CN115573511A - 模块化建筑单元及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模块化建筑单元，其包括：混凝土板块、钢筋层以及通孔预制组件，钢筋层浇筑密封于混凝土板块中，钢筋层包括多条纵横交错地排布的钢筋条，多条纵横交错排布的钢筋条之间形成多个交叉空间，通孔预制组件设于其中一个交叉空间中。其中，通孔预制组件包括柱筒模型以及四个阻尼定位件，柱筒模型为两端开口的中空纸质筒体结构，柱筒模型通过四个阻尼定位件与形成交叉空间的四条钢筋条分别连接；阻尼定位件上包括长度可伸缩变化的阻尼伸缩部。本发明还提供一种模块化建筑单元的施工方法，该模块化建筑单元及其施工方法能够更好地对柱筒模型进行限位，防止浇筑后管道通孔的位置出现偏差。

Description

模块化建筑单元及其施工方法

技术领域

本发明涉及模块化建筑技术领域，特别是涉及一种模块化建筑单元及其施工方法。

背景技术

模块化建筑是一种新兴的建筑结构体系,该体系将建筑分成若干个模块单元，模块单元均在工厂中进行预制生产，完成后运输至现场并通过可靠的连接方式组装成为建筑整体。

现有技术的模块单元的结构如图1所示，其包括混凝土板块11以及多条由混凝土板块11内部延伸至外部的钢筋条12。有时候，需要在模块单元上提前预留管道通孔，以方便后续模块化建筑进行内部装修。现有技术的模块单元的制造方法是：先将若干钢筋条12以纵横交错的方式排布在事先准备好的模具上，再将柱筒模型13放置在模具内的指定位置，然后再浇筑混凝土并等待其凝固成型，最后在混凝土板块11成型后再取下柱筒模型13。

这种方法虽然能够生产出带有管道通孔的模块单元，但是，由于柱筒模型13没有被限位，在混凝土浇筑和凝固过程中，柱筒模型13容易错位，进而导致管道通孔的位置出现偏差。而且，这种方法在最后需要取下柱筒模型，而混凝土与柱筒模型13粘黏后会导致柱筒模型难以拆卸。

为此，本发明提供一种模块化建筑单元及其施工方法，使其能够更好地对柱筒模型进行限位，防止浇筑后管道通孔的位置出现偏差，这是该领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种模块化建筑单元及其施工方法，使其能够更好地对柱筒模型进行限位，防止浇筑后管道通孔的位置出现偏差。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种模块化建筑单元，其包括：混凝土板块、钢筋层以及通孔预制组件，所述钢筋层浇筑密封于所述混凝土板块中，所述钢筋层包括多条纵横交错地排布的钢筋条，多条所述纵横交错排布的钢筋条之间形成多个交叉空间，所述通孔预制组件设于其中一个所述交叉空间中。

在其中一个实施例中，所述通孔预制组件包括柱筒模型以及四个阻尼定位件，所述柱筒模型为两端开口的中空纸质筒体结构，所述柱筒模型通过四个所述阻尼定位件与形成所述交叉空间的四条所述钢筋条分别连接；

其中，所述阻尼定位件上包括长度可伸缩变化的阻尼伸缩部；

所述通孔预制组件包括填充主体，所述填充主体可拆卸地收容于所述柱筒模型内，所述填充主体的边缘抵持于所述柱筒模型的内壁上；所述填充主体为纸板结构，所述填充主体的横截面为蜂窝状结构。

在其中一个实施例中，所述阻尼定位件上包括第一连接部以及第二连接部，所述阻尼伸缩部处于所述第一连接部及所述第二连接部之间，所述第一连接部与所述柱筒模型连接，所述第二连接部与所述钢筋条连接。

在其中一个实施例中，所述阻尼伸缩部为螺旋结构，所述阻尼伸缩部的两端分别连接所述第一连接部以及第二连接部。

在其中一个实施例中，所述阻尼定位件上设有可拆卸的阻挡片，所述阻挡片与所述第一连接部螺纹连接，所述柱筒模型的筒壁上开设有通孔，所述第一连接部穿设于所述通孔，所述阻挡片位于所述柱筒模型的内部。

在其中一个实施例中，所述第二连接部为倒钩结构，所述倒钩结构卡持于所述钢筋条上。

在其中一个实施例中，所述第二连接部为分叉结构，所述分叉结构具有两个弹性叉臂，两个所述弹性叉臂之间形成分叉间隙，所述弹性叉臂可穿过所述分叉间隙；所述钢筋条为螺纹钢结构。

在其中一个实施例中，所述填充主体上设有用于封堵所述柱筒模型开口的顶盖。

一种模块化建筑单元的施工方法，包括如下步骤：

提供一单元模具，将所述单元模具安装到工作台上；

提供一钢筋层，将所述钢筋层放置在所述单元模具上；所述钢筋层包括多条纵横交错地排布的钢筋条，多条所述纵横交错排布的钢筋条之间形成多个交叉空间；

提供上述的通孔预制组件，所述通孔预制组件包括四个阻尼定位件，将每一个所述阻尼定位件调节到指定长度；

将所述通孔预制组件设于其中一个所述交叉空间中；

向所述单元模具内浇筑混泥土，等待混泥土凝固后得到模块化建筑单元；

将所述模块化建筑单元从所述单元模具中取出。

综上，本发明的模块化建筑单元及其施工方法，能够更好地对柱筒模型进行限位，防止浇筑后管道通孔的位置出现偏差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为现有技术的模块单元的结构示意图；

图2为本发明的模块化建筑单元的结构分解图；

图3为本发明所涉及的生产制造设备的结构示意图；

图4为本发明的单元模具、钢筋条以及通孔预制组件的配合关系示意图；

图5为图4所示的A处的放大图；

图6为图5所示的通孔预制组件的结构示意图；

图7为图6所示的通孔预制组件的分解示意图；

图8为图7所示的阻尼定位件的结构示意图；

图9为阻尼定位件的分解示意图；

图10为其中一个实施例中的阻尼定位件与钢筋条的配合关系示意图；

图11为图7所示的填充主体的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供一种模块化建筑单元20，如图2所示，包括：混凝土板块100、钢筋层200以及通孔预制组件300，钢筋层200浇筑密封于混凝土板块100中，钢筋层200包括多条纵横交错地排布的钢筋条201，多条纵横交错排布的钢筋条201之间形成多个交叉空间202，通孔预制组件300设于其中一个交叉空间202中。

本发明还涉及用于生产制造上述模块化建筑单元20的设备，如图3及图4所示，包括工作台400以及单元模具500，工作台400上设有放置平面410，单元模具500安装于放置110上。浇筑前，钢筋层200放置在单元模具500上。

其中，如图5、图6及图7所示，通孔预制组件300包括柱筒模型310以及四个阻尼定位件320，柱筒模型310为两端开口的中空纸质筒体结构，柱筒模型310通过四个阻尼定位件320与形成交叉空间202的四条钢筋201条分别连接。

而且，阻尼定位件320上包括长度可伸缩变化的阻尼伸缩部321。浇筑前，工作人员通过阻尼定位件320对柱筒模型310与钢筋条201之间的距离进行限定，从而实现对柱筒模型310的限位，其具体的工作原理将在下文进行说明。

在本实施例中，如图8及图9所示，阻尼定位件320上还包括第一连接部322以及第二连接部323，阻尼伸缩部321处于第一连接322及第二连接部323之间，第一连接部322与柱筒模型310连接，第二连接部323与钢筋条201连接。

在本实施例中，如图8所示，阻尼伸缩部321为螺旋结构，阻尼伸缩部321的两端分别连接第一连接部322以及第二连接部323。使用时，工作人员可以施力将阻尼伸缩部321拉长或者压缩，其被拉伸或压缩后便会保持在当前状态，使得阻尼定位件320的总体长度发生变化。

优选的，如图9所示，阻尼定位件320上设有可拆卸的阻挡片324，阻挡片324与第一连接部322螺纹连接。并且，柱筒模型310的筒壁上开设有通孔311，第一连接部322穿设于通孔311，阻挡片324位于柱筒模型310的内部。这样，当阻尼定位件320连接在柱筒模型310上时，工作人员先将第一连接部322穿过通孔311，然后在柱筒模型310的内部将阻挡片324与第一连接部322旋紧即可。由于阻挡片324的阻挡，阻尼定位件320便无法从通孔311抽出，即实现了与柱筒模型310连接。

优选的，如图8及图9所示，第二连接部323为倒钩结构，倒钩结构卡持于钢筋条201上。安装时，第二连接部323直接钩挂在钢筋条201上，倒钩结构夹持于钢筋条201，从而实现第二连接部323与钢筋条201的连接。

在本实施例中，如图2及图5所示，单元模具500上开设有多个限位槽201，每一钢筋条201均卡持于限位槽201内。限位槽201可以快速定位钢筋条201的位置，并且钢筋条201可以穿设滑动于限位槽201，从而使得工作人员可以推拉钢筋条201，使其在单元模具500上滑动，从而改变钢筋条201伸出单元模具500的长度。

在本实施例中，放置平面410设有锁止块411(如图3所示)，锁止411通过螺栓(图未示)与工作台400固定连接，锁止块411压持于单元模具500的边缘。使用时，工作人员将单元模具500放置在放置平面410上，并通过锁止块411进行压持固定，以防止浇筑过程中单元模具500开裂或者发生错位。

接下来，结合上述结构，对本发明的通孔预制组件300的工作原理进行阐述说明，请一并参考图5及图6：

使用时，工作人员先将单元模具500安置到放置平面410上，并通过锁止块411进行固定；随后，工作人员将钢筋条201纵横交错地放置在单元模具500上，并通过限位槽201进行卡持；接着，工作人员需要根据图纸设计要求，在预留管道通孔的指定位置放置通孔预制组件300；

放置前，工作人员根据计算得出指定位置到达四周钢筋条201的垂直距离，然后对四个阻尼定位件320分别进行调节，通过施力使得阻尼伸缩部321被拉伸或压缩，进而使四个阻尼定位件320达到指定长度。接着，将阻尼定位件320的第一连接部322安装到柱筒模型310上，并将柱筒模型310放置到指定位置，多个阻尼定位件320的第二连接部323分别与纵向或横向的钢筋条201卡持连接。这样，便将柱筒模型310限位在指定位置；

再然后，工作人员将混凝土浇筑在单元模具500内。凝固后，钢筋条201和通孔预制组件300均被包裹在混凝土板中，且由于柱筒模型310中空，则混凝土板的指定位置便会存在管道通孔101(如图2所示)。

要强调的是，本发明的柱筒模型310为纸质筒体结构，其在混凝土凝固后会与混凝土板块11粘黏在一起，并随着模块单元一起运送至施工现场，待模块化建筑进行内部装修时再将该柱筒模型310撕去即可。也就是说，本发明的通孔预制组件300是“一次性”的，浇筑后工作人员并不需要将柱筒模型310取出，从而解决了传统模型取出困难的问题。并且，由于该柱筒模型310为纸质，其成本较低，且后续将其撕去也较为轻松方便。

要进一步说明的是，本发明的柱筒模型310通过四个阻尼定位件320进行限位，之所以采用多个阻尼定位件320的定位方式，主要是基于以下两方面考虑：

一方面，若只有单个阻尼定位件320进行限位，由于阻尼定位件320的第二连接部323与钢筋条201卡持连接，则在浇筑过程中，阻尼定位件320受力容易沿钢筋条201的轴线方向滑动，从而导致柱筒模型310错位。而多个阻尼定位件320进行限位，使得浇筑过程中无论柱筒模型310受到哪个方向的力，都会分散到多个阻尼定位件320上，且多个阻尼定位件320相互制约，使其不会沿钢筋条201滑动；

另一方面，在放置柱筒模型310前，工作人员对每一个阻尼定位件320单独施力进行长度调节；在浇筑时，柱筒模型310受混凝土的挤压力，而柱筒模型310又会受到多个阻尼定位件320的限位而不会发生移动。可见，工作人员在调节阻尼定位件320的长度时是相对轻松的，而将通孔预制组件300安装后，要使柱筒模型310发生偏移是不容易的，即多个阻尼定位件320的定位方式可以使柱筒模型310抵抗更大的外力作用。如此，即实现了浇筑前快速定位管道通孔的位置，方便工作人员进行调节；又防止了柱筒模型310在浇筑过程中发生错位。

进一步地，现有的模块单元为了实现混凝土板块11与钢筋条201更稳定地粘黏，钢筋条201常常采用螺纹钢结构。在此基础上，为了实现第二连接部323与钢筋条201更好地连接，防止第二连接部323与钢筋条201之间出现打滑现象，在其中一个实施例中，第二连接部323的结构做了特别设计。

具体地，如图10所示，第二连接部323为分叉结构，分叉结构具有两个弹性叉臂323a，两个弹性叉臂323a之间形成分叉间隙323b，弹性叉臂323a可穿过分叉间隙323b。

当与钢筋条201连接时，第二连接部323的两个弹性叉臂323a包裹钢筋条201，并且使两个弹性叉臂323a之间的分叉间隙323b正好卡持在钢筋条201的螺纹上；然后，将包裹钢筋条201的弹性叉臂323a压弯，且弹性叉臂323a顺着螺纹方向倾斜，使得其中一个弹性叉臂323a穿过分叉间隙323b，最后再将该弹性叉臂323a的末端折弯即可。这样，第二连接部323将钢筋条201包裹，且分叉间隙323b与钢筋条201的螺纹相互卡持，如此第二连接部323无法沿钢筋条201的轴线方向移动，第二连接部323与钢筋条201之间不会出现打滑现象。

更进一步地，为了防止浇筑过程中混泥土进入到柱筒模型310内部，同时防止纸质的柱筒模型310受混泥土挤压而发生变形，如图6及图7所示，本发明的通孔预制组件300还包括填充主体330，填充主体330可拆卸地收容于柱筒模型310内，填充主体330的边缘抵持于柱筒模型310的内壁上。并且，填充主体330为纸板结构，填充主体330的横截面为蜂窝状结构。

使用时，工作人员只需要在浇筑前将填充主体330塞入柱筒模型310内，填充主体330的边缘抵持在柱筒模型310的内壁上，便可以为柱筒模型310提供支撑力，以抵抗混泥土的挤压。与此同时，填充主体330塞入柱筒模型310后也阻止了混泥土进入到柱筒模型310内。填充主体330纸板结构的设计，既可以减小其自身重量，又可以减小成本，还可以方便在其与混泥土粘黏时将其撕去。

要强调的是，蜂窝状的特殊结构既可以减小填充主体330的耗材，又可以增强填充主体330抵抗混泥土挤压的能力；并且，如果有混泥土不慎溅入到柱筒模型310内，则蜂窝状的结构能够将混泥土分隔成多个独立的小碎块，使得溅入柱筒模型310内的混泥土无法凝固成体积较大的“土块”，待后期将整个模块化建筑单元运输至施工现场时，也可以非常轻易地将填充主体330从柱筒模型310中取出。

优选的，在其中一个实施例中，如图11所示，填充主体330上设有用于封堵柱筒模型310开口的顶盖331。填充主体330的顶盖331封堵了柱筒模型310的开口，使得混泥土无法进入到柱筒模型310内。

要说明的是，制作得到模块化建筑单元20后，通孔预制组件300中的阻尼定位件320还是会残留在混凝土板块100，阻尼定位件320所占据的空间体积非常小，这并不影响整个模块化建筑单元20的产品质量。

本发明还提供一种模块化建筑单元的施工方法，其步骤包括：

1、提供一个单元模具500，将单元模具500安装到工作台400上；

2、提供钢筋层200，将钢筋层200放置在单元模具500上。其中，如上述，钢筋层200包括多条纵横交错地排布的钢筋条201，多条纵横交错排布的钢筋条201之间形成多个交叉空间202；

3、提供一个上述的通孔预制组件300，通孔预制组件300包括四个阻尼定位件320，工作人员将每一个阻尼定位件320调节到指定长度；

4、将通孔预制组件300安装到其中一个交叉空间202中；

5、向单元模具500内浇筑混泥土，等待混泥土凝固后得到模块化建筑单元20。

6、将模块化建筑单元20从单元模具500中取出，钢筋条201和通孔预制组件300均被包裹在混凝土板块100中，且由于柱筒模型310中空，则混凝土板块100的指定位置便会存在管道通孔。

综上所述，本发明的模块化建筑单元20及其施工方法，能够更好地对柱筒模型310进行限位，防止浇筑后管道通孔的位置出现偏差，同时提高工作效率。

综上所述，本发明的一种模块化建筑单元及其施工方法，使其能够更好地对柱筒模型进行限位，防止浇筑后管道通孔的位置出现偏差，

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种模块化建筑单元，其特征在于，包括：混凝土板块、钢筋层以及通孔预制组件，所述钢筋层浇筑密封于所述混凝土板块中，所述钢筋层包括多条纵横交错地排布的钢筋条，多条所述纵横交错排布的钢筋条之间形成多个交叉空间，所述通孔预制组件设于其中一个所述交叉空间中。

2.根据权利要求1所述的模块化建筑单元，其特征在于，所述通孔预制组件包括柱筒模型以及四个阻尼定位件，所述柱筒模型为两端开口的中空纸质筒体结构，所述柱筒模型通过四个所述阻尼定位件与形成所述交叉空间的四条所述钢筋条分别连接；

其中，所述阻尼定位件上包括长度可伸缩变化的阻尼伸缩部；

所述通孔预制组件包括填充主体，所述填充主体可拆卸地收容于所述柱筒模型内，所述填充主体的边缘抵持于所述柱筒模型的内壁上；所述填充主体为纸板结构，所述填充主体的横截面为蜂窝状结构。

3.根据权利要求2所述的模块化建筑单元，其特征在于，所述阻尼定位件上包括第一连接部以及第二连接部，所述阻尼伸缩部处于所述第一连接部及所述第二连接部之间，所述第一连接部与所述柱筒模型连接，所述第二连接部与所述钢筋条连接。

4.根据权利要求3所述的模块化建筑单元，其特征在于，所述阻尼伸缩部为螺旋结构，所述阻尼伸缩部的两端分别连接所述第一连接部以及第二连接部。

5.根据权利要求4所述的模块化建筑单元，其特征在于，所述阻尼定位件上设有可拆卸的阻挡片，所述阻挡片与所述第一连接部螺纹连接，所述柱筒模型的筒壁上开设有通孔，所述第一连接部穿设于所述通孔，所述阻挡片位于所述柱筒模型的内部。

6.根据权利要求4所述的模块化建筑单元，其特征在于，所述第二连接部为倒钩结构，所述倒钩结构卡持于所述钢筋条上。

7.根据权利要求4所述的模块化建筑单元，其特征在于，所述第二连接部为分叉结构，所述分叉结构具有两个弹性叉臂，两个所述弹性叉臂之间形成分叉间隙，所述弹性叉臂可穿过所述分叉间隙；所述钢筋条为螺纹钢结构。

8.根据权利要求2所述的模块化建筑单元，其特征在于，所述填充主体上设有用于封堵所述柱筒模型开口的顶盖。

9.一种模块化建筑单元的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供一单元模具，将所述单元模具安装到工作台上；

提供一钢筋层，将所述钢筋层放置在所述单元模具上；所述钢筋层包括多条纵横交错地排布的钢筋条，多条所述纵横交错排布的钢筋条之间形成多个交叉空间；

提供权利要求1至8中任意一项所述的通孔预制组件，所述通孔预制组件包括四个阻尼定位件，将每一个所述阻尼定位件调节到指定长度；

将所述通孔预制组件设于其中一个所述交叉空间中；

向所述单元模具内浇筑混泥土，等待混泥土凝固后得到模块化建筑单元；

将所述模块化建筑单元从所述单元模具中取出。

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