ПНЕВМОКАРКАСНОЕ СООРУЖЕНИЕ Российский патент 2005 года по МПК E04H15/20 

Изобретение относится к временным быстровозводимым пневмокаркасным крупногабаритным по площади и по высоте сооружениям, приспособленным для эксплуатации в различных условиях, в том числе и в экстремальных, и в любых климатических зонах.

Такие сооружения могут быть использованы как временные укрытия зон размещения крупных производственных, сельскохозяйственных, спортивных и других народнохозяйственных и военных объектов с использованием крупногабаритной грузоподъемной техники, например, для открытия захоронений радиоактивных отходов и извлечения грузоподъемными кранами из бункеров, колодцев, траншей крупногабаритных закрытых контейнеров с ними, погрузки их на транспорт, находящийся внутри сооружения, для передислокации местонахождения их.

Пневмокаркасные сооружения используются и как административные здания для размещения людей, мастерские по ремонту техники при проведении ремонтных работ в полевых условиях, как складские помещения, выставочные залы, зрелищные и спортивные сооружения, как временные казармы, командные пункты, пункты дегазации (дезактивации, дезинфекции) и во всех других случаях, когда требуется быстро обеспечить идеальную “крышу над головой”.

Пневмокаркасные сооружения чаще стали использовать как полевые госпитали для оказания экстренной медицинской помощи пострадавшим при ликвидации последствий стихийных бедствий, аварий, катастроф и в других чрезвычайных ситуациях, в т.ч. и в труднодоступных местах и отдаленных районах. Эти сооружения представляют собой особые мобильные медучреждения, в структуру которых входят до десятка и более отдельных блоков, которые обеспечивают все технологические процессы организации медицинского обслуживания.

Возникла потребность и в использовании пневмокаркасных сооружений для проведения внутри их работ по напылению (покраске и т.п.) различных составов на крупногабаритные конструкции с ограничением зоны распространения токсичного или агрессивного наносимого материала пределами габаритов пневмокаркасного сооружения.

В то же время в нерабочем состоянии подобные сооружения должны быть упакованы в легкие тюки, удобные для транспортировки, в т.ч. и авиатранспортом.

Известен ряд конструкций пневмокаркасных сооружений, так, например, по патенту Франции № 1372039, МПК Е 04 Н или по патенту Италии № 563843, МПК A 45 F, “Усовершенствованные палатки с надувным каркасом” имеют пневмокаркас, состоящий из арок и соединяющих их пневматических перемычек и опорных баллонов. Палатки имеют двойную крышу и вентили для надувания каркаса. Хотя по конструкции крупногабаритная палатка удовлетворяет большинству эксплуатационных требований к подобным сооружениям, однако недостатком ее является отсутствие возможности соединения между собой таких палаток для создания единого сооружения с сетью рабочих площадей, связанных общим переходом, например, сооружения, включающего ряд отдельных блоков, необходимых для развития сооружения с увеличением площади. Кроме того, палатки предназначены для обслуживания в основном людей и имеют ограниченные размеры по высоте, что не позволяет использовать внутри сооружения крупногабаритные грузоподъемные средства типа автокранов.

Развитие сооружения по площади в техническом решении по патенту РФ № 2041332, МПК Е 04 Н 15/20, “Воздухоопорное сооружение” обеспечивается за счет наличия продольной раздвижной части за счет примыкающих друг к другу секций, дополняя которые, можно увеличить площадь сооружения.

Но такое техническое решение имеет, как минимум, те же недостатки, что и решение по патенту Франции № 1372039.

Наиболее совершенным по конструктивным решениям, по комфортности, соответствию эксплуатационным требованиям, по способности развития сооружения по площади в различных направлениях является “Пневмокаркасное быстровозводимое сооружение” по патенту РФ № 2134761, МПК Е 04 Н 7/20, рабочий модуль которого можно взять в качестве прототипа к предлагаемому решению.

Такое сооружение состоит из отдельных модулей, и каждый из которых выполняет свое функциональное назначение. Основным из модулей является рабочий, занимающий большую часть площади всего сооружения и обеспечивающий основные технологические операции в зависимости от назначения сооружения.

Пневмокаркасное сооружение обеспечивает в более полном виде создание разветвленных систем модулей, расположенных как в продольном, поперечном, так и в параллельных направлениях друг к другу, позволяя вписываться в окружающий рельеф местности для компактного размещения сооружения в ограниченной пространством территории при развертывании его.

Рабочий модуль такого сооружения выполнен в виде пневматического каркаса, состоящего из арок, расположенных в вертикальных плоскостях вдоль сооружения и опирающихся на опорные баллоны в горизонтальной плоскости, и неразъемно соединенных с ними продольных баллонов в других горизонтальных плоскостях, при этом с наружной поверхности пневмокаркаса расположена герметичная эластичная оболочка-тент, а торцевые поверхности сооружения в зоне торцевых арок и дверных проемов имеют приспособления для возможного изменения габаритных размеров сооружения, выполненные в виде разъемных эластичных стяжек, являющихся силовой частью узла стыковки модулей между собой, при этом герметизирующая часть в виде стыковочного фартука из эластичного полотнища перекрывает сверху силовую часть стыковки по всему периметру зоны стыкуемых арок.

Пневмокаркасное сооружение по патенту РФ № 2134761, имея приспособление для обеспечения возможности изменения габаритных размеров на всех типах модулей, в т.ч. и на рабочем, эффективно решает задену развития сооружения по площади, но вместе с тем габаритные размеры по высоте такого сооружения ограничиваются в пределах 2,5-3 метров, примерно на уровне размеров стационарных жилых помещений. В этом случае обеспечивается и технологичность изготовления каждого модуля в процессе его производства и испытаний, и транспортабельность, и развертывание модулей в процессе эксплуатации без применения подъемной техники.

Недостатком конструкции рабочего модуля такого сооружения является то, что внутри сооружения габариты по высоте не позволяют использовать крупную грузоподъемную технику. Изготовление же и испытание готового изделия подобного пневмокаркасного сооружения с большой высотой в пределах 5,5-6,2 м практически в условиях большинства производственных корпусов предприятий-изготовителей становится невозможным, так как не позволяет существующая высота таких помещений произвести наполнение каркаса сооружения для приклейки, например, тента, для проверки на герметичность и т.п.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, состоит в создании пневмокаркасного сооружения, выполняющего функцию временного укрытия зон проведения работ с использованием внутри крупногабаритной грузоподъемной техники при снижении трудоемкости изготовления и монтажа сооружения и сохранении хорошей транспортабельности его.

Технический результат достигается тем, что пневмокаркасное сооружение состоит из пневматического каркаса, образованного контуром опорных надувных баллонов по периметру сооружения, надувными баллонами, расположенными в других горизонтальных плоскостях сооружения, соединенными с надувными элементами типа стоек или арок, расположенными в вертикальных плоскостях, и с надувными элементами, ограничивающими дверные проемы, причем весь пневмокаркас обтянут эластичным материалом, образующим тент, и имеет приспособление для изменения габаритных размеров пневмокаркасного сооружения.

Отличительными признаками от наиболее близкого аналога (прототипа) является то, что пневмокаркас и тент выполнены составными по высоте, по крайней мере в одной горизонтальной плоскости разъема, делящей их как минимум на два яруса, а приспособление для изменения габаритных размеров сооружения выполнено в виде системы разъемно стыкуемых при взаимодействии частей узлов пневмокаркаса и тента, расположенных в зоне горизонтальной плоскости по всему периметру разъема, одна часть каждого из которых присоединена к верхней части нижнего яруса, а вторая часть их - к нижней части верхнего яруса, причем периметр верхней части нижнего яруса и равный ему периметр нижней части верхнего яруса выполнен меньшим или равным периметру пневмокаркасного сооружения в основании его и разъем расположен, по крайней мере, в части сооружения, преимущественно в центральной.

Разъем, делящий сооружение на два яруса, образован между двумя конгруэнтными контурами из надувных баллонов, расположенных в горизонтальных плоскостях по всему периметру разъема, первый из которых соединен неразъемно со стойками из надувных баллонов и с опорными баллонами и завершает отдельно наполняемый воздухом пневмокаркас нижнего яруса, а второй образован опорными баллонами верхнего яруса и соединен неразъемно с верхними частями надувных стоек или арок и с другими надувными баллонами этого яруса, наполняемыми отдельно от пневмокаркаса нижнего яруса. Разъемно стыкуемые узлы соединения ярусов между собой расположены на каждом конгруэнтном контуре баллонов, установленных друг на друге, и включают силовую и герметизирующую части, при этом силовая часть выполнена в виде гибких подтягивающих до полного контакта по всему периметру соприкасающихся конгруэнтных контуров обоих ярусов разъемных стяжек, причем одна половика разъемных стяжек расположена по периметру на верхнем, завершающем контуре нижнего яруса, преимущественно в зоне расположения надувных стоек, а вторая половина - на конгруэнтном контуре по периметру нижних опорных баллонов верхнего яруса, напротив первой половины разъемных стяжек нижнего яруса. Герметизирующая часть выполнена в виде стыковочного фартука из эластичного полотнища, являющегося продолжением тента верхнего яруса, перекрывающего силовую часть стыковки в зоне разъема по всему периметру, при этом нижняя кромка фартука имеет крепежные элементы для присоединения к полотнищу тента нижнего яруса

В одном из вариантов пневмокаркас и тент по крайней мере только в части сооружения, преимущественно в центральной, в одной горизонтальной плоскости разъема, делящей их как минимум на два яруса, выполнены составными по высоте, причем конструкция соединения узлов верхнего и нижнего ярусов аналогична вышеописанной.

Для отдельных случаев эксплуатации может быть в нижнем или верхнем ярусе выполнена по крайней мере одна секция между ближайшими по высоте двумя горизонтальными контурами по всему периметру, ограниченному надувными баллонами и участками надувных стоек или дуг, изолированной по наполнению за счет внутренних перегородок надувных стоек или дуг от смежных участков яруса, и в ненаполненном состоянии участки этой секции укладывают скаткой между ставшими ближайшими по высоте надувными горизонтальными контурами из надувных баллонов, которые контактируют между собой через ненаполненный участок секции и закреплены разъемно стыкуемыми узлами, аналогично разъемно стыкуемым узлам, расположенным в зоне разделения сооружения на ярусы.

Оптимальными для пневмокаркасного сооружения являются следующие размерные параметры, соотношение высот нижнего и верхнего яруса выбрано в пределах 0,8-1,2; диаметры надувных опорных баллонов, стоек или арок каркаса верхнего яруса выбраны равными или меньшими диаметров надувных опорных баллонов, стоек нижнего яруса; надувные стойки нижнего яруса расположены к горизонтальной плоскости внутри сооружения под углом 90° или меньшим.

По крайней мере, отдельные арки верхнего яруса имеют в верхней части внутренние горизонтально расположенные эластичные растяжки.

В патентных изданиях применяются и другие технические решения приспособлений для изменения габаритов пневмокаркасного сооружения по площади, например, в патенте РФ № 2171344 такое изменение может достигаться и через систему тамбуров на боковой поверхности сооружения, причем по периметру надувной арки тамбура с внутренней стороны установлены эластичные стяжки, также выполняющие роль силовой части стыковочного узла.

Временное сооружение по авторскому свидетельству № 997790, МПК Е 04 В 1/343 может быть использовано как переносное укрытие для крупных, в том числе и по высоте объектов, например, скоростных судов, однако пневматические арочные секции, выполненные из воздухонепроницаемой технической ткани, соединены между собой большим количеством жестких элементов - поперечин, раскосов, штырей, проушин, опорных секций и т.п. Эти жесткие связи и удерживают арочные секции как от продольных, так и от поперечных смещений друг относительно друга, но мешают возможности компактной и надежной укладки сооружения при транспортировке к месту эксплуатации и усложняют монтаж сооружения. Изменение габаритов по высоте сооружения в конструкции не предусмотрено.

В авторском свидетельстве № 767302, МПК Е 04 В 1/345 предусмотрено изменение не пневмокаркасной, а воздухоопорной оболочки сферической формы за счет наличия двух рядов меридиально расположенных петель и каната, пропущенного поочередно через ряды с последующим их стягиванием и образованием меридиальной складки оболочки. Таким образом, выбирая необходимый типоразмер воздухоопорной конструкции, соединяют соответствующие секции монтажным швом, образуя герметизированную складку, осуществляют изменение объемных размеров конструкции, но не размеров по высоте сооружения.

Для перекрытия значительных безопорных пространств применяют, например, конструкцию “Укрытие для самолетов” по авторскому свидетельству №853029, МПК Е 04 В 1/345. Хотя это техническое решение и включает жесткие стеновые ограждения и покрытие из баллонетов, наполненных газом легче воздуха, например, гелием, соединенных удерживающими тросами с несущими элементами укрытия, оно содержит приспособление для регулировки высоты установки покрытия. Аэростатическое покрытие удерживается и перемещается по направляющим по высоте тросами с помощью приводов с барабанами для намотки удерживающих тросов. В связи с возможностью изменения высоты здания в процессе эксплуатации создается возможность экономии энергии для отопления ангара. Но это решение применимо только к жестким конструкциям зданий, практически и цилиндры-баллонеты выполнены жесткими и система регулирования в целом сложна.

Поскольку в научно-технической и патентной литературе не обнаружено технических решений с отличительными признаками, указанными выше в материалах заявки на предлагаемое изобретение, то есть нет технических решений, предусматривающих деление пневмокаркасных сооружений на ярусы по высоте с обеспечением монтажа сооружения самоподъемом и разъемных соединений ярусов между собой с помощью эластичных замковых устройств, нет и решений по регулированию высоты сооружения за счет отключения отдельных секций верхнего или нижнего яруса, то предложенное решение можно считать новым.

Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения с выявленными аналогами подтверждает также, что предложенная конструкция пневмокаркасного сооружения является новой. Вся совокупность признаков изобретения не следует для специалистов явным образом из известного уровня техники, поэтому заявленное устройство отвечает критерию изобретательского уровня. Изобретение промышленно применимо, поскольку позволяет достигнуть технического результата.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется прилагаемыми чертежами, где

на фиг.1 изображен общий вид пневмокаркасного сооружения прямоугольной в плане формы;

на фиг.2 - А на фиг.1;

на фиг.3 - вид Б на фиг.1 с частично снятой наружной оболочкой-тентом;

на фиг.4 - узел В на фиг.1 - схема стыковочного узла - соединение конгруэнтных контуров первого и второго ярусов;

на фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.4 - соединение ярусов;

на фиг.6 - вид Д на фиг.5;

на фиг.7 - сечение Е-Е на фиг.3 - вертикальное сечение по дверному проему;

на фиг.8 - сечение Ж-Ж на фиг.3 - горизонтальное сечение по дверному проему сооружения;

на фиг.9 - вариант схемы крепления внутренних эластичных растяжек между пневмокаркасными дугами в верхней части верхнего яруса;

на фиг.10 - вид Б на фиг.1 - вариант с ненаполненной верхней секцией нижнего яруса, размещенной между ярусами;

на фиг.11 - сечение 3-3 на фиг.10 - соединение верхнего и нижнего ярусов с размещением между ними незаполненной верхней секции нижнего яруса;

на фиг.12 - общий вид пневмокаркасного сооружения шатрового типа восьмиугольной в плане формы;

на фиг.13 - вид сверху пневмокаркасного сооружения шатрового типа на фиг.12 восьмиугольной в плане формы;

на фиг.14 - сечение И-И из фиг.12 - схема стыковочного узла соединения конгруэнтных контуров первого и второго ярусов пневмокаркасного сооружения шатрового типа с диаметром конгруэнтных баллонов верхнего яруса, меньшим диаметра конгруэнтных баллонов нижнего яруса;

на фиг.15 - общий вид пневмокаркасного сооружения шатрового типа с расположением второго яруса над центральной частью сооружения;

на фиг.16 - вид сверху пневмокаркасного сооружения шатрового типа на фиг.15;

на фиг.17 - сечение К-К на фиг.16;

на фиг.18 - общий вид пневмокаркасного сооружения прямоугольной в плане формы, состоящего из трех ярусов;

на фиг.19 - аксонометрический вид пневмокаркасного сооружения прямоугольной в плане формы - схема расположения баллонов в верхнем и нижнем ярусах.

Пневмокаркасное сооружение в варианте прямоугольной в плане формы состоит из пневматического каркаса нижнего яруса 1 и пневматического каркаса верхнего яруса 2. Пневматический каркас верхнего яруса образован в горизонтальных плоскостях продольными надувными баллонами 3, контуром опорных баллонов 4 и в вертикальных плоскостях надувными поперечными арками 5, расположенными как по торцам сооружения вместе с торцевыми надувными баллонами 6, ограничивающими дверные проемы, так и вдоль сооружения с определенным шагом, обеспечивающим незначительное среднее количество арок на погонный метр длины сооружения. Весь пневмокаркас верхнего яруса обтянут эластичным материалом, образующим тент 7.

Под пневмокаркасом верхнего яруса 2 расположен пневмокаркас нижнего яруса, состоящий из продольных надувных баллонов 8, контуром опорных баллонов 9 нижнего яруса в горизонтальных плоскостях и частями надувных стоек-арок 10, соосных с соответствующими арками верхнего яруса 5, так же расположенными как по торцам сооружения, так и вдоль сооружения. Весь пневмокаркас нижнего яруса так же обтянут эластичным материалом, образующим тент 11, причем тент может быть расположен не только по наружному контуру пневмокаркаса, но и по внутреннему контуру.

Для двухъярусных сооружений предпочтительными являются такие размерные отдельные параметры: соотношение высот нижнего и верхнего ярусов в пределах 0,8-1,2, диаметр надувных опорных баллонов стоек или арок каркаса верхнего яруса равен или меньше диаметра надувных опорных баллонов, стоек каркаса нижнего яруса, и надувные стойки нижнего яруса расположены к горизонтальной плоскости внутри сооружения под утлом 90° или меньше.

Пневмокаркасное сооружение содержит приспособление для изменения габаритных размеров его, в частности, изменение размера по высоте, выполненное в виде системы разъемно стыкуемых узлов 12 пневмокаркаса и узлов стыковки тента 13, расположенных в зоне горизонтальной плоскости по всему периметру разъема ярусов, одна часть 14 каждого из которых присоединена к верхней части нижнего яруса, а вторая часть 15 их - к нижней части верхнего яруса При взаимодействии частей (элементов) разъемно стыкуемых узлов обеспечивается надежное соединение нижнего и верхнего ярусов.

Система разъемно стыкуемых узлов пневмокаркаса может быть выполнена на каждой арке или стойке в зоне разъема ярусов, т.е. одна часть узла 14 на каждой из стоек верхней части нижнего яруса взаимодействует с другой частью 15, расположенной на каждой из арок нижней части верхнего яруса, или каждая пара элементов пневмокаркаса в зоне разъема может быть соединена с помощью эластичных муфт.

Предпочтительным является выполнение разъема, делящего сооружение на два яруса таким образом, чтобы он образовывался между двумя прямоугольными конгруэнтными контурами из надувных продольных и поперечных баллонов 4 и 8, расположенных по всему периметру разъема в горизонтальных плоскостях. Первый верхний баллон 8 первого конгруэнтного контура соединен неразъемно с частями надувных арок 10 и опорных баллонов 9 и завершает отдельно наполняемый воздухом пневмокаркас нижнего яруса 1, а второй прямоугольный конгруэнтный контур образован опорными баллонами 4 верхнего яруса 2 и соединен неразъемно с верхними частями арок 5, продольных баллонов 3 и поперечных баллонов этого яруса, наполняемых отдельно от пневмокаркаса нижнего яруса.

Разъемно стыкуемые узлы соединения ярусов между собой расположены на каждом конгруэнтном контуре баллонов, установленных друг на друге, и включают силовую 12 и герметизирующую 13 части, при этом силовая часть выполнена, например, в виде гибких, подтягивающих до полного контакта по всему периметру соприкасающихся конгруэнтных контуров обоих ярусов, разъемных стяжек, причем одна половина 14 разъемных стяжек расположена по периметру на верхнем, завершающем, контуре нижнего яруса, преимущественно в зоне расположения арок, а вторая половина 15 - на конгруэнтном контуре по периметру нижних опорных баллонов 4 верхнего яруса напротив первой половины разъемных стяжек нижнего яруса, причем половины разъемных стяжек 14 и 15 соединены между собой гибким элементом, например шнуром. Герметизирующая часть 13 выполнена в виде стыковочного фартука из эластичного полотнища, являющегося продолжением тента 7 верхнего яруса, перекрывающего силовую часть стыковки в зоне разъема по всему периметру, при этом нижняя кромка фартука имеет прорези 16 для присоединения с помощью крепежных элементов 17 к полотнищу тента 11 нижнего яруса.

Для создания устойчивости против воздействия ветровой нагрузки пневмокаркасное сооружение прикреплено к земле с помощью анкерных штырей 18, растяжек 19 нижнего яруса.

Нижняя часть пневмокаркасного сооружения прикреплена к грунту за выступающий по всему периметру сооружения крепежный полог 20, имеющий отверстия для анкерных штырей, расположенные вдоль полога.

Наполнение пневмокаркасов верхнего и нижнего ярусов осуществляется отдельно через клапаны 21 и/или трубки 22, вмонтированные в опорные баллоны 4 и 9.

Для обеспечения жизнедеятельности и необходимых условий для работы в пневмокаркасном сооружении имеются гибкие рукава 23 для прокладки электрокабеля и рукава 24 для подключения тепловентиляционной установки 25.

В одном из вариантов, см. фиг.10, 11, 19, использования пневмокаркасного сооружения в нижнем или верхнем ярусе может быть выполнена, по крайней мере, одна секция между ближайшими по высоте двумя контурами по всему периметру, ограниченному продольными и поперечными баллонами и участками дуг, изолированной по наполнению за счет внутренних перегородок 26 от смежных участков яруса. В ненаполненном состоянии участки этой секции укладывают скаткой между ставшими ближайшими по высоте надувными контурами из продольных и поперечных баллонов, которые контактируют между собой через ненаполненный участок этой секции и закреплены разъемно стыкуемыми узлами 12, аналогичными разъемно стыкуемым узлам, расположенным в зоне разъема (разделения) сооружения на ярусы. Ненаполненный участок изолированной секции может быть подогнут внутрь сооружения и также закреплен.

Для повышения несущей способности арок пневмокаркасного сооружения отдельные из них внутри верхнего яруса в верхней части могут быть скреплены горизонтально расположенными эластичными растяжками 27.

Для въезда или выезда из сооружения техники - автомашин, грузоподъемных кранов, на боковых торцевых поверхностях выполнены из надувных баллонов торцевые дверные проемы 6, также имеющие разъем в зоне разделения ярусов. Дверной проем перекрывается разъемными шторками 28 или другой конструкцией, обеспечивающей перекрытие входа-выхода. В варианте, показанном на фиг.3, 7, 8, подъем шторок 28 для обеспечения входа-выхода осуществляют за трос 29, прикрепленный к легкому стержню 30, расположенному в кармане по всей длине нижней кромки шторки 28. Предварительно перед подъемом разъединяют крепежные элементы 17, расположенные по вертикальным сторонам шторок и вертикальных баллонов дверного проема

Пневмокаркасное сооружение может иметь в основании в плане не только прямоугольную или квадратную форму, но и другие, например, шести- или восьмиугольную, как показано на фиг.12, 13. В основании сооружения может быть и круг. Принципиально разделение таких вариантов пневмокаркасного сооружения на ярусы не имеет отличий, предпочтительно не соединение в зоне разъема каждой арки или стойки, расположенных в вертикальных плоскостях, в отдельности, например, с помощью приспособлений типа эластичных муфт, а выполнение разъема между конгруэнтными горизонтальными контурами из надувных баллонов с аналогичными разъемными узлами, описанными в конструкции сооружения с прямоугольным в плане опорным контуром.

С целью повышения экономичности сооружения для отдельных случаев эксплуатации его приемлем и вариант создания ярусных конструкций не по всей опорной площади сооружения, а только над отдельным участком, например, в центре сооружения, как показано на фиг.15, 16, 17 - для пневмокаркасного сооружения шатрового типа. Разъем по высоте с разделением на ярусы принципиально оформляется также между конгруэнтными горизонтальными контурами из надувных баллонов. В отдельных условиях эксплуатации крупногабаритного пневмокаркасного сооружения и с целью обеспечения технологичности его изготовления может возникать потребность в создании сооружения более чем двухъярусной конструкции по высоте, одно из таких решений показано на фиг.18 - трехъярусное пневмокаркасное сооружение, имеющее нижний ярус 1, верхний ярус 2 и промежуточный ярус 31 с аналогичной конструкцией параллельно расположенных в горизонтальных плоскостях стыкуемых узлов.

В отдельных вариантах наполнение каркаса верхнего яруса 2 может быть осуществлено через шланги 32, соединяющие в единую систему опорные баллоны 4 верхнего яруса и 9 - нижнего яруса и позволяющие производить наполнение каркасов ярусов последовательно или автономно.

Работа пневмокаркасного сооружения осуществляется следующим образом.

После получения задания о месте дислокации (развертывания) производят доставку любым видом транспорта пневмокаркасного сооружения с необходимым оборудованием, компактно упакованного в герметичные чехлы. Возможно применение, например, радиоуправляемых грузовых парашютных платформ при десантировании в труднодоступные места.

Для монтажа пневмокаркасного сооружения выбирают место с учетом расположения подземных хранилищ, бункеров, траншей и т.п. Из чехлов вынимают конструктивные части сооружения - нижний ярус и верхний ярус, разворачивают их, соединяют между собой в зоне разъема стыковочными узлами, подключают воздухонагнетательную установку, входящую также в систему обеспечения, к впускному клапану 21 или трубке 22. Сначала наполняют пневмокаркас нижнего яруса до рабочего давления, затем наполняют пневмокаркас верхнего яруса, подправляют центровку установки верхнего яруса над нижним, контролируют конгруэнтные контуры разъема, контролируют равномерность натяжения тентов 7 и 11. Фиксируют пневмокаркасное сооружение к грунту штырями 18, натянув крепежный полог 20.

Для предотвращения смещения от ветровых нагрузок пневмокаркасное сооружение вдоль боковых поверхностей сооружения закрепляют растяжками 19 нижнего яруса.

Сооружение готово к эксплуатации и через открытые шторы 28 дверного проема 6 могут заезжать грузоподъемные средства, например, автокран и автомашины для приема груза.

Работа может осуществляться в комфортном температурном режиме при запуске тепловентиляционных установок 25.

В течение эксплуатации пневмокаркасного сооружения может происходить смена погоды, что приведет к повышению или понижению избыточного давления в пневмокаркасе. При повышении избыточного давления выше допустимого происходит сброс воздуха через предохранительный клапан, а при понижении давления срабатывает автоматическая воздухонагнетательная установка и доводит избыточное давление пневмокаркасов верхнего и нижнего ярусов до рабочего. Поддержание избыточного давления в пневмокаркасе можно осуществлять и с помощью ножного мехнасоса. В случае повреждения пневмокаркасов воздухонагнетательная установка продолжает работать непрерывно.

Демонтаж пневмокаркасного сооружения выполняют в обратной последовательности.

Если возникает необходимость в более рациональном использовании энергетических ресурсов на отопление, вентиляцию, например, в период отсутствия грузоподъемной техники в сооружении, применяют вариант уменьшения высоты сооружения за счет отключения из эксплуатации одной из изолированных секций яруса, закрепляя укладку спущенной секции внутри сооружения, или между конгруэнтными контурами ярусов.

В отдельных случаях эксплуатации, при работе с малогабаритными грузами без грузоподъемной техники, может быть использовано пневмокаркасное сооружение только из верхнего яруса, а ограждение нижнего яруса без верхнего покрытия для специфических условий эксплуатации может быть установлено отдельно.

Изготовление предложенной конструкции пневмокаркасного сооружения, разделенного на два яруса, может производиться в условиях промышленного производства на заводах РТИ с применением обычного оборудования, оснастки и приспособлений и из известных серийных материалов по существующей технологии. Пневмокаркасное сооружение предложенной конструкции не требует какой-то специальной квалификации и знаний изготовителей его и персонала, обслуживающего его при сборке и эксплуатации.

Деление сооружения на ярусы делает его производство технологичным и обеспечивает легкую транспортабельность частей сооружения, хотя изготовленный (разработанный) на предприятии макетный образец прямоугольного в плане сооружения по заданию Курчатовского института имел следующие габаритные размеры: ширина сооружения - 8,8 м, длина - 10,8 м, максимальная высота обоих ярусов - 5,5 м при высоте дверного проема 3,2 м и при ширине проема 4,0 м, масса обоих ярусов - не более 350 кг.

При необходимости увеличения длины сооружения к торцевым поверхностям его может быть пристыкована конгруэнтными арками аналогичная конструкция пневмокаркасного двухъярусного сооружения с помощью разъемных замковых устройств на конгруэнтных арках, причем конструкция замковых устройств может быть аналогична конструкции разъемных замковых устройств в зоне разделения сооружения на ярусы.

Предложенная конструкция пневмокаркасного сооружения позволяет создать комфортные условия работы внутри сооружения, снаружи имеет плавные формы, что снижает воздействие внешних факторов (повышает аэродинамические показатели и устойчивость к метеоусловиям) на стабильность работы конструкции, при этом узлы соединения ярусов выполнены так, что в экстремальных условиях можно быстро, без затруднений, самоподъемно собрать из отдельных ярусов пневмокаркасное сооружение, позволяющее эксплуатировать его в любых климатических зонах, с максимальной изоляцией помещения от воздействия внешних факторов.

Пневмокаркасное сооружение может выдерживать ветровые нагрузки до 15 м/с и снеговой покров до 5 кг/м².

Используя двойной слой оболочки тента, достигается возможность эксплуатации сооружения в районах любой климатической зоны с температурой от -45 до 50°С. Обеспечение необходимых для работы условий достигается прилагаемым к пневмокаркасному сооружению оборудованием, что дает возможность автономного режима работы всего комплекса.

Созданные климатические условия внутри сооружения позволяют работать обслуживающему персоналу в нормальном режиме, не ощущая дискомфорта.

Таким образом, созданная конструкция пневмокаркасного сооружения позволила снизить трудоемкость при изготовлении и монтаже сооружения, обеспечила создание транспортабельных частей его, и в то же время созданы условия для проведения внутри сооружения временных работ с использованием крупногабаритной грузоподъемной техники.

Изобретение относится к области строительства, а именно к временным быстровозводимым пневмокаркасным крупногабаритным по площади и по высоте сооружениям, приспособленным для эксплуатации в различных условиях, в том числе и в экстремальных, и в любых климатических зонах. Достигаемый технический результат - созданная конструкция позволит снизить трудоемкость при изготовлении и монтаже сооружения, обеспечить создание транспортабельных частей его и в то же время создать условия для проведения внутри конструкции временных работ с использованием грузоподъемной техники. Пневмокаркасное сооружение состоит из пневматического каркаса, образованного контуром опорных надувных баллонов по периметру сооружения, надувными баллонами, расположенными в других горизонтальных плоскостях сооружения, соединенными с надувными элементами типа стоек или арок, расположенными в вертикальных плоскостях, и с надувными элементами, ограничивающими дверные проемы, причем весь пневматический каркас обтянут эластичным материалом, образующим тент, и имеет приспособление для изменения габаритных размеров пневмокаркасного сооружения, пневмокаркас и тент выполнены составными по высоте, по крайней мере, в одной горизонтальной плоскости разъема, делящей их как минимум на два яруса, а приспособление для изменения габаритных размеров сооружения выполнено в виде системы разъемно стыкуемых при взаимодействии узлов пневмокаркаса и тента, расположенных в зоне горизонтальной плоскости по всему периметру разъема, одна часть каждого из которых присоединена к верхней части нижнего яруса, а вторая часть их - к нижней части верхнего яруса, причем периметр верхней части нижнего яруса и равный ему периметр нижней части верхнего яруса выполнен меньшим или равным периметру пневмокаркасного сооружения в основании его и разъем расположен, по крайней мере, в части сооружения, преимущественно в центральной. 6 з.п. ф-лы, 19 ил.

1. Пневмокаркасное сооружение, состоящее из пневматического каркаса, образованного контуром опорных надувных баллонов по периметру сооружения, надувными баллонами, расположенными в других горизонтальных плоскостях сооружения, соединенными с надувными элементами типа стоек или арок, расположенными в вертикальных плоскостях, и с надувными элементами, ограничивающими дверные проемы, причем весь пневматический каркас обтянут эластичным материалом, образующим тент, и имеет приспособление для изменения габаритных размеров пневмокаркасного сооружения, отличающееся тем, что пневмокаркас и тент выполнены составными по высоте, по крайней мере, в одной горизонтальной плоскости разъема, делящей их как минимум на два яруса, а приспособление для изменения габаритных размеров сооружения выполнено в виде системы разъемно стыкуемых при взаимодействии узлов пневмокаркаса и тента, расположенных в зоне горизонтальной плоскости по всему периметру разъема, одна часть каждого из которых присоединена к верхней части нижнего яруса, а вторая часть их - к нижней части верхнего яруса, причем периметр верхней части нижнего яруса и равный ему периметр нижней части верхнего яруса выполнен меньшим или равным периметру пневмокаркасного сооружения в основании его, и разъем расположен, по крайней мере, в части сооружения, преимущественно в центральной.2. Пневмокаркасное сооружение по п.1, отличающееся тем, что разъем, делящий сооружение на два яруса, образован между двумя конгруэнтными контурами из надувных баллонов, расположенных в горизонтальных плоскостях по всему периметру разъема, первый из которых соединен неразъемно со стойками из надувных баллонов и с опорными баллонами и завершает отдельно наполняемый воздухом пневмокаркас нижнего яруса, а второй образован опорными баллонами верхнего яруса и соединен неразъемно с верхними частями надувных стоек или арок и с другими надувными баллонами этого яруса, наполняемыми отдельно от пневмокаркаса нижнего яруса, а разъемно стыкуемые узлы соединения ярусов между собой расположены на каждом конгруэнтном контуре баллонов, установленных друг на друге, и включают силовую и герметизирующую часть, при этом силовая часть выполнена в виде гибких подтягивающих до полного контакта по всему периметру соприкасающихся конгруэнтных контуров обоих ярусов разъемных стяжек, причем одна половина разъемных стяжек расположена по периметру на верхнем, завершающем, контуре нижнего яруса, преимущественно в зоне расположения надувных стоек, а вторая половина - на конгруэнтном контуре по периметру нижних опорных баллонов верхнего яруса, напротив первой половины разъемных стяжек нижнего яруса, а герметизирующая часть выполнена в виде стыковочного фартука из эластичного полотнища, являющегося продолжением тента верхнего яруса, перекрывающего силовую часть стыковки в зоне разъема по всему периметру, при этом нижняя кромка фартука имеет крепежные элементы для присоединения к полотнищу тента нижнего яруса.3. Пневмокаркасное сооружение по п.1, отличающееся тем, что в нижнем или верхнем ярусе выполнена по крайней мере одна секция между ближайшими по высоте двумя горизонтальными контурами по всему периметру, ограниченному надувными баллонами и участками надувных стоек или дуг, изолированной по наполнению за счет внутренних перегородок надувных стоек или дуг от смежных участков яруса, и в ненаполненном состоянии участки этой секции укладывают скаткой между ставшими ближайшими по высоте надувными горизонтальными контурами из надувных баллонов, которые контактируют между собой через ненаполненный участок секции и закреплены разъемно стыкуемыми узлами, аналогичными разъемно стыкуемым узлам, расположенным в зоне разделения сооружения на ярусы.4. Пневмокаркасное сооружение по п.1, отличающееся тем, что соотношение высот нижнего и верхнего яруса выбрано в пределах 0,8-1,2.5. Пневмокаркасное сооружение по п.1, отличающееся тем, что диаметры надувных опорных баллонов, стоек или арок каркаса верхнего яруса выбраны равными или меньшими диаметров надувных опорных баллонов, стоек каркаса нижнего яруса.6. Пневмокаркасное сооружение по п.1, отличающееся тем, что надувные стойки нижнего яруса расположены к горизонтальной плоскости внутри сооружения под углом 90° или меньшим.7. Пневмокаркасное сооружение по п.1, отличающееся тем, что по крайней мере отдельные надувные арки или надувные стойки верхнего яруса имеют в верхней части внутренние горизонтально расположенные эластичные растяжки.