CN108868141B - 超高层建筑3d打印装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超高层建筑3D打印装置及方法，属于建筑施工技术领域。3D打印装置包括导轨组件、交替爬升式3D打印组件、导轨提升组件、物料提升组件；导轨组件包括核心导轨、伸缩式附着连接件、外围导轨、紧固式附着连接件；交替爬升式3D打印组件包括提升框架一、打印头导向机构、3D打印头；导轨提升组件包括通过核心提升驱动制动二、外围提升驱动制动二固定在核心导轨、外围导轨上的提升框架二。超高层建筑3D打印方法，包括利用交替爬升式3D打印组件同步打印超高层建筑的核心筒和外框架，利用物料提升组件吊装钢梁和压型钢板，利用交替爬升式3D打印组件打印楼层板，通过导轨提升组件交替爬升拓展打印范围。

Description

超高层建筑3D打印装置及方法

技术领域

本发明涉及一种超高层建筑3D打印装置及方法，属于建筑施工技术领域。

背景技术

传统建筑业的机械化和自动化程度较低，其发展迫切需要转型升级。随着3D打印技术的发展并逐渐成熟，该技术将给劳动力密集型的建筑业带来技术革新。建筑3D打印技术具有机械化自动化程度高、一次成型、建筑耗材和工艺损耗少等特点，是实现建筑业转型升级的一种重要手段，是解决建筑高效、安全、数字化、自动化、智能化建造的有效途径，其研究已成为建筑业的发展趋势。

3D打印技术的应用已逐渐从打印建造低层、多层建（构）筑物向打印中高层建（构）筑物转变。现有超高层或高层建（构）筑物3D打印装置在打印建造过程中，为了适应高度方向上扩展打印，通常是附着于核心筒外立面上。目前，设置于核心筒外立面上的3D打印装置，横向扩展有限，仅能用于打印核心筒及内部结构，仍无法实现对诸如框架柱、楼板等核心筒外部结构的建造。因此，提出一种同时适用于超高或高层建（构）筑物核心筒和外围框架的自动化建造装置及方法，具有重要的理论和现实意义。

发明内容

本发明提供了一种超高层建筑3D打印装置及方法，用于解决现有的3D打印装置存在的无法同时打印核心筒和核心筒外框架的问题。

为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：

一种超高层建筑3D打印装置，包括：

导轨组件，包括核心导轨、伸缩式附着连接件、外围导轨、紧固式附着连接件，所述伸缩式附着连接件设置于超高层建筑核心筒内并水平设置，通过伸缩机构实现与核心筒内壁的固定和分离；所述核心导轨竖直设置于所述核心筒内且底部与所述伸缩式附着连接件固定连接，所述外围导轨通过所述紧固式附着连接件固定在超高层建筑的外框架上，所述紧固式附着连接件与外框架之间可拆卸连接；

交替爬升式3D打印组件，包括提升框架一、固定在所述提升框架一上的打印头导向机构、固定在所述打印头导向机构上的3D打印头；所述提升框架一分别通过核心提升驱动制动一、外围提升驱动制动一固定在所述核心导轨、外围导轨上并可沿所述核心导轨、外围导轨上下移动；

导轨提升组件，包括提升框架二，所述提升框架二分别通过核心提升驱动制动二、外围提升驱动制动二固定在所述核心导轨、外围导轨上，并可沿所述核心导轨、外围导轨上下移动；以及，

物料提升组件，固定在所述提升框架二上。

优选为，所述打印头导向机构包括固定在所述提升框架一上的导向框架、若干固定在所述导向框架上的导轨横梁，以及固定在所述导轨横梁上的提升轨道梁，所述3D打印头固定在所述提升轨道梁上；所述导轨横梁的两端分别通过水平驱动制动固定在所述导向框架的轨道上；所述提升轨道梁通过双向驱动制动固定在所述导轨横梁上。

优选为，所述3D打印头包括打印头大臂、打印头小臂、喷头杆和材料喷头，所述打印头大臂通过水平面旋转驱动制动固定在所述提升轨道梁的底部端头，所述打印头小臂通过旋转机构一与所述打印头大臂铰接，所述喷头杆通过旋转机构二与所述打印头小臂铰接，所述材料喷头固定在所述喷头杆上。

优选为，所述打印头大臂、打印头小臂、喷头杆均采用伸缩式结构。

优选为，所述物料提升组件物料包括导轨式起重机构和塔式起重机构。

优选为，在所述提升框架一的外侧还设置有施工及设备维护平台，包括由水平梁、竖向柱组成的框架结构，以及铺设在所述框架结构上的底板。

相应地，本发明还提供了一种超高层建筑3D打印方法，包括：

步骤一：利用所述的超高层建筑3D打印装置的交替爬升式3D打印组件同步打印超高层建筑的核心筒和外框架；

步骤二：待超高层建筑的核心筒和外框架打印至楼层板高度时，利用超高层建筑3D打印装置的物料提升组件吊装钢梁和压型钢板；

步骤三：利用超高层建筑3D打印装置的交替爬升式3D打印组件打印楼层板，并重复步骤一至步骤三，完成超高层建筑物自下而上施工；

步骤四：待超高层建筑的核心筒和外框架在高度方向超过交替爬升式3D打印组件的竖向作业范围，通过导轨提升组件，使核心导轨和外围导轨交替爬升并固定，拓展3D打印头的竖向打印范围，然后重复步骤一至步骤四，直至超高层建筑物的核心筒、外框架、楼层板均打印完毕。

优选为，步骤一中，同步打印超高层建筑的核心筒和外框架，具体包括：

（1）通过控制指令启动核心提升驱动制动一和外围提升驱动制动一，带动提升框架一分别沿着核心导轨和外围导轨外壁滑动并制动，使3D打印头提升至预定高度；

（2）启动水平驱动制动，实现导轨横梁沿着导向框架水平方向作直线运动并制动，启动双向驱动制动带动3D打印头沿着导轨横梁作直线运动并制动，并使提升轨道梁在竖直方向作直线运动并制动，控制3D打印头喷射建筑材料实现超高层建筑的核心筒和外框架自下向上逐层向上打印。

优选为，同步打印超高层建筑的核心筒和外框架，还包括：

（3）待被打印核心筒和外框架超过3D打印头的作业范围时，启动水平面旋转驱动制动、旋转机构一、旋转机构二，分别实现打印头大臂转动制动、打印头小臂转动制动、喷头杆转动制动，并控制打印头大臂、打印头小臂、喷头杆的伸缩长度，实现核心筒和外框架的扩展打印。

优选为，步骤四中，通过导轨提升组件，使核心导轨和外围导轨交替爬升并固定，具体包括：

（1）通过控制指令，使核心提升驱动制动二进行制动，提升框架二支撑于核心导轨上，松开紧固式附着连接件使外围导轨与立柱分离，启动外围提升驱动制动二，使外围导轨沿着外围导轨向上滑移至需要高度，然后使外围提升驱动制动二制动并旋紧紧固式附着连接件使外围导轨与立柱固定；

（2）通过控制指令，使外围提升驱动制动二进行制动，提升框架二通固定在外围导轨上，松开伸缩式附着连接件，使核心导轨与核心筒内壁分离，启动核心提升驱动制动二，使核心导轨沿着核心导轨向上滑移至需要高度，然后使核心提升驱动制动二制动并使伸缩式附着连接件固定在核心筒内壁上。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

所述超高层建筑3D打印装置的提升框架一通过核心提升驱动制动一、外围提升驱动制动一固定在核心导轨、外围导轨上，从而使3D打印头的作业范围覆盖核心筒及外框架，所述物料提升装置配合交替爬升式3D打印组件可实现核心筒、外框架、楼层板的自动化打印，导轨提升组件可拓展3D打印头的作业范围；

本实施例提供的超高层建筑3D方法，通过交替爬升式3D打印组件进行核心筒、外框架、楼层板的混凝土打印施工，利用物料提升组件实现钢梁、压型钢板、物料的提升，利用导轨提升组件实现核心导轨和外围导轨的交替爬升、拓展3D打印头的作业范围，实现了超高层建筑物的核心筒、外框架、楼层板的自动化一体建造，具有自动化程度高、施工效率高、安全可靠、节能环保的优点。

附图说明

图1为本发明一实施例中的超高层建筑3D打印装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例中的超高层建筑3D打印装置的立面图；

图3为本发明一实施例提供的交替爬升式3D打印组件的结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的3D打印头的结构示意图；

图5至图8为本发明另一实施例提供的超高层建筑3D打印方法的示意图。

图中标号如下：

100-导轨组件；110-核心导轨；120-伸缩式附着连接件；130-外围导轨；140-紧固式附着连接件；

200-交替爬升式3D打印组件；210-提升框架一；220-核心提升驱动制动一；230-外围提升驱动制动一；240-导向框架；250-水平驱动制动；260-导轨横梁；270-双向驱动制动；280-提升轨道梁；290-3D打印头；291-水平面旋转驱动制动；292-打印头大臂；293-旋转机构一；294-打印头小臂；295-旋转机构二；296-喷头杆；297-材料喷头；298-材料接口；

300-施工及设备维护平台；

400-导轨提升组件，410-提升框架二；420-核心提升驱动制动二；430-外围提升驱动制动二；

500-物料提升组件；510-导轨式起重机构；520-塔式起重机构520；

600-超高层建筑；610-核心筒；620-外框架；630-楼层板；640-钢梁。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的超高层建筑3D打印装置及方法作进一步详细说明。结合下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

结合图1和图2所示，超高层建筑600包括位于中间的核心筒610和位于核心筒610外围的外框架620，外框架620包括立柱和水平梁（未示出），在标准楼层的高度，还设置有钢梁640，钢梁640上铺设压型钢板（未示出），然后浇筑混凝土形成楼层板630。本发明提供的超高层建筑3D打印装置可用于打印核心筒610、外框架620、楼层板630，并可用于安装钢梁640和压型钢板，从而实现超高层建筑600的一体打印。

本实施例提供的超高层建筑3D打印装置，包括导轨组件100、交替爬升式3D打印组件200、导轨提升组件400、物料提升组件500。

其中，导轨组件100包括核心导轨110、伸缩式附着连接件120、外围导轨130、紧固式附着连接件140。所述伸缩式附着连接件120设置于超高层建筑600核心筒610内并水平设置，通过伸缩机构实现与核心筒610内壁的固定和分离，作为举例，伸缩式附着连接件120包括水平横梁以及固定在水平横梁两端的两个伸缩式支撑腿，核心筒610的内墙壁上设置有槽孔或牛腿，伸缩式支撑腿伸出并固定在槽孔中（或牛腿上），伸缩式支撑腿缩回可实现伸缩式附着连接件120与核心筒610的分离，其中伸缩式支撑腿可采用液压结构，实现自动控制。核心导轨110位于核心筒610内且竖直设置，底部固定在伸缩式附着连接件120。外围导轨130竖直设置，并通过所述紧固式附着连接件140固定在超高层建筑600的外框架620上，通常外框架620包括立柱和水平梁，外围导轨130通过紧固式附着连接件140环箍在立柱上，紧固式附着连接件140可为环形抱箍或C型抱箍。导轨组件100包括多根核心导轨110和外围导轨130，用于支撑交替爬升式3D打印组件200的提升框架一210以及导轨提升组件400的提升框架二410，图1中展示了在核心筒610四个角外侧的4根立柱上设置有外围导轨130。外围导轨130的个数可根据立柱的数量确定，核心导轨110的数量可根据核心筒610宫格数和宫格大小确定。

其中，如图3所示，交替爬升式3D打印组件200包括提升框架一210、固定在所述提升框架一210上的打印头导向机构（未标示）、固定在所述打印头导向机构上的3D打印头290；所述提升框架一210分别通过核心提升驱动制动一220、外围提升驱动制动一230固定在所述核心导轨110、外围导轨130上并可沿所述核心导轨110、外围导轨130上下移动。其中，打印头导向机构包括固定在所述提升框架一210上的导向框架240、若干固定在所述导向框架240上的导轨横梁260，以及固定在所述导轨横梁260上的提升轨道梁280，所述3D打印头290固定在所述提升轨道梁280上；所述导轨横梁260的两端分别通过水平驱动制动250固定在所述导向框架240上；所述提升轨道梁280通过双向驱动制动270固定在所述导轨横梁260上。导向框架240固定在提升框架一210上，由若干水平梁和导轨（未示出）组成，导轨固定在水平梁上、用于支撑导轨横梁260并为导轨横梁260提供运行轨道。导轨横梁260的两端通过水平驱动制动250固定在导向框架240上，具体固定在导向框架240的导轨上，可在导向框架240上沿垂直于导轨横梁260的方向水平移动。提升轨道梁280通过双向驱动制动270安装在导轨横梁260上，通过双向驱动制动270可实现上下移动及沿导轨横梁260方向移动。3D打印头290安装在提升轨道梁280的底部。交替爬升式3D打印组件200的工作方式为：通过核心提升驱动制动一220、外围提升驱动制动一230使提升框架一210沿核心导轨110、外围导轨130上下方向移动（大幅度提升），通过水平驱动制动250可实现导轨横梁260的水平方向移动（水平Y方向，即与导轨横梁260垂直方向），通过双向驱动制动270可实现提升轨道梁280实现水平方向移动（水平X方向，即沿导轨横梁260方向）及上下移动（小幅度提升），从而实现3D打印头290在三维空间内多方向移动。

作为举例，3D打印头290包括打印头大臂292、打印头小臂294、喷头杆296、材料喷头297，其中，打印头大臂292通过水平面旋转驱动制动291固定在提升轨道梁280的底部端头，打印头小臂294通过旋转机构一293与打印头大臂292铰接，喷头杆296通过旋转机构二295与打印头小臂294铰接，材料喷头297固定在喷头杆296上。在打印头小臂294上设置有材料接口298，用于输入3D打印材料，当然材料接口298也可以设置在3D打印头290的其它部位。优选的实施方式为，打印头大臂292、打印头小臂294、喷头杆296均采用伸缩式结构，从而实现材料喷头297在一定的三维空间内实现精确移动。

导轨提升组件400用于核心导轨110和外围导轨130的交替爬升，包括提升框架二410，提升框架二410为若干水平梁、纵梁组成的框架式结构，分别通过核心提升驱动制动二420、外围提升驱动制动二430固定在核心导轨110、外围导轨130上，并可沿所述核心导轨110、外围导轨130上下移动。核心导轨110和外围导轨130的交替爬升的工作原理为：当提升框架二410通过核心提升驱动制动二420固定在核心导轨110上时，松开紧固式附着连接件140使外围导轨130与立柱分离，启动外围提升驱动制动二430，使外围导轨130沿着立柱向上滑移至需要高度，然后使外围提升驱动制动二430制动并旋紧紧固式附着连接件140，使外围导轨130与立柱固定；当提升框架二410通过外围提升驱动制动二430固定在外围导轨130上时，松开伸缩式附着连接件120，使核心导轨110与核心筒610内壁分离，启动核心提升驱动制动二420，使核心导轨110沿着核心导轨110向上滑移至需要高度，然后使核心提升驱动制动二420制动并使伸缩式附着连接件120固定在核心筒610内壁上。

物料提升组件500用于提升施工中需要的建筑构件、设备、材料等，结合图1和图2所示，物料提升组件500为起重机构，优选为，包括导轨式起重机构510和塔式起重机构520。作为举例，导轨式起重机构510包括设置在提升框架二410上的水平导轨梁以及可沿水平导轨运动的起重机一，水平导轨梁通过两端的水平驱动制动250固定在提升框架二410上，并可沿垂直于水平导轨梁的方向移动，起重机一在水平导轨梁可移动的范围内作业；塔式起重机构520包括塔架、臂架和起重机二，塔式起重机构520在臂架的覆盖范围内作业，因此，设置塔式起重机构520可以通过臂架扩展起重机二覆盖的工作范围，同时，导轨式起重机构510和塔式起重机构520的配合使用，也可以使物料吊装更加方便。

优选的实施方式为，在交替爬升式3D打印组件200的提升框架一210的外侧还设置有施工及设备维护平台300，施工及设备维护平台300主要由水平梁、竖向柱及底板组成（图中未标出），可供施工构件的存储以及为交替爬升式3D打印组件200维护提供作业平台。

实施例二

本实施例提供了一种超高层建筑3D打印方法，下面参照图5至图8并结合图1至图4对该3D打印方法作进一步介绍。该3D打印方法包括如下步骤：

步骤一：如图5所示，利用实施例一中的超高层建筑3D打印装置的交替爬升式3D打印组件200同步打印超高层建筑600的核心筒610和外框架620。具体可包括如下步骤：

（1）通过控制指令启动核心提升驱动制动一220和外围提升驱动制动一230，带动提升框架一210分别沿着核心导轨110和外围导轨130外壁滑动并制动，使3D打印头290提升至预定高度；

（2）启动水平驱动制动250，实现导轨横梁260沿着导向框架240水平方向作直线运动并制动，启动双向驱动制动270带动3D打印头290沿着导轨横梁260作直线运动并制动，并使提升轨道梁280在竖直方向作直线运动并制动，控制3D打印头290喷射建筑材料实现超高层建筑600的核心筒610和外框架620自下向上逐层向上打印。

在3D打印头290的打印头大臂292、打印头小臂294、喷头杆296均采用伸缩式结构时，优选为的实施方式为，还包括：（3）待被打印核心筒610和外框架620超过3D打印头290的作业范围时，启动水平面旋转驱动制动291、旋转机构一293、旋转机构二295，分别实现打印头大臂292转动制动、打印头小臂294转动制动、喷头杆296转动制动，并控制打印头大臂292、打印头小臂294、喷头杆296的伸缩长度，实现核心筒610和外框架620的扩展打印。

步骤二：如图6所示，待超高层建筑600的核心筒610和外框架620打印至楼层板630高度时，利用超高层建筑3D打印装置的物料提升组件500吊装钢梁640和压型钢板。具体包括：

（1）待超高层建筑600的核心筒610和外框架620打印至楼层板630高度时，通过控制指令启动核心提升驱动制动二420和外围提升驱动制动二430，带动提升框架二410分别沿着核心导轨110和外围导轨130外壁滑动并制动；

（2）通过物料提升组件500起吊钢梁640并安装就位，然后起吊压型钢板安装就位。

步骤三：利用超高层建筑3D打印装置的交替爬升式3D打印组件200打印楼层板630，并重复步骤一至步骤三，完成超高层建筑600物自下而上施工。楼层板630的打印方法与核心筒610和外框架620的打印方法原理类似，不再赘述。

步骤四：待超高层建筑600的核心筒610和外框架620在高度方向超过交替爬升式3D打印组件200的竖向作业范围，通过导轨提升组件400，使核心导轨110和外围导轨130交替爬升并固定，拓展3D打印头290的竖向打印范围，然后重复步骤一至步骤四，直至超高层建筑600物的核心筒610、外框架620、楼层板630均打印完毕。通过导轨提升组件400，使核心导轨110和外围导轨130交替爬升并固定，具体包括：

（1）通过控制指令，使核心提升驱动制动二420进行制动，提升框架二410支撑于核心导轨110上，松开紧固式附着连接件140使外围导轨130与立柱分离，启动外围提升驱动制动二430，使外围导轨130沿着外框架620的立柱向上滑移至需要高度，然后使外围提升驱动制动二430制动并旋紧紧固式附着连接件140使外围导轨130与立柱固定；

（2）通过控制指令，使外围提升驱动制动二430进行制动，提升框架二410通固定在外围导轨130上，松开伸缩式附着连接件120，使核心导轨110与核心筒610内壁分离，启动核心提升驱动制动二420，使核心导轨110沿着核心导轨110向上滑移至需要高度，然后使核心提升驱动制动二420制动并使伸缩式附着连接件120固定在核心筒610内壁上。

本实施例提供的超高层建筑3D打印方法，通过交替爬升式3D打印组件200进行核心筒610、外框架620、楼层板630的混凝土打印施工，利用物料提升组件500实现钢梁640、压型钢板、物料的提升，利用导轨提升组件400实现核心导轨110和外围导轨130的交替爬升、拓展3D打印头290的作业范围，实现了超高层建筑600物的核心筒610、外框架620、楼层板630的自动化一体建造，具有自动化程度高、施工效率高、安全可靠、节能环保的优点。

需要说明的是，本发明实施例一、实施例二中的驱动制动（如核心提升驱动制动一220；外围提升驱动制动一230、水平驱动制动250、双向驱动制动270、核心提升驱动制动二420、外围提升驱动制动二430等）都连接有动力控制系统，由于动力控制系统为现有技术，不作赘述。驱动制动是包括驱动装置和制动装置，其结构也是现有技术，对其结构不做详细描述。同样，旋转机构一、旋转机构二也与动力控制系统连接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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 (10)

1.一种超高层建筑3D打印装置，其特征在于，包括：

导轨组件，包括核心导轨、伸缩式附着连接件、外围导轨、紧固式附着连接件，所述伸缩式附着连接件设置于超高层建筑核心筒内并水平设置，通过伸缩机构实现与核心筒内壁的固定和分离；所述核心导轨竖直设置于所述核心筒内且底部与所述伸缩式附着连接件固定连接，所述外围导轨通过所述紧固式附着连接件固定在超高层建筑的外框架上，所述紧固式附着连接件与外框架之间可拆卸连接；

交替爬升式3D打印组件，包括提升框架一、固定在所述提升框架一上的打印头导向机构、固定在所述打印头导向机构上的3D打印头；所述提升框架一分别通过核心提升驱动制动一、外围提升驱动制动一固定在所述核心导轨、外围导轨上并可沿所述核心导轨、外围导轨上下移动；

导轨提升组件，包括提升框架二，所述提升框架二分别通过核心提升驱动制动二、外围提升驱动制动二固定在所述核心导轨、外围导轨上，并可沿所述核心导轨、外围导轨上下移动；以及，

物料提升组件，固定在所述提升框架二上。

2.如权利要求1所述的超高层建筑3D打印装置，其特征在于，所述打印头导向机构包括固定在所述提升框架一上的导向框架、若干固定在所述导向框架上的导轨横梁，以及固定在所述导轨横梁上的提升轨道梁，所述3D打印头固定在所述提升轨道梁上；所述导轨横梁的两端分别通过水平驱动制动固定在所述导向框架上；所述提升轨道梁通过双向驱动制动固定在所述导轨横梁上。

3.如权利要求1或2所述的超高层建筑3D打印装置，其特征在于，所述3D打印头包括打印头大臂、打印头小臂、喷头杆和材料喷头，所述打印头大臂通过水平面旋转驱动制动固定在所述提升轨道梁的底部端头，所述打印头小臂通过旋转机构一与所述打印头大臂铰接，所述喷头杆通过旋转机构二与所述打印头小臂铰接，所述材料喷头固定在所述喷头杆上。

4.如权利要求3所述的超高层建筑3D打印装置，其特征在于，所述打印头大臂、打印头小臂、喷头杆均采用伸缩式结构。

5.如权利要求3所述的超高层建筑3D打印装置，其特征在于，所述物料提升组件物料包括导轨式起重机构和塔式起重机构。

6.如权利要求3所述的超高层建筑3D打印装置，其特征在于，在所述提升框架一的外侧还设置有施工及设备维护平台，包括由水平梁、竖向柱组成的框架结构，以及铺设在所述框架结构上的底板。

7.一种超高层建筑3D打印方法，其特征在于，包括：

步骤一：利用权利要求1至6任一项所述的超高层建筑3D打印装置的交替爬升式3D打印组件同步打印超高层建筑的核心筒和外框架；

步骤二：待超高层建筑的核心筒和外框架打印至楼层板高度时，利用超高层建筑3D打印装置的物料提升组件吊装钢梁和压型钢板；

步骤三：利用超高层建筑3D打印装置的交替爬升式3D打印组件打印楼层板，并重复步骤一至步骤三，完成超高层建筑物自下而上施工；

步骤四：待超高层建筑的核心筒和外框架在高度方向超过交替爬升式3D打印组件的竖向作业范围，通过导轨提升组件，使核心导轨和外围导轨交替爬升并固定，拓展3D打印头的竖向打印范围，然后重复步骤一至步骤四，直至超高层建筑物的核心筒、外框架、楼层板均打印完毕。

8.如权利要求7所述的超高层建筑3D打印方法，其特征在于，步骤一中，同步打印超高层建筑的核心筒和外框架，具体包括：

（1）通过控制指令启动核心提升驱动制动一和外围提升驱动制动一，带动提升框架一分别沿着核心导轨和外围导轨外壁滑动并制动，使3D打印头提升至预定高度；

（2）启动水平驱动制动，实现导轨横梁沿着导向框架水平方向作直线运动并制动，启动双向驱动制动带动3D打印头沿着导轨横梁作直线运动并制动，并使提升轨道梁在竖直方向作直线运动并制动，控制3D打印头喷射建筑材料实现超高层建筑的核心筒和外框架自下向上逐层向上打印。

9.如权利要求8所述的超高层建筑3D打印方法，其特征在于，同步打印超高层建筑的核心筒和外框架，还包括：

（3）待被打印核心筒和外框架超过3D打印头的作业范围时，启动水平面旋转驱动制动、旋转机构一、旋转机构二，分别实现打印头大臂转动制动、打印头小臂转动制动、喷头杆转动制动，并控制打印头大臂、打印头小臂、喷头杆的伸缩长度，实现核心筒和外框架的扩展打印。

10.如权利要求7所述的超高层建筑3D打印方法，其特征在于，步骤四中，通过导轨提升组件，使核心导轨和外围导轨交替爬升并固定，具体包括：

（1）通过控制指令，使核心提升驱动制动二进行制动，提升框架二支撑于核心导轨上，松开紧固式附着连接件使外围导轨与立柱分离，启动外围提升驱动制动二，使外围导轨沿着外框架的立柱向上滑移至需要高度，然后使外围提升驱动制动二制动并旋紧紧固式附着连接件使外围导轨与立柱固定；

（2）通过控制指令，使外围提升驱动制动二进行制动，提升框架二通固定在外围导轨上，松开伸缩式附着连接件，使核心导轨与核心筒内壁分离，启动核心提升驱动制动二，使核心导轨沿着核心导轨向上滑移至需要高度，然后使核心提升驱动制动二制动并使伸缩式附着连接件固定在核心筒内壁上。