专利摘要

本发明公开了利用缓震圆管建筑消除地震能量的装置及施工方法，它包括两根竖直固定安装的立柱，两根立柱之间的地面之间根据圆管建筑的直径与工程需求开设一定深度、宽度和数量的地面弧形凹槽，所述地面弧形凹槽上按相间顺序排布有带凹槽圆管建筑I与带凹槽圆管建筑II，并在上层按照上下和左右相间的排布顺序堆砌铺设有工程所需的更多层数的带凹槽圆管建筑I与带凹槽圆管建筑II。针对目前的防震措施都无法很好得保护建筑物，对面波的能量不能很好的消耗，且地震对建筑物破坏依旧很大等缺陷，自主设计了该方法，利用该方法达到对建筑物的保护，从而大大减小地震对建筑物的破坏，削减地震波能量。

权利要求

1.利用缓震圆管建筑消除地震能量的装置，其特征在于：它包括两根竖直固定安装的立柱（1），两根立柱（1）之间的地面之间根据圆管建筑的直径与工程需求开设一定深度、宽度和数量的地面弧形凹槽（2），所述地面弧形凹槽（2）上按相间顺序排布有带凹槽圆管建筑I（11）与带凹槽圆管建筑II（12），并在上层按照上下和左右相间的排布顺序堆砌铺设有工程所需的更多层数的带凹槽圆管建筑I（11）与带凹槽圆管建筑II（12）；

所述地面弧形凹槽（2）内铺设有地表柔性垫（4）；

所述带凹槽圆管建筑I（11）与带凹槽圆管建筑II（12）的管壁设置有减震填充物（13）；

所述减震填充物（13）由塑胶袋体包裹一定量的沙或非牛顿流体；所述带凹槽圆管建筑I（11）与带凹槽圆管建筑II（12）由陶粒混凝土（9）浇筑而成，为陶粒混凝土厚壁圆管，并在圆管管壁不同位置预留有环形凹槽（10）；所述环形凹槽（10）内环绕填充减震填充物（13），并固定于环形凹槽（10）内形成整体。

2.根据权利要求1所述的利用缓震圆管建筑消除地震能量的装置，其特征在于：所述立柱（1）之间的间距、高度以及厚度根据所放置的带凹槽圆管建筑I（11）与带凹槽圆管建筑II（12）的数量、层数及重量来确定。

3.根据权利要求1所述的利用缓震圆管建筑消除地震能量的装置，其特征在于：所述立柱（1）的内侧表面安装有立柱表面柔性垫（3），并在立柱表面柔性垫（3）不同高度的对应位置上预留多个柔性垫贯穿孔（7）。

4.根据权利要求3所述的利用缓震圆管建筑消除地震能量的装置，其特征在于：根据所需建筑实际用途，若要减少圆管建筑与立柱（1）接触碰撞则在两侧的柔性垫贯穿孔（7）内直接插入减震弹簧（5）；若要减少下层圆管建筑的受力及荷载均匀则依照两侧的柔性垫贯穿孔（7）的对应位置，在立柱（1）上焊接立柱表面支座（6）。

5.根据权利要求1所述的利用缓震圆管建筑消除地震能量的装置，其特征在于：所述圆管建筑的布置形式有两种，一种是在立柱（1）内直接堆砌布置形成多层的圆管建筑；另外一种是在立柱表面支座（6）上固定安装承重带（8），在每一层的圆管建筑之间形成承重带（8）面，在每一层的承重带（8）面上安装布置一层圆管建筑。

6.根据权利要求1所述的利用缓震圆管建筑消除地震能量的装置，其特征在于：所述立柱（1）对应每层的圆管建筑上焊接有多个钢拱架（14），在钢拱架（14）上安装有踏板（15），且在圆管建筑左右两侧的立柱（1）上搭设有楼梯（16）。

7.采用权利要求1-6任意一项所述利用缓震圆管建筑消除地震能量装置的施工方法，其特征在于，它包括以下步骤：

Step1：按预期距离在地表钻孔，将立柱（1）插入地面开孔中，使立柱（1）有足够的强度稳固陶粒混凝土圆管的整体建筑结构；

Step2：开挖地面弧形凹槽（2），其尺寸对应陶粒混凝土圆管建筑；

Step3：地面弧形凹槽（2）和立柱（1）表面附着地表柔性垫（4）和立柱表面柔性垫（3），并在柔性垫贯穿孔（7）内嵌入减震弹簧（5）或露出墙体的立柱表面支座（6）；

Step4：根据工程所需按比例浇筑陶粒混凝土圆管，使其达到工程所需强度，并将圆管按两类在其表面设置凹槽：将圆管建筑等分为五段，分别标记为A、B、C、D和E，第一种类型圆管建筑将B、D段圆管壁厚度沿管壁削去一定厚度，进而形成带凹槽圆管建筑I（11）；第二种类型圆管建筑将A、C、E段以同种方式加工，进而形成带凹槽圆管建筑II（12），凹槽用于嵌套减震填充物；

Step5：用沙或非牛顿流体制成减震填充物（13），用塑胶袋体包裹减震填充物，制成圆环形，嵌套于圆管建筑的凹槽处；

Step6：将第一种类型圆管建筑放置于地面，并在其上方堆叠一层第二种类型圆管建筑，并保证某一种类型圆管周围是另一种类型，即可完成填充材料的拼接，形成缓震面，达到最大缓震效果以及整体的稳定性；

Step7：在左右两侧的立柱（1）对应每层的圆管建筑上焊接有多个钢拱架（14），在钢拱架（14）上安装有踏板（15），且在圆管建筑左右两侧的立柱上搭设楼梯（16）。

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用沙与非牛顿流体的流动性和缓震性制成特殊减震填充物降低地震来临时圆管建筑的损耗的方法，主要适用于对圆管建筑或其他特殊形状建筑等领域的缓震保护措施。

背景技术

地震波按传播方式分为三种类型：纵波、横波和面波。纵波是推进波，地壳中传播速度为5.5~7千米/秒，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱。横波是剪切波：在地壳中的传播速度为3.2～4.0千米/秒，第二个到达震中，又称S波，它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强。面波又称L波，是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。其波长大、振幅强，只能沿地表面传播，是造成建筑物强烈破坏的主要因素，因此削弱面波能量是减小破坏的重要途径。

目前的抗震措施主要有以下几个方面，减轻结构自重，加强结构刚度和整体性。选择优良的匀质场地。选择适当的结构部位考虑有限的塑性变形吸收地震荷载的能量。减轻结构的震害损失。建筑平面形体尽量规整对称。加强填充墙体与框架的有效连接。这些措施都无法很好得保护建筑物，对面波的能量不能很好的消耗。

采用减震填充物既解决了圆管形特殊建筑缓震方式的特异性，同时节约了建筑空间、材料成本、在保证建筑安全的前提下将缓震效果发挥到最大。

发明内容

本发明的目的在于提供利用缓震圆管建筑消除地震能量的装置及方法，针对目前的防震措施都无法很好得保护建筑物，对面波的能量不能很好的消耗，且地震对建筑物破坏依旧很大等缺陷，自主设计了该方法，利用该方法达到对建筑物的保护，从而大大减小地震对建筑物的破坏，削减地震波能量。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：利用缓震圆管建筑消除地震能量的装置，其特征在于：它包括两根竖直固定安装的立柱，两根立柱之间的地面之间根据圆管建筑的直径与工程需求开设一定深度、宽度和数量的地面弧形凹槽，所述地面弧形凹槽上按相间顺序排布有带凹槽圆管建筑I与带凹槽圆管建筑II，并在上层按照上下和左右相间的排布顺序堆砌铺设有工程所需的更多层数的带凹槽圆管建筑I与带凹槽圆管建筑II。

所述地面弧形凹槽内铺设有地表柔性垫。

所述带凹槽圆管建筑I与带凹槽圆管建筑II的管壁设置有减震填充物。

所述立柱之间的间距、高度以及厚度根据所放置的带凹槽圆管建筑I与带凹槽圆管建筑II的数量、层数及重量来确定。

所述立柱的内侧表面安装有立柱表面柔性垫，并在立柱表面柔性垫不同高度的对应位置上预留多个柔性垫贯穿孔。

根据所需建筑实际用途，若要减少圆管建筑与立柱接触碰撞则在两侧的柔性垫贯穿孔内直接插入减震弹簧；若要减少下层圆管建筑的受力及荷载均匀则依照两侧的柔性垫贯穿孔的对应位置，在立柱上焊接立柱表面支座。

所述圆管建筑的布置形式有两种，一种是在立柱内直接堆砌布置形成多层的圆管建筑；另外一种是在立柱表面支座上固定安装承重带，在每一层的圆管建筑之间形成承重带面，在每一层的承重带面上安装布置一层圆管建筑。

所述减震填充物由塑胶袋体包裹一定量的沙或非牛顿流体；所述带凹槽圆管建筑I与带凹槽圆管建筑II由陶粒混凝土浇筑而成，为陶粒混凝土厚壁圆管，并在圆管管壁不同位置预留有环形凹槽；所述环形凹槽内环绕填充减震填充物，并固定于环形凹槽内形成整体。

所述立柱对应每层的圆管建筑上焊接有多个钢拱架，在钢拱架上安装有踏板，且在圆管建筑左右两侧的立柱上搭设有楼梯。

采用任意一项所述利用缓震圆管建筑消除地震能量装置的施工方法，它包括以下步骤：

Step1：按预期距离在地表钻孔，将立柱插入地面开孔中，使立柱有足够的强度稳固陶粒混凝土圆管的整体建筑结构；

Step2：开挖地面弧形凹槽，其尺寸对应陶粒混凝土圆管建筑；

Step3：地面弧形凹槽和立柱表面附着地表柔性垫和立柱表面柔性垫，并在柔性垫贯穿孔内嵌入减震弹簧或露出墙体的立柱表面支座；

Step4：根据工程所需按比例浇筑陶粒混凝土圆管，使其达到工程所需强度，并将圆管按两类在其表面设置凹槽: 将圆管建筑等分为五段，分别标记为A、B、C、D和E，第一种类型圆管建筑将B、D段圆管壁厚度沿管壁削去一定厚度，进而形成带凹槽圆管建筑I；第二种类型圆管建筑将A、C、E段以同种方式加工，进而形成带凹槽圆管建筑II，凹槽用于嵌套减震填充物或非牛顿流体；

Step5：用沙或非牛顿流体制成减震填充物，用塑胶包裹填充材料，制成圆环形，嵌套于圆管建筑的凹槽处；

Step6：将第一种类型圆管建筑放置于地面，并在其上方堆叠一层第二种类型圆管建筑，并保证某一种类型圆管周围是另一种类型，即可完成填充材料的拼接，形成缓震面，达到最大缓震效果以及整体的稳定性；

Step7：在左右两侧的立柱对应每层的圆管建筑上焊接有多个钢拱架，在钢拱架上安装有踏板，且在圆管建筑左右两侧的立柱上搭设楼梯。

本发明有如下有益效果：

1、首次将沙袋与非牛顿流体缓震技术与圆管建筑相结合，创新性的发明了一种新型的缓震装置，打破了缓震技术对于常规建筑的应用，使其简单高效的应用于特殊结构的建筑中。

2、本发明的缓震装置，通过使用最耐久的沙与非牛顿流体作为缓震材料，利用其流动性削弱震动，使震动在向上传递的过程中逐层削弱，缓震效率大幅提升。

3、本发明的缓震装置，使用圆环型填充材料和两种不同型号圆管的组合相互拼接，在拼接处形成完整缓震面，便于单独修理且空间利用合理，大幅减小施工难度和空间利用率。

4、本发明的缓震装置在承载圆管的地面，地面凹槽和立柱表面附着柔性垫，不仅震源处削弱震动且防止最外层圆管和墙体的摩擦挤压对管身造成损伤。

5、本发明的缓震装置在地面开设弧形凹槽，利用地形稳固最底层圆管建筑，同时仅使用墙体和地面对整体进行稳固，大大减少了额外的建筑固定程序。

6、本发明的缓震装置使用承重带承受一部分的重力减少竖直方向上的挤压，同时可以起到悬吊的作用，可用于娱乐设施。

7、本发明的缓震装置可作为地震来临时的临时避难处，相较于普通形式的房屋避难所具有更高的安全性，可容纳更多临时避难者，且成本很低。

8、本发明的缓震装置使用陶粒混凝土作为圆管建筑的材料，在达到建筑安全前提下的强度、刚度、稳定性的同时，起到隔音与保持室内温度稳定的效果，同时减少建筑的自重，使建筑方便吊装，大大减少施工难度和成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明整体结构图。

图2为本发明所涉及的环绕填充材料的圆管建筑的部分示意图。

图3为本发明所涉及环绕填充材料的圆管建筑在框架结构中的整体结构示意图。

图4为本发明所涉及的金字塔型捆绑法示意图。

图5为本发明所涉及的悬吊法示意图。

图中：立柱1、地面弧形凹槽2、立柱表面柔性垫3、地表柔性垫4、减震弹簧5、立柱表面支座6、柔性垫贯穿孔7、承重带8、陶粒混凝土9、环形凹槽10、带凹槽圆管建筑I11、带凹槽圆管建筑II12、减震填充物13、钢拱架14、踏板15、楼梯16。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

请参阅图1-5，利用缓震圆管建筑消除地震能量的装置，其特征在于：它包括两根竖直固定安装的立柱1，两根立柱1之间的地面之间根据圆管建筑的直径与工程需求开设一定深度、宽度和数量的地面弧形凹槽2，所述地面弧形凹槽2上按相间顺序排布有带凹槽圆管建筑I11与带凹槽圆管建筑II12，并在上层按照上下和左右相间的排布顺序堆砌铺设有工程所需的更多层数的带凹槽圆管建筑I11与带凹槽圆管建筑II12。利用该方法达到对建筑物的保护，从而大大减小地震对建筑物的破坏，削减地震波能量。通过在两种带凹槽圆管建筑上环绕圆环型填充材料形成强大缓冲力，具体可以解决普通缓震方式缓震强度小、成本高、危险系数高、不易修理等问题，且结构简单，材料易得，易操作、施工快捷，大幅节约试验成本及周期。

进一步的，所述地面弧形凹槽2内铺设有地表柔性垫4。通过地表柔性垫4保证了支撑的稳定性。所述地面弧形凹槽开设于两侧的钢立柱中间地面且根据圆管建筑的直径与工程需求改变所需深度，宽度及数量。

进一步的，所述带凹槽圆管建筑I11与带凹槽圆管建筑II12的管壁设置有减震填充物13。通过采用上述的减震填充物13具有很好的减震缓冲效果。

进一步的，所述减震填充物13要求其包裹体强度足够大，防止因震动过大使包裹体磨损，影响缓震效果；材料本身可选择使用沙或非牛顿流体，其优势在于材料易得，成本低，缓震效果明显，施工操作便捷。

进一步的，所述立柱1之间的间距、高度以及厚度根据所放置的带凹槽圆管建筑I11与带凹槽圆管建筑II12的数量、层数及重量来确定。用于构成建筑框架，限制圆管建筑的水平运动。

进一步的，所述立柱1的内侧表面安装有立柱表面柔性垫3，并在立柱表面柔性垫3不同高度的对应位置上预留多个柔性垫贯穿孔7。

进一步的，根据所需建筑实际用途，若要减少圆管建筑与立柱1接触碰撞则在两侧的柔性垫贯穿孔7内直接插入减震弹簧5；若要减少下层圆管建筑的受力及荷载均匀则依照两侧的柔性垫贯穿孔7的对应位置，在立柱1上焊接立柱表面支座6。

进一步的，所述圆管建筑的布置形式有两种，一种是在立柱1内直接堆砌布置形成多层的圆管建筑；另外一种是在立柱表面支座6上固定安装承重带8，在每一层的圆管建筑之间形成承重带8面，在每一层的承重带8面上安装布置一层圆管建筑。

进一步的，所述承重带为圆管形特殊建筑提供了捆绑和悬吊两种新的施工方案。捆绑法通过捆绑部分圆管建筑形成捆绑单位，再通过复合捆绑单位以起到先稳定局部后稳定整体结构的联动效果；悬吊法通过悬吊部分上层圆管以减轻底部圆管所收到的压力，同时在娱乐设施方面提供更多的可能性。

进一步的，所述减震填充物13由塑胶袋体包裹一定量的沙或非牛顿流体；所述带凹槽圆管建筑I11与带凹槽圆管建筑II12由陶粒混凝土9浇筑而成，为陶粒混凝土厚壁圆管，并在圆管管壁不同位置预留有环形凹槽10；所述环形凹槽10内环绕填充减震填充物13，并固定于环形凹槽10内形成整体。

进一步的，所述立柱1对应每层的圆管建筑上焊接有多个钢拱架14，在钢拱架14上安装有踏板15，且在圆管建筑左右两侧的立柱1上搭设有楼梯16。

实施例2：

采用任意一项所述利用缓震圆管建筑消除地震能量装置的施工方法，它包括以下步骤：

Step1：按预期距离在地表钻孔，将立柱1插入地面开孔中，使立柱1有足够的强度稳固陶粒混凝土圆管的整体建筑结构；

Step2：开挖地面弧形凹槽2，其尺寸对应陶粒混凝土圆管建筑；

Step3：地面弧形凹槽2和立柱1表面附着地表柔性垫4和立柱表面柔性垫3，并在柔性垫贯穿孔7内嵌入减震弹簧5或露出墙体的立柱表面支座6；

Step4：根据工程所需按比例浇筑陶粒混凝土圆管，使其达到工程所需强度，并将圆管按两类在其表面设置凹槽: 将圆管建筑等分为五段，分别标记为A、B、C、D和E，第一种类型圆管建筑将B、D段圆管壁厚度沿管壁削去一定厚度，进而形成带凹槽圆管建筑I11；第二种类型圆管建筑将A、C、E段以同种方式加工，进而形成带凹槽圆管建筑II12，凹槽用于嵌套减震填充物或非牛顿流体；

Step5：用沙或非牛顿流体制成减震填充物13，用塑胶包裹填充材料，制成圆环形，嵌套于圆管建筑的凹槽处；

Step6：将第一种类型圆管建筑放置于地面，并在其上方堆叠一层第二种类型圆管建筑，并保证某一种类型圆管周围是另一种类型，即可完成填充材料的拼接，形成缓震面，达到最大缓震效果以及整体的稳定性；

Step7：在左右两侧的立柱1对应每层的圆管建筑上焊接有多个钢拱架14，在钢拱架14上安装有踏板15，且在圆管建筑左右两侧的立柱上搭设楼梯16。

实施例3：

Step 1：地面凹槽开挖、柔性垫铺设、圆管、减震填充物或非牛顿流体的制造方式以及两者组合方式参照实施例2；

Step 2：将圆管参照实施例2按对应类型堆叠成金字塔形，以三个的小三角形为单位用高强度绳索进行捆绑，当层数大于两层时，在以三个的小三角形为单位捆绑的基础上对单位与单位之间进行复合捆绑，以达成层与层之间的联动性。当建筑高度较高时，整体结构因捆绑效果而产生的联动性解决了上层圆管因震动过于巨大而产生侧翻的可能性。

实施例4：

Step 1：钢立柱稳定、圆管、减震填充物或非牛顿流体的制造方式以及两者组合方式参照实施例2；

Step 2：在钢立柱表面安装支座，并将承重带两端连接处连接于左右两侧的支座上，将圆管按两种类型间隔拼接放置于由多根承重带组成的悬吊面上，组合单管与单管之间的缓震面，取消层与层之间的连接，不再由下层圆管支撑上层圆管，该用悬吊的方式承受建筑自重，大大减少刚性接触，起到缓震作用。

上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

利用缓震圆管建筑消除地震能量的装置及施工方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。