一种用于组成泳池屋顶的3D打印构件的制作方法

一种用于组成泳池屋顶的3d打印构件
技术领域
1.本实用新型属于泳池屋顶建造技术领域，特别涉及一种用于组成泳池屋顶的3d打印构件。


背景技术：

2.现有的泳池，有些有泳池屋顶；也有些没有泳池屋顶，直接空旷的裸露在室外；有泳池屋顶也分多种情况，一是：泳池上部修建有简易搭建的透明屋顶；二是：采用混凝土进行支撑，屋顶设有若干个透明玻璃；三是：直接将泳池的放入室内，采用封闭式的恒温系统，屋顶直接使用建筑屋顶。
3.还有一些大型泳池项目，例如：体育馆中的泳池屋顶，将泳池屋顶做成地标式建筑，这样的泳池屋顶漂亮、美观和造型独特，是一种异形结构，形状较为怪异和独特，一般可能由若干个曲面组成，具有一定的辨识度，具有标识作用。
4.所述泳池屋顶的异形建筑构件往往数量要求较少，因此单独开一个传统的玻璃钢模具制造成本较高；对于某些形状过于独特的构件，传统开模制造的方式难以制造，制造流程也比较繁琐；还可以直接采用3d打印技术直接打印出异形建筑构件，但是由于没有经过振实，因此其在结构强度上存在一些缺陷。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种用于组成泳池屋顶的3d打印构件；降低异形建筑构件成型难度，提高制作效率，降低制作成本，同时提高3d打印构件的强度。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于组成泳池屋顶的3d打印构件，包括3d打印构件本体；所述3d打印构件本体包括装设在外侧通过3d打印工艺制造的模壳层和装设在模壳层内部的构件内层，所述模壳层为半封闭的环状结构，所述模壳层内部设有用于浇筑构件内层的空腔；所述模壳层的表面设有不规则异形曲面；所述模壳层插设有横向布置的横向钢筋和纵向布置的纵向钢筋；所述横向钢筋和纵向钢筋穿过模壳层至空腔内部，使得浇筑成型的构件内层具有位置固定的横向钢筋和纵向钢筋。
7.作为优选的，所述横向钢筋和纵向钢筋通过焊接连接或者扎丝连接；使得横向钢筋和纵向钢筋在浇筑和振捣棒进行振实过程中不会发生偏移，与混凝土结合在一起进一步增强3d打印构件本体的强度。
8.作为优选的，所述3d打印构件本体为凸型结构、方形结构或者圆形结构；可以增强3d打印构件本体的连接方便性，还可以使得造型更加美观和特异。
9.作为优选的，所述3d打印构件本体侧边呈阶梯式形状，便于更好的与其他部件连接，增强整体的承载能力。
10.作为优选的，所述模壳层的厚度在10mm至30mm之间，具体的厚度数值可以根据3d打印的喷头大小以及浇筑构件内层所需的整体强度来决定。
11.作为优选的，所述3d打印构件本体为异形建筑构件，可以增强美感，便于识别和作为装饰部件。
12.作为优选的，所述3d打印构件本体的侧边包括与其他3d打印构件本体进行连接的连接部分和与其他3d打印构件本体不进行连接的非连接部分，所述连接部分的横向钢筋和纵向钢筋穿出模壳层，所述非连接部分的横向钢筋和纵向钢筋埋设在模壳层内部。
13.作为优选的，所述连接部分的横向钢筋和纵向钢筋上浇筑有后浇混凝土层；通过后浇混凝土层将不同的3d打印构件本体连接在一起，组成一个整体的泳池屋顶。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
15.1、本实用新型所述3d打印构件本体包括装设在外侧通过3d打印工艺制造的模壳层和装设在模壳层内部的构件内层，在制作过程中，首先，使用3d打印工艺制造的模壳层，在打印过程中，所述模壳层为半封闭的环状结构，内部设有空腔；其次，在模壳层打印过程中随着高度的增加依次插入横向布置的横向钢筋；再次，在横向钢筋上固定纵向布置的纵向钢筋；最后，在空腔内部浇筑构件内层，浇筑时应遵循少量多次的原则，以防模壳层爆模，同时在浇筑过程中可以适当用振捣棒进行振实，凝结后得到3d打印构件本体；这样完美的解决了在打印过程中横向钢筋和纵向钢筋不好放置的问题，使得横向钢筋和纵向钢筋具有固定的位置，同时内部的构件内层是采用普通浇筑结构，所以对于受力方面和纯浇筑件(即传统做法)相差不大；其兼具3d打印和纯浇筑件的优点；可以提高3d打印构件的强度使其接近纯浇筑件的强度。
16.2、本实用新型所述模壳层在3d打印过程中可以将表面设置成不规则异形曲面；使得最后成型的3d打印构件本体为异形建筑构件；可以解决外部造型的问题，降低外部成型的难度；提高制作效率，降低制作成本。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本实用新型提供的一种用于组成泳池屋顶的3d打印构件的结构示意图；
19.图2是本实用新型提供的模壳层的结构示意图；
20.图3是本实用新型提供的横向钢筋和纵向钢筋固定在一起的结构示意图；
21.图4是本实用新型提供的3d打印构件本体之间相互连接的剖视图；
22.图5是本实用新型提供的泳池屋顶的结构示意图；
23.图6是本实用新型提供的泳池屋顶的分解示意图；
24.图7是图6中a处的放大示意图。
25.在图中包括有：
26.2、3d打印构件本体；21、模壳层；22、构件内层；23、空腔；41、横向钢筋；42、纵向钢筋；5、后浇混凝土层；6、泳池屋顶。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型本实施方式中的附图，对本实用新型本实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的本实施方式是本实用新型的一种实施方式，而不是全部的本实施方式。基于本实用新型中的本实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他本实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
28.请参考图1至图7，本实用新型提供了一种用于组成泳池屋顶的3d打印构件。
29.通过3d打印工艺制造预制构件具有两种成型方式；
30.第一种成型方式：直接利用喷头直接将复杂的预制构件打印出来，在预制构件打印过程中，可以一边打印一边加入钢筋，打印出的预制构件构造复杂并具有一定强度；但是存在的缺陷是：制造出的预制构件强度比纯浇筑件的强度较低，只能用于外观造型，不能用于承受载荷，具有较强的局限性，适用范围较小。
31.第二种成型方式：首先，使用3d打印工艺制造的模壳层21，在打印过程中，所述模壳层21为半封闭的环状结构，内部设有空腔23，如图2所示；其次，在模壳层21打印过程中随着高度的增加依次插入横向布置的横向钢筋41；再次，在横向钢筋41上固定纵向布置的纵向钢筋42，如图3所示；最后，在空腔23内部浇筑构件内层22，浇筑时应遵循少量多次的原则，以防模壳层21爆模，同时在浇筑过程中可以适当用振捣棒进行振实，凝结后得到3d打印构件本体2；制作出的3d打印构件本体2可以避免通过第一种成型方式制造出预制构件的缺陷，其中作为主体的构件内层22仍旧是浇筑工艺，所以对于受力方面和纯浇筑件(即传统做法)相差不大；还兼具3d打印和纯浇筑件的优点；可以降低施工难度，提高施工效率，并且预制构件还使用3d打印工艺制造，由于3d打印工艺制造具有制造复杂构件的优势，使得整体的建造成本降低。
32.综上所述，无论是哪种3d打印成型工艺，都是利用3d打印原理制造出预制构件，属于可以提前制造、同时制造和模块化制造，可以缩短施工工时，提高施工效率，降低建造成本。
33.如图1所示，所述3d打印构件，包括3d打印构件本体2；如图4所示，所述3d打印构件本体2包括装设在外侧通过3d打印工艺制造的模壳层21和装设在模壳层21内部的构件内层22，如图2所示，所述模壳层21为半封闭的环状结构，所述模壳层21内部设有用于浇筑构件内层22的空腔23；所述模壳层21的表面设有不规则异形曲面；在附图中，只能用曲面或者多线条进行表示结构复杂和异形；所述3d打印构件本体2为异形建筑构件。
34.如图3所示，所述模壳层21插设有横向布置的横向钢筋41和纵向布置的纵向钢筋42；所述横向钢筋41和纵向钢筋42穿过模壳层21至空腔23内部，使得浇筑成型的构件内层22具有位置固定的横向钢筋41和纵向钢筋42；采用上述结构就完美的解决了在打印过程中横向钢筋41和纵向钢筋42不好放置和固定的问题，使得横向钢筋41和纵向钢筋42具有确定的、固定位置，同时内部的构件内层22是采用普通浇筑结构，所以对于受力方面和纯浇筑件(即传统做法)相差不大；其兼具3d打印和纯浇筑件的优点；可以提高3d打印构件的强度使其接近纯浇筑件的强度。
35.进一步的，所述横向钢筋41和纵向钢筋42通过焊接连接或者扎丝连接；使得横向钢筋41和纵向钢筋42在浇筑和振捣棒进行振实过程中不会发生偏移，与混凝土结合在一起增强3d打印构件本体2的强度。
36.如图6所示，在图中展示了3d打印构件本体2为方形结构或者为凸型结构；进一步的，在其他实施例中，所述3d打印构件本体2还可以为圆形结构；使得造型更加美观和特异；在本实施例中，并不对所述3d打印构件本体2的形状进行限制。
37.如图1所示，所述3d打印构件本体2的侧边平整的，但是为了更好的与其他部件连接，增强整体的承载能力，如图4所示，所述3d打印构件本体2的侧边还可以呈阶梯式形状；所述后浇混凝土层5呈与连接处相配的阶梯式形状。
38.如图3所示，成型的模壳层21的厚度在10mm至30mm之间；所述模壳层21的厚度可以根据3d打印的喷头大小以及浇筑构件内层22所需的强度来决定。
39.如图5所示，所述泳池屋顶6的整体俯视图，所述泳池屋顶6为3d打印构件本体2拼接而成；如图7所示，所述3d打印构件本体2的侧边包括与其他3d打印构件本体2进行连接的连接部分和与其他3d打印构件本体2不进行连接的非连接部分，所述连接部分的横向钢筋41和纵向钢筋42穿出模壳层21，所述非连接部分的横向钢筋41和纵向钢筋42埋设在模壳层21内部。
40.进一步的，所述连接部分的横向钢筋41和纵向钢筋42与其他相邻需要进行连接的横向钢筋41和纵向钢筋42可以通过焊接连接、机械套筒连接或者灌浆套筒连接在一起；这样可以使得横向钢筋41和纵向钢筋42连接更加紧密和牢靠，增加承载能力；最后在连接部分的横向钢筋41和纵向钢筋42上浇筑有后浇混凝土层5；通过后浇混凝土层5将不同的3d打印构件本体2连接在一起，组成一个整体的泳池屋顶6。
41.上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。