[0001] 住宅和安全设施。

[0002] 野外工作人员在自然环境下工作生活，要应对地震、泥石流、山体滑坡、飞石、山洪等自然地质灾害；目前的救生防护设施多是矿用的或其他行业特点的，不适合野外工作人员使用；野外工作人员的工作特点是：1、处野外2、时间长，3，地点散；处野外，就要用耐候性材料，水泥混凝土合宜；时间长，以住宅方式合宜；地点散，以救生舱方式合宜；应对自然地质灾害，保护人生安全的设施，要求具有一定强度、刚度和动力性，水泥混凝土强度和刚度比较好（比金属差，但金属耐候差），但动力性差；几何形体中，球体的动力性最好，所以要做成球体形；另二个关乎动力性指标是形体大小和质量；形体小，质量小，动力性好；为最大化弥补水泥混凝土动力性差的缺陷，做单人使用，提供最小的生活空间的球形住宅；做单人使用，按人体抱头屈蹲的尺寸空间的球形救生舱；空腔球混凝土的模板支撑难和振捣混凝土的插入式振动器、平板振动器用不上，制作难；混凝土材料比较重，球壁要尽量薄，减小重量。发明内容

[0003] 本发明内容分三部份，1、野外工作人员，装配式混凝土球形单人安全住宅，简称为：装配球宅；2、野外工作人员，可拆装式混凝土球形单人安全住宅，简称为：可拆装球宅；3、野外工作人员的可拆装式混凝土球形单人救生舱，简称球舱；
一、装配式水泥混凝土球形单人安全住宅（装配球宅）
为克服球腔混凝土制作难、体量要小和质量要小的问题，本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
1、从数学知道，正多面体，每个面都是一样的，当正多面体中心与装配球宅球心重合，以球心为起点向正多面体相应面的边和顶点做连线，以连线为方向，向正多面体的相应面的边和顶点做投影 ，以投影分割分解球腔壁，分成每块一样规格的块体；一样规格的块体叫标准块，按标准块预制后拼装成空腔球体（此方法同本人发明装配式铁筋混凝土贮水罐，申请号20161231014433）；
2、设水平圈梁和纵向圈梁与标准块体的预留钢筋，共同现浇混凝土；标准块象瓶子塞一样外大内小的混凝土特有的空间刚性体和根据力学知道空腔球体内力没有弯矩，所以在水平和纵向的圈梁共同箍紧下，混凝土空腔体成整体性结构；
3、块体间缝，注结构浆；
4、标准块周边加厚成边肋；标准块中央加圆圈肋；减薄减轻标准块壁又不降低其力学性能；加厚的边肋使注浆效果更可靠；
5、装配球宅底座置入土中，不另设基础，只设三支脚，支稳球宅；
6、装配球宅外部铺裹阻燃橡胶，内置矿棉纤维的缓冲层，具抗飞石打击能力；
装配球宅有益效果：
1、装配化，避免了球体混凝土制作难的问题；
2、整体刚性好和具一定动力性，保障人身安全；
装配球宅附图说明：
图1是本发明的，按同心正12面体分割球宅为标准块的装配球宅立面图，图中，1.标准块，2.块间接缝，3.支脚，4.透气帽，5.窗,6.钢门，7.上水平圈梁.8.下水平圈梁，9.纵圈梁，A-A.水平剖面图标记，B-B.垂直剖面图标记；
图2是本发明的装配球宅，图1中的A-A剖面图，图中，6.钢门，9.纵圈梁，10.地面，12.抽水马桶，13.餐台，14.书桌；
图3是本发明的装配球宅，图1中的B-B剖面图，图中，12.抽水马桶，13.餐台，15.单人床；
图4是本发明的装配球宅，按同心正12面体分割球宅为标准块的带窗标准块透视图；图中，5.窗，16.边肋，17.圆圈肋，18.块壁，
图5是本发明的装配球宅，按同心正6面体分割球宅为标准块的野外安全住宅的带窗标准块模具透视图；
装配球宅具体实施方式：
从数学知道，正多面体共5种，分别是正四面体、正6面体、正8面体、正12面体和正20面体；其中，正6面体的面是正方形，正12面体的面是正五边形，同心投影分割球宅的标准块较规整，力学性能好和布筋长短匀称；其他的多面体是正三角形，同心投影分割球宅的标准块尖角锐利不规整，标准块力学性能差和布筋不匀称；所以，选择正6面体和正12面体分割球宅；
装配球宅实例1：
以同心正12面体分割标准块的装配球宅，附图1 5，：
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 1、装配球宅内直径2800mm，设计软件计算其块体表面积是2.053平方米，要轻；标准块边加厚，成边肋16，标准块中央加圆圈肋17，最大化地减小块壁18的尺寸；减轻重量，意味提高球宅的动力性；
 2、装配式球宅标准块做法，按钢丝网水泥船的工艺制作办法制作，纵横双层船用双层粗钢丝网做骨架，双面再铺水泥船用细钢丝网，结合边肋16、圆圈肋17；用高标号水泥砂浆和高标号混凝土制作，肋16、17部分按梁肋的方式配筋，用细石混凝土浇捣；块壁18部份用高标号水泥砂浆浇捣；砂浆标号、混凝土标号、块壁18厚度和肋大小和钢丝网选择要达最佳配置，最大化地减轻标准块重量又满足标准块的力学要求；
 3、圈梁可设球内或球外；现浇浇捣水平圈梁7、8和纵圈梁9；圈梁处的标准块要预留钢筋，与圈梁7、8、9成一体；装配式球宅标准块拼缝结构注浆，参照GB/T50448-2015水泥基灌浆材料应用技术规范，标准块边肋16厚度和缝隙宽度要保证注浆饱满效果；
 4、装配式球宅外部铺裹阻一定韧性的耐候型的阻燃橡胶，内包难燃成型的矿棉纤维的缓冲复合层，使装配式球宅具抗飞石等打击能力，并与标准块用软体铆丁铆固；球体不另做防水层，减轻装配式球宅重量，保证装配式球宅具动力性的要求；
5、 装配式球宅底部块设球宅支脚3，底块浅入土中，不深埋，具动力性；
6、装配式球宅体室内置必要的起居设施和门窗透气帽4；单人床高度，要坐在书桌14前不碰头；
7、装配式球宅内地面10用防水板材铺设，马桶12处用轻质拉帘与球宅内空间隔离；球宅配设必要的有防灾性能的水电管路设施；
装配球宅实例2：
以同心正6面体分割标准块的装配式球宅透视图，图6；球内径同实例1；同实例1相比，标准块块数少，制安快捷；但标准块重量重；
装配球宅实施效果：
具有一定的，对野外突发自然灾害，飞石、山洪、泥石流等，有保护人生安全的能力；球宅避免了太阳直射，冬暖夏凉，使用经济方便好管理，适合野外工作人员的生活和安全要求；
二、可拆装式混凝土球形单人安全住宅（可拆装球宅）
为克服球宅空腔混凝土制作难、野外地点制作条件差和空腔球动力性要好、体量要小和质量要小的问题，本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
1、从数学知道，正多面体，每个面都是一样的，当正多面体中心与球宅球心重合，以球心为起点向正多面体的相应的面的边线和顶点做连线，以连线为方向向正多面体相应的面的边线和顶点做投影，以此投影，对球宅分块，结果分成每块一样规格的块体；一样规格的块体叫标准块，按标准块预制后拼装成空腔球体（此方法同本人发明装配式铁筋混凝土贮水罐，申请号20161231014433）；
2、标准块周边加厚成边肋；标准块中央加圆圈肋；减薄减轻标准块壁又不降低其力学性能；
3、标准块的加厚边肋加套弹性橡胶条，减小振动对结构的破坏；加厚边肋加宽了橡胶圈条，加强了这种效果；
4、标准块间设置拉铁和拉铁支座；使标准块互相拼紧密；
5、球宅内架立工字钢构架，与标准块拉结；
6、混凝土刚性好，标准块外大内小，边面包有橡胶条，在拉铁和工字钢架作用下，标准块间会越锲越紧；从力学知道，空腔球壁内力没弯矩，所以在工字钢的拉结稳固下和块间拉铁作用下和在橡胶圈条弹性作用下和标准块本身的空间性对称性和相对于球宅的整体对称性和相对于体量不大、质量不大的空腔球，成较稳固的结构和具一定的动力性；
6、可拆装球宅底座置入土中，不另设基础，只设三支脚，使球宅具动力性；
7、可拆装球宅外部铺裹阻燃橡胶，内置矿棉纤维的缓冲层，使具抗飞石等打击能力；
8、内设必需的生活设施；
可拆装球宅的有益效果：
1、可拆装，与装配式球宅相比，优点是可异地搬迁，重复使用；
2、具整体结构和具动力性，保障人身安全；
可拆装球宅的 附图说明：
图6是本发明的，按同心正6面体分割球宅为标准块的可拆装式球宅立面图；
图7是本发明的，按同心正6面体分割球宅为标准块的可拆装式球宅的标准块透视图，图中：201.橡胶圈边，202.边肋，203.块壁，204.圆圈肋，205.工字钢肋，206.抱箍镙栓孔，
207.工字钢，208.拉铁支座，209.拉铁；
图8是本发明的，按同心正6面体分割球宅为标准块的可拆装式球宅的工字钢与标准块拉结抱箍透视图；
图9是本发明的，按同心正6面体分割球宅为标准块的可拆装式球宅的工字钢构透视图；
图10是本发明的，按同心正6面体分割球宅为标准块的可拆装式球宅的标准块边橡胶圈条透视图；
可拆装球宅的具体实施方式：
从数学知道，正多面体共5种，分别是正四面体、正6面体、正8面体、正12面体和正20面体；其中，正6面体的面是正方形，正12面体的面是正五边形，同心投影分割拆装式球宅的标准块较规整，力学性能好和布筋长短匀称；其他的多面体是正三角形，同心投影分割拆装式球宅的标准块尖角锐利不规整，标准块力学性能差和布筋不匀称；所以，选择正6面体和正
12面体分割可拆装式球宅；
可拆装球宅的实例1：
以同心正6面体分割标准块的可拆装球宅，做法如下：
1、内直径2800mm，立面图如附图6，内置的生活设施同装配式球宅；
2、设计软件计算其标准块内面的表面积是4.10平方米；动力性要求，质量要小；标准块边加厚，成边肋202；标准块中央加圆圈肋204和工字钢肋205；最大化地减小块壁203的尺寸；减小重量，意味提高球宅的动力性；
 3、标准块做法，按钢丝网水泥船的工艺制作办法制作，纵横双层船用钢筋网做骨架，双面再铺水泥船用钢丝网，结合边肋202、圆圈肋204，工字钢肋205，用高标号水泥砂浆和高标号混凝土制作，边肋202、圆圈肋204和工字钢肋205部分按梁的方式配筋，用细石混凝土浇捣；块壁203部份用高标水泥砂浆浇捣；尽量提高标准块动力性能；
4、标准块与标准块的工字钢，用鱼尾板和镙栓联接；工字钢与标准块的联接用镙栓抱箍联接，拉接抱箍如附图8，抱箍镙栓孔206；工字钢构如附图9；
5、标准块间设置拉铁208和拉铁支座209拉接；
6、标准块边肋边设置阻燃耐候型的橡胶圈边201，橡胶圈边201透视图如附图10；
7、装配式球宅外部铺裹阻一定韧性的耐候型的阻燃橡胶，内包难燃成型的矿棉纤维的缓冲复合层，使装配式球宅具抗飞石等打击能力，并与标准块用软体铆丁铆固，不另做防水层，减轻重量，保证动力性的要求；
8、设支脚，底块浅入土中，不深埋，使之具动力性；
6、室内布设的生活设施同装配式球宅，不赘述；
可拆装球宅实例2：
以同心正12面体分割标准块，球内径为2800mm；同实例1相比，标准块块数多，块体重量轻，但标准块相互间的对称性差，工字钢构的标准块的工字钢肋在标准块位置不统一，标准块制作变得不标准，制作带来困难，不推荐使用；
可拆装球宅实施效果：
具有一定的，对野外突发自然灾害，飞石、山洪、泥石流等，有保护人生安全的能力；可装拆，重复使用；适合工厂化成品生产；球宅避免了太阳直射，冬暖夏凉，使用经济方便好管理；
三、可拆装混凝土球形单人救生舱（球舱）
 为克服空腔球混凝土施工制作难和混凝土材料动力性较差的问题，所采用的技术方案是：
1、尽量把球舱做小做轻，保证动力性，以单人抱头屈蹲尺寸控制；
2、正多面体的每个面都一样的，当正多面体中心与球舱球心重合，心球心为起点，向相应的正多面体的面的线和顶点做连线，以连线为方向向正多面体相应的面的边和顶点做投影，以其投影将球舱分块，形成的每块块体是一样的规格，以此规格制作的块（标准块）能拼成球舱（此方法同本人发明装配式铁筋混凝土贮水罐，申请号20161231014433）；正多面体共5种，面数最少的是正四面体，紧急情况下能迅速完成拼合，选择正四面体分割球舱；
3、标准块块边加边肋和加圆圈肋，在不降低标准块力学性能为代价的前提下，尽量减小标准块块壁厚度，使球舱最轻；
4、标准块块边敷包一道弹性的，阻燃性的橡胶圈边，使块间接触具柔性，提高球舱抗振动能力；
5、标准块间拉结用可靠的扣铁扣接紧；因为混凝土材料本身刚性好，块边又包有橡胶圈条，外大内小，成空间塞子；从力学知道，空腔球体内力没有弯矩，有弹力橡胶柔性的作用和标准块间的空间性又具对称性的铆合的作用和相对于重量小体量小的舱体，扣铁扣接紧使球舱具稳定的结构性和具一定动力性的舱体，能保障人身安全；
6、标准块设抓把，一个人拼装，自已先进舱体，屈蹲身体，合上最后一块，扣上扣铁，处安全状态；
7、球舱外铺裹轻质难燃矿绵类内置弹簧的有缓和外力打击的防水防火的缓冲层；
球舱的有益效果：
1、避免了球舱混凝土浇捣难的问题；
2、球舱具一定的刚度和动力性；对人身安全有一定的防护作用；
3、能迅速拼装，及时进入安全状态,对人身安全有一定的防护作用；
球舱的附图说明:
图11是本发明的水泥混凝土单人救生舱立面图，图中1.301.块间缝，302.舱体支脚；
图12是本发明的水泥混凝土单人救生舱标准块透视图，图中303.橡胶圈边，304.边肋，
305.块壁，306.圆圈肋，307.抓把，308.扣铁支撑；
图13是本发明的水泥混凝土单人救生舱标准块拼合原理透视图，图中，309.扣铁；
球舱的具体实施方式：
1、本例球舱内径850mm，单人可抱膝屈蹲在内；
2、标准块球曲面内面积0.79平方米；块壁厚6要薄， 加上缓冲层，一个成年人搬动不困难；
3、标准块制作，采用水泥船制作生产工艺；设边肋304和圆圈肋306，减小块壁305厚；块壁305，内设双向粗钢丝网骨架，双面敷水泥船用细钢丝网，用高标号水泥砂浆浇捣块壁305和肋用梁肋配筋，细石混凝土浇捣；
4、扣铁支撑308焊牢在圆圈肋306上，角度45度均布 ，位置要求准确，与块间连接扣铁
309扣联；
5、抓把307，方便装配；
6、四标准块中一块加支脚302，装配时该块做底块；
7、球舱外铺裹轻质难燃矿绵类内置弹簧的有缓和外力打击作用的防水防火的缓冲层，其边与橡胶圈边303缝合，用柔性铆钉，将缓冲层铆在标准块壁上；
 8、球舱地点设置，放置在野外工作人员经常工作的地方或路过的地方，应付紧急情况；
9、使用方法上，舱体的三块标准块先拼好，放置合适处，紧急情况下，关门一样，拼好最后一标准块，扣上联接扣铁，进入安全状态；最后一块标准块嫌太重，改成钢制，要加橡胶圈边，保证整体动力性能；
10、最后一块的联接扣铁，仿平开窗铁拉钩做法，一端铰接在最后一块标块扣铁支撑上，另一端做成平开窗拉钩钩端样，扣接另一块相应的扣铁支撑上，迅速和易操作；
球舱的实施效果：
紧急情况下，单人实施防护，经济实用好管理。