[發(fā)明專利]建筑工程施工設(shè)備及施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410007663.6
• 申請日: 2014-01-08
• 公開（公告）號: CN103790378B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬義俊;廖選茂;李春田;陳振明;范彩霞;廖彪;溫小勇;孔維拯
• 申請（專利權(quán)）人: 中建鋼構(gòu)有限公司
• 主分類號: E04G21/00
• 分類號: E04G21/00;E04G21/02
• 代理公司: 深圳市恒申知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)44312
• 代理人: 陳健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域，特別涉及一種建筑工程施工設(shè)備及施工方法。

背景技術(shù)

建筑工程施工是勞動密集型作業(yè)，需要大量普工和特種操作人員同時施工或交叉作業(yè)，自動化水平不高且人力成本高。而且，經(jīng)常由于無施工作業(yè)面而停留等待，導(dǎo)致施工效率不高。此外，建筑工程施工屬于高危險作業(yè)，需要消耗大量人力、物力、財力去保證安全施工。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種自動化水平高、施工效率高的建筑工程施工設(shè)備及施工方法。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，提供一種建筑工程施工設(shè)備，包括塔吊、控制系統(tǒng)、物料添加系統(tǒng)、物料導(dǎo)管和安裝在所述塔吊上的3D打印機頭；

所述控制系統(tǒng)用于建立模型并按工程建造要求設(shè)置3D打印精度，并利用3D建模軟件將所建立的模型進行分層切割，并根據(jù)每層模型信息通過所述塔吊控制所述3D打印機頭的位置；

所述物料添加系統(tǒng)根據(jù)所述每層模型信息存儲建筑材料，并通過所述物料導(dǎo)管與所述3D打印機頭連通。

進一步地，所述控制系統(tǒng)為安裝有所述3D建模軟件的計算機。

進一步地，所述控制系統(tǒng)還用于根據(jù)所述每層模型信息轉(zhuǎn)換所述物料添加系統(tǒng)中的建筑材料。

進一步地，所述塔吊包括塔架和設(shè)置在所述塔架上的吊塔平臂；所述物料導(dǎo)管的一端與所述物料添加系統(tǒng)連通，另一端依次穿過所述塔架和所述吊塔平臂后與所述3D打印機頭連通。

進一步地，所述3D打印機頭通過纜繩懸掛在所述吊塔平臂下方。

本發(fā)明還提供一種建筑工程施工方法，該方法采用上述的建筑工程施工設(shè)備，包括：

S1：針對需要施工的建筑結(jié)構(gòu)，在所述建筑工程施工設(shè)備的控制系統(tǒng)上建立模型，并按工程建造要求設(shè)置3D打印精度；利用3D建模軟件將所建立的模型進行分層切割，并根據(jù)每層模型信息在所述建筑工程施工設(shè)備的物料添加系統(tǒng)中添加相應(yīng)物料；

S2：根據(jù)所述每層模型信息，所述控制系統(tǒng)控制所述建筑工程施工設(shè)備的3D打印機頭在水平面及豎直面內(nèi)的位置、移動方向、速度以及3D打印物料的輸入，在工地上逐層打印出需要施工的建筑結(jié)構(gòu)。

進一步地，所述步驟S2包括：所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述每層模型信息轉(zhuǎn)換所述物料添加系統(tǒng)中的建筑材料。

進一步地，所述步驟S2包括：根據(jù)所述每層模型信息，所述控制系統(tǒng)通過所述建筑工程施工設(shè)備的塔吊將所述3D打印機頭移動到需要的位置，并控制物料添加系統(tǒng)通過所述建筑工程施工設(shè)備的物料導(dǎo)管向所述3D打印機頭輸送生成模板的物料；當(dāng)所述物料到達所述3D打印機頭處時，將所述3D打印機頭處的激光溫度調(diào)整至高于所述物料的熔點或塑化溫度，使所述物料熔化后并冷凝后而快速成型，從而生成模板。

進一步地，所述步驟S2包括：根據(jù)所述每層模型信息，所述控制系統(tǒng)通過所述建筑工程施工設(shè)備的塔吊將所述3D打印機頭移動到需要的位置，并控制所述物料添加系統(tǒng)通過所述建筑工程施工設(shè)備的物料導(dǎo)管向所述3D打印機頭輸送纖維鋼筋復(fù)合材料；當(dāng)所述纖維鋼筋復(fù)合材料到達所述3D打印機頭處時，所述3D打印機頭根據(jù)所述每層模型信息將所述纖維鋼筋復(fù)合材料打印，從而完成建筑鋼筋施工。

進一步地，所述步驟S2包括：根據(jù)所述每層模型信息，所述控制系統(tǒng)通過所述建筑工程施工設(shè)備的塔吊將所述3D打印機頭移動到需要的位置，并控制所述物料添加系統(tǒng)通過所述建筑工程施工設(shè)備的物料導(dǎo)管向所述3D打印機頭輸送混凝土，進而完成混凝土澆筑。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一實施例中的建筑工程施工設(shè)備及施工方法通過在控制系統(tǒng)上建立模型、利用3D建模軟件將所建立的模型進行分層切割，并根據(jù)每層模型信息在物料添加系統(tǒng)中添加相應(yīng)物料，而且，控制系統(tǒng)可根據(jù)每層模型信息控制3D打印機頭在水平面及豎直面內(nèi)的位置、移動方向、速度以及3D打印物料的輸入，可在工地上逐層打印出需要施工的建筑結(jié)構(gòu)。因此，本發(fā)明一實施例中的建筑工程施工設(shè)備及施工方法只需要技術(shù)人員管理設(shè)備運營、材料準(zhǔn)備和現(xiàn)場管理，可省去大部分工人施工現(xiàn)場手動施工作業(yè)，從而節(jié)約工程施工成本；同時，可提高工程建設(shè)信息化、自動化及可視化施工技術(shù)水平。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例中建筑工程施工設(shè)備的示意圖。

圖2為圖1所示建筑工程施工設(shè)備用于打印模板時的示意圖。

圖3為圖1所示建筑工程施工設(shè)備用于在圖2所形成的模板上打印纖維鋼筋復(fù)合材料時的示意圖。

圖4為圖1所示建筑工程施工設(shè)備用于在圖3所形成的建筑結(jié)構(gòu)中打印模板支撐柱時的示意圖。