本发明涉及结构工程技术领域,具体涉及一种装配式模块化墙体结构及其安装方法。
背景技术:
当前,我国建筑物主体结构的基本建设模式,大多采用模板支设梁,柱,剪力墙,然后浇筑混凝土,作为建筑物主体的受力承重结构;非承重墙体,无论外围护墙体还是内隔断墙体,大多采用新型的砌块,砖,进行人工砌筑,然后两面抹灰完成。这种建设模式,仍然需要大量的人工,需要消耗大量的模板,建设周期长,总成本高。在对填充墙、梁、柱、剪力墙等的混凝土浇筑时需要用到浇筑模板,利用浇筑模板将需要浇筑的梁、柱、剪力墙等围成梁、柱、剪力墙等的空腔形状进行混凝土浇筑,混凝土定型后拆除模板,拆除模板后再进行保温,在混凝土墙面上铺设一层保温材料,然后再进行墙面修饰。为了固定浇筑模板,往往还需要外力固定,使用对拉螺栓,支撑木方等。
可见,上述两种方式在操作时均需要大量的人力和物力的支持,不仅准备的物料和工件种类较多,而且操作施工程序比较繁琐,大大降低的施工效率,无法满足现在快节奏的社会需求。
cn104912230a公开了一种模块化装配式复合墙体及其连接方式,该结构的目的在于通过冷弯薄壁型钢框架承受竖向荷载及水平荷载,通过发泡水泥作为芯材填充入冷弯薄壁型钢框架中,用来保温、限制冷弯薄壁型钢框架变形提高墙体承载力,通过冷弯薄壁型钢框架附加自流平水泥面层来提高墙体的水平抗剪能力、抗裂性能、抗冲击性能,通过自流平水泥面层的立面加工来完成墙体的装饰装修,通过冷弯薄壁型钢框架中外边框的m型钢、高强螺栓、方钢管形成的连接方式用来实现墙体间水平连接及与楼板的竖向连接。此复合墙体模块化装配化程度高、适合工业化流水线生产、集装修、保温、结构一体化,其连接方式安全可靠且易于施工安装、更换,成本较低。但是从具体结构可以得知,其框架(1)包括竖向m型钢(1a)、竖向c型钢(1b)、横向m型钢(1c)、u形连接件(1d),还包括方钢管(6),仅仅构成其主要框架的主要钢材就涉及多种规格,这样,不仅在备料准备过程中浪费较多精力和时间;而且在预加工过程中也针对不同的钢材进行不同设备、生产线和加工工序进行配备,无疑也存在一定的时间和资源的损失;同时,多型号、规格的钢材组件在安装时,也会对施工者的施工造成查找、误装等影响,进而该申请也无法在墙体的安装效率上进行更好的优化。
技术实现要素:
本发明的目的在于,针对上述现有技术的不足,提出一种装配式模块化墙体结构及其安装方法,该结构能够实现标准件管理、灵活组架、快速装配,有效提高施工效率。
本发明提出一种装配式模块化墙体结构,包括用以组架墙体结构主体的杠梁、安装于地面的用以定位固定墙体结构主体的底座、六面均带有安装部呈长方体并一面与所述底座螺接固定的多个六面块、设于所述六面块上通过所述安装部进行固定并用以连接固定所述杠梁的连接件,和固定于所述杠梁外侧的面板,以及通过所述面板围成的闭合的技术夹层;所述六面块、连接件和杠梁组架成支撑网架,所述技术夹层内包括一组或两组所述支撑网架。
进一步地,所述连接件包括用以与所述六面块上的安装部固定连接的固定部,和多个可与来自不同方向的所述杠梁固定连接的连接部。
进一步地,所述连接部上设有用以固定连接所述杠梁的第一螺孔,和用以对所述杠梁进行限位的限位板。
进一步地,所述连接件包括可同时固定连接不同方向的连接部的单向件、双向件、三向件和四向件。
进一步地,所述杠梁设有多个用以与所述连接件固定连接且呈条形开设的第二螺孔,和用以钉装所述面板且材质为木质的钉装部;设于所述面板上且与所述钉装部对应并异侧的钉装标识。
进一步地,还包括一端贯穿于所述底座并螺接固定于所述六面块的安装部、另一端抵接于顶部墙体用以加强所述支撑网架稳定性的顶升单元。
进一步地,所述顶升单元包括用以螺接于所述安装部的螺纹部、用以通过螺纹部的旋进或旋出进而抵接于顶部墙体的抵接部,以及与所述螺纹部和抵接部一体式设置用以控制驱动所述螺纹部旋进或旋出的调节部;所述螺纹部还设有一用以锁定其旋进或旋出高度的锁定部。
进一步地,所述六面块包括二可相互扣合的壳体,和设于棱柱上用以将二壳体紧固的紧固部。
进一步地,所述底座包括用以支撑固定所述六面块的基座和设于所述基座外周用以扩大支撑面的拓展部,以及贯穿于所述拓展部并固定于底部地面的膨胀螺丝。
一种装配式模块化墙体结构的安装方法,包括以下步骤:
s1:实地测量、并绘制图纸;
s2:通过图纸进行计算各模块的数量和尺寸,计算后,对各模块进行编号或标记,同时在图纸上标注对应编号或标记后的模块,并进行模块标准件的自动化生产;
s3:根据图纸进行现场弹线;
s4:依据弹线和图纸上的模块编号进行安装:先进行墙体结构底部的底座的固定,并进行底部横向杠梁的串联组装,再由下至上进行纵向杠梁的组装,最后进行顶部横梁的横向组装,即完成了主体框架的组架;
s5:在主体框架外通过横梁进行面板的固定。
本发明的一种装配式模块化墙体结构及其安装方法具有以下有益效果:
(1)本发明通过将杠梁、底座、六面块、连接件和面板进行标准件设定,实现自动化生产流水线批量生产,型号、规格匹配度高,便于组架时快速对接插装;
(2)六面块的六面设计,能够同时实现多个配件的组合装配,并且组合方式灵活、多变,能够满足墙体不同的布局需求,大大提高了本墙体结构的不同场合的适用性和应变能力;
(3)不同类型的标准件式连接件,能够实现不同方向的杠梁搭接,无选择局限性,同时,本申请的不同类型的连接件可以相互之间替代使用;
(4)通过钉装部可以通过气钉枪实现面板的快速钉装,进一步地减少了整体施工时间,提高了施工效率;
(5)通过顶升单元可以有效避免墙体结构的顶部晃动,采用抵接顶升的方式不仅顶部墙体不被大规模破坏,同时也进一步地加强了整体的结构稳定性;
(6)通过发泡水泥作为芯材填充入冷弯薄壁型钢框架,可以有效提高钢架结构的强度和刚度;
(7)通过对不同模块的尺寸进行合理设计计算,合理得到大部分标准件的数据,这些部件可规模化批量生产,大大降低制作成本和时间成本,小部分特殊部位的部件可单独生产,以确保工件质量;
(8)通过对模块进行编号或者标记,进一步的加快了操作者在施工时的进度,而且也有效保证了施工的正确率。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中,类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例,而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种装配式模块化墙体结构的结构示意图;
图2为本发明实施例的一种装配式模块化墙体结构的一种安装形式结构俯视图;
图3为本发明实施例的一种装配式模块化墙体结构的另一种安装形式结构俯视图;
图4为本发明实施例的一种装配式模块化墙体结构的内部结构示意图;
图5为本发明实施例的一种装配式模块化墙体结构的六面块侧视图;
图6为本发明实施例的一种装配式模块化墙体结构的六面块俯视图;
图7为本发明实施例的一种装配式模块化墙体结构的杠梁结构示意图;
图8为本发明实施例的一种装配式模块化墙体结构的局部a结构放大图;
图9为本发明实施例的一种装配式模块化墙体结构的底座结构俯视图;
图10为本发明实施例的一种装配式模块化墙体结构的局部b结构放大图;
图11为本发明实施例的一种装配式模块化墙体结构的顶升单元结构示意图;
图12为本发明实施例的一种装配式模块化墙体结构的局部c结构放大图;
图13为本发明实施例的一种装配式模块化墙体结构的另一种安装形式结构俯视图;
图14为本发明实施例的一种装配式模块化墙体结构的另一种安装形式结构俯视图。
图中:1-杠梁、11-第二螺孔、12-钉装部、2-底座、21-基座、22-膨胀螺丝、23-拓展部、3-六面块、31-安装部、32-壳体、33-紧固部、4-连接件、41-固定部、42-连接部、421-第一螺孔、422-限位板、4b-双向件、4c-三向件、4d-四向件、5-面板、51-钉装标识、6-技术夹层、7-支撑网架、8-顶升单元、81-螺纹部、82-抵接部、83-调节部、84-锁定部。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
请参阅图1、图2和图3。本发明实施例的一种装配式模块化墙体结构,包括用以组架墙体结构主体的杠梁1、安装于地面的用以定位固定墙体结构主体的底座2、六面均带有安装部31呈长方体并一面与底座2螺接固定的多个六面块3、设于六面块3上通过安装部31进行固定并用以连接固定杠梁1的连接件4,和固定于杠梁1外侧的面板5,以及通过面板5围成的闭合的技术夹层6;六面块3、连接件4和杠梁1组架成支撑网架7,技术夹层6内可包括一组或两组支撑网架7。
连接件4包括用以与六面块3上的安装部31固定连接的固定部41,和多个可与来自不同方向的杠梁1固定连接的连接部42。
连接部42上设有用以固定连接杠梁1的第一螺孔421,和用以对杠梁1进行限位的限位板422。
连接件4包括可同时固定连接不同方向的连接部42的单向件、双向件4b、三向件4c和四向件4d。本申请连接件4包括的双向件4b、三向件4c和四向件4d,其连接角度不仅仅局限于直角、平角,也可以为钝角、锐角。本申请通过连接件4与杠梁1的组合装配也可进行墙体的载物支撑,但,需要事先测量好墙体未来具体载物挂件的位置,这样既可在对应位置预设杠梁1和挂架,同时也需要对应面板5的精确开孔设置,请参阅图4。
本申请的连接件4实则通过c型钢进行分段切割后,进行多角度焊接组合,再通过铣床进行第一螺孔421的加设,一般采用2孔或者4孔;连接件4上的固定部41也与第一螺孔421一样的加设,但是其位置可位于不同面,可多面设置,目的是便于与六面块3的灵活装配。
请参阅图7。本申请的杠梁1采用的是c型钢,这样的目的是为了更好的与连接件4进行贴合固定,其内容也便于固定一些木质方木,有利于面板5的固定安装;同时材料易于获得,产品结构强度复合本申请墙体结构的需求;但是也可采用方钢、或者工字钢,其材质也可采用铝制,具体需要根据装配需求采购定制;也可实施冷弯薄壁型钢框架的组架。
杠梁1采用的c型钢要小于连接件4采用的c型钢尺寸,其目的是连接件4上的连接部42正好可以容置杠梁1,实现上下限位,也便于二者的贴合,又有利于整体结构的稳定性。
请参阅图5和图6。六面块3包括二可相互扣合的壳体32,和设于棱柱上用以将二壳体32紧固的紧固部33。本发明具体实施例采用的六面块3为正方体。其通过四个方位棱上的螺栓固定合成一个整体。
本发明具体实施例需要先将六面块3与底座2螺接固定,由于六面块3的每个面都有安装部31,安装部31为螺纹孔,六面块3在制备加工过程中,采用较厚材质的钢板冲压而成,再通过铣床加设每个面的螺纹孔,所以在使用时,六面块3的每个面都是一样的,这样,既可快速与底座2和连接件4通过螺杆进行固定连接,无需寻找挑拣;底座2与六面块3固定之后,在通过膨胀螺丝22将带有六面块3的底座2固定于地面,这时,根据图纸上的墙体设计走向,进行连接件4的快装,快装后,再进行底部横向杠梁1的与连接件4的固定;依次由下至上进行整个支撑网架7的装配组架,由于整个过程只需操作者持手电钻既可操作,均采用同等规格强度的螺杆进行组架装配,同时,此种安装思路较为清晰,避免了操作者的误操作等现象发生,大大的节省了操作时间,提高了工作效率。
请参阅图13和图14。本申请的六面块3与连接件4可以灵活搭配,从而可以完成单面墙、“l”型墙、“t”型墙、“十”字型墙的组架,同时,可以根据实际建筑需求,来进行墙体结构强度的选择性搭建,具体方式有单层支撑网架7双层面板5结构,和双层支撑网架7双层面板5结构,次两种结构具有不同的支撑强度,单层支撑网架7双层面板5结构其强度相对较弱,适合隔断、非载物负重墙面的装配,而双层支撑网架7双层面板5结构由于其具有较强的强度主要用于载物负重墙体的装配。作为本发明的另一个实施方式,也可以采用单层支撑网架7单层面板5结构,其可以用于应急、简易的隔离墙体,如医学隔离、施工隔离、险情警示隔离等。
技术夹层6内可以布设墙内电路和水路,同时也可进行各种功能性的泡沫水泥的浇筑,进而进一步的加强其结构性和功能性,例如隔音、保温、吸湿吸潮等,该墙体的功能性特点也可展现于其面板5上,其面板5可以采用多种功能性设置。显然的,对于面板5的材质本申请优选的为木质板,由于木质板在钉装时,简单、省时省力,同时也便于后续面层的装饰。
杠梁1设有多个用以与连接件4固定连接且呈条形开设的第二螺孔11,和用以钉装面板5且材质为木质的钉装部12;设于面板5上且与钉装部12对应并异侧的钉装标识51。采用木质的钉装部12可以使面板5更加快速的安装,采用气钉枪进行快速钉装,钉装标识51为设在操作者一侧的,由于将面板5进行钉装前,需要先将面板5贴合于预安装位置,这时,操作者在外侧无法看到面板5内侧杠梁1上装订部的位置,所以在加工时进行该标识的喷涂或者标记,这样,操作者既可明确具体位置,再通过自攻螺丝进行边角的简单固定,最后快速钉装,请参阅图12。
请参阅图10和图11。还包括一端贯穿于底板并螺接固定于六面块3的安装部31、另一端抵接于顶部墙体用以加强支撑网架7稳定性的顶升单元8。
顶升单元8包括用以螺接于安装部31的螺纹部81、用以通过螺纹部81的旋进或旋出进而抵接于顶部墙体的抵接部82,以及与螺纹部81和抵接部82一体式设置用以控制驱动螺纹部81旋进或旋出的调节部83;螺纹部81还设有一用以锁定其旋进或旋出高度的锁定部84。通过顶升单元8可以有效避免墙体结构的顶部晃动,采用抵接顶升的方式不仅顶部墙体不被大规模破坏,同时也进一步地加强了整体的结构稳定性。
请参阅图8和图9。底座2包括用以支撑固定六面块3的基座2和设于基座2外周用以扩大支撑面的拓展部23,以及贯穿于拓展部23并固定于底部地面的膨胀螺丝22。
一种装配式模块化墙体结构的安装方法,包括以下步骤:
s1:实地测量、并绘制图纸;
s2:通过图纸进行计算各模块的数量和尺寸,计算后,对各模块进行编号或标记,同时在图纸上标注对应编号或标记后的模块,并进行模块标准件的自动化生产;
s3:根据图纸进行现场弹线;
s4:依据弹线和图纸上的模块编号进行安装:先进行墙体结构底部的底座2的固定,并进行底部横向杠梁1的串联组装,再由下至上进行纵向杠梁1的组装,最后进行顶部横梁的横向组装,即完成了主体框架的组架;
s5:在主体框架外通过横梁进行面板5的固定。
上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施,而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个…”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
1.一种装配式模块化墙体结构,其特征在于:包括用以组架墙体结构主体的杠梁(1)、安装于地面的用以定位固定墙体结构主体的底座(2)、六面均带有安装部(31)呈长方体并一面与所述底座(2)螺接固定的多个六面块(3)、设于所述六面块(3)上通过所述安装部(31)进行固定并用以连接固定所述杠梁(1)的连接件(4),和固定于所述杠梁(1)外侧的面板(5),以及通过所述面板(5)围成的闭合的技术夹层(6);所述六面块(3)、连接件(4)和杠梁(1)组架成支撑网架(7),所述技术夹层(6)内包括一组或两组所述支撑网架(7)。
2.如权利要求1所述的一种装配式模块化墙体结构,其特征在于:所述连接件(4)包括用以与所述六面块(3)上的安装部(31)固定连接的固定部(41),和多个可与来自不同方向的所述杠梁(1)固定连接的连接部(42)。
3.如权利要求2所述的一种装配式模块化墙体结构,其特征在于:所述连接部(42)上设有用以固定连接所述杠梁(1)的第一螺孔(421),和用以对所述杠梁(1)进行限位的限位板(422)。
4.如权利要求3所述的一种装配式模块化墙体结构,其特征在于:所述连接件(4)包括可同时固定连接不同方向的连接部(42)的单向件、双向件(4b)、三向件(4c)和四向件(4d)。
5.如权利要求1所述的一种装配式模块化墙体结构,其特征在于:所述杠梁(1)设有多个用以与所述连接件(4)固定连接且呈条形开设的第二螺孔(11),和用以钉装所述面板(5)且材质为木质的钉装部(12);所述面板(5)上设有用以标识所述钉装部(12)的钉装标识(51)。
6.如权利要求1所述的一种装配式模块化墙体结构,其特征在于:还包括一端贯穿于所述底座并螺接固定于所述六面块(3)的安装部(31)、另一端抵接于顶部墙体用以加强所述支撑网架(7)稳定性的顶升单元(8)。
7.如权利要求6所述的一种装配式模块化墙体结构,其特征在于:所述顶升单元(8)包括用以螺接于所述安装部(31)的螺纹部(81)、用以通过螺纹部(81)的旋进或旋出进而抵接于顶部墙体的抵接部(82),以及与所述螺纹部(81)和抵接部(82)一体式设置用以控制驱动所述螺纹部(81)旋进或旋出的调节部(83);所述螺纹部(81)还设有一用以锁定其旋进或旋出高度的锁定部(84)。
8.如权利要求1所述的一种装配式模块化墙体结构,其特征在于:所述六面块(3)包括二可相互扣合的壳体(32),和设于棱柱上用以将二所述壳体(32)紧固的紧固部(33)。
9.如权利要求1所述的一种装配式模块化墙体结构,其特征在于:所述底座(2)包括用以支撑固定所述六面块(3)的基座(2)和设于所述基座(2)外周用以扩大支撑面的拓展部(23),以及贯穿于所述拓展部(23)并固定于底部地面的膨胀螺丝(22)。
10.如权利要求1-9任意一项所述的一种装配式模块化墙体结构的安装方法,其特征在于,包括以下步骤:
s1:实地测量、并绘制图纸;
s2:通过图纸进行计算各模块的数量和尺寸,计算后,对各模块进行编号或标记,同时在图纸上标注对应编号或标记后的模块,并进行模块标准件的自动化生产;
s3:根据图纸进行现场弹线;
s4:依据弹线和图纸上的模块编号进行安装:先进行墙体结构底部的底座(2)的固定,并进行底部横向杠梁(1)的串联组装,再由下至上进行纵向杠梁(1)的组装,最后进行顶部横梁的横向组装,即完成了主体框架的组架;
s5:在主体框架外通过横梁进行面板(5)的固定。
技术总结