一种拼装筒塔式建筑物及其施工方法与流程

本发明涉及一种拼装筒塔式建筑物及其施工方法，属于pc住宅工业化领域（建筑）。

背景技术：

目前装配式低层住宅形式越来越多，钢骨架结构、混凝土拼装结构、木结构等层出不穷，但一般都采用矩形生活空间。这种矩形建筑物的施工成本依然偏高，且施工周期长，难以实现全装配式和现场免湿作业，因此，如何开发出一种施工成本低，且施工周期短的建筑物成为行业待解决的难题。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种拼装筒塔式建筑物及其施工方法，该筒塔式建筑物借鉴民间的筒楼和城堡形建筑的建筑风格，创造性地采用弧形预制墙板拼接建筑，结构稳固，施工方便。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种拼装筒塔式建筑物，主要由多层楼层自下而上依次装配而成，相邻两层楼层之间形成水平缝，其结构特点是，每层楼层由多块弧形预制墙板通过连接件拼接成环形；所述弧形预制墙板包括墙板本体，所述墙板本体具有内弧面和外弧面；所述墙板本体的内弧面的上下左右端部均开有多个孔，所述墙板本体的上下左右端面上均开有多个孔，所述墙板本体的内弧面上的孔与对应端面上的孔通过弧形通道连通；优选左右相邻两块弧形预制墙板之间形成竖向缝，不同楼层之间的同一纵向位置的弧形预制墙板的竖向缝连通而形成通长的竖向缝；

优选左右两块弧形预制墙板之间通过弧形的连接螺杆相连；其中左边的弧形预制墙板位于右边的预制墙板的左侧，左边的弧形预制墙板右端部的孔和右边的预制墙板左端部的孔通过相应的弧形通道连通；所述连接螺杆横向穿过所述左边的弧形预制墙板的弧形通道和右边的预制墙板的弧形通道并将左右两块弧形预制墙板固定连接在一起；和/或

上下两块弧形预制墙板之间通过弧形的连接螺杆相连；其中上边的弧形预制墙板位于下边的预制墙板之上，上边的弧形预制墙板下端部的孔和下边的预制墙板上端部的孔通过相应的弧形通道连通；所述连接螺杆竖向穿过所述上边的弧形预制墙板的弧形通道和下边的预制墙板的弧形通道并将上下两块弧形预制墙板之上固定连接在一起。

本发明的弧形预制墙板实质上是一块块预制片，通过弧形螺栓连接，作为建筑物的外墙。本发明打破传统的建筑模式，使建筑多样化，建筑外形更加美观。采用预制片拼装施工技术，能使施工速度更快，但是预制精度要求更高。作为清水墙面，有更好的立面效果。这种建筑安装拆卸都非常方便，适合高度重复利用，如果预制块标准化生产，能实现各建筑材料的通用性。

根据本发明的实施例，还可以对本发明作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

所述墙板本体内预埋有多个内螺纹套筒，该内螺纹套筒与螺杆配合相连；所述螺杆的一部分相对墙板内壁伸出并用于与隔墙固定相连；优选墙板本体的内弧面上的孔与手孔洞直接连通。手孔可以方便实现相邻两块预制墙板的可靠连接，该手孔洞通过弧形通道与对应的端面孔连通，由此，通过穿过弧形通道的弧形螺杆可以快速实现相邻两块预制墙板的连接。

为了提高防水效果，所述弧形预制墙板的至少顶端面和/或侧端面上开有通长的凹槽，该凹槽位于所述墙板本体上下左右端面的孔的外侧；优选所述弧形预制墙板的上下左右端面上开有通长的凹槽。由此，可以在凹槽内填入膨胀止水胶条，通过挤压连接，能达到可靠的防水效果。

所述墙板本体的上端弧长与下端弧长等长，或墙板本体的上端弧长小于下端弧长；优选所述墙板本体上开有窗洞口。换句话说，预制墙板为圆弧形预制墙板或锥弧形预制墙板，如果是下大上小的锥弧形预制墙板，则有很强的自稳定性，且抗风性能优良。

在弧形预制墙板上开有窗洞口，采用弧形窗户，视野更宽阔。

所述每层楼层内固定有相应的楼板；该层楼层的弧形预制墙板的顶部内侧壁上设有连接节点，该连接节点直接与楼板的端部固定相连和/或与支撑所述楼板的支撑元件的端部固定相连；所述连接节点设置在弧形预制墙板的顶端下方；优选所述连接节点选自如下两种形式之一：

i、所述连接节点包括开设在弧形预制墙板顶部内侧壁上凹槽或盲孔；所述楼板或支撑元件的端部伸入所述凹槽或盲孔内并与所述弧形预制墙板固定在一起；更优选地，所述凹槽沿着所述弧形预制墙板顶部内侧壁横向设置，所述支撑元件为型钢，所述型钢的上表面设有所述楼板；所述型钢的端部插入所述凹槽或盲孔内；更优选地所述弧形预制墙板顶部预埋有内螺纹套筒，该内螺纹套筒与部分伸入所述凹槽或盲孔的螺杆固定相连，所述螺杆的伸出部与所述型钢固定相连；

ii、所述连接节点包括预埋在弧形预制墙板顶部的多个内螺纹套筒，该内螺纹套筒上通过紧固件与角接件的一边固定相连，该角接件的另一边直接与楼板的端部固定相连和/或与支撑所述楼板的支撑元件的端部固定相连；优选所述支撑元件为型钢，所述型钢的上表面设有所述楼板。

楼板或支撑元件的端部伸入所述凹槽或盲孔内，可以实现楼板和墙板的稳固连接，受力效果好。

本发明通过在弧形预制墙板的顶部内侧壁上设有连接节点，可以方便与楼板进行连接，从而提高了建筑物的施工效率，尤其适合异性建筑物的施工。

型钢的上表面设有所述楼板，可以更加方便现场施工，便于插入凹槽或盲孔内，且这种结构相对楼板直接插入更加有优势，操作更简便，受力更好。

所述螺杆的伸出部与所述型钢固定相连可以更好地实现墙板与楼板或型钢之间的连接，由此，现场通过紧固件即可实现可靠连接，无湿作业。

所述支撑元件为型钢，所述型钢的上表面设有所述楼板，可以更加方便现场施工，便于与角接件固定相连，这种结构相对楼板直接与角接件连接更有优势，操作更简便，受力更好。

为了在每个楼层形成不同的房间单元，所述每层楼层内设有固定在楼板和对应弧形预制墙板上的隔墙；所述弧形预制墙板的墙板本体的内壁上设有至少一列竖向间隔布置的连接件；所述隔墙的外端面上开有垂直于外端面向内延伸的连接孔，该连接孔与所述弧形预制墙板的连接件配合相连；优选所述连接件的部分预埋在墙板本体内，该连接件的部分相对墙板本体的内壁面伸出形成伸出部；更有选所述连接件为预埋在弧形预制墙板内且竖向间隔布置内螺纹套筒，该内螺纹套筒与相应的螺杆配合相连；所述螺杆的一部分相对墙板内壁伸出并与隔墙固定相连。

由此，通过这种结构，可以方便墙板与隔墙进行连接，从而提高了建筑物的施工效率，尤其适合异性建筑物的施工。

为了方便施工，所述隔墙的外端部的侧壁上开有与所述连接孔连通的手孔，所述连接件的伸出部穿过连接孔并与位于所述手孔内的紧固件固定相连；优选同一列的各手孔连通形成竖向设置的槽。这种结构形式相对手孔的不足之处在于墙板的结构强度要求更高。

为了提高连接的可靠性，所述手孔内设有垫板，所述紧固件通过垫板和螺杆将所述墙板和隔墙可拆卸地固定连接在一起。

基于同一个发明构思，本发明还提供了一种所述拼装筒塔式建筑物的施工方法，其包括如下步骤：

s1、工厂生产弧形预制墙板，施工现场根据要求做基础并提供平整的硬化场地，弧形预制墙板运至施工现场后在硬化场地上先放线，将弧形预制墙板吊装到设计位置，并临时固定；

s2、拼接第一层楼层，通过弧形螺杆穿过左右相邻两块弧形预制墙板对接的弧形通道内，并将左右相邻两块弧形固定连接在一起，直到第一层楼层形成整体的环形；

s3、在第一层楼层内安装楼板，将楼板周向固定在第一层楼层的弧形预制墙板的内壁面上；

s4、在第一层楼层顶端安装第二楼层，将第二楼层的各弧形预制墙板的底部的弧形通道与第一层楼层的各弧形预制墙板的顶部的弧形通道一一对应，通过相应的弧形螺杆穿过上下相邻两块弧形预制墙板对接的弧形通道内并将上下相邻两块弧形预制墙板固定在一起；

s5、重复s2-s4，直到所有楼层施工到设计高度。

进一步地，在步骤s3之后、步骤s4之前在楼板上安装隔墙，该隔墙的外端部固定在弧形预制墙板的内壁面上。

藉由上述结构，本发明的建筑结构外墙由多块圆弧形或圆锥形预制墙板通过弧形螺栓进行连接而成。预制板上根据需要开设门窗洞口，且预留拉结螺栓的孔洞及手孔。预制板的四周留设凹槽，凹槽内可以放入膨胀止水条，拼接完成后可以达到防水的目的。预制板的中上部分（楼板位置）设置搁置楼板系统的凹槽或预先预埋内螺纹套筒，楼板通过刚支撑搁置在凹槽中或者通过内螺纹套筒拧上角钢搁置刚支撑点。弧形预制墙板在需要拼装隔墙的位置也预埋内螺纹套筒，安装预制隔墙前拧入螺杆，墙板安装后通过螺栓拧紧使两片墙连接。墙板连接后所有的手孔洞都采用柔性砂浆或者塑料盖板封闭。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的施工现场没有任何湿作业，施工工具简单，消耗附属材料少。

本发明的结构形式独特，能拼装成各种优美的弧线，且受力性能好，如果是下大上小的弧形结构，有很强的自稳定性，且抗风性能优良。

本发明的预制块节点接缝预留了凹槽，中间填入膨胀止水胶条，通过挤压连接，能达到可靠的防水效果。

本发明采用弧形窗户，视野更宽阔。

本发明建造周期短，拆装方便，且拆装成本低，能实现低损耗重复利用。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构原理图；

图2是本发明一个实施例的整体示意图；

图3是本发明的所述圆弧墙板示意图；

图4是本发明的所述锥弧墙板示意图；

图5是本发明左右相连两块墙板之间的连接结构示意图；

图6是本发明一种实施例的墙板与楼板的连接结构示意图；

图7是图6中墙板与楼板连接处的横剖面图；

图8是另一种实施例的墙板与楼板连接处的纵剖面图；

图9是本发明的墙板与隔墙的连接结构示意图；

图10是本发明的墙板与隔墙连接处的横剖面图。

在图中：

1-墙板；3-楼板；11-窗洞口；12-楼板安装槽；13-凹槽；14-螺杆孔；15-手孔洞；16-内螺纹套筒；21-隔墙；22-垫板；24-螺杆；25-螺栓；31-弧形螺杆；32-止水带；33-砂浆；41-型钢；42-螺杆；43-内螺纹套筒；81-水平缝；82-竖向缝；83-拼缝；100-建筑物；200-房间。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

一种拼装筒塔式建筑物，如图1和2所示，主要由多层楼层自下而上依次装配而成，相邻两层楼层之间形成水平缝82，其特征在于，每层楼层由多块弧形预制墙板1通过连接件拼接成环形；所述弧形预制墙板包括墙板本体，所述墙板本体具有内弧面和外弧面；所述墙板本体的内弧面的上下左右端部均开有多个孔，所述墙板本体的上下左右端面上均开有多个孔，所述墙板本体的内弧面上的孔与对应端面上的孔通过弧形通道连通。

如图5所示，左右两块弧形预制墙板之间通过弧形的连接螺杆相连；其中左边的弧形预制墙板位于右边的预制墙板的左侧，左边的弧形预制墙板右端部的孔和右边的预制墙板左端部的孔通过相应的弧形通道连通；所述连接螺杆横向穿过所述左边的弧形预制墙板的弧形通道和右边的预制墙板的弧形通道并将左右两块弧形预制墙板固定连接在一起。上下两块弧形预制墙板之间通过弧形的连接螺杆相连；其中上边的弧形预制墙板位于下边的预制墙板之上，上边的弧形预制墙板下端部的孔和下边的预制墙板上端部的孔通过相应的弧形通道连通；所述连接螺杆竖向穿过所述上边的弧形预制墙板的弧形通道和下边的预制墙板的弧形通道并将上下两块弧形预制墙板之上固定连接在一起。

由此实现了相邻两块预制墙板的连接，所述预制墙板的顶端与所述连接节点之间的内侧壁面上、预制墙板的顶部内侧壁上、以及预制墙板两端部的内侧壁上均设有手孔洞15，该手孔洞15通过弧形的螺杆孔14与对应的端面连通。通过弧形螺杆穿过相连两块预制墙板的弧形的螺杆孔14，然后通过螺栓锁紧，实现两块墙板的可靠连接。

如图3和4所示，所述弧形预制墙板包括墙板本体，所述墙板本体具有内弧面和外弧面；所述墙板本体的内弧面的上下左右端部开有多个孔，每个孔都与一个手孔洞15直接连通，以方便施工。所述墙板本体的上下左右端面上开有多个孔，所述墙板本体的内弧面上的孔与对应端面上的孔通过弧形通道连通。

如图3和4所示，所述墙板本体内预埋有多个内螺纹套筒16，该内螺纹套筒16与螺杆配合相连；所述螺杆的一部分相对墙板1内壁伸出并用于与隔墙固定相连。优选墙板本体的内弧面上的孔与手孔洞15直接连通。

如图3所示，为了提高防水效果，所述预制墙板的上下左右侧端面上开有通长的凹槽13，该凹槽13位于所述墙板本体上下左右端面的孔的外侧。凹槽13内放置膨胀止水条。

为了方便采光，所述预制墙板上开有窗洞口11。

为了实现相邻两块预制墙板的连接，所述预制墙板的顶端部的内侧壁面上、预制墙板的顶部内侧壁上、以及预制墙板两端部的内侧壁上均设有手孔洞15，该手孔洞15通过弧形的螺杆孔14与对应的端面连通。由此，通过弧形螺杆穿过相连两块预制墙板的弧形的螺杆孔14，然后通过螺栓锁紧，实现两块墙板的可靠连接。

如图5所示，左右相邻两块弧形墙板的对接端部的凹槽内设有膨胀止水带32，然后通过穿过对应弧形的螺杆孔14的弧形螺杆31和位于相应手孔洞15内的螺母将左右相邻两块弧形墙板固定在一起。连接完毕后，在相应手孔洞15内填充密封砂浆或密封胶即可。

如图1和2所示，本发明形成的建筑结构外墙由多块圆弧形或圆锥形预制墙板1通过弧形螺栓进行连接而成。预制板上根据需要开设门窗洞口11，且预留拉结螺栓的孔洞及手孔。预制板的四个端面留设凹槽13。多块预制墙板1左右、上下拼接，并通过弧形螺栓固定在一起，左右相邻两块墙板之间形成竖向缝81，上下相邻两块墙板之间形成水平缝81。其中竖向缝81和水平缝82内的凹槽内可以放入膨胀止水条，拼接完成后可以达到防水的目的。预制板的中上部分（楼板位置）设置搁置楼板系统的凹槽或预先预埋内螺纹套筒，楼板通过刚支撑搁置在凹槽中或者通过内螺纹套筒拧上角钢搁置刚支撑点。弧形预制墙板在需要拼装隔墙的位置也预埋内螺纹套筒，安装预制隔墙前拧入螺杆，墙板安装后通过螺栓拧紧使两片墙连接。墙板连接后所有的手孔洞都采用柔性砂浆或者塑料盖板封闭。

所述墙板本体的上端弧长与下端弧长等长，或墙板本体的上端弧长小于下端弧长。墙板本体的上端弧长小于下端弧长形成锥弧形预制墙板，这种预制板的建筑物更加稳固。为了方便采光，所述墙板本体上开有窗洞口11。

如图6所示，所述每层楼层内固定有相应的楼板3；该层楼层的弧形预制墙板1的顶部内侧壁上设有连接节点，该连接节点直接与楼板3的端部固定相连和/或与支撑所述楼板3的支撑元件的端部固定相连；所述连接节点设置在弧形预制墙板1的顶端下方。所述连接节点选自如下两种形式之一：

如图6和7所示，第一种结构形式的连接节点包括开设在弧形预制墙板1顶部内侧壁上凹槽12或盲孔；所述楼板3或支撑元件的端部伸入所述凹槽12或盲孔内并与所述弧形预制墙板1固定在一起；更优选地，所述凹槽12沿着所述弧形预制墙板1顶部内侧壁横向设置，所述支撑元件为型钢，所述型钢的上表面设有所述楼板3；所述型钢的端部插入所述凹槽12或盲孔内；更优选地所述弧形预制墙板1顶部预埋有内螺纹套筒，该内螺纹套筒与部分伸入所述凹槽12或盲孔的螺杆42固定相连，所述螺杆42的伸出部与所述型钢41固定相连。

由此，所述预制墙板1的顶部内侧壁上横向开有凹槽12。所述楼板3的端部伸入所述凹槽12内并与所述预制墙板1固定在一起。作为一种优选方案，楼板3由型钢41支撑；所述型钢的端部插入所述凹槽12内。所述预制墙板1顶部预埋有内螺纹套筒，该内螺纹套筒与部分伸入所述凹槽12或盲孔的螺杆42固定相连，所述螺杆42的伸出部与所述型钢41固定相连。作为一种替换方式，凹槽12由盲孔代替。

如图8所示，第二种结构形式的连接节点包括预埋在弧形预制墙板1顶部的多个内螺纹套筒，该内螺纹套筒上通过紧固件与角接件44的一边固定相连，该角接件44的另一边直接与楼板3的端部固定相连和/或与支撑所述楼板3的支撑元件的端部固定相连；优选所述支撑元件为型钢，所述型钢的上表面设有所述楼板3。

由此，所述预制墙板1的顶部内侧壁内预埋由多个内螺纹套筒16，该内螺纹套筒16上通过螺杆42与角接件44（优选为角钢）的一边固定相连，该角接件44的另一边直接与楼板3的端部固定相连。作为一种优选方案，楼板3由型钢41支撑；型钢41的上表面设有所述楼板3。

如图9和10所示，所述每层楼层内设有固定在楼板3和对应弧形预制墙板1上的隔墙21；所述弧形预制墙板1的墙板本体的内壁上设有两列竖向间隔布置的连接件；所述隔墙21的外端面上开有垂直于外端面向内延伸的连接孔，该连接孔与所述弧形预制墙板1的连接件配合相连；优选所述连接件的部分预埋在墙板本体内，该连接件的部分相对墙板本体的内壁面伸出形成伸出部；更有选所述连接件为预埋在弧形预制墙板1内且竖向间隔布置内螺纹套筒，该内螺纹套筒与相应的螺杆24配合相连；所述螺杆24的一部分相对墙板1内壁伸出并与隔墙21固定相连。

所述隔墙21的外端部的侧壁上开有与所述连接孔连通的手孔，所述连接件的伸出部穿过连接孔并与位于所述手孔内的紧固件固定相连；优选同一列的各手孔连通形成竖向设置的槽；

为了保证连接的可靠性，所述手孔内设有垫板22，所述紧固件通过垫板22和螺杆将所述墙板1和隔墙21可拆卸地固定连接在一起。

上述拼装筒塔式建筑物的施工方法，其包括如下步骤：

s1、工厂生产弧形预制墙板，施工现场根据要求做基础并提供平整的硬化场地，弧形预制墙板运至施工现场后在硬化场地上先放线，将弧形预制墙板吊装到设计位置，并临时固定；

s2、拼接第一层楼层，通过弧形螺杆穿过左右相邻两块弧形预制墙板对接的弧形通道内，并将左右相邻两块弧形固定连接在一起，直到第一层楼层形成整体的环形；

s3、在第一层楼层内安装楼板，将楼板周向固定在第一层楼层的弧形预制墙板的内壁面上；然后在楼板3上安装隔墙21，该隔墙21的外端部固定在弧形预制墙板的内壁面上；

s4、在第一层楼层顶端安装第二楼层，将第二楼层的各弧形预制墙板的底部的弧形通道与第一层楼层的各弧形预制墙板的顶部的弧形通道一一对应，通过相应的弧形螺杆穿过上下相邻两块弧形预制墙板对接的弧形通道内并将上下相邻两块弧形预制墙板固定在一起；

s5、重复s2-s4，直到所有楼层施工到设计高度。

本发明根据建筑设计，工厂生产弧形预制墙板(或者锥弧形预制墙板），弧形预制墙板按照要求留设螺杆洞、预留槽、防水凹槽、门窗洞口以及内螺纹套筒。施工现场只需要根据要求做基础提供平整的硬化场地，弧形预制墙板运至现场后在场地上先放线，在弧形预制墙板四周的防水凹槽内粘上膨胀止水带，采用符合要求的起重机械将墙板吊装到设计位置，并用临时固定。

墙板之间用弧形螺栓穿入墙板预留弧形孔，拧紧螺栓对拉将其连接拼装。外环拼装后根据设计要求在弧形墙板预留连接隔墙位置埋设的套筒处拧入螺杆，拧入螺杆后吊装隔墙，隔墙的预留孔洞穿入螺杆后用螺母拧紧使隔墙与弧形墙板连接。隔墙分区安装完毕后，在弧形墙预留的凹槽内卡入型钢并通过螺杆拧入凹槽内的内螺纹套筒进行固定，使型钢与外弧形墙形成三维的框架体。

型钢的设置可根据设计要求布置，布置不局限于之卡在弧形预制墙板的凹槽内，部分短的型钢也可以根据房间的平面布置固定在卡在弧形墙板上的型钢中间。型钢支撑体系建立完以后拼装钢楼梯或者木楼梯或者预制混凝土楼梯，楼梯的支撑点在支撑型钢和地面上。拼装楼梯的同时在型钢支撑上拼装楼板层，楼板层可以根据设计采用钢板、木楼板或者预制混凝土楼板。按照这个顺序依次安装下一层，一直施工到设计高度。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。