建造单一浇注混凝土建造模块化建筑物的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及使用单一浇注混凝土预成品模块来建造建筑物，尤其涉及使用在工厂中形成的这类单一浇注混凝土预修整预浇注模块化组件来建造高层建筑物和低高度的建筑物。
【背景技术】
[0002]劳动密集型建筑物建造工艺所面临的挑战是全球范围内发展在工厂建造的(预加工/预修整的)住宅的原因，在此基础上提出模块化建造的理念。
[0003]在20世纪90年代，人们看到了发达国家例如美国、日本和欧洲的一些地区率先在这个领域提出很多解决方案。在21世纪前十年中期，模块化建筑物/住宅在这些地方变成普遍的现象，在该领域中几乎100%的竞争者提供重量轻的建筑物解决方案，这些方案提供重量轻的传统优点，即DIY(自己动手)、运输方便、抗震效果好等。
[0004]利用模块化的建造理念，设计的建筑物被分解成大小可运输的模块，然后通过设计/组装用于整个模块的单一连续成形装置(模具)(类似于浇铸塑料制品的模子)，在工厂中根据其横截面浇注所述模块。一旦浇注后，整个块体硬化为楼板、柱、梁和墙体的一个单一融合组合件，这与传统建造方法不同，在传统建造方法中，这些构件中的每一个按顺序在不同的时间被浇注和硬化，从而耗费更多时间。然后，在工厂内根据客户的需求对这类硬化骨架的内饰和外观进行修整，然后将其运送到现场进行架设和调试。
[0005]这些预修整的(不是预加工的)模块全部通过拖挂式卡车运送到现场，所述模块在现场被彼此固定在铺砌用于该目的的规则柱基/地基上，并且使用混凝土浇筑在这些模块之间以使其结合在一起，以便如同快完工的建筑物一样矗立。修整接合断面的平衡作业、涂抹最后的颜色涂层、电气和其他电缆等的端接也在现场完成。
[0006]作为现有技术，国际专利申请W001/90499描述了一种建造模块化高层建筑物的方法，其中在地平面上形成可形成建筑物某一楼层的一部分的预制模块，并将其提升到待安装楼层上的适当位置处。预制模块的大部分修整和检验工作在地平面上进行，并且一旦在建筑物楼层上放置就位，这些预制模块就通过混凝土浇筑和其他加强构件来固定。
[0007]然而，在当前的模块化建造领域中存在以下缺点。具体来说，由于模块需要在工厂制造并被运送到现场，因此模块化建造的建筑物的成本比常规砌筑方案的成本更高。此外，在目前的模块化建造工艺中，大量木材被用于制造浇注混凝土模块的模具，或者木材多次被用作关键的结构组件，这相对于常规的水泥混凝土建造方法来说不是那么环保。此外，在模块化建造建筑物中，通过在预加工模块之间简单地浇筑普通混凝土，预加工模块被彼此固定在规则柱基上并彼此整合在一起，从而使得它们本质上是脆弱的，因此需要被加强以应对自然力量例如地震和飓风。最重要的是，由于模块化建造的建筑物具有重量非常轻的性质，因此即使在今天，世界上的发展中经济体/欠发达经济体中也不存在大众接受。
【发明内容】
[0008]有鉴于此，这一理念的发明人所面临的问题是说服尤其在南亚的潜在客户接受轻质预加工方案以及按照他们的要求所缺乏的坚固性和强度。
[0009]然后特意创新用于处理此类问题的这一方案在下面的章节中提前讨论并且被称用于模块化建筑物的单一浇注混凝土建造(SINGLE CAST CONCRETE CONSTRUCT1N，S3C)技术。
[0010]S3C技术是一种在工厂内通过浇注水泥混凝土模块作为单一融合水泥混凝土结构的制造“建筑模块”的方法，然后根据需要在该结构的内侧和外侧上进行内饰和外饰修整。
[0011]该方法允许在工厂内制造建筑物且同时进行现场的地面平整/地基作业。一旦完成，包括一个单一建筑物的所有模块都被运送到现场，然后它们被并排或上下叠置地排布且彼此融合/粘结，同时确保模块连接接头的100%配对，就像常规建造所发生的一样，通过在两个模块之间浇注混凝土覆盖层将其彼此牢牢粘合，其中楼板被粘合到柱而柱被粘合到梁等。
[0012]根据本发明的一个实施例，其提供一种构建单一浇注混凝土建造模块化建筑物的方法，其包括:与某些其他模块化建筑公司可能使用的其他选项不同，通过使用单一浇注单点混凝土浇筑方法在工厂内制造预浇注模块，该预浇注模块定义一层建筑物的多个部分；将预浇注模块从工厂运送到施工现场；用创新的模块间接合结构组装预浇注模块；以及在相邻模块之间浇筑水泥砂浆，以将相邻模块彼此紧紧粘合在一起，其中制造预浇注模块包括用通用模板(shuttering)固定装置建立用于一个模块中的所有结构的整体模具，并且仅从一点将浇注材料浇筑到模具中，使得模块的所有部分被一起融合成一个单一的整合工件。
[0013]在优选示例中，模块间接合结构包括在相邻模块上形成拼图式装配的一对互补特征件。
[0014]在优选示例中，制造预浇注模块进一步包括加工内部钢结构并在浇筑浇注材料之前将内部钢结构布置在模具内。
[0015]在优选示例中，当所述模块在所述工厂内制造时，所述模块同时被预修整。
[0016]在优选示例中，模块间接合结构被设置在顶部模块和底部模块的立柱的端部处并且使顶部模块和底部模块垂直对称地对准。
[0017]在优选示例中，该方法进一步包括在施工现场执行地基作业的初步步骤。
[0018]在优选示例中，该方法进一步包括在浇注混凝土之前以精确的形式设置电线和管道连接。
[0019]在优选示例中，组装预浇注模块包括以并排的方式布置预浇注模块以创建联排别墅，或者以叠置的方式创建高层建筑物。
[0020]本发明的有益效果如下:
[0021]1.更快的工艺一单一浇注混凝土成型减少了接合、融合构件等所需要的时间。在工厂进行内饰和外饰的预修整作业进一步节约了在现场所需要的大量时间。
[0022]2.坚固的建造——单一浇注模制件带来强大而坚固的建筑设计。同时存在无裂纹、无线路突出、易于铺设瓷砖地板、涂漆等优点。
[0023]3.防漏——单一浇注模制件消除了泄漏的可能性，无论是水还是声音的泄漏。
[0024]4.耐运输-坚固的建造结构意味着由于运输颠簸等对模块造成的影响较小。
[0025]5.简化的现场作业一连接细节设计使得在现场粘结两个或更多个模块在很大程度上被简化，从而导致更快的交付以及在现场的较少人力需求等。
[0026]6.在现场的工人安全——由于大多数作业是在受控工厂环境中的地平面上完成的，因此与高空作业的劳动者/工人的高层施工相关的风险和危害在很大程度上被降低。
[0027]7.相同模板材料的无限设计——该设计可以导致在工厂的成本有效的制造工艺。独特的设计允许使用相同的模板构件来浇注任何类型的模块组合。因此，在固定装置和钢模板方面的投资是受控的，从而产生较低的生产费用，这对客户意味着较低的最终成本。
[0028]8.绿色建筑理念——使用废料如粉煤灰和石膏粉作为原材料使得S3C模块化建筑成就环境友好的绿色理念。
[0029]9.带有用户手册的住宅——工厂制造/组装需要为每个住宅/建筑的每个模块合理规划管道和布线系统的详细工程图纸。当向客户交付时，所创建用以帮助生产的这类工程图纸可以作为该单元的适当用户手册。正由于此，故障隔离和维护变得相对容易。
[0030]10.成本效益一不同于其他轻质建造选项，AAC/泡沫混凝土等表现出比木材、柚木、纤维板、基于MgO的SIP板、预制钢结构建筑等要便宜得多。由于苦累的内饰和外饰修整作业在工厂完成并且只有最后的涂漆作业在现场完成，这也在很大程度上降低了现场的人工成本。
[0031]11.增强和稳定的品质建筑一由于模块在工厂内建造，赋予其很多精确性，否贝1J，在现场的劳动者通过不受控的程序很难达到这种精确性。这产生可以看得见的具有更好修整、美学、对准等更好质量的建筑。
【附图说明】
[0032]包括的附图提供对本发明的进一步理解，其被并入并构成本说明书的一部分，这些附图与说明书一起阐明本发明的实施例并且用于解释本发明的目的、优点和原理。
[0033]在附图中，
[0034]图1是示出根据本发明建造的高层建筑物的示意图；
[0035]图2A是示出图1建筑物的示例性楼层布局的楼层平面图；
[0036]图2B示出对应于图2A的重新排列布局的设计模块；
[0037]图3是示出组装和拆卸形式的联排别墅的示意图；
[0038]图4是示出建筑物模块的内部钢结构的示意图，其中(1)是底框架，(2)是顶框架，以及(3)是前壁框架；
[0039]图5以俯视图横截面的形式示出包围嵌入