接件以及這些點的附接形式是完全通用的，從而在屋頂和樓板的完善方面產(chǎn)生較大范圍的可能性。此外，在該結(jié)構(gòu)的上部部分由多于2個的元件構(gòu)成的情況下，必須實施額外的動作來打開該結(jié)構(gòu)。具體地，必須使用用于使這些元件的移動減小至標準協(xié)定的臨時固定元件(32)。在這種情況下，柱廊階段性地打開并且元件在其到達期望位置時逐步固定。為了完成展開，該活動必須相繼地執(zhí)行，直到所有上部元件被固定為止(圖20、圖21和圖22)。

包括在下面段落中的活動詳細闡述了使柱廊移動的過程并且必須被執(zhí)行n-2次，其中，n是柱廊的數(shù)目。這是由于所有的中央柱廊(即，既不是第一個柱廊也不是最后一個柱廊的這些柱廊)共享單個移動程序。假定本發(fā)明舉例說明具有三個柱廊的結(jié)構(gòu)，則下面的程序僅被執(zhí)行一次。

輔助結(jié)構(gòu)(14)必須組裝在最近固定的柱廊的支柱與接下來待被移動的柱廊的支柱之間(圖9)，并且消除由支柱和桁架椽的加固元件(29)提供的附接以及這兩個柱廊的基部的附接(圖5的切割15)，從而將柱廊斷開聯(lián)接。因此，與已固定的柱廊不同，還未固定的整個結(jié)構(gòu)(由支柱9、10、12和13形成的柱廊)仍形成單個移動組。后面的柱廊(支柱9和12，通過其相應(yīng)的基部部分3和6)的移動(圖10)和固定通過移動機構(gòu)來進行。在矩形平面結(jié)構(gòu)，即，柱廊的最終位置是平行的情況下，該移動可以在單趟中完成。在柱廊的最終位置是不平行的情況下，必須針對每個支柱執(zhí)行單獨的移動。

為了使柱廊中的最后的柱廊移動，其余加固元件(29)必須被移除，輔助結(jié)構(gòu)必須安裝在最后的柱廊和與該最后的柱廊相鄰的柱廊之間(圖11)，必須安裝該移動機構(gòu)，在基部中必須進行對應(yīng)的切割(16)，并且最后，最后的柱廊必須移動至最終位置，支柱10和13的基部部分4和7(圖12)固定在該最終位置處。

最后，將輔助結(jié)構(gòu)和移動機構(gòu)拆除。