CN109923264A - 通过高速挤出打印进行加强水泥建筑的方法及使用该方法的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于自动化加强混凝土建筑系统的方法和设备，该自动化加强混凝土建筑系统用于将各种水泥混合物现场滑模模制和浇筑在留在原位的外部可模制柔性加强容纳套筒的、就位的筑模中，该筑模提供各种可互换的全规模模制配置，同时优化各种水泥混合物固化特性，进一步具有可选的内部加强网，以用于逐层互锁增材打印的砖块沉积，从而提供对各种加强混凝土结构的改进的滑模模制浇筑；本发明进一步包括如本文披露的适用于现场和非现场建筑的各种操作平台。

Description

通过高速挤出打印进行加强水泥建筑的方法及使用该方法的 设备
技术领域
本发明涉及一种用于自动化加强混凝土建筑系统的方法和设备，该自动化加强混凝土建筑系统用于将各种水泥混合物现场滑模模制和浇筑在留在原位的外部可模制柔性加强容纳套筒的、就位的筑模中，该筑模提供各种可互换的全规模模制配置，同时优化各种水泥混合物固化特性，进一步具有可选的内部加强网，以用于逐层互锁增材打印的砖块沉积，从而提供对各种加强混凝土结构的改进的滑模模制浇筑；本发明进一步包括如本文披露的适用于现场和非现场建筑的各种操作平台。
背景技术
本章节提供与本披露内容相关的背景信息，但是这些背景信息不一定是现有技术。
本发明总体涉及全建筑规模3D打印，并且更具体地，涉及为建筑行业产生高速建造方法和设备。
目前，在本领域中仍存在若干基本和重大的限制导致当前的建造缓慢、昂贵、复杂、劳动密集(特别是考虑到熟练劳动力老龄化)并且有危险，根据劳工统计局在2015年的工人死亡中领先所有其他行业。
现有技术的混凝土结构和建筑的一个主要限制是普遍使用铁钢筋，铁钢筋易受腐蚀、可用性以及不断的“供需”价格波动的影响。由于铁氧化，这些铁加强混凝土结构在大约50至100年后通常需要维护和/或显著修复，这显著地限制了结构的使用期限。应注意，仅在美国，修复混凝土结构中的这些和其他相关联问题的估计成本每年接近3000亿美元。
此外，通过采用常规的建筑技术，即使适度规模的结构通常也需要许多专业的交易和人员的时间和努力，从而增加组织众多专业人员以有效方式进行合作的挑战。尽管可用诸如起重机、泵、混凝土搅拌机和模架等现代建筑机械，但建筑行业目前主要依赖于操作机械和工具的专业承包商的人力劳动。因此，目前的混凝土建筑非常昂贵且耗时。
这些熟练的劳动者使用昂贵方法和通常呈直线的诸如加强混凝土和砖石成形件的材料来建造结构，因此显著地限制了建筑设计。因此，当建造例如常规上需要预先建造昂贵的模架和铁加强笼的复杂凹凸表面、进一步包括它们的运输、组装以及随后浇筑时，这些成本显著地增加。此外，几乎所有常规的建筑系统都需要熟练的工人不断参考总平面图(蓝图)，并且这种做法既缓慢又昂贵，经常产生不一致的结果。一个结构的外观和质量可能与用相同总平面图和材料建成的另一结构不同。
在现有技术中，使用体力劳动进行建造通常非常耗时，通常需要几个月并且在某些情况下需要数年才能完成。这可能是由于劳动者的技能、耐受性、场所、监督以及对结构所采用的技术的差异。另一个重要的考虑因素在于，常规的混凝土建筑系统典型地导致大量浪费的材料和时间。例如，当使用混凝土成形件时，它们通常是以标准化的现成尺寸购买的，并且经常必须切割以满足现场设计要求，从而导致浪费材料、劳动力和时间。此外，材料需要购买、库存、储存和运输，包括它们的清洁和丢弃、或者储存以供后续再使用。
本发明的全规模3D建筑打印消除对脚手架和混凝土模架的需要，并且进一步显著提高现场安全和保护。
现有技术的另一个限制是需要大量和昂贵的现场准备以适应当前方法施加的线性刚度。混凝土建筑行业需要提供提高效率(包括建筑工地的使用)、并且进一步提供在诸如地震、风和雪载稳定性等可持续性耐久性方面的显著改进的更可持续的自动化现场建筑系统。
应当注意，当今全世界每年花费近8万亿美元来用于建设，并且到2025年，这一数字预计将增加到约25万亿美元(普华永道(Price Waterhouse Cooper)的“全球建筑2030年报告”)，此外联合国计算，在未来的15年内，每天将平均需要10万套新的房屋单元以满足主要生活在第三世界国家的40亿贫困人口的需求。应当注意，常规的建筑成本每年增加约8％至9％。
目前，建筑行业严重依赖于现场体力劳动的使用。这些过程非常低效，因为它浪费时间和人力资源以及材料，从而经常导致成本超支、延迟交付和建筑改造。3D全建筑规模现场和非现场打印技术的出现看起来很有前途，但是目前的全规模3D打印技术受到各种制造规模和质量的限制，因为它采用通过连续材料分层进行的增材打印过程。
因此，克服混凝土建筑行业中的这些和许多其他限制将使得建筑师能够使用包含增材制造、计算机辅助设计(CAD)技术和系统集成模型(建筑信息模型—BIM)的半机器人或全自动化建筑系统来更有效地构造他们的设计，从而减少所需的人为干预，并且进一步提高速度、安全性、可持续性和能源效率，并且此外提供设计和建筑多样性和灵活性，而无需过多的建筑成本。
本发明的全建筑规模3D打印系统为建筑行业提供更可持续且更生态的建筑技术，该建筑技术以更低的时间和成本建造优质的加强结构，从而产生显著更少的现场浪费并且采用更环保的材料，并且需要非常低的能量水平。采用混凝土这种世界上最普遍存在的现代文明材料，全建筑规模3D混凝土打印可能预示着第三次工业革命的扩张：大规模定制建筑时代。
混凝土成形件/基础
从历史上看，浇筑混凝土基础需要架设两种结构(成形件)：首先；购买、运输、组装木制成形件、塑料成形件或泡沫成形件；并且其次；倒入或喷洒混凝土混合物，并且通过此类成形件将混凝土混合物暂时固定就位。在此之后，将成形件移除并且丢弃或再循环、或清洁、重新装运、储存和库存(参考图1的A和B、图2的A和B、以及图3的A、B、C和D)。此外，约束柱通常是定制制造的并且在现场组装成某一形状、大小并限定墙壁。在将混凝土混合物倒入组装的固定成形件中并且充分固化后，拆开成形件，并且随后构造其他成形件以用于任何相邻的墙壁区段。这个过程经常需要将成形件的底部边缘定位在带有桩的位置(参考图1A)，并且将它们朝向固定成形件的竖直侧倾斜，进一步使用木质间隔件将固定成形件的顶部分开期望的距离(参考图2B)，并且通常用扎线来保持固定成形件抵靠间隔件(参考图1的A和B、图2的A和B)，从而进一步具有在此类成形件内建造钢筋加强笼的常规挑战。
除了向建筑过程增加大量的体力劳动和时间外，常规混凝土成形件的成本约为每平方英尺26美元(2013年)，并且常规混凝土成形件单独占总建筑成本的约40％。
此外，这些成形件通常是平坦的，因此显著地限制了设计和建筑多样性。此外，常规混凝土成形件具有在固化期间产生不均匀散热的不希望的隔离特性，这可能会降低混合物性能的潜在质量，并且进一步限制了获得混凝土混合物的最高性能潜力所需的关键因素。此外，这些常规成形件不允许视觉检查混凝土混合物浇筑状态和质量，诸如没有露出气穴、空隙、“虫洞”等，也没有充分保护混合物浇筑件免受外部环境(诸如雨、驱动风、雪、碎片等)的影响。
请注意，现有技术的混凝土基础和其他成形件技术通常在将混凝土倒入或泵送到这种常规固定成形件中期间具有大约3％的失效率(吹出)(参考图4)。
本发明的建筑系统消除了诸如使用大型沉重的直线型一次性或可重复使用的固定混凝土成形件的现有技术的很多限制。
现有技术滑模成形
混凝土建筑行业中通常采用被称为滑模成形的技术。代替在现场建造固定成形件，可以使用移动滑模。常规的混凝土滑模系统通常较大并且支撑在待建造的墙壁的完成或“设定”部分上，并且随着墙壁进展而随之向上移动。通常，滑模的两侧在靠近混合物浇注层的墙壁上系在一起，并且利用墙壁，相应侧借助于非常大且沉重的可纵向调节的桁架捆绑成所需的弧。
在现有技术中，某些机械化系统已用于滑模成形混凝土建筑技术，例如其中针对布局/结构按层施加可固化的水泥混合物的那些技术。
作为实例，移动滑模安装到机动车辆的框架上。铺设引导线，从而限定将要建造的墙壁的一个边缘。车辆的框架包括由操作者维持与引导线处于不确定关系的前对准杆和后对准杆。这些大成形件是缓慢、沉重且笨重的，并且由于它们具有固定的形状，它们通常储存(捕获)热量，并且因此通常具有较差的散热。这些现有技术系统不包括或采用更均匀的散热系统，也不采用外部加强容纳“套筒”，或者它们不采用也不披露外部或内部加强网格或网，因此限制了进行滑模打印的混合物的范围，并且此外限制了基础和墙壁等的形状和尺寸。当机动车辆(未示出)沿着引导线向前行进时，将半液体的混凝土混合物连续地倒入滑模中。混凝土混合物的坍落度和组成材料使得它们通常需要多个振动器，这些振动器通常浸没在滑模内以便在所形成的混凝土从滑模的输出端或后缘出现时使沉降的混合物固结。
这些现有技术的大型滑模器也主要限于水平或接近水平的浇筑。
此外，利用传统的滑模成形系统，浇筑件具有刚性的直线轮廓限制、特别是就调整滑模表面的高度和直径以便浇筑出浇筑墙壁的所需直径而言，并且通常留下具有粗糙的一般平滑度外观和其他美学限制的表面。一旦滑模成形的墙壁达到最小高度，通常将加强笼与较大且滑模成形的基础或墩基结合使用。应当注意，常规上必须预先建造加强笼(钢筋)。
常规上，当使用已知的现有技术机器滑模成形墙壁时，侧壁和顶壁从成形件中均匀地平滑地出现。具有光滑外观的固化混合物通常被认为对于大多数应用而言在视觉上没有吸引力，因此通常向表面添加额外的表面修改物，诸如包层。通常，用着色剂或油漆给墙壁染色，或者可以在混凝土固化之后将装饰板施加到墙壁。这些表面修改物消耗额外的时间和材料，并且因此增加了总体建筑成本。
在弯曲的混凝土结构(诸如筒仓或烟囱)的情况下尤其如此，其中准确的滑模放置的需要庞大、沉重、昂贵的设备，并且需要相当多的时间和劳力来连续地调整、检查和重新调整滑模器。如果筒仓或烟囱将形成(浇筑)有向上锥度或者需要不止一种类型的混凝土混合物，那么所有这些都会进一步复杂化。
因此，实际上所有现有技术滑模都不适于建造随着高度增加而成锥并且因此在横截面或形状上增大或减小的结构。
因此，常规的滑模系统沉重、缓慢、不可靠、具有有限的浇筑形状、不易调整、并且不准确和昂贵、并且因此通常不令人满意，特别是在建造不同于简单形状的任何结构时。
此外，在本领域中需要高速的可快速互换式打印砖块模制系统，该系统可以在现场容易且快速地互换以另一冲模或模具，以用于定制各种不同的打印砖块构造和尺寸，以便在建造滑模成形的逐层互锁打印水泥或混凝土砖块结构时使用，这些结构诸如但不限于基础、墩基、窗户和门框架、墙壁和屋顶，并且进一步需要产生可能沿着打印砖块区段的范围改变或重复的基本上连续的图案或各种印记。
在本领域中还需要加强混凝土建筑方法和设备，该方法和设备滑模打印出墙壁，并且同时在竖直侧壁部分的表面以及在墙壁或者屋顶、基础、墩基等的成角度杆部分的表面中形成所需的图案或合适的印记。
本发明的全建筑规模3D混凝土滑模打印系统通过在两个或多个平面中采用同步和/或非同步的自动化砖块滑模器打印(具有柔性外部加强的三维逐层互锁砖块打印)克服了这些和许多其他现有技术限制。现有技术的全规模3D建筑打印通常限于水平逐层沉积，并且还限于平直压缩墙壁(平直的竖直)。本发明涵盖以竖直、水平或其中衍生的任何其他角度准确地自动打印砖块的能力。
本发明的全规模三维滑模(现场打印)系统提供了更快且更准确的加强混凝土建造，并且显著地扩展了建筑设计可能性，并且简化了先前复杂的加强结构混凝土建筑系统，诸如来自旋转的滑模挤出打印头，从而允许滑模成形(三维混凝土打印)，诸如水平地和竖直地或者根据需要现场打印互锁流动锥形墙壁。
此外，几乎所有的现有技术3D打印系统都限于多程构造，该多程构造看起来像瓦楞纸板并且具有若干显著的结构、美学以及时间和劳动限制。本发明涵盖根据需要或期望采用单程和多程构造。
本发明的全建筑规模现场或非现场3D结构加强混凝土打印通过以下方式来显著地改进混凝土建筑行业：采用从通用到超高性能加强混凝土混合物的更多样的水泥混合物、包括其他特殊混合物、包括非水泥混合物，此外生产结构加强的打印砖块以用于以常规建筑成本或低于常规建筑成本来快速地建造优质、更坚固且更可持续的结构，同时通过实时地控制固化环境来优化各种混合物的固化环境并且由此优化其潜在特性。
曲线结构
此外，在现有技术中，建造、特别是以用于浇筑混凝土墙壁的多个临时的弯曲混凝土成形件来建造具有复杂多曲面墙壁的结构、特别是具有较小半径的那些墙壁是成问题的并且受成本限制。
诸如加强混凝土等材料可以模制成弯曲结构，然而常规系统需要昂贵的个体化混凝土成形件以便在这些材料的初始流体或塑料状态下成形并支撑这些材料。由于混凝土成形件通常已由木材构成，因此更简单和更经济的是在制造这种混凝土成形件时维持固有的直线形状和因此直线混凝土结构。组装复杂弯曲形状的木制成形件需要花费大量的材料、成本、时间和努力。
传统地，使用木材、砖块、块等按大体上矩形构造来架设建筑物。这些是刚性材料并且可以最容易产生有直边和方角，这要求用这种材料建造的结构也具有矩形构造的相同直边和方角。由常规木质框架材料建造的结构通常具有相对低的能量效率并且需要高维护水平。并且倾向于易碎，并且与具有曲线几何形状的其他加强混凝土结构相比，容易受到风暴、洪水、地震和火灾的破坏。
在本领域中，已知具有三维滑模打印结构(诸如具有拱门、圆顶和拱顶)的曲线结构在结构完整性、空气循环以及美观和设计灵活性方面提供了应力位移和其他众多工程益处。用弯曲墙壁建造的三维打印结构通常对地震、强风、雪载荷等具有更高的潜在抵抗，并且此外可以更节能。然而，对这种全三维全建筑规模打印的曲线结构的建造以前是不希望的或者是个问题并且受成本限制。
传统上使用的诸如比尼壳(Binishell)、网格球顶、空气形态结构等许多现有技术曲线建筑系统具有显著的设计限制，并且通常具有关键的建造阶段，并且通常需要大型、昂贵、专用的设备。此外，该系统通常需要狭窄且特定的水泥混合物和昂贵的专业制造的模制系统。
现有技术包括对定制模架的自由形式3D打印，诸如分支技术(BranchTechnology)、预制件(Freefab)、人工智能构建(AI Build)以及网格模具(Mesh-Mold)，它们具有时间和后处理要求的显著限制，诸如不披露也不教导单程建造。
分支技术的WO 2015065936 A2和PCT/US 2014/062514披露了采用可移动挤出机将固化的挤出物放置在开放空间中以便产生结构和其他产品的“脚手架”或“骨架”，诸如定制混凝土模架，然而限于在非现场打印3D墙壁的多个区段，这进一步需要在现场用诸如聚合物隔离泡沫等填充材料进行后填充，并且需要通过额外的后处理在现场装运和手动安装，诸如涂覆传统材料以及采用常规的现有技术来完成。这些骨架化建筑系统未披露或教导现场滑模打印加强水泥材料，它们也未披露优化固化/浇筑环境以便优化混合物特性和特征，也没有使用外部加强套筒，也未披露或教导与常规加强件兼容。
三维打印
在加强混凝土结构的自动化构造中，一种快速自动化构造技术是加层制造(ALM)，也称为3D打印。与移除材料以产生物体的铣削不同，ALM从一系列材料层构建实体物体，其中每个层被打印并沉积在前一层的顶部上。然而，尽管有一些新发展，但相应地仍然需要更坚固、更耐用、更容易且更快地在现场实施并且易于组装和可重新构造的创新建筑系统和材料。
诸如全规模3D打印等增材制造过程已被提出并且广泛地用于制造许多小型物品(通常限于约1mm至500mm)，但是在使用这种过程来制造诸如完整的建筑物、面板以及目前形成起来耗时且劳动密集的其他全建筑规模3D打印等更大规模物品(BAAM-大面积增材制造和大规模增材制造)时遇到了困难。另外，对于在具有最小强度要求的应用中或者在需要满足适用于建筑项目的相关建筑规范的应用中使用，先前用3D打印过程形成的一些物品缺乏足够的结构强度。
此外，现有技术3D打印过程通常不适用于现场制造大型全建筑规模结构或者用于在任何建筑规模上形成包层部件。虽然计算机数字控制(CNC)机器可以在大型物体上操作，但是CNC机器对工件的几何形状和材料施加了严格的限制。越来越多的客户要求更复杂且难以建造的全建筑规模结构，例如，具有高度复杂的曲线设计或者由复合材料制成的大规模结构。因此，根据上述限制，现有技术中当前已知的自动化数字建筑技术和质量建筑系统的基本限制限制了这些系统可以提供解决方案的程度。
自2004年以来，现代发展和研究已在三维全建筑规模房屋(结构)打印的领域中公开进行，以便建造商用和私人居住的建筑物。目前大多数打印系统表示使用大型三维打印机(龙门架系统)，表示它们可以在大约20小时的“打印机”时间内完成建筑物。
三维全规模房屋(结构)打印技术将科学、设计、建筑和社区联系在一起。全建筑规模三维打印可以通过显著提高速度、准确性和安全性、进一步减少建筑垃圾并且在全球范围内提供文化和气候定制的大规模住房解决方案来彻底改革建筑行业。全建筑规模3D打印也将在全球范围内(特别是在贫困地区和受灾害影响的地区)在低成本可持续的节能住房的快速构建中发挥重要作用，因此在每次建筑目前不满足快速扩张的住房需求的情况下具有影响深远的社会影响。
随着昂贵、劳动密集型、危险工作的显著减少，定制设计的房屋和结构将变得更加经济可用。此外，建筑废料的处理在建筑行业中有显著成本，然而，通过3D打印，仅产生每个项目所需的建筑材料。另外的优点在于3D打印机“墨水”可以由多种物质制成，诸如但不限于，回收的塑料废物、其他水泥材料、本土粘土、以及各种其他建筑材料。如果在现场进行滑模打印，那么材料运输成本和CO2排放将大大降低，灰尘和噪音水平也会大大降低。更重要的是，这些结构的设计方式在美学材料的使用和建筑可持续性、能量效率和强度方面具有显著的优势。
增材制造使得建筑设计师能够自由地在CAD中探索错综复杂的建筑几何形状，然后再将它们全规模打印到物理世界中。本发明允许建筑师和工程师用单个结构替换许多复杂的组件。提供先前不可用的种种增材制造建筑系统和材料将实现更快速的构建时间、复杂的有机形状以及更坚固、更可持续的结构。
在建筑行业内推动这项新技术发展的另一个关键因素是全球对快速产生住房的需求激增、“智能城市”的趋势，并且政府承包社区正迅速采用全建筑规模3D打印。在这方面，3D打印有可能在全球范围内重新定义建造摩天大楼和大城市的方式。增材制造可以彻底改革自动化建筑制造，并且改变许多政府承包和其他行业。
试图通过使用诸如极大的可编程龙门架等自动化或半自动化建筑系统来自动地建造加强混凝土结构的一般想法或概念是已知的并且是许多现有技术专利的主题。
三维(3D)打印(也称为增材制造或快速成型)允许通过逐层构建材料来产生三维物体。一种常见的3D打印机采用打印头来挤出材料，并且可相对于打印表面在三个笛卡尔坐标(x，y，z)中移动。在计算机的控制下，打印头(喷嘴)移动通过打印表面上的一系列位置，并且在每个位置处沉积少量材料以便在该位置处限定打印物体的一部分。在将基底层直接打印在打印表面上之后，将打印头连续升高(z轴)以便在基底层的顶部上打印附加层，并且随后打印每个后续层，直到整个物体被打印出为止。
恩里科·迪尼(Enrico Dini)的WO 2011021080 A2披露了一种大型三维打印机，该大型三维打印机使用逐层粘合剂喷射打印系统来将沙子与海水和镁基粘合剂粘合以产生石头状物体。
D-Shape3D打印机目前坐落在6m×6m的正方形铝框架中、由在打印过程中沿着四个竖直梁向上移动的底座组成、是具有300个喷嘴的打印机头。
在CAD上创建要打印的物体的3D模型。当与固体氧化镁(MgO)混合的一层5mm至10mm厚的沙子通过打印机头均匀分布在被框架包围的区域中时，打印过程开始。该头移动跨过底座并且沉积粘合液体，该粘合液体包括六水合镁、发生反应以形成砂岩材料。材料完全硬化大约需要24小时。D-Shape多程系统需要四个前后行程才能完成打印单层。最终结构必须从沙子中挤出。人工使用铲子去除多余的沙子以暴露出最终产品。D-Shape的结构具有相对高的抗拉力，并且不需要铁筋。整个建筑过程据报道花费了使用波特兰水泥的传统方法来构建相同结构所需的时间的四分之一和成本的三分之一到一半。该专利未披露也未教导采用外部可模制的加强套筒。这项专利未披露也未教导如何打印全建筑规模加强的标准化或大型砖块，也未使用采用各种不同的可扩展、可快速互换或定制染料或模具的滑模打印机来打印各种定制的互锁砖块形状和构造，诸如但不限于具有外部加强的互锁逐层键槽。此外，这项专利未披露也未教导如何建造基础或屋顶或者兼容地安装常规建筑物的建筑过程的主要元素，诸如电气服务、管道工程和管件、导管、门、窗户、细木工制品以及建筑内的饰面，也未披露或教导在最后一分钟进行现场建筑更改的能力。
廖宣茂(Liao Xuan Mao)等人的申请CN 103,786,235 A披露了一种塔式3D打印机，该塔式3D打印机采用塔式起重机、材料添加系统、控制系统、操纵系统、材料导管和打印系统。所披露的发明依赖于导管、激光器和温度控制头。所披露的发明限于制造可以组织成大型实体的小部件。未披露基于混凝土的化学溶液的使用。该专利未披露也未教导采用外部加强套筒。这项专利未披露也未教导如何打印全建筑规模加强的标准化或大型砖块，也未使用采用各种不同的可扩展、可快速互换或定制染料或模具的滑模砖块打印机系统来打印各种定制的互锁砖块形状和构造，诸如但不限于具有外部加强的互锁逐层键槽。此外，这项专利未披露也未教导如何建造屋顶或者兼容地安装常规建筑物的建筑过程的主要元素，诸如电气服务、管道工程和管件、导管、门、窗户、细木工制品以及结构内的饰面，也未披露或教导在最后一分钟进行现场建筑更改的能力。
奥斯丁(Austin)等人的申请US 2014/0,252,668披露了一种用于使用水泥材料来执行多层建筑方法的设备，该设备具有用于容纳水泥材料的贮存器；贮存器联接至具有输送喷嘴的打印头；输送喷嘴可以通过机器人臂组件移动，以便沿着预定路径对喷嘴进行索引；结合对喷嘴的索引来控制使水泥材料从贮存器流到喷嘴并且将材料挤出喷嘴；从打印头沉积支撑材料、促进剂和软骨材料。该专利未披露也未教导采用外部加强套筒，或者如何打印全建筑规模加强的标准化大型砖块，也未使用采用各种不同的可扩展、可快速互换或定制冲模或模具的滑模打印机来打印各种定制的互锁砖块形状和构造，诸如但不限于具有外部加强的互锁逐层键槽。此外，这项专利未披露也未教导如何建造屋顶或者兼容地安装标准建筑物的建筑过程的主要元素，诸如电气服务、管道工程和管件、导管、门、窗户、细木工制品以及结构内的饰面，也未披露或教导在最后一分钟进行现场建筑更改的能力，也没有额外的操作和/或可运输平台。
张元明(Zhang Yuan Ming)等人的专利CN 204136193披露了一种固体自由成形制造机的基于打印的混凝土石膏模具陶瓷浆料。打印机系统包括模具的打印设备线、填料、浆料供给打印设备、以及多自由度机器人臂移动机构。线打印装置用于打印模具主体和模具支撑部分。浆料供给填充设备包括振打、真空过滤浆料的超声浆料喷嘴、浆料旁通装置、浆料压力泵、以及搅拌器。无模具、成本低、生产速度快的打印机可以用于定制各种雕塑雕像、陶瓷结构平底器皿、以及艺术复杂结构。该专利未披露也未教导采用外部加强套筒。这项专利未披露也未教导如何打印全建筑规模加强砖块，也未使用采用各种不同的可扩展、可快速互换或定制冲模或模具的滑模打印机来打印各种加强的互锁砖块形状和构造，诸如但不限于具有外部加强的逐层互锁键槽。此外，这项专利未披露也未教导如何建造屋顶或者兼容地安装标准建筑物的建筑过程的主要元素，诸如电气服务、管道工程和管件、导管、门、窗户、细木工制品以及结构内的饰面，也未披露或教导在最后一分钟进行现场建筑更改的能力。
王美华(Wang Meihua)等人的专利CN 204054670披露了一种实用新型，该实用新型提供了能够实现建筑物的极坐标定位的3D打印装置。环形轨道梁借助于多个支撑件水平地构建在支柱上，采用打印头横梁穿过环形轨道梁的圆心，打印头横梁的两端分别与环形轨道梁滑动连接，打印头横梁在环形轨道梁所在的平面中围绕环形轨道梁的圆心旋转，打印头杆与环形轨道梁相互垂直，打印头杆的一端与打印头横梁滑动连接，打印头安排在打印头杆的另一端上，该打印头杆可以延伸以便驱动打印头上下移动，并且打印头可以沿着打印头横梁与打印头杆一起线性移动。通过使用3D打印装置，基于用于建筑物、3D打印装置的直角坐标系，打印头可以以极坐标系的形式定位并且与3D打印装置进行比较。该专利未披露也未教导使用臂，该臂使用柱面坐标系在平行于地面的一个平面内移动。该专利未披露也未教导采用外部加强套筒。这项专利未披露也未教导如何打印全建筑规模加强的标准化或大型砖块，也未使用采用各种不同的可扩展、可快速互换或定制冲模或模具的滑模打印机来打印各种定制的互锁砖块形状和构造，诸如但不限于具有外部加强的互锁逐层键槽。此外，该专利未披露也未教导如何建造屋顶或者兼容地安装标准建筑物的建筑过程的主要元素，诸如电气服务、管道工程和管件、导管、门、窗户、细木工制品以及结构内的饰面，也未披露在最后一分钟进行现场建筑更改的能力。该专利此外未披露采用6自由度自动化机器人臂以附加角度进行打印。
例如，美国专利号8,644,964描述了一种挖掘机，该挖掘机包括可枢转地安装到下部底盘的上部框架。该挖掘机还包括从与驾驶室相邻的上部框架延伸的大转臂。通过致动一对转臂油缸，转臂可围绕竖直弧旋转。铲斗柄或臂可旋转地安装在转臂的一端处，并且其位置由油缸控制。铲斗柄或臂安装到呈打印头形式的末端执行器上，该打印头可借助于油缸相对于臂枢转。这种方法将所建造的任何结构的高度限制在组合的转臂和铲斗柄的范围内。此外，每次移动打印头时，必须结合调整铲斗柄角度以及调整机器的旋转来调整转臂角度。该专利未披露也未教导采用外部加强套筒。这项专利未披露也未教导如何打印全建筑规模加强的标准化或大型砖块，也未使用采用各种不同的可扩展、可快速互换或定制冲模或模具的滑模打印机来快速地打印各种定制的互锁砖块形状和构造，诸如但不限于具有外部加强的逐层互锁键槽。此外，这项专利未披露也未教导如何建造屋顶或者兼容地安装常规建筑物的建筑过程的主要元素，诸如电气服务、管道工程和管件、导管、门、窗户、细木工制品以及结构内的饰面，也未披露或教导在最后一分钟容易地进行现场建筑更改的能力。
DE 20 2004 006 662 U1展示了一种三维模制铁丝网，其包括具有不同尺寸的环，这些环通过至少两个先前的环而编织在一起。各个金属丝在预定位置的交叉点或接触点上机械地固定在一起。
WO 2003029573 A1披露了一种用于加强混凝土结构(诸如混凝土底板)的中空模架。该模架包括具有圆形、方形、梯形或者其他形状的中空管。横向加强肋在垂直于其轴线的方向上固定到中空管的内部。在横向加强肋的两侧上形成的加强条可以延伸超过中空管。加强条延伸到管的外部以形成加强条。
EP 1321602 A1披露了一种用于形成混凝土结构的模架设备。该模架设备包括至少一个模架模板面板和成形元件，诸如相对于模板面板可移动地安装的防护罩。成形元件由臂支撑，该臂进而由夹具支撑，该夹具可移除地附接至模板面板的上边缘。
US 20160207220 A1披露了一种制造三维结构的方法，该方法包括：提供网格模架元件，使得随后在将材料沉积在网格限定的空腔中之后形成由网格模架的至少两个相对部分约束的空腔；以及允许材料硬化；其中网格模架元件的至少两个相对的网格限定部分中的间距被适配成沉积材料的液体静压力，反之亦然，使得硬化材料的至少两个表面基本上呈现由网格限定的模架元件的两个相对部分限定的对应形状。该方法包括提供网各模架限定结构，该网格模架限定结构包括多个网格模架元件，以及将混凝土材料沉积在网格限定模架元件的对应空腔中并允许混凝土材料硬化。这项专利未披露也未教导如何打印加强的标准化或大型砖块，也未披露使用滑模打印机或采用各种不同的可互换或定制的冲模或模具来打印各种定制的砖块形状和构造，诸如但不限于具有外部加强的互锁逐层键槽。此外，这项专利未披露也未教导如何兼容地安装常规建筑物的建筑过程的主要元素，诸如电气服务、管道工程和管件、导管、门、窗户、细木工制品以及建筑物内的饰面，也未披露在最后一分钟进行现场建筑更改的能力。
WO 2015065936 A2披露了一种自由成形的方法、增材制造设备、过程和产品，其包括住宅、商业和其他建筑物。可移动的挤出机将固化的挤出物放置在开放空间中以便产生建筑物和其他产品的“脚手架”或“骨架”。细长的挤出物元件彼此熔合或者通过其他方式连接以形成蜂窝结构。诸如聚合物隔离泡沫等填充材料可以同时或之后放置在蜂窝结构内，以提供所需的强度、刚性、隔离性、屏障或其他特性。也可以应用饰面材料。这项专利未披露也未教导如何打印全建筑规模加强的标准化或大型砖块，也未使用采用各种不同的可扩展、可快速互换或定制冲模或模具的滑模打印机来打印各种定制的互锁砖块形状和构造，诸如但不限于具有外部加强的互锁逐层键槽。此外，这项专利未披露也未教导如何建造屋顶或者兼容地安装常规建筑物的建筑过程的主要元素，诸如电气服务、管道工程和管件、导管、门、窗户、细木工制品以及结构内的饰面，也未披露或教导在最后一分钟进行现场建筑更改的能力。
WO 2015065936 A2提供了非现场3D打印和组装建筑物墙壁的模型。这些非现场打印的3D栅格随后将在结构的充当内壁的部分上配备有常规建筑材料，喷涂隔离泡沫，如在标准现有技术建筑实践中常见的那样，并且通常涂覆干式墙。在建筑物外部的一侧上，施加混凝土，随后添加外部元素，诸如砖块、灰泥或者任何其他传统材料。此外，包括建造大规模定制的“工件”，这些工件需要运输并现场组装到结构中并且需要在非现场建筑设施中生产和运输，其中需要进一步的体力劳动来组装每个单独的墙板，随后将混凝土和隔离材料手动地涂覆到较大建筑物的成形件中。
US 20140252668 A1披露了一种用于使用水泥材料来执行多层建筑方法的设备，该设备具有用于容纳水泥材料的贮存器。贮存器联接至具有输送喷嘴的打印头。输送喷嘴可以通过机器人臂组件移动，以便沿着预定路径对喷嘴进行索引。结合对喷嘴的索引来控制使水泥材料从贮存器流到喷嘴并且将材料挤出喷嘴。也可以从打印头沉积支撑材料、促进剂和软骨材料。这项专利未披露也未教导如何打印加强的标准化或大型砖块，也未披露使用滑模打印机或采用各种相同或各种不同的可互换或定制的冲模或模具来形成各种定制的砖块形状和构造，诸如但不限于具有外部加强的逐层互锁键槽。此外，这项专利未披露也未教导如何兼容地安装常规建筑物的建筑过程的主要元素，诸如电气服务、管道工程和管件、导管、门、窗户、细木工制品以及建筑物内的饰面，也未披露在最后一分钟进行现场建筑更改的能力。
本发明试图提供用于在现场和非现场建造全建筑规模的三维打印结构的改进系统，包括先前不可用于建造三维结构的形状限定网格模架元件。
此外，现有技术专利文献展示了已知的自动化或机器人预制砖块定位和铺设系统的各个方面。一些文献集中于喷嘴挤出机构的特定结构。其他文献涉及在工厂环境中在建造逐层墙壁沉积的基础上非现场挤出结构，这些结构需要运输到将手动地组装结构的位置。
3D房屋打印技术发展的概念已有约20年的历史；诸如比洛克霍什内维斯(BehrokhKhoshnevis)的轮廓成型工艺(contour crafting)系统。
轮廓成型工艺
霍什内维斯的申请EP 2610,417披露了一种用于采用挤出喷嘴和机器人臂进行自动化建筑的设备。该设备具有喷嘴组件，该喷嘴组件被配置成用于通过出口挤出材料；以及可控机器人臂，该可控机器人臂联接至喷嘴组件，机器人臂在一端处具有抓爪，该抓爪被配置成用于拾取元件并且将元件沉积在相对于挤出材料的所需位置处。
例如，比洛克霍什内维斯的2007轮廓成型工艺系统(美国专利7,641,461，USC快速自动化制造技术中心(CRAFT)，参考图6)是现有技术机器人3D房屋打印混凝土建筑方法的一个实例，其采用来自非常大的机器人龙门架系统的架空建筑操作。本发明的方法和设备与现有技术的霍什内维斯美国专利号7,641,461是分开且不同的，该美国专利采用具有导轨的大型重型架空直线式龙门架系统，并且因此无法补偿现有的现场障碍。
虽然原型3D房屋打印机声称能够在一天内逐层构建整个房屋，但是重要的是应当注意，这种表示不包括运输和组装或拆卸大型多吨机器人龙门架系统(参考图6)所花费的时间。这种龙门架必须借助起重机现场组装，并且具有两个起重机状的臂和大横梁，该横梁承载具有大致圆形挤出喷嘴的大而笨重的水泥打印头，其中整个打印机沿着一组大型轨道滑动，并且现场组装估计需要大约一个星期，并且需要大量的时间和复杂性(需要起重机)进行拆卸，因此具有极高的初始购买成本并且具有非常低效的规模经济。一旦组装，现场估计表明该系统可以在约20秒内产生一平方英尺的墙壁，转换成在18或19小时内建造约2,500平方英尺，这需要约4个人的劳动力。
由于霍什内维斯大尺寸龙门架的昂贵成本、运输困难、在建筑工地上组装和拆卸耗时，应当注意，龙门架系统的跨度和缩放比例大于将要构造的结构，并且进一步需要使用足以防止其结构构件弯曲的铝、钢、复合材料等，并且由此导致引导构件的重量增加。
此外，维持长的外部龙门架桥的刚性是至关重要的，尤其是在X轴方向上加速和减速期间(诸如在打印墙壁开始和结束时)，并且这种方法目前产生粗糙不美观的期望饰面并且在建筑现场不容易调整。
此外，诸如要求现场几乎完全水平以及运输和设置霍什内维斯系统所需的大型重型设备的等广泛的现场准备将在偏远地区建设变得困难或甚至不可能。
另外，已经证明难以实现向在三维空间中大量移动的这种大型龙门架系统输送材料。此外，考虑到喷嘴的局部运动(旋转和偏转)，将水泥材料输送到圆形分配喷嘴也可能呈现重大挑战，诸如但不限于缆索滑动，从而另外需要非常窄且特定的混凝土混合物以及非常窄的浇筑(打印)温度和湿度范围来克服非常不希望的冷结合界面，并且不允许通用或高的其他性能也不允许特种水泥混合物。
在现场，这也使轮廓成型工艺系统不适用于建造临时或紧急结构。作为比较，本发明的加强混凝土建筑系统之一重约300磅，并且在现场组装需要约30分钟，而不是像霍什内维斯大型且多吨龙门架系统那样需要几天。
本发明的目的是消除现有技术的现场建筑限制，包括显著减小建筑部件的整体尺寸，包括重量。
此外，来自霍什内维斯的现有技术龙门架系统仅为水泥混合物浇筑材料运输提供三个运动方向并且具有大致圆形的输送喷嘴。然而，让水泥混合物输送喷嘴打印各种几何特征(诸如小半径，诸如角落、楼梯、曲线等)是非常成问题或甚至不可能的。
本领域需要额外的运动和“打印”方向。轮廓成型工艺以及许多其他现有技术系统限于直线压缩(平直竖直)墙壁逐层建筑，并且未披露也未教导采用具有互锁键槽的外部加强滑模模制的打印砖块。
此外，霍什内维斯的系统目前仅能够进行没有滑移(泄漏)的冷结合浇筑，即使在工厂环境中也如此。
此外，霍什内维斯的轮廓成型工艺倾向于过度运动、部署受限且容易扭转、特别是在大风的情况下，从而也需要较长的水泥进料软管，并且仅从天花板或从外部打印(效率极低)，并且仅可以在没有树木、电线或者任何其他常遇到的现场障碍物的平地或地点(位置)上打印(建造)。除了这些和其他重要的限制之外，霍什内维斯建筑系统未披露也未教导基础或屋顶的建造，并且仅可以建造具有简单平坦墙壁的有限几何形状(通用结构)而无法打印复杂形状的结构。另一个限制是霍什内维斯系统不允许各种各样的标准或渐进加强件，并且它们披露的混凝土混合物并未披露采用结构加强混凝土或者常规的加强条、杆或缆索或微型加强件，特别是当通常用具有小半径和/或复杂曲线的大致圆形喷嘴进行打印时。
此外，这种现有技术设备(参考图6)未充分补偿从水泥混合物和实际泵送速率的差异遇到的不一致性，并且在建筑过程中无法容易地补偿任何最后一分钟现场打印更改，特别是在有风或恶劣天气下建筑时，并且进一步限于狭窄范围的墙壁形状、厚度和高度，并且进一步限于“打印”具有粗糙接缝的粗糙墙壁表面，并且通常对于改建或改装预先存在的结构是不切实际的。轮廓成型工艺未披露也未教导采用在一侧或多侧上具有先设计的固化控制方法或设备的柔性、可模制的外部或外部容纳套筒。
这种现有技术可以仅在大规模商业基础上具有成本效益，诸如非常水平(平坦)开放的沙漠地形，或者可能仅在重复建造几乎相同的设计时才实用，因为这种打印系统需要准确的现场分级，并且未教导也未披露自动地补偿任何现场地面不规则性，诸如在建造基础时，并且仅可以打印平直压缩结构(竖直平坦墙壁)且需要专用的水泥混合物。
与本发明相比，诸如轮廓成型工艺、D-Shape、Specavia、IAAC、盈创(Winsun)、BetAbram、Wasp、Qingdao等现有技术外部高架式龙门架技术未披露也未教导用外部结构加强的可模制容纳套筒进行打印、具有互锁键槽、具有不同比例的“砖块”冲模或模具、特别是互锁“砖块”，也没有根据本领域需要的可互换打印模具和/或具有用于调节特定混合物打印材料混合固化特性的预制的孔的外部加强容纳套筒。
由于霍什内维斯未意识到或忽视了对水泥固化环境的必需和必要的控制(特别是为了消除冷结合)，并且限于狭窄和特定范围的打印环境，诸如现场温度、湿度、混合物粘度/坍落度，并且易于堵塞。(参考图6)
霍什内维斯未披露也未教导一种包括或采用具有本发明的外部或可选的内部加强网的可互换滑模模具(打印)的方法或设备，该加强网克服了各种速度和结构限制，诸如通常遇到的混凝土坍落度和泵送周期的不一致性。任何现有技术未披露也未教导打印内部加强缆索或内部加强网。
由于霍什内维斯未采用外部容纳套筒，因此该专利无法充分地补偿水泥混合物的坍落度不一致性，诸如挤出砖块边缘收折、波纹和其他扭曲，即使在具有受控环境条件的工厂中亦是如此，因此打印出非常不期望的粗糙美学外观。
已经提出或实现了几种流量测量技术来解决上述打印限制。然而，对于某些水泥打印混合物和/或水泥浆和其他打印材料，这些现有技术的3D打印系统在实际现场建筑条件下不能实行，因为它们在提供准确的自动化打印和放置方面太慢而无法进一步提供可调谐的动态响应，要修复这些将大大增加现有技术机器的复杂性和成本。
霍什内维斯另外教导了复杂的后驱动和计算机控制的镘刀的使用，然而这个系统在其表面光洁度方面具有显著限制并且缺乏模制和成形装置，并且此外需要后处理步骤。
本发明消除了在挤出步骤之后对砖块进行轮廓加工或成形的现有技术步骤，因为它在有或没有外部或内部留在原地的现场浇筑加强件的情况下同时模制和成形可伸缩的逐层互锁打印砖块。
本发明克服了这些和许多其他现有技术限制，特别是来自龙门架和其他大型3D打印系统的限制，诸如那些采用工业机器人型臂的系统，其中本发明的采用外部可模制加强容纳“套筒”的方法和设备解决了这些现有技术限制中的许多限制，诸如自动地补偿在诸如改变混合物坍落范围等现场混凝土“打印”过程中通常发生的水泥混合物和通常遇到的泵送不一致性，以及自动地补偿不同的泵送系统特性，从而进一步自动地补偿各种混合添加剂、骨料等。具有预制的孔的外部容纳套筒也提供了具有预制的蒸发控制特性的先前不可用的均匀散热，并且由此优化了各种可打印水泥混合物的固化环境以及本领域需要的其他性能特性，特别是用于优化现场可模制的滑模打印混合物固化特性以用于高性能和超高性能混合物以及本领域所需的其他特种水泥混合物。
与其他3D打印系统相比，本发明还现场打印/挤出(放置)更小和更大的加强砖块，包括显著更宽范围的砖块尺寸和构造。此外，现有技术建筑技术远远落后于允许建筑师构思和设计高度复杂(诸如生物形态)结构的当前计算机设计技术。遗憾的是，目前现有的混凝土全规模3D打印系统(包括本文披露的现有技术3D打印系统)无法实现这些新设计的全部潜力。
霍什内维斯的US 8518308 B2披露了一种设备，该设备可以包括喷嘴组件，该喷嘴组件被配置成用于通过出口挤出混合材料；以及可控机器人臂，该可控机器人臂联接至喷嘴组件，机器人臂在一端处具有抓爪，该抓爪被配置成用于拾取元件并且将元件沉积在相对于挤出材料的所需位置处。该元件可以是以下项之一：用于所建造的结构的加强构件；管件管道的段；电网部件；以及瓷砖。该专利未披露也未教导采用模制外部加强套筒。这项专利未披露也未教导如何打印全建筑规模加强的标准化或大型砖块，也未使用采用各种不同的可扩展、可快速互换或定制冲模或模具的滑模打印机来打印各种定制的互锁砖块形状和构造，诸如但不限于具有外部加强的互锁逐层键槽。此外，这项专利未披露也未教导如何建造基础、屋顶、门框、窗框、细木工制品以及结构内的饰面，也未披露或教导在最后一分钟进行现场建筑更改的能力。
Wasp房屋打印机
另一种已知的龙门架式3D房屋打印机系统由WASP公司制造。Big Delta WASP3D打印机高约20英尺，并且与上述霍什内维斯和其他3D打印机系统共有许多限制。未披露而言未教导采用外部加强套筒。这项专利未披露也未教导如何打印全建筑规模加强的标准化或大型砖块，也未使用采用各种不同的可扩展、可快速互换或定制冲模或模具的滑模打印机来打印各种定制的互锁打印砖块形状，并且具有诸如但不限于外部加强的逐层互锁键槽等构造。此外，这项专利未披露也未教导如何建造屋顶或者兼容地安装标准建筑物的建筑过程的主要元素，诸如电气服务、管道工程和管件、导管、门、窗户、细木工制品以及结构内的饰面，也未披露或教导在最后一分钟进行现场建筑更改的能力。这项专利进一步未披露也未教导采用各种工业机器人臂和/或各种可运输和/或操作平台。
王宏(Hong Wang)的WO 2010078710 A1披露了一种打印机。该打印机包括底座(1)，在该底座上设置有导轨(2)和支撑板(3)，该支撑板沿着导轨相对于底座纵向移动。打印单元(4)设置在支撑板上。该底座还设置有可拆卸的转换器框架(6)，在该转换器框架上设置有至少两对滚轮(7)或至少一对彼此平行的滚子，滚轮或滚子在支撑板的纵向移动期间通过由它们与支撑板的表面接触所引起的滚动摩擦力进行旋转。当未安装转换器框架时，可以将平面物体放置在支撑板上以待打印。当安装转换器框架时，可以将圆柱形物体放置在滚轮或滚子上。取决于由滚轮或滚子与移动的支撑板之间的接触所引起的摩擦力，进一步致动圆柱形物体进行旋转，因此图像和字符可以在其表面上逐行打印。与现有技术相比，可以改进平面或圆柱形物体放置在其上的部件的操作稳定性，并且可以更好地控制打印质量。
青岛尤尼产品开发有限公司(Qingdao Unique Products Develop Co.)的打印机被表示为“可移动”，然而它需要使用起重机以在建筑工地移动和安装系统。尽管声称拥有世界上最大的3D打印机之一，但Qingdao具有各自12米(近40英尺)的X轴和Y轴且重约120吨，并且需要起重机进行组装以及其他昂贵的机器，并且未披露也未教导如何打印基础或屋顶。这种技术共有本文讨论的霍什内维斯现有技术的许多限制，并且另外未披露也未教导采用外部加强套筒。这项专利未披露也未教导如何打印全建筑规模加强的标准化或大型砖块，也未使用采用各种不同的可扩展、可快速互换或定制冲模或模具的滑模打印机来打印各种定制的互锁打印砖块形状和构造，诸如但不限于具有外部加强的互锁逐层键槽。此外，这项专利未披露也未教导如何建造屋顶或者兼容地安装标准建筑物的建筑过程的主要元素，诸如电气服务、管道工程和管件、导管、门框、窗框、细木工制品以及结构内的饰面，也未披露或教导在最后一分钟进行现场建筑更改的能力。这项专利进一步未披露也未教导采用各种工业机器人臂和/或采用各种可运输和/或操作平台。
盈创
马毅和(Ma Yihe)的CN 201611085705、CN 204081129 U、CN 203654462 U开发了多项3D打印专利，包括3D建筑打印和墙壁形成。
中国上海的盈创装饰设计工程有限公司(WinSun Decoration DesignEngineering Co.)的WinSun估计他们的3D打印技术有朝一日可以将建筑材料减少30％至60％，并且将生产时间缩短50％甚至70％，同时将人工成本降低50％甚至80％，包括诸如现场构建的3D打印桥和高层办公楼的应用。WinSun表示他们可以在一天内建造十套住宅，几乎完全采用再生混凝土材料进行3D打印。WinSun表示它已经使用大型3D打印机浇筑快干水泥和再生原材料的混合物来建造若干房屋。在24小时内建造十个示范房屋，每个房屋估计耗资约5000美元。然而，许多消息来源都认为没有披露任何技术，并且这些结构是在中国苏州的工厂环境中的非现场预制的，并且随后在一天内运输到上海并组装。
虽然WinSun需要运输和现场组装，但是它也存在具有非常大、重型龙门架3D房屋打印机的相同限制。随着3D房屋打印越来越受欢迎，具有各种类似限制的其他龙门架式3D房屋打印机也在稳定涌现，诸如美国的D Shape和俄罗斯的Specavia。诸如具有重型、大型、笨重的重型部件；购买、运输和安装都昂贵；同时具有窄且特定范围的可用水泥混合物；以及需要更精确的建筑现场准备并且无法处理诸如倾斜地块、电力线、树木、巨石以及其他常遇到的现场障碍物等常见建筑现场限制。因此，全建筑规模3D打印建筑行业所需要的是较小的自动化机械化和/或机器人建筑系统，这些系统重量更轻、可折叠且易于组装，而同时提供了显著的刚度或刚性以用于准确的现场加强水泥建筑打印，并且具有改进的材料输送系统，该材料输送系统提供了更快、更准确的现场建造并且解决了当前的全规模3D打印限制。
这些专利未披露也未教导采用外部加强套筒。这项专利未披露也未教导如何打印全建筑规模加强的标准化或大型砖块，也未使用采用各种不同的可扩展、可快速互换或定制冲模或模具的滑模打印机来打印各种定制的互锁砖块形状和构造，诸如但不限于具有外部加强的互锁逐层键槽。此外，这些专利未披露也未教导如何建造屋顶或者兼容地安装标准建筑物的建筑过程的主要元素，诸如电气服务、管道工程和管件、导管、门框、窗框、细木工制品以及结构内的其他饰面，也未披露或教导在最后一分钟进行现场建筑更改的能力。这项专利进一步未披露也未教导采用各种工业机器人臂和/或各种可运输和/或操作平台。
Apis Cor
Apis Cor(电子邮件：apiscor3d@gmail.com电话：+1(650)741-1277；Skype：fizpaket)的尼基塔·陈允泰(Nikita Chen-Iun-Tai)的US 20160361834 A1在建筑物或结构的自动化3D打印及其操作方法领域中揭露了发明。采用具有可伸展转臂与用于挤出专有的混凝土基混合物的挤出机的3D打印机，该混合物随着XOY平面中的平移和旋转运动而移动。可伸展转臂被安装成使得它能够在XOZ平面中进行高度调节。本发明还涉及一种用于使用3D打印机对建筑物或结构进行自动化3D打印的方法，并且通过开发第一半移动3D打印机之一(参考图7)而克服了大型外部龙门架系统3D房屋打印机的现有技术3D打印限制之一，这被表示为有能力在24小时的打印时间内打印整个房屋(347平方英尺)。Apis Cor的主要区别在于它们打印的房屋尺寸非常小，并且从内到外打印。
与传统方法相比，Apis Cor表示节省最高达70％的标准框架建造成本。他们的3D打印系统目前被表示为使用标准建筑机械进行建造、在大多数表面上组装(需要起重机)、并且被表示为能够在不到半小时内组装和打印。这个系统产生很少或不产生建筑废料。
与其他现有技术3D打印机相比，尼基塔·陈允泰系统的US 20160361834 A1集中在被打印的房间或结构的内部居中，并且从内部执行打印过程，参考图7。Apis Cor的系统移动性使得其具有优于WinSun系统和其他大型龙门架系统的优势，这些大型龙门架系统在现场组装的成本可能与建造结构本身一样多。目前，所有披露的现有技术3D房屋打印机都非常大、昂贵且难以使用。
一些限制在于Apis Cor打印机系统需要专有软件，并且仅限于狭窄和专有的混凝土和纤维混合化合物，并且具有来自大致圆形喷嘴的约1×1英寸的较小、缓慢、小体积的打印层，从而产生具有粗糙难看饰面的冷结合粘合部，从而需要额外的体力劳动，诸如抹光。此外，陈允泰(Chen-Iun-Tai)仅限于连续打印，并且未透露也未教导间歇打印。
此外，Apis Cor具有约132平方米的相对较小打印区，进一步限制了建造(打印)结构的尺寸；在大约12英尺×12英尺之间，并且无法打印小半径，它们也无法在现场打印基础、屋顶、地板和小房间。Apis Cor此外需要使用昂贵的现场起重机来使其支撑操作平台在打印的结构或房屋(每个房间)内移动，并且还要在打印后移除，并且很重(约2.4吨)，从而使其不适用于小规模工地。
尼基塔·陈允泰的US 20160361834 A1也限于平直压缩打印(竖直墙壁)，并且未披露也未教导打印基础或屋顶，并且进一步无法3D打印出较小的单独壁橱、架子、长凳、储藏区域或篮子等。
应当注意，本发明具有约350至750磅而不是2.4吨的较低重量，并且不需要使用昂贵的笨重起重机，本发明也不需要精确的现场准备(即，非常水平)，并且不受诸如树木、巨石、电力线等常见现场障碍物的限制，与本发明相比，可以根据需要进行缩放并且可以简单且容易地现场组装以及拆卸和移动。Apis Cor还需要大量额外的建筑步骤，包括建造基础的单独过程，并且在打印结构之前在现场需要大量的体力劳动。
尼基塔·陈允泰的US 20160361834 A1此外未披露也未教导采用具有互锁键槽特性的外部模制的织物加强容纳套筒、和/或具有预制的孔以准确地调节水泥混合物所需的固化环境特性的外部加强织物套筒、包括提供先前不可获得的打印混合物散热的均匀性和预制的混合蒸发控制特性、根据本领域的需要改进各种水泥混合物的性能特性、特别是对于优化现场滑模打印混合物的浇筑环境以便获得高比例的特定混合物性能特性潜力。陈允泰专利进一步限于一个操作平台，以及具有冷结合界面挑战以及墙壁形状和尺寸限制的多程建造。本发明包括5个不同的操作平台，并且克服了冷结合界面的限制，同时能够根据需要使用单程和/或多程滑模打印来建造(打印)。
尼基塔·陈允泰的US 20160361834 A1未采用外部织物加强或容纳套筒，并且限于非常窄且专有的混凝土混合物并且在混凝土混合物方面具有有限的打印范围并且具有窄的打印温度和湿度范围，并且此外，它们披露的混凝土混合物未披露采用结构混凝土、加强条、杆、缆索或微型加强件。
从与以上描述的比较中可以理解，在本发明的实施例中，建筑系统通过测量和考虑到机器人臂/操作支撑结构由于重力、风、脉动、挤出速率引起的偏转来提供对互锁滑模打印砖块的自动化且准确的定位和铺设，从而提供先前不可获得的可调谐动态响应(即，完全自动化机器人建筑系统的运动、使人为干预最小化)。
此外，本发明提供了从拱形件或结构内部进行滑模浇筑/打印；并且此外，作为本发明的变型，包括从结构外部进行滑模浇筑/打印，或者同时从内部弯曲一前一后地建造并且互锁到外部弯曲。
本发明的一个目的是减少用于加强混凝土建筑的现有技术的这些和其他限制，特别是3D全建筑规模的房屋打印，包括整体尺寸，包括自动化建筑机器的重量、高度、宽度和占地面积。
塔齐奥·S·格里威提(Tazio S.Grivetti)、克里斯多夫·M·斯凯奇(Christopher M.Sketch)、皮特·劳特斯拉格(Peter Lauterslager)以及爱德华·凡·阿莫斯福特·卡特彼勒(Edward van Amelsfoort Caterpillar)的US 20170021527 A1披露了用于3D打印的机器和系统。一种机器包括：机架，该机架具有多个地面接合元件以便有助于机架的移动；伸缩臂，该伸缩臂可枢转地联接至机架并且被配置成用于至少沿着水平面枢转；材料线，该材料线联接至转臂并且被配置用于通过其传送材料；打印头，该打印头联接至转臂并且与材料线流体连通，以便接收材料并分配材料；以及控制器，该控制器被配置成用于接收3D打印信息并且将3D打印信息转换成打印头的位置坐标，其中控制器使转臂移动以便至少基于位置坐标来定位打印头。
从与以上描述的比较中可以理解，在本发明的实施例中，建筑系统通过测量和考虑到机器人臂/操作支撑结构由于重力、风、脉动、挤出速率引起的偏转来提供对互锁滑模打印砖块的自动化且准确的定位和铺设，从而提供先前不可获得的可调谐动态响应(即，完全自动化机器人建筑系统的运动、使人为干预最小化)。
US 20170021527 A1进一步未披露也未教导如何打印全建筑规模加强的标准化或大型砖块，也未使用采用各种不同的可扩展、可快速互换或定制冲模或模具的滑模打印机来打印各种定制的互锁砖块形状和构造，诸如但不限于具有外部加强的互锁逐层键槽。此外，这项专利未披露也未教导如何建造屋顶或者兼容地安装标准建筑物的建筑过程的主要元素，诸如电气服务、管道工程和管件、导管、门、窗户、细木工制品以及结构内的饰面，也未披露或教导在最后一分钟进行现场建筑更改的能力。这项专利进一步未披露也未教导采用各种工业机器人臂和/或各种可运输和/或操作平台。
目前的3D房屋打印限制
在现有技术全建筑规模自动化3D房屋打印建筑系统中的甚至一些更有希望的方向和技术仍具有各种显著的限制。
目前，几乎所有的3D打印机都具有大型横梁和杆，这些横梁和杆在全规模建筑体积中来回地移动大型架空式自顶向下打印头，并且所有大型硬件(数吨)的成本都很高。本发明的全规模三维加强混凝土打印机消除了这些和许多其他现有技术限制(在此未说明)，并且可以快速地移动并且在现场实时地以高速从广泛范围的混合材料准确地模制和挤出并放置各种加强的互锁混凝土“长砖块”，从而具有各种可缩放的模制“砖块”形状和尺寸。
本发明克服了现有技术全建筑规模限制，诸如但不限于打印非互锁的砖块(尺寸)。这允许加强成形冲模或模制砖块以允许先前不可获得的根据需要缩放的互锁逐层打印，并且进一步消除了在砖块被“打印”之后对砖块进行轮廓加工或成形的现有技术步骤，诸如霍什内维斯计算机控制的镘刀。
本发明可以任选地采用一前一后地配合和操作的多个机器人建筑系统，以便在现场同时在同一建筑内实时地建造多个互锁房间和/或互锁墙壁，诸如用于建造大型多房间复杂结构。
目前，这些现有技术3D房屋打印系统中没有一个披露或教导如何兼容地安装常规建筑物的建筑过程的主要元素，诸如电气服务、管道工程和管件、导管、门框、窗框、细木工制品以及结构内的其他饰面(除了Kamermaker和轮廓成型工艺之外)，它们也未采用任何附接工具，诸如喷射喷嘴、喷砂机、研磨机、钻头、激光和声学调平等。
总之，几乎所有参考的全建筑规模3D房屋打印系统目前都非常庞大、昂贵且难以操作、提供很少或没有提供建筑缩放、多功能性，特别是在个人住宅的现场建造中，并且不适用于小规模工地，诸如在建造走廊、茶水间、架子、壁橱、浴室等时。
大多数的现有技术3D打印技术目前仅限于单一规模的建筑系统，而且此外大多数目前仅限于工厂环境中的预制建造。现有技术中的预制建造的一个实例是DFAB网格模具或分支技术，分支技术就是3D建造模架并且随后用纤维加强混凝土和/或泡沫复合材料进行填充。
3D建筑系统不可缩放的现有技术限制是3D建筑打印在全球建筑行业内实施的重大限制。
此外，这些系统未披露也未教导如何在现场建造自由形式的结构或者滑模浇筑(打印)临时部件，诸如在现场建造临时支撑拱和(3D打印)临时墙壁区段。此外，这些现有技术3D打印系统都不能在诸如雨雪或大风等恶劣天气中建造，它们也未披露或教导3D打印屋顶。
现有技术3D打印的其他显著限制在于，几乎所有3D打印都需要窄且特定的混凝土混合物，并且仅通过缓慢、低容积、多程大致圆形喷嘴挤出，该喷嘴挤出材料而产生不期望的冷固界面，并且此外通常挤出具有粗糙和不平整表面的材料。从来自大致圆形喷嘴的架空式挤出部挤出的常见现有技术实践此外可能在混合物中产生空隙，通常称为蜂巢或虫洞，特别是当以逐层方式沉积时，因此显著地降低打印的粘合和潜在的结构完整性，并且进一步无法产生光滑或其他美学理想的饰面。此外，现有技术全建筑规模3D打印系统中没有一个披露或教导现场或非现场用特殊混合物进行打印，诸如高性能或超高性能加强混凝土混合物、进一步包括记忆返回混凝土混合物、烟雾吸收(捕获)混凝土混合物、湿度调节混凝土混合物、记忆返回混凝土以及屏蔽EMF和EMP的混凝土混合物等等。
现有技术3D打印机中没有一个披露或教导打印加强的标准化或大型砖块，也未使用采用本领域需要的各种不同的可互换或定制可缩放冲模或模具的冲模或模制滑模器来打印各种定制的砖块形状和尺寸，诸如具有相同或不同的构造，诸如但不限于具有外部加强的逐层互锁键槽。
事实上，现有技术打印系统中没有一个能够3D打印轮廓角度或者通过竖直方法进行打印，并且通常限于墙壁的水平多程打印，因此限于平直压缩(竖直墙壁)。
架空式龙门架和其他3D房屋打印应用限于一个大致水平的打印方向。因此，这些现有技术3D打印设备不具有足够的多样性或可扩展性以用作全规模现场建筑建造工具。
事实上，现有技术混凝土建筑打印系统中没有一个披露或教导现场打印整体或几乎整体结构(单件)，上述任何一个都未披露也未教导3D打印屋顶，上述任何一个都未披露也未教导现场建造加强的基础、墩基。
目前，没有现有技术全建筑规模3D打印系统披露或教导了从反向铲、卡车、可运输和操作拖车进行滑模成形建造，也未采用临时螺旋钻支架或永久的现场浇筑留在原地的操作基座、或轻质的可运输操作基座、或轻质的可重复使用操作基座、或任何其他操作基座(除了有限的重型大型系统之外，诸如Apis Cor)，并且几乎没有现有技术3D房屋打印系统教导或披露采用重量轻且可运输的现场导轨。
应当注意，本发明克服了这些支撑和操作平台限制，并且披露和教导了具有5个不同的支撑和操作平台，以用于实时地进行各种全建筑规模打印。
现有技术建筑系统无法滑模成形某一等级(最高达约22度等级，向上或向下)的混凝土混合物，诸如在打印基础或墙壁时。应当注意，目前大多数现有技术3D房屋打印系统仅能够在需要受控温度和湿度环境的工厂环境中打印墙壁区段。
一个重要的被忽视的现有技术限制在于几乎没有3D全建筑规模房屋(结构)打印系统有能力在最后一分钟进行现场建筑更改。一些3D打印系统(诸如但不限于WinSun)在非现场工厂环境中制造和建造墙壁区段，并且随后运输并在现场组装部件。
总之，现有技术3D打印技术在它们的建筑灵活性方面受到显著限制，并且此外大多数不与其他常规建筑系统兼容。
本发明克服了自动化全规模现场3D房屋(结构)打印的现有技术领域中的这些和其他显著限制，因为本发明教导并披露了砖块冲模或模制以及快速打印较长的外部加强互锁可缩放砖块，这允许先前不可获得的各种打印砖块尺寸和形状以及混合组合物，进一步包括在连续的打印砖块层之间具有键槽互锁界面的单程和/或多程添加逐层打印，并且进一步提供了优于现有技术建筑系统的各种表面和饰面特性。本发明的全建筑规模3D打印技术可以建造满足或超过当前建筑规范的更可持续的(包括多层)结构。本发明可以被实施用于改装和翻新各种结构，并且与各种常规结构兼容，进一步包括先前不可获得的优点：在支撑基座与操作基座、机械化臂、滑模器和/或滑模器支撑引导系统之间具有可调谐动态响应。此外，本发明消除了现有技术的用于制备打印冷结合粘合表面的步骤，诸如刮擦、磨蚀、削凿和喷砂等。
现有技术3D打印技术通常也限于连续打印，并且未教导也未披露间歇打印，并且此外本发明人无法找到能够在没有人为干预的情况下打印结构的任何现有技术3D打印系统。
套筒优点
本发明提供了一种先前不可用的系统，该系统通过采用提供了预制的孔的外部加强容纳套筒来可控制地调节优选的混合物固化程度或速率，以便解决现有技术建筑技术的这些显著限制。
本发明通过以下方式来提供先前不可获得的改进，包括生产准备、输送、放置、修整：调节排水蒸发速率；由此优化每种特定混合物准确的预制固化特性；进一步现场产生对打印砖块的外部保护；具有加强的外部容纳套筒，该容纳套筒改进了与设计可行和可打印混凝土混合物相关的性能特性。
本发明改进了混凝土混合物设计的质量保证，从而改进优于现有技术系统的质量控制和改进的性能规格，同时提高了各种各样嵌入物品的放置准确度。
这种新技术创新地并入外部加强容纳“套筒”，从而确保混合物的试样被适当地固化、简化并验证打印质量，同时提高检查过程的准确性。应当注意，炎热天气下的低混凝土试验强度结果通常是由于对试样的不良蒸发保护和不当初始固化环境所造成的。
本发明的创新使其建筑方法和设备更好地适应实际的现场区域中全建筑规模3D建筑打印的现实。
现有技术全规模建筑3D打印系统通常采用简单挤出或注射直通材料，而不根据需要或期望使用特定的可互换冲模或模具。本发明包括外部容纳套筒和各种可互换的“砖块”模具和冲模，以便同时优化单独的互锁逐层沉积和完整的结构强度两者的强度，诸如模仿互锁箱形梁。
本发明的外部套筒加强网消除了在打印的砖块层之间采用单侧网的常规或现有技术步骤。例如，采用本发明的外部套筒消除了冷结合界面步骤的现有技术挑战，包括诸如喷砂、粘合剂等粘合准备。
此外，创新的容纳套筒克服了现有技术限制，诸如但不限于，通过允许水平、竖直以及其中的任何衍生或角度进行的多程水平挤出、自动化全建筑规模3D滑模打印建造。
本发明的外部容纳套筒进一步解决了许多现有技术的限制，并且进一步降低了滑模“进给机构”的摩擦磨损，从而提供更平滑的套筒进给系统，该系统在滑模模制过程中减少或消除了容纳套筒的潜在束缚和撕裂，特别是在滑模浇筑/打印较小的准确弯曲(半径)时。本发明的外部容纳套筒此外提供了先前不可获得的打印层的快速刚性，以便承受后续层的载荷，从而在被定位和沉积之后提供先前不可获得的准确形状和稳定性。
这个滑模模制系统改进了具有逐层沉积的改进结构性能的水泥材料的可流动性、可挤出性、可建造性和流通性。
应当注意，打印水泥混合物(特别是在炎热和潮湿天气现场打印)通常会导致塑性收缩、表面和内部开裂、加速固化(凝固)、增加坍落度损耗(收缩)并降低机械性能，并且降低固化混合物的结构强度特性。本发明的外部容纳套筒克服了这些限制，并且可以被设计和制造成适应各种滑模打印用途，包括包含具有调节孔的套筒以便优化和准确地调节混合物的水、空气或气体(空隙)并且改进空气和气体夹带特性，从而具有微气泡(在每立方米约20至80亿个气泡的范围内)。根据本领域的需要，外部容纳套筒可以任选地包含嵌入容纳套筒中的变色染料，由此实时地现场指示水泥混合物临界固化、状态和浇筑温度，例如外部容纳套筒提供变色特性以实时地指示混合物温度，例如根据特定混合物而将颜色从红色(热)温度颜色范围改变成指示混合物的较冷温度(固化)的绿色，以用于通过优于现有技术系统显著地改进混合物的浇筑环境来优于现有技术系统调节(控制)临界蒸发速率并且改进混合物的固化均匀性(具有更均匀的散热)，由此改进混合物的性能规格，特别是对于现场冷热天气加强混凝土建筑环境。
应当注意，本发明的外部可模制容纳套筒可以定做(定制)有各种织物和编织物(诸如但不限于，平纹、斜纹、篮子、缎子、纱罗、充纱罗等)以用于复杂的水泥3D打印(浇筑)，因此可靠地获得比现有技术系统更高百分比的混凝土混合物性能潜力：包括在建筑工地上改进混合物的潜在强度、保护、比例、生产、准确度和更高的输送速度，特别是在打印超高性能和特种混凝土混合物时。
现有技术未披露也未教导采用滑模打印的外部模制容纳套筒来解决具有高粘合阻力的水泥“墨水”快速凝固的挑战，并且进一步优化了混合相变控制，从而进一步优化和提供预制的水蒸气扩散阻力。
此外，现有技术未披露也未教导采用滑模打印的外部模制容纳套筒来减少或消除长期浸出(诸如滑模打印混合物含有飞灰)，并且缩短了固化速率并且因此缩短了打印每个互锁锁打印砖块层之间的时间，由此优化现场建造速度。此外，模制砖块外部加强容纳套筒改进了加强条、缆索的放置准确度，并且包括优于现有技术全规模3D房屋打印技术的管道工程管件、导管、电导体、光纤等的放置准确度。
现有技术3D房屋打印系统目前未意识到或忽略了外部加强的可模制容纳套筒，该容纳套筒采用各种微纤维和/或常规和非常规加强件，因此降低了对加强件的腐蚀保护的价格；并且与几乎任何非水泥或水泥掺和剂、骨料、添加剂兼容，并且改进了打印混合物的抗渗透性、表面和内部混合收缩、表面剥落等；并且提供了先前在打印砖块表面粘合方面不可获得的改进，并且消除了现有技术对先前不可获得的模制打印加强滑模穿透互锁砖块的冷结合粘合强度的常见限制；并且同时例如通过增加机械粘合特性并增加互锁砖块的冷结合表面粘合强度来改进打印砖块的表面粘合特性，从而进一步改进外部容纳套筒粘合表面(混合物的晶界界面)；提供了先前不可获得的改进粘合(粘合剂)，这消除了现有技术冷结合限制。
请注意，柔性的轻质可模制外部加强容纳套筒以及可选的内部加强网消除了对冷结合粘合材料的需要、在任何先前提及的现有技术全规模3D打印中未披露也未教导。
现有技术未披露也未教导采用本发明披露的创新外部加强套筒，这些外部加强套筒此外抵制在接触时的大量水渗透，包括风夹雨、雪等，同时对在外部预制的套筒的孔(长丝间距)之间的灌浆和/或砂浆渗漏提供准确的预制调节和控制，以用于准确地调节长丝(孔)之间的水泥混合物溢流(粘合)。
此外，本发明优于现有技术地显著地改进每个全规模滑模打印的互锁砖块层或区段的可预测位置、速度和定位，这显著增加了砖块表面的机械粘合特性，从而产生水泥互锁键槽界面，提供打印更广泛范围的墙壁角度、更广泛范围的屋顶几何形状的能力，包括能够使用本发明的方法和设备在现场进行滑模打印并且在现有技术中需要的各种俯仰角。
此外，柔性外部加强容纳套筒和可选的内部加强网提供优于现有技术的先前不可获得的优点，从而具有各种砖块打印的一个或多个互锁层，包括复合材料、纤维束、各种长丝材料和各种缠绕物，包括调节孔、尺寸、形状和间距以便提供本文未说明的包括许多机械特性(如果必需或需要的话)的其他改进，诸如但不限于减少或消除由混合物的体积变化引起的打印砖块边缘卷曲的随机开裂，并且显著地限制外部套筒设置区域内的开裂发生的范围，并且根据应用，改进滑模打印的混凝土“砖块”的表面外观特性，由此产生各种美学上吸引人的纹理和饰面，诸如模仿泥砖块、崩坍块体、碎石，包括传统的砖块和块体、灰泥、石膏等。
本发明另外提供了对混合物输送体积的实时更准确打印计算，从而改进优于现有技术的全规模打印，进一步改进优于现有技术的构造公差，并且显著简化库存，此外允许改进各种高度复杂的混合物的现场打印特性，并且容易接受各种深入的水泥颜料(彩色染料)。
本发明进一步改进优于现有技术的水泥挤出工艺，从而提供比现有技术更快、更简单且更准确的3D打印系统方法和设备，并且在建筑过程中在现场更加适应。由轻计量织物加强“材料”组成的外部容纳套筒根据需要容易地模制、折叠、切割、缝合、装订、热封、扎线、系上拉链和/或胶合，并且可以是永久的(留在原地现场浇筑)或者任选地用作临时混合物容纳套筒，并且套筒可以任选地在阳光下暴露几天而溶解，或者可以通过任何合适的方法(诸如暴露于超紫外线)而溶解。
现有技术忽略或未意识到本发明的外部加强容纳套筒系统，该容纳套筒系统与各种微加强件兼容，这些微加强件进一步提供显著的结构改进，诸如结合纤维加强混凝土(FRC)混合物来加强各种3D混凝土混合物滑模3D打印特性，包括改进刚性以及减少FRC(纤维加强混凝土)的偏转。滑模打印的互锁墙壁和其他结构构件(包括具有和不具有FRC加强件)可以任选地与根据需要缩放的多种常规和/或聚丙烯和/或玄武岩加强件组合使用。应当注意，FRC增加结构刚性并且减少开裂混凝土构件的偏转并且降低加强件中的应力。这在薄的互锁键槽加强的打印混凝土砖块区段中尤为重要，其中打印砖块的几何形状和轮廓显著地有助于控制复杂的偏转特性。
外部容纳套筒连同滑模打印的砖块一起提供对多种混合物或不同等级混合物的同时和顺序全建筑规模打印，诸如同时或顺序地滑模冲模或模具以及打印结构加强的混凝土混合物，如优于现有技术改进。
本发明包括采用织物加强的外部容纳“套筒”，该外部容纳套筒作为设备来减少现有技术的湿润和遮蔽打印混凝土的步骤，并且实际上消除本领域已知的冷结合结痂。
应当理解，如果在此参考任意的现有技术出版物，那么这种参考并不构成一种认可，即认为该出版物在美国或任何其他国家构成了本领域内普通常识的一部分。
在背景技术、本发明的描述以及本申请的权利要求中，除了由于明确的语言或必然的暗示，上下文另作要求以外，词语“包括”或变形形式诸如“包括”或“包含”是以包含在内的意义来使用的，即指明了所述特征的存在、但并不排除在本发明的不同实施例中另外特征的存在或添加。
因此，需要具有成本效益并且可在工厂中和/或直接在建筑工地部署的自动化建筑技术，该自动化建筑技术不受建筑师对设计、几何形状或材料的选择的限制，并且允许从初步设计到最终全建筑规模建设容易且快速地实施。
本发明将由于本发明的全规模3D打印机系统具有优于现有技术的显著优点(诸如工具的多样性和可扩展性)而可能成为用于在月球、地球和作为殖民目标的其他行星上构建结构的极少数可行方法之一，并且此外可以在现场在最小的人为干预的情况下建造地基。这是有利的，因为仅需要将机器带到月球上，由此降低将建筑材料带到月球表面来建造地基的成本。
此外，先前不可获得的外部容纳套筒用于优化各种混合物的能力使得有可能利用各种原位材料，并且此外一旦太阳能可用，就应当可能使当前技术适应月球和其他环境以便使用这种能源和原位资源来构建各种形式的基础设施，诸如建筑物，这作为使用由原位材料组成的挤出材料来建造人类长期占用的栖息地和基础设施的选择，其中最终目标是利用原位资源在非陆地环境中对栖息地进行自动化建筑打印。我们相信该技术是用于这样建造的非常有前景的系统。
本发明的实例试图解决或至少改善先前提出的增材制造过程的一个或多个缺点。
发明内容
我们正在走向全球性住房危机，并且除非找到用于建造可持续安全庇护所的成本、时间和资源有效的系统，否则数十亿人将无家可归。
考虑到在2030年左右国际估计预见年收入低于3000美元的40多亿人对适当住房的需求快速增长，本发明尤为及时。此外，联合国计算出，在今后15年内，每天将平均需要10万套新住房单元来满足这一需求。根据美通社2015年2月17日的文章“2020年全球建筑市场价值10.3万亿美元”，全球建筑行业预计将从2010年的7.4万亿美元增长到2015年的8.5万亿美元并且增长到2020年的10.3万亿美元。
随着地球人口每年都在增长，越来越多的人靠近生活质量更高的大城市生活，在大城市他们将需要住宿。考虑到城市聚集区的快速增长，建筑领域中需要构建可持续、快速和节省的自然资源，这在不使用新颖和显著改进的技术的情况下是不可能的。为了最小化建筑时间和成本，建筑领域需要结合机械化劳动，这使由人工劳动执行的艰巨和危险任务自动化。显著减少或消除这一全球住房问题。
自动化建筑技术将彻底改革在密集城市环境中、在难以构建和难以服务的场所中、或者在世界的偏远和敌对地区中设计和构建结构方式。本发明将通过以可持续的能源效益来有效、快速地建造具有可持续能源效率的成本有效、可持续的低维护和节能设计(包括发展中国家的低收入住房)而产生重大的全球影响(以便成本有效地满足许多州和联邦政府住房要求(法律))，参考图9，从而进一步使得承包商能够成本有效地快速建造可持续的低收入住房。
本发明提供了多功能的先前不可获得的成本有效型可持续建筑系统，该建筑系统通过简化先前复杂的步骤获得更高的强度、耐久性和其他改进来提高水泥资源生产率，而没有由传统建筑方法和材料施加的直线的限制。
存在若干先前不可获得的益处。首先，本发明的三维加强混凝土滑模打印系统设备较便宜，特别是当建筑变得更加复杂时，本发明的三维混凝土滑模打印系统的成本相对于传统的构建方法显著下降，特别是在考虑到提供新的设计自由时，或者在没有显著增加成本的情况下增加能源效率和美学考虑因素。
使用加强混凝土滑模技术允许人们快速地建造多功能3D打印结构，包括现场基础(应当注意，大多数现有技术3D打印系统无法现场打印基础或屋顶)，参考图9、图10和图11，因为它是“增材过程”。通过使用加强水泥材料的更长“砖块”并将它们自身互锁，增材建造可以在全球范围内创建高度定制且极其复杂的三维加强混凝土滑模打印结构，参考图12，从而导致增加对使用全规模可互换3D混凝土滑模器的快速3D混凝土建筑能力的需求和本地供应。
本发明包括全建筑规模现场滑模“砖块”，该砖块具有互锁逐层(增材)打印过程，该打印过程能够实时地生产全规模结构和部件，从而为建筑师提供显著的设计自由程度，因为这些部件可以直接根据建筑师的数字模型制造出来。
本发明的工具和设备是独立的且与现有技术不同，并且在建筑现场快速地组装和部署，这提供了先前不可获得的加强混凝土建筑多样性。
本发明的3D房屋打印系统比现有技术更安全，并且没有关键建筑阶段并有助于及早入住，并且与现有技术相比包括更快、更准确且更安静的现场建筑过程。
此外，这些打印结构、材料和建筑设计可以大大减少对昂贵的H.V.A.C.(暖通空调)的需求(约85％至95％)，从而减少用于暖通空调的尺寸和能源使用及其相关联的成本(取决于设计)。
本发明显著提高效率，减少浪费，参考图13。
与现有技术相比，本发明产生显著减少的现场建筑垃圾。图13展示了这种显著减少的现场建筑垃圾。该创新系统建造需要极低维护的结构。
本发明提供简化的建筑物流，从而通过赋予人类更多的监督作用而减少对几乎所有重体力劳动的需求、显著地减少或消除与人类安全有关的问题、并且以减少的时间和成本来建造美学精致的设计并为建筑师提供新的美学和功能概念。例如，图14、图15、图16、图17、图18、图19、图20和图21描绘了许多可能的现场砖块滑模成形设计构造中的一些，诸如但不限于仿模或复制内角拱(泥砖块)结构。
本发明披露颠倒/反转现有技术的建筑时间和成本等式(每平方英尺)的方法和设备，诸如在成本有效地建造大的自由跨度弯曲或曲线加强混凝土房间和/或结构时，参考图10，如在示例性说明性实施例中所描绘。例如，本发明的开放式自由跨度房间的建造；房间越大，建造房间的时间和成本(每平方英尺建筑)越低(最高达约45英尺的直径或1,590平方英尺)。
当与优于本发明的美国专利7,641,561外部龙门架系统相比时，本发明的多用途自动化机器人建筑系统具有各种优点，参考图22。本发明人推论，本发明的全建筑规模3D打印系统可以节省30％至60％的建筑材料，并且将生产时间缩短70％到甚至90％，同时将劳动力成本降低70％最高达90％。
本发明的3D打印机系统(图8和图22)以及打印系统可以完全在现场构建。本发明的自动化建筑系统提供了便利的运输(重量轻且尺寸更小)，并且易于现场组装不到半小时，并且还可以容易地从一个位置移动到另一个位置。
从对高度几乎没有限制的单个或多个操作平台，按照以下技术规范，参考图9和图22，它们作为许多可能构造之一的实例。
自动化建筑系统的技术规范(作为一个3D打印系统或模型的实例)
总重量-650lbs./295.45kg(不包括支撑底座)。
最大操作面积(无支撑轮)-约1,600平方英尺/148.6平方米。
最大操作面积(带支撑轮)-约9,500平方英尺/882.6平方米。
工作移动速度-(约10至60英尺每分钟/3.05至18.3米每分钟)。
定位精度(±0.02英寸/±0.5mm)。
重复定位精度-(0.004至0.008英寸/0.1至0.2mm)。
定位机构-3至4个带有独立伺服控制装置的伸缩液压缸。
此外，本发明具有约4至8kW的非常低能量消耗，现场组装需要约30分钟而不是现有技术中的几天。
轮廓成型工艺龙门架。本发明人推论，2,000至2,500平方英尺的加强混凝土结构可以由两个人在约8小时内在现场实时地建造。作为选择，本发明可以采用可选的可移除地固定的支撑和导向轮，以便从操作平台将操作面积从单个点扩展到最高达约4倍。
建造结构的工人也更安全。许多通常可能具有安全和环境危害的工作可以由本发明执行，并且更少的建筑工人意味着更少的人为错误以及潜在的伤害和死亡。
本发明提供了更简单和更紧凑的施工现场储存(更少的库存)并且大大减少了建筑设备材料的装运和接收量(显著简化了库存)。本发明任选地提供使用本土材料来3D打印全建筑规模结构的能力。
本发明的方法和设备可以根据需要进行缩放，以便建造大型或小型内部和外部建筑结构，诸如但不限于楼梯、壁橱、窗框和门框、壁炉、长凳、架子等，参考图17、图18和图23。本发明可以与常规建筑方法和材料结合(诸如改装、增加抗震强度、改进防风雨性、耐久性、可持续性和隔离性等)。
此外，本发明包括使用所披露的自动化机器人建筑技术来快速且成本有效地“模仿”、“复制”传统建筑结构并且增强已经在适当位置的其他现有技术混凝土建筑系统，参考图10、图11、图14、图15、图16、图17、图18、图19、图20、图21和图24。本发明还可以快速地建造各种商业结构，诸如但不限于筒仓、冷却塔和冰库。
在具体实施例中，包括本发明的方法和设备可以在混凝土建筑领域之外具有许多应用，包括但不限于模型制作行业以及材料混合和输送系统。在若干具体实施例中，包括具有可互换部件的建筑系统可以建造具有更大的复杂性、更少的浪费，并且更加环保。优选地使成本较低且需要显著较少人类劳动的部件在现场打印加强水泥曲线结构，其中建筑系统提供初始高强度的互锁外部加强打印砖块，随后保留在适当的位置作为成品结构的整体部分。因此，可以以更快的速度和更大复杂性制作出加强混凝土建筑部件。
本发明的加强混凝土建筑过程可以按连续和/或间歇的建筑方法来进行，诸如以建造基础开始并且在屋顶顶部处结束，包括滑模挤出楼梯、外部和内部平坦和/或凹凸分隔墙壁、浅浮雕、柱子、安装、管道工程、布线、铺设缆索和管道输送腔。在每个“砖块”层的滑模浇筑过程中，加强水泥“结构墨水”通过在前一长砖块层的顶部上滑模成形长砖块进行沉积，参考图25。凝固(固化)过程需要约24小时。取决于应用，逐层沉积或滑模打印过程从建筑的底部(基础)开始，并且打印出并放置“浇筑互锁砖块区段”(大致约4至12英寸(平均6英寸)高)。在放置挤出后，开始凝固过程并且将新的打印砖块层互锁添加到前一砖块层上，参考图25，因为先前打印的砖块层的PSI在3到5分钟内达到约500PSI。
这种创新的小型化滑模打印系统显著改进优于现有技术的各种混凝土混合物，并且使得能够从更多样的常规和更新的打印材料(即，具有微晶特性的矿物)建造石头状结构，在一些应用中消除了对于常规加强件(钢筋)加强所述结构的结构要求。这种创新允许人工创造的“石头”更可持续(数百年或甚至更长)并且更环保。
本发明的方法和设备包括用具有相同或不同构造(优选地具有互锁键槽，诸如具有预制的凹槽或狭槽)的各种打印砖块进行建造，从而提供优于现有技术的增加精度和固定。参考图26。图26表示在现场实时地滑模模制和打印的许多可能的外部加强砖块结构中的24个。滑模设备(移动模具)可以打印具有凹槽或狭槽的互锁加强键槽，以用于增加安装固定和准确度。参考图25和图26。
在其他具体实施例中，本发明的滑模设备(移动模具)挤出优选地具有接收凹槽或通道的长互锁“砖块”，诸如用于接收和定位加强(钢筋)杆、条、缆索和/或带电体、管道等，参考图25、图26和图27。在示例性实施例中，图27的A-1描绘了许多可能的嵌入物品中的一个，诸如但不限于加强(钢筋)杆、条、缆索和/或带电体、管道、光纤等。
本发明是单独的并且与不包括各种可互换“砖块”模具的现有技术滑模器不同，参考图26，并且包括用外部织物加强的容纳套筒进行封装，参考图28，这些容纳套筒根据需要自动地调节和优化特定混合物固化环境、并且不需要特殊配制水泥混合物，并且将容易优化根据需要的定制的配方以及高性能水泥添加剂、掺和剂和骨料。
优于现有技术的另一个显著改进是本发明提供由于使水平和竖直地进行打印(滑模)的挤出机旋转而产生的两个或三个平面“打印”，该打印包括弯曲的倾斜壁，因此扩展更多的建筑和建造可能性。优于现有技术，代替限于传统的三轴设置，滑模“打印机”系统具有可移除地附接的旋转底座，并且机械化模块化臂可以在所有方向上旋转和转动，以用于优选地从内向外滑模“打印”整个结构，而不是在非现场制造需要额外运输和在建筑现场手动组装的单独墙壁，参考图22。
通过在XOY平面中进行旋转(1)和平移(2)移动，机械化机器人的可移除地固定的可互换滑模挤出头(A；B)沿着预设轨迹(3)行进，从而产生通过紧凑和移动的打印机而有可能打印大型房屋的技术解决方案。(A)水平和(B)竖直位置中的预滑模器或者可以经过调整和定位、成角度以便按任何角度或其中的衍生角度在结构上滑模、放置和打印，以便根据需要准确地打印边缘并且定位装置，并且自动地补偿打印的水泥混合物的不一致性。
本发明改进加强混凝土建筑的公差(准确度)，并且改进所有类型混凝土放置的质量、安全性和经济性，并且进一步改进满足或超过适用结构规范的结构完整性。多用途机器人系统涉及滑模挤出打印加强浇筑结构“砖块”材料，这些材料优选地具有以半塑性高粘度“浆料”模制和挤出的水泥混合物，该水泥混合物在挤出后在约3分钟内超过约200p.DktNo.BG-003.02s.i.，并且通常在七到二十天内凝固(固化)到5,000至30,000p.s.i或更多，具体取决于混合物。
在特定实施例中，包括本发明的方法和设备可以任选地滑模打印加强混凝土结构“砖块”，而不使用本发明的如本文所披露的留在原地、现场浇筑的外部容纳套筒。多用途机器人系统滑模成形加强混凝土建筑方法和设备优选地在现场实时优选地从内部且在待打印建造的结构内进行滑模打印(操作)。还称为反向建造打印，参考图22。
本发明的方法和设备快速且准确地定位和帮助定位和安装(定位)各种建筑和结构部件，诸如但不限于任选地包括安装常规的预浇筑混凝土部件，诸如拱门、窗和门框等。作为选择，本发明包括根据需要并入LED(发光二极管)和其他安全和/或定位传感器。
在包括用于将更多样的水泥混合材料滑模“浇筑”到常规固定混凝土成形件上的方法和设备的示例性实施例中，根据应用，可以使用刚性水平加强支撑构件(钢筋)来有助于滑模挤出打印(建造)各种开口，诸如窗和门框开口，参考图17和图18。例如，滑模“挤出打印”设备横穿已被指定为窗户开口的区域。在已经围绕所提出的窗框滑模成形(挤出)打印墙壁区段的顶部之后，任选地，水平加强构件可以横跨这些框架和墙壁的顶部放置，以便形成窗框的加强头部。根据需要挤出打印“砖块”的一个或多个互锁层。玄武岩、聚丙烯加强件是优选的。
本发明改进建筑空间利用率并且减少约75％的堆货场空间。
龙门架机器人
本发明的反向龙门架设备是单独的并且与常规龙门架机器人系统不同，在现有技术中，常规龙门架机器人系统在传统上比要建造的结构更大并且通常仅从空中操作，诸如在轮廓成型工艺、Wasp、Qingdao、Winsun和其他架空式龙门架系统中使用的那样，参考图6。本发明包括具有采用自动化反向建筑系统的许多优点，该自动化反向建筑系统具有更小、更轻、更短的模块化机械臂，从而进一步包括更简单、更轻、更短的混合泵送和输送系统。
本发明优选地包括先前不可获得的在内部定位和操作的反向龙门架建筑设备(从内向外建造)，参考图22，以用于加强混凝土，从而需要最小训练时间、具有机械化和/或自动化机器人系统。本发明的方法和设备优选地采用用于现场建筑的优选地从所提出的结构的内部操作的加强混凝土建筑技术；当打印极其复杂的角度时，这允许更小、更轻、更多样化的打印工具，从而提供先前不可获得的加强混凝土结构。
作为选择或作为变型，本发明可以操作以在外部(在结构外部)贯穿可互换模具并根据需要进行滑模打印或者任何打印组合。参考图8。最优选的是现场在内部进行自动化打印(从结构或房间的内部)。本发明包括作为选择或变型，附接和操作可移除地固定在可移动机器人操作平台上的所披露的自动化建筑系统，这些可移动机器人操作平台具有可移除地附接的滑模挤出头并且优选地具有套筒供给系统等。
本发明包括各种机械化和多用途机器人配置、设计、变型，并且具有不同比例的若干系统包含在本发明中，并且可以在本文未具体说明的本发明的范围内使用，参考图29和图30。图29在说明性实施例中描绘了机械化和自动化多用途机器人建筑系统和设备的侧视图。图30展示了许多可能的和自动化建筑机器人配置中的4个。
因此，已经提供自动化建造臂，其具有更小、简化和更轻质的操作结构，并且通过如本文所披露的各种可快速定位的支撑和操作底座(图38、图47、图48、图49、图50)而可旋转地支撑，从而提供具有减轻的重量、尺寸和准确的定位的滑模模制和打印的能力。
优选的机器人支撑和操作平台配置简化了先前复杂的水泥浇筑环境，诸如以泥浆/水/沙子/等浇筑混凝土，并且消除了许多建筑部件的常规约束，诸如采用混凝土成形件，并且可能适用于大规模建造，其中每个结构具有独特特征而没有增加时间或成本，并且进一步将现有技术现场建筑垃圾从几吨减少到几磅，从而在建筑过程期间和之后显著减少现场清理，参考图13，并且显著减少现有技术的先前用于现场分级和准备的复杂步骤。
除了更小、更多样化的建筑系统之外，本发明还提供了优于现有技术结构加强混凝土建筑系统的额外显著优点，诸如但不限于：1)消除混凝土模架，2)混合物模制设备容易具有外部容纳件并且提供准确的加强物放置方法，3)在固化期间混合物收缩较少，4)具有不受约束的曲线建筑可能性，5)更坚固和更轻的加强结构壳体实用性，6)使用原料，因此节省当地经济，7)在一个单程(流动)步骤中进行组合模制和互锁加强的封装“砖块”结构和精整过程。
曲线气泡结构
新技术使用显著更少的部件和步骤来成本有效地建造在美学和功能上期望的加强混凝土曲线结构，从而产生优于传统现有技术直线结构的显著优点，并且允许当前建筑趋势朝向建造具有弯曲墙壁和天花板的结构，参考图8、图9、图10、图11、图12、图22和图24，从而使得建造者能够根据本领域的需要产生可想象的、容易地适应几乎任何文化、风格和气候的几乎任何可设想的定制加强混凝土设计。
由于这种全建筑规模现场3D加强混凝土滑模打印技术对应力消除的共同需求，本发明提供先前不可获得的复制高度复杂设计的打印加强水泥结构，这些高度复杂设计可能更有机，诸如源于包含应力因子和复杂几何形状的数学算法，以便快速地滑模打印独特且更具功能性和可持续性的设计，诸如采用计算机算法，诸如模仿类似于人体骨骼生长的结构。
在方法方面，使用在增材砖块过程中从3D混凝土滑模打印中压力挤出的半液体混凝土(浆料)和空气。由于它是“增材过程”，因此通过使用水泥材料的滑模模制加强砖块并且将它们添加自身，增材制造可以在全球范围内建造定制和复杂的三维加强混凝土结构，并且提供先前不可获得的成本有效的：1)建筑个性化，2)增加的建筑灵活性和功能性，以及3)高容量/高速准确的高价值、现场自动化制造，从而通过提高规模经济来降低成本。
本发明快速且成本有效地建造高度复杂的曲线结构系统(诸如建筑气泡几何形状，参考图12)，这些曲线结构系统具有高度复杂的多曲率墙壁，诸如向外弯曲的外墙壁和屋顶，参考图31，从而扩展内部空间的使用而没有现有技术的购买、运输、组装、浇筑、移除、清洁和库存此类混凝土成形件的先前复杂步骤，参考图1、图2和图3。本发明提供从简单到高度复杂的墙壁几何形状、天花板、地板或屋顶的廉价、快速、准确的混凝土建造，特别是对于具有优化的通风和/或排水系统(进一步包括桥墩、飞拱、飞扶壁)的设计，参考图10。在若干具体实施例中包括自动化结构混凝土成形系统，其具有分配的部件以便在现场建造高度复杂的结构加强曲线结构，其中建筑方法和设备提供打印砖块，该打印砖块具有高初始强度、留在适当位置作为成品打印结构的整体部分。
此外，具有曲线的工程混凝土结构增加混凝土结构的完整性，实例包括改良的肥皂泡结构，参考图12。
作为另一个实例，外部加强混凝土“砖块”墙壁可以被设计和打印成延伸经过地基赤道，诸如当建造桶形拱顶、圆顶和椭圆形房间以及其他结构。参考图24。
本发明的目的和优点
本发明的目的是提供具有可重复准确度和定位准确度的高速打印，准确度为约(±0.5mm)并且可重复定位准确度为约(0.1-0.2mm)。参考图8和图22以及图32，本发明的目的是提供使得可能在现场从若干自动化紧凑和移动的滑模3D打印机系统准确地滑模打印大型结构的技术解决方案。
通过将本文描述的一些或所有特征组合到各种可缩放的加强混凝土建筑系统中，可以根据各种建筑等级或标准(包括高度定制规格)快速、高效、准确且利用很少人员成本有效地建造绝大多数耐用、可持续和经济的加强混凝土结构。这是本发明的目的。
本发明可以开辟一些新的建筑视野，并且将彻底改革可持续和“绿色”建筑领域，并且可以改变建筑行业对具有各种独特应用(特别是在偏远地区)的建筑过程的思考方式。
本发明人推论，本发明的方法和设备可以成本有效地建造理论上持续数百年至数千年(生命周期)的可持续(长期)高度耐用的加强结构，并且适用于在大规模的全球范围内特别是在复杂应用中建造独特的节能结构。这是本发明的目的。本发明的另一个目的在于，当与其他全规模3D房屋打印系统比较时，优选地，现场加强混凝土建筑设备最优选地在所提出的滑模/打印结构的内部居中并操作，参考图22。
本发明的目的是重复、快速且准确地、可调节地在手动或预编程位置之间移动，或者连续地或间歇地在取向和速度上控制，以便三维空间中准确地遵循预定的全建筑规模滑模打印路径。在其他特定实施例中包括，本发明的方法和设备可以根据需要与各种现有技术建筑方法、材料和设备(未示出)结合使用。
通过采用本发明的分批处理、模制、打印、放置并且使用改进的固化技术，本发明简化了先前复杂的建造步骤，包括在炎热天气现场打印，包括生产准备、输送、放置、精整，以用于改进的对排水蒸发、混合物固化的预制的调节，并且为各种混凝土混合物提供现场环境保护并且有助于更容易在建筑现场处理混凝土混合物。应当注意，在炎热天气，常规的混凝土浇筑会导致塑性收缩(开裂)、虫洞(参考图4)、加速凝固率、增加坍落度损失以及强度下降。应当注意，在炎热天气，低混凝土强度试验结果往往是由对试样的初始固化特性的未经调节混凝土固化和保护所引起的。本发明结合了先前不可获得的创新，以用于确保混合物试样和实际打印结构根据需要适当地固化。本发明的方法和设备更好地适应实际现场建筑的现实，从而提高加强混凝土建筑质量保证，并且可靠地获得准确的设计、强度和适用性。这是本发明的目的。
目标是提高所有类型的加强混凝土放置的质量、安全性和经济性。本发明的方法和设备快速且容易与各种常规(现有技术)加强混凝土建筑系统集成。这是本发明的目的。在以下说明书的过程中，其他目的和优点将变得显而易见。
本发明披露了创新的方法和设备，以便为各种加强混凝土建筑提供改进的质量控制，并且同时简化现有技术加强混凝土建筑系统。实际结构将在约±0.5mm之间的计划公差内对应于CAD设计。通常，建筑风格的类型和复杂性将不会显著影响打印结构的成本，因为本发明的系统不需要用于混凝土浇筑的常规模具，因此根据需要，可以快速地、廉价地、准确地且容易地在现场建造由设计者设想的几乎任何工程特征。
此外，很少或没有人为干预会大大降低事故风险。在常规混凝土建筑现场必须不断地应用严格和昂贵的安全措施。通常甚至可能具有安全和环境危害的许多工作可以由本发明的自动化滑模打印系统来执行，并且消除了许多常见的现场建筑错误。
采用本发明的优点和成本优势可以潜在地降低这些和其他成本，包括保险和履约保证金。进一步包括但不限于，更低的购买成本、更高的感知价值、更低的保险费率、潜在的成本节约、更长的抵押、增加的能源效率、材料选择的多样性增加，以及能够在恶劣天气条件下实现现场建筑、没有关键的建筑阶段等等。
本发明进一步包括建造加强混凝土桥梁部分、道路部分、柱区段、支柱部分、桩、港口区段、码头装备、具有加强的可变梁区段，进一步包括建造水下柱、水缸和酒罐(参考图33)、复杂的工业植物园、雕像、电影院、游乐园、博物馆和需要复制纪念碑和寺庙的结构，进一步包括恢复缺失的部分(考古学)等，并且可以快速建造多层结构，并且可以根据需要进行缩放，具体取决于应用。
本发明的另一个目的是提供一种混凝土滑模打印系统，该混凝土滑模打印系统具有设备，该设备可快速且准确地调节以用于实时地现场建造各种混凝土结构，诸如但不限于各种加强地基、墩基、墙壁(参考图31)，这些结构可以抵靠自身封闭并且沿着其高度和长度改变直径和/或厚度(截面不均匀)，从而根据需要具有至少一个非竖直表面，或者打印多弯曲墙壁，该多弯曲墙壁本身是封闭的并且截面是均匀的或不均匀的。
本发明包括，加强混凝土结构可以由几乎任何所需的几何结构来建造，包括非封闭或开放式结构，参考图8、图9、图10、图11、图12、图22和图24。根据本发明，理想的几何形状允许快速精整建筑物，诸如拱门、拱顶、圆顶或任何组合，诸如水平地和/或竖直地或者以任何角度或其衍生角度来自滑模封装打印“砖块”(浇筑)的螺旋形和自由形式加强结构(未示出)。
本发明人推论，本发明的高速打印系统估计具有比传统加强混凝土建筑系统快平均约10至20倍的通气孔。此外，可以提前计算所需的操作(建造)时间并且提供更准确的计划。一般砖块生产打印能力将为约60英尺每分钟(一英尺每秒)的外部加强(封装)挤出和定位砖块，这相当于由两个工人约每6到10个小时建造约2500平方英尺的结构。
本发明人推论，如果需要，本发明的全自动化版本(未示出)可以明显更快地建造。由于与现有技术常规混凝土结构相比，建筑系统的成本较低，因此相当结构的实现成本比常规现有技术构造方法低约70％至80％。
容纳套筒
本发明通过以下方式解决了许多现有技术建筑限制：采用如本文所披露的外部加强容纳套筒的创新用途，参考图28；打印外部结构加强砖块，参考图34；具有可快速互换的可模制成形件，参考图26；优选地以逐层运动沉积，参考图25。
多功能可模制的柔性套筒包括打印结构加强砖块，这些砖块具有外部孔调节系统，该外部孔调节系统由编织经线和编织纬线的间隔互锁股线组成(参考图35)、向周围环境通风并且提供用于可控制地增加或降低所需的通风程度以便特别适应混合物的手段。本发明解决了这些和其他现有技术的加强混凝土限制。
在示例性说明性实施例中，图35描绘了许多可能的织物加强配置中的两种，这些织物加强配置具有不同尺寸和配置的预制的孔，以用于现场调节和优化各种打印水泥混合物浇筑特性。图35的A描绘了小的大致正方形预制通气孔和大致细长矩形预制孔的组合(未按比例)。图35的B描绘了大致正方形的通气孔。
优于现有技术，本发明显著扩展了水泥材料的可打印混合物的质量和种类，进一步包括其相关联的掺和剂和骨料等。在若干具体实施例中包括，本发明的外部容纳“套筒”促进更快的打印速率和因此更短的建筑进度，由此以降低的成本减少建筑时间线。挤出的滑模打印套筒(优选地具有外部加强织物的容纳成形件)用作通用加强可模制的留在原位就地浇筑水泥结构打印砖块容纳成形件，从而显著地改进各种现场加强混凝土滑模挤出过程，诸如打印速度、准确度，扩展了结构“砖块”尺寸范围和多样性，参考图26和图34。
在一种或多种现场水泥混合物的临界固化阶段期间，外部加强容纳成形件的结构网格具有用于可凝固(可固化)材料的通气孔，参考图35的A和B，以便优化封装容纳成形件的混合物固化环境，以获得各种水泥(混凝土)混合物的优化砖块模制和浇筑速度和特性，诸如但不限于获得优于现有技术的潜在抗压强度、耐久性、墙壁效应、晶界、抗渗性、剪切强度、孔隙率控制、抗氧化性、侵蚀控制、重量或质量、隔离调节、空气和/或气体夹带、抗张力，并且在建筑现场提供快速打印，进一步包括复杂混合物，诸如具有改进的延展性、抗冻融性、应力位移、碱范围、降低的预制孔隙率、抗氧化性和抗腐蚀性。外部调节套筒改进高度复杂水泥混合物的打印效果，诸如湿度调节和记忆返回、空气净化水泥混合物，这些水泥混合物先前需要先前仅可在工厂控制的环境中获得的复杂浇筑步骤的。
采用本发明的通气调节和加强套筒作为设备鼓励和促进通过控制混合物的水渗透方向而优化混合物的水固化速率(以便自发地控制收缩)来实现潜在强度和其他显著特征，并且同时改进打印砖块的尺寸稳定性，即“干燥收缩”。这在特殊预制的(水泥混合物比例)中特别有益和有利，诸如以便获得高的早期剪切强度，以及获得对现场暴露条件的高韧性和高耐久性，以便进行更快的打印进度，从而减少建筑时间线。
在示例性实施例中包括，本发明的系统具有显著的外部织物加强容纳套筒，该容纳套筒优选地具有在约50至1200旦尼尔(danier)之间的旦尼尔、更优选地在约100至800旦尼尔之间、最优选地在约350至700旦尼尔之间，优选地用于滑模打印尺寸最高达约10英寸高乘14英寸宽或者根据需要的砖块，具体取决于应用，参考图35。聚丙烯和玄武岩织物加强材料是最优选的。
本发明进一步包括打印织物加强外部容纳套筒，该容纳套筒的尺寸大于约10英寸高乘14英寸宽、最高达约30英寸高乘30英寸宽或者根据需要，具体取决于应用，优选地具有范围在约1,100至4,000旦尼尔之间的旦尼尔数、更优选地在约1,200至2,500旦尼尔之间、最优选地在约1,500至2,000旦尼尔之间，以用于现场打印滑模横梁和地基，参考图36，参考图35。聚丙烯和玄武岩织物加强材料是最优选的。
用于可凝固(固化)材料“砖块”的加强网格通气孔的厚度基本上是利用优选地具有更高高度的结构“砖块”进行打印的分辨率(墙壁建造的速度)。因此，当打印较厚的砖块层时，建筑速度会增加。本发明提供了更快的打印进度，从而使得能够优选地从内部到外部建造加强结构，并且当在恶劣天气条件下建造时特别有用和有利，并且降低了损坏或破坏建筑工具、现场材料的风险并且阻止盗窃。这潜在地节省了工作中断和履约保证的成本、减少了停机时间、并且几乎消除了任何风暴损坏的工具和材料，从而延长了建筑季节和气候。
通气孔
本发明包括，通过使用本发明的打印套筒，能够在现场快速地打印具有较窄公差的各种高度复杂的混合物，这在常规上先前仅能够在需要特定温度和湿度控制的工厂环境中浇筑。作为选择，本发明可以包括在大气控制的工厂环境中用各种容纳套筒进行滑模打印，随后在现场进行运输和组装。作为本发明的选择或变型，包括诸如根据需要在建筑工地或工厂环境中进行滑模打印而不采用本发明的外部加强容纳套筒。
通过调节纤维的优选尺寸和通气间隔来以外部容纳套筒的所述类别和变型的所有可能组合实践本发明使得能够打印砖块的边缘和表面从而提供键槽互锁特性，这些键槽互锁特性非常经济地生产一系列各种外部容纳套筒，为各种模制和挤出打印成形件带来新的可能性，参考图26和图34，从而根据需要具有砖块、包封和模制以及(塑形)的广泛能力。
容纳“套筒”的材料和特性可以根据需要在任何区段处变化，诸如具有用于接收可凝固混合材料的手段，外部容纳套筒具有记忆返回保持手段，容纳套筒任选地具有接合折叠区段或条带或其他饰面、带有任选的防水手段；例如，覆盖物、涂层或箔，因此提供更宽范围的混合物pH打印范围，参考图37。
本发明包括各种外部加强容纳套筒，从而提供各种改进的延展性特性，参考图37。外部容纳套筒可以任选地提供定制的热调节特性，包括控制排热和排水耗散(固化速率)从而最大化完成结构的使用寿命，增加容纳套筒的拉伸范围或能力为具有各种常遇见的、诸如来自产生间歇地稀或稠混合物的无规律泵送速率的不一致性的各种水泥混合物提供外部加强容纳，从而因此有助于根据需要巩固混合物。
本发明涉及改进的滑模打印方法和设备，其采用具有降低制造和运送成本的材料的各种柔性织物加强容纳套筒，并且改进优于现有技术的多样性、准确性、可靠性和速度，以用于改进对现场实时浇筑各种含有水泥材料的长加强结构改进型打印“砖块”的控制，诸如但不限于：关注地基、墩基、墙壁和屋顶，更具体地说，其中滑模用于从更小、更轻的多功能机械化和/或自动化机器人建筑系统实时现场打印互锁加强结构“砖块”，同时提供明显的刚度或刚性，以用于实现快速、自动化的准确滑模挤出打印和材料输送技术。
本发明的技术结合使用加强混凝土和预制外部容纳套筒，允许在浇筑长砖块(就地)的任何打印点处快速改变混凝土混合物。优于现有技术，本发明的容纳套筒进一步显著改进每个滑模打印结构加强砖块层或区段的质量、速度和尺寸。
在其他具体实施例中，用于水泥现场包封的滑模容纳“套筒”材料和表面粘合纹理防止水泥材料粘附到任何滑模模制表面上，并且同时消除了混凝土或其他水泥和非水泥材料泄漏，并且同时改进构造公差。外部容纳套筒改进设计可使用的混凝土混合物的相关问题，并且可以用于新建筑和修复。
滑模容纳套筒增加优选地具有互锁键槽界面的结构加强砖块表面的加强机械性能。轻质的容纳套筒容易在小卡车中运输。容纳套筒提供对灌浆和/或砂浆在容纳套筒的预制通气孔(长丝间距)之间通风的准确预制调节和控制，以用于准确地调节通风长丝(孔)之间的水泥混合物溢流。滑模容纳“套筒”提供预制灌浆防护罩，该灌浆防护罩通过根据需要调节“套筒”的(孔)通风间隙或者加强长丝的间隔之间的混合物通风量来调节和控制间隔长丝(孔)之间的灌浆和/或砂浆通风，参考图35。
在包括本发明的方法和设备的若干具体实施例中，结合各种外部容纳套筒的建造和制造，以用于通过促进具有掺和剂或其他添加剂和材料的各种水泥混合物的改进(较短)固化速率而在高速滑模混凝土打印建筑过程中减少墙壁变形，并且增加短期和长期的拉伸和剪切性能范围。各种滑模质量块具有各种功能。
外部“套筒”网格减少在滑模模制和键槽互锁过程中的摩擦，并且提高滑模打印以及进给速率和/或放置准确度，并且就地浇筑留在原位容纳“套筒”网格或柔性长丝提供最小化砖块变形的特性并提高打印加强混凝土建筑的速度。因此，由于具有织物加强的封装容纳套筒的模制和成形的滑模打印砖块以优化的速度行进，因此根据需要提供安全、快速、可预测的现场大规模结构加强混凝土生产。
本发明的目的是提供一种先前不可得到的高速现场加强混凝土砖块制造和放置系统，该系统实时地操作使得织物加强的容纳套筒和模制的结构加强砖块可以维持现场高速滑模模制通过率，并且可以在现场实时地大量生产，从而具有织物加强的砖块产品、具有改进的结构加强混凝土容纳套筒包装方法。
外部容纳套筒显著缩短了每个浇筑层之间的现有技术水泥混合物固化速率或时间；因此，优化打印速率或速度、具有约60英尺每分钟的平均滑模浇筑速率或约1英尺每秒的滑模打印或者明显更快，具体取决于应用。此外，外部容纳套筒从达到约22度的几乎任何角度显著地改进优于现有技术的水平和竖直滑模结构(浇筑)，如从本发明的导轨系统打印(参考图8和图38)。本发明的加强外部套筒提供使用各种建筑材料的能力，诸如水泥材料、混凝土、泡沫、石膏、隔离材料、灰泥，可以输送先前无法在现场实时地成本有效地建造的建筑材料。
本发明的外部容纳套筒包括明确定义的水泥固化环境，使得打印砖块外部和内部环境由特定加强织物预先调节，并且外部容纳套筒内的通气孔特性用作预制的固化膜以用于准确地调节封装水泥混合物，以便在现场或根据需要可预测地获得特定混合物的电化学和电物理固化作用的优化特性，从而进一步提供来自通气孔的温度调节根据需要特别缩放和配置以便可预测地获得优化的混合物固化环境。
因此，这项新技术结合了容纳“套筒”，从而确保其相应的试样得到适当地固化。这项创新使它们的设计更好地适应实际现场建筑的现实。应当注意，炎热天气下的浇筑常见的低混凝土强度测试结果通常是由于对试样的不当混合物保护和快速初始固化所造成的。本发明的容纳套筒网格长丝间距提供了预制通气孔设备和方法，其提供专门针对一般混合物或各种专用和定制混合物定制的预制最佳固化环境(速率)，例如以便获得适用于高速滑模挤出“砖块”打印的高初始剪切强度，从而在每个“砖块”打印层之间提供预制最小固化时间，具体取决于应用。容纳“套筒”可以采用来自各种材料或纺织物的多个层，如本文所披露。
在若干实施例中，本发明包括通常希望这种容纳“套筒”控制浇筑孔隙度，即，(参考图35)包括已经预先建造对应的预制通气孔的打印水泥容纳“套筒”内部到外部大气之间的连通，以用于控制特定一种或多种混合物或混合物的优化固化特性，如本文所披露。
本发明的加强外部容纳“套筒”在单个滑模打印砖块中容纳更广泛范围的水泥和非水泥混合物和坍落度范围，并且任选地改进潮湿固化水(喷雾器)(未示出)应用而不产生砖块表面腐蚀，并且“套筒”可以被设计和制造来促进不限于现有技术中的成形件的顶部的改进的更均匀水排放(渗透)，以便可预测地产生早期结构载荷并且消除过度设计的必要性，因为更快的现场建筑速度具有改进的成本经济性。
容纳“套筒”具有先前不可获得的优点，诸如但不限于能够承受高压，并且通过将水分引导远离砖块表面的外部而排斥接触诸如来自风夹雨的水分，并且排斥大部分水渗透(水分吸收)，参考图35。在其他示例性实施例中，包括采用“套筒”作为显著地扩展滑模打印质量和体积的设备，例如当滑模模制时，并且应当注意，现有技术中的打印当前限于浇筑最高达约50cm厚(约20英寸)的高性能混合物，并且需要立即覆盖浇筑部件，诸如用塑料薄膜材料来防止快速失水以便获得或实现潜在的浇筑特性来获得长期耐久性并且使潜在强度最大化。
此外，可能无法实现或获得一些水泥浇筑材料规格，诸如在不采用本发明的方法和设备的情况下，包括特别预制的外部容纳“套筒”固化特性的本发明方法和设备可以在现场快速且廉价地打印高效隔热墙壁和天花板，这些高效隔热墙壁和天花板的可获得R值在约R40至R100之间、或者如果需要的话则更高(最佳地为约R10每英寸)，诸如但不限于可靠地滑模打印以便获得打印高性能混凝土混合物的最高潜力。
本发明的容纳套筒提供可控的固化环境，以便实现高百分比的潜在R值(R-10每英寸)。应当注意，加强混凝土结构材料任选地可以打印高R值(诸如R-40至R-100)，因此可能减小加热、通风和冷却系统的尺寸。
该方法和设备优选地采用模制和打印(低坍落度)滑模快速干燥、高粘度外部网格加强水泥“砖块”材料，以用于自动化高效加强混凝土建筑。(应当注意每个定位的挤出打印“砖块”层之间的优选时间和/或最小时间)各种混凝土或其他水泥材料在同一挤出套筒内部泵入滑模中，即诸如但不限于具有高R值(高隔离材料)在一个“砖块”层或区段中进行滑模打印(浇筑)，并且在另一个打印的“砖块”区段中具有低R值混合材料(参考图25和图39)。参考图40和图41。
应当注意，作为选择，R值可以根据需要变化，诸如在高R值或低R值之间或根据需要。本发明包括根据需要同时打印具有不同R值和特性的两种或更多种混合物。
在若干具体实施例中，该方法和设备包括如本文所披露的用于容纳“套筒”的各种定制规格，以便满足根据需要具有预制通气孔特定构造公差、强度、尺寸和模制形状，这些通气孔根据需要而具有不同的混合渗透性特性，诸如套筒材料可以专门定制，以便对应于和适合混凝土的特定等级或混合物，以获得加强混凝土的先前不可获得的现场建筑，这在先前仅在工厂或实验室环境中制造时才可获得。
在示例性实施例中，包括使得容纳套筒用作模制空间来限定具有定制的预制固化特性的就地浇筑留在原位的永久结构加强容纳成形件。
外部织物加强的容纳套筒改进了混合物硬化特性和结构性能，诸如但不限于：1)混合物比例；2)机械特性；3)依赖于时间的变形；4)弯曲和剪切行为；5)粘合行为；6)预应力损失；7)全建筑规模元素的结构性能；8)改进晶界；9)改进电物理粘合特性；10)改进电化学键合特性。此外，外部容纳套筒方法和设备包括预制通气孔，以便准确地调节水、空气或气体(空隙)，并且改进具有微气泡(在约20亿至80亿个气泡每立方米之间)的空气和/或气体，即氮气、氩气夹带特性。外部容纳套筒减少或消除由混凝土混合物的正常体积变化引起的随机表面开裂和边缘卷曲，并且显著地限制或消除打印砖块的设定区域内一般裂缝发生的范围，参考图34。
本发明的外部容纳套筒优化各种混凝土添加剂，诸如有助于改进混合物交联和桥接，并且改进骨料控制和分区，进一步包括优化各种混合物特性以用于改进和优化水泥界面和膨胀系数，诸如自巩固(收缩补偿)混凝土。应当注意，容纳套筒和混合通气孔调节坍落度控制；产生较少的收缩。
在其他示例性实施例中包括方法和设备，使得就地浇筑留在原位的柔性织物加强容纳“成形件”可以用作隔板成形件，并且比胶合板或钢成形件更轻，更容易、更快且更准确地在现场就地打印并且不需要特殊配方的混凝土混合物。优选的混合坍落度范围为约0”至2.5”，最高达约3”的坍落度可以与适当措施一起使用。最优选的滑模打印坍落度在约0.0”至1.5”之间的范围。
本发明的容纳“套筒”显著扩大了混凝土混合物可打印区段的可打印范围并且成本更低。本发明因此任选地通过改进混凝土混合物的高度复杂应力传递特性来提供抗震能力的提高，诸如当建造可能遇到泥石流、洪水的可能随后挖出并重新使用的高度耐用结构时。
在若干具体实施例中包括，本发明的加强容纳套筒更具成本效益且更生态，从而留下比现有技术的混凝土建筑系统更小的“碳足迹”。
本发明的砖块封装过程包括封闭方法和封闭设备。这是本发明的目的。容纳套筒提供更准确的混合物体积打印和控制计算，从而改进构造公差并且简化库存(比现有技术简单得多)。容纳套筒和滑模提供多种混合物或不同等级混合物的同时和/或顺序打印。容纳套筒系统与广泛微型加强件兼容，从而提供结构改进以使用纤维加强混凝土(FRC)混合物来改进各种混凝土性能特征，诸如改进刚性和减少偏转。
FRC(纤维加强混凝土)滑模打印墙壁和其他构件(包括具有和不具有钢筋加强件)可以与常规和最优选的玄武岩加强件结合使用。FRC增加结构刚性并且减少打印混凝土构件的偏转并且降低加强件中的应力。这在薄的打印加强混凝土区段和其他水泥基构件中尤其重要，其中结构几何形状和轮廓显著地有助于控制复杂的偏转特性。
容纳套筒此外提供了先前不可获得的创新性滑模打印砖块的表面强度的改进，通过增加模制打印砖块的机械粘合特性而显著改进打印砖块的表面粘合强度特性，从而进一步改进容纳套筒粘合界面(晶界界面)。作为选择，容纳套筒可以提供多层外部加强件和/或内部网加强件(如果需要或要求)，参考图34和图37。外部容纳套筒提高加强(钢筋)放置的准确性，诸如但不限于管道工程、管件、导管、电导体、光纤等的放置准确度，参考图27。外部容纳套筒和可选的内部加强网进一步提供各种外部和内部加强件的以前不可获得的各种预制层，包括复合材料、纤维束、各种长丝缠绕以及其他机械性能的改进(如果需要或要求)。参考图37和图42。外部容纳套筒可选择使用各种加强微纤维和/或常规钢筋(加强条或杆)，玄武岩加强件是优选的。应当注意，常规上现有技术“砖块”或块的最薄弱点是其表面。应当注意，通过采用本发明，外部砖块的表面现在是砖块的最坚固区域。
通过在打印“砖块”的表面上或附近采用和定位并且滑模成形外部容纳“套筒”，改进了打印砖块的尺寸稳定性，其中最大应力传递区域位于其中，并且因此也改进了如本领域需要的键槽互锁粘合和其他界面特性。在方法方面的特定实施例中，可以包括在滑模打印的“砖块”互锁层(冷结合)(未示出)之间喷涂各种水泥材料，以便提供改进的互锁“砖块”粘合，并且为互锁砖块表面粘合特性提供额外的加强和加固，从而改进互锁键槽界面，并且减少水分渗透和长期腐蚀。
套筒进一步提供用于附加内部和外部材料的粘合表面，这些材料可以根据需要施加到滑模打印“砖块”，以便流过可互换的模制模具，诸如但不限于根据需要提供用于石膏、灰泥、粘土/泥、瓷砖、石头等的可附接表面。
容纳套筒与广泛人造和本土骨料兼容，诸如但不限于碎珊瑚、浮石、渣滓、灰泥、石膏、粘土(包括当地本土粘土)、泥、瓷砖、石头等，并且根据需要进一步包括各种再生建筑垃圾、再生混凝土(铁锰钙辉石)、玻璃、纤维、钢、水泥以及各种添加剂和掺和剂等、以及几乎任何水泥混合物掺和剂、骨料和添加剂、包括诸如微加强件的创新加强件。
此外，容纳套筒减少或消除长期浸出(诸如在滑模打印含有粉煤灰的混合物时)。
自动化建筑系统的机器人臂可以将各种滑模加强件插入到刚刚挤出的容纳套筒的边缘/表面材料(未示出)上，以便进一步确保打印砖块的表面材料的位置准确度和强度。用于加强件的材料可以由诸如玄武岩、塑料、金属等任何合适的材料制成，诸如呈插入外部套筒中或在其内的线圈、环或复合线圈的可选形式，参考图42和图43，该线圈从线轴展开(分配)并且易于切割/分割，并且如果需要，通过可移除地安装在操作平台上的自动化建筑机构(参考图28、图35、图40和图41)而成形为最终形式，该操作平台保持自动化建筑滑模挤出打印组件。
图42在说明性实施例(未按比例绘制)中描绘了外部套筒加强件，该外部套筒加强件可以由诸如加强玄武岩、塑料、金属、合金等任何合适的材料制成、任选地可以呈插入套筒中的加强记忆返回线圈、环、复合线圈的形式(为了说明的目的而简化)、并且在其中具有至少一个连续的加强套筒或者任选地以重叠关系定位的两个或更多个套筒。织物加强容纳套筒模具滑模构件可以手动和/或机械地自动化操作(参考图40)并且从各种套筒分配设备分配并送入预滑模器中。
图40在说明性实施例中描绘了本发明的预滑模器套筒(折叠设备)、具有可调节制动器(未示出)的线轴(分配)装置、以及用QR码标记的外部容纳套筒。图40-1展示了套筒折叠设备，图40-2示出了许多可能的编码之一，诸如描绘数字和字母。图40-3进一步描绘了用于容纳套筒的分配线轴。图40-4描绘了QR码。图40-5描绘了可移除和可附接的分配机构，以用于分配内部和/或外部容纳套筒，该容纳套筒可移除地附接至自动化滑模器设备或者任选地附接在机器人臂上(臂未示出)。图40-6展示了挤出的打印砖块，描绘本发明的外部加强容纳套筒。图40-7描绘了延伸套筒(在折叠和/或固定之前；诸如装订、胶合、缝合等)。
本发明包括外部加强容纳套筒从可移除地附接的(参考图40-5)线轴分配，并且(图40-3)折叠成大致矩形的配置(单个折叠式重叠套筒，参考图40-1，或者作为选择或任选地固定在一起两个单独的折叠(重叠)套筒)，以便用水泥质水泥或混凝土填充，并且送入滑模器模制和封装砖块打印设备中，以将套筒贯通模制成各种可互换的打印砖块构型和尺寸，参考图40-6。
组合地，自动化水泥滑模砖块模制封装机，包括与织物加强“砖块”容纳套筒的来源连通的计量混合物泵(未示出)，并且具有从其延伸的出口喷嘴，以便间歇地或连续地泵送具有外部加强容纳套筒产品的滑模水泥可互换模制砖块。
在特定实施例中，包括本发明的外部容纳“套筒”可以根据需要而呈管、扁平折叠的角撑片或片的形式，具体取决于应用，套筒优选地间隔开并且根据需要折叠并固定在一起。参考图40和图41。本发明的外部柔性加强容纳“套筒”可以呈管和/或扁平织物加强片的形式，并且可以根据需要根据应用进一步缩放。
具有折叠和重叠的固定套筒的滑模挤出是优选的。(参考图40和图41)。在特定实施例中涵盖了，自动化混凝土建筑设备可以包括一个或多个缠绕的“套筒”分配器，这些分配器根据需要同时滑模成形(打印)具有不同的内部加强表面和外部加强表面的不同类型的“套筒”，参考图28、图35、图37和图41。
在粘合剂施加区段中，参考图40-1，沿着织物加强砖块贯通式模制和封装套筒的纵向方向提供可选的自动化粘合剂施加装置，参考图40-6和图41-C，间隔地向可移除地附接分配线轴的织物加强型封装容纳套筒施加粘合剂，参考图40-1，该容纳套筒来自织物加强型容纳套筒缠绕式进给系统。
外部容纳套筒优选地以平片形式分配、优选地从可移除地附接的线轴或分配辊分配，聚丙烯和/或玄武岩外部加强容纳套筒是优选的。
砖块织物加强外部容纳套筒包括本发明的模制和贯通式包装方法，参考图40。邻近外部织物加强砖块产品之间的粘合；间隙部分被点加热以熔化并粘合外部织物加强容纳套筒，使得将熔化间隙的一部分的容纳套筒凝固、冷却接合；沿着外部织物加强容纳套筒、在外部织物加强容纳套筒的间隙部分的长度方向上，使得能够保持高滑模贯通率来打印大量模制的外部织物加强封装砖块产品。此外，根据本发明的“砖块”外部织物加强容纳套筒包装设备由于外部织物加强容纳套筒在两个重叠层之间熔化而被冷却和凝固，从而能够消除砖块泄漏或损坏，并且保持高滑模贯通打印率，以便在现场生产大量滑模模制砖块产品。
滑模器设备包括：从分配线轴供给的加强薄织物容纳套筒(参考图40)，粘合剂沿着粘合剂涂覆部分施加、在外部织物加强容纳套筒封装砖块产品的纵向方向间隔开，并且外部织物加强容纳包装粘合间隙包装织物加强粘合部分；具有粘合剂的重叠织物加强容纳套筒部分重合；将内部织物加强容纳套筒与外部织物加强容纳套筒折叠并重叠在一起、在模具的纵向方向上包装在一起，滑模器砖块外部织物加强容纳套筒是折叠部分(重叠)单元；(参考图40-1)，通过加热熔化外部织物加强容纳套筒部分，间隙部分融化；间隙的部分冷却粘合剂部分已冷却并凝固熔化；并且如果需要，沿着间隙部分切割可选的切割部分。
本发明可以在一对旋转切割器(未示出)上可旋转地设置有可选的切割部分，进而安装切割刀片(未示出)的辊子外周表面。当两者翻转旋转使得相应切割刃重合时，旋转切割器面向外部织物加强容纳套筒上的间隙部分，并且在外部织物加强容纳套筒的宽度方向上切割外部织物加强容纳套筒。
本发明包括外部织物加强容纳套筒，参考图28和图40，外部加强包裹的加强砖块制品，参考图26，首先，粘合剂施加步骤(参考图40-1)从可移除地附接的外部织物加强容纳套筒分配线轴(参考图40-3)发送到与外部织物加强容纳套筒的纵向方向间隔开，外部织物加强容纳套筒任选地涂覆有粘合剂等。其次，在重叠折叠加工步骤中，参考图40-1和图41-C，滑模模制挤出的打印砖块的外部织物加强容纳套筒与粘合剂重合。接下来，在外部织物加强容纳套筒折叠(重叠)和密封过程中，参考图40-1，外部织物加强挤出的打印容纳套筒内侧的外部加强砖块以及外部织物加强砖块容纳套筒沿着外部织物加强容纳套筒的纵向轴线折叠重叠密封。此外，在重叠密封(加热)步骤(未示出)中，间隙在相邻外部织物加强砖块容纳套筒的热密封部分之间。因此，在可选的切割步骤(未示出)中，当外部织物加强容纳套筒部分上的沿着外部织物加强容纳套筒的宽度方向上的间隙被任选地切除时，它由与密封包裹打印砖块部件重叠的外部织物加强容纳套筒制成。
优选地具有轻计量织物“材料”的外部容纳套筒根据需要容易折叠、切割、缝合、热密封、系扎(不锈钢)、拉链连接和/或胶合，参考图41-C。在特定实施例中，包括一种方法和设备，使得可以缝合容纳“套筒”，可以将形成接缝的拼接边缘定位并送入滑模可选接缝接收和引导凹槽(未示出)中，优选地，以向上或向下的方式进给和定位以便用作套筒打印引导件，因此“套筒”接缝可以用作进给引导系统，从而防止不期望的“套筒”旋转。
容纳套筒的“材料”的轻计量可以很容易地缝合折叠、捆绑、切割、装订、拉链连接或胶合等，并且套筒的(底部)端部的闭合可以缝合钉合或胶合，从而形成挤出的封装打印砖块，参考图28。外部“套筒”的端部可以根据需要进行密封(封闭)，诸如折叠和捆扎、缝合、胶合、钉合、拉链锁定或者用拉绳、拉线等拉紧。
作为本发明的选择或变型，外部套筒的端部可以是锥形的，以便根据需要配合(互锁)在一起，诸如与打印的拐角(互锁)打印层重叠。本发明包括最初外部容纳套筒延伸经过模制砖块(参考图40-7)。由于本发明应用的相对轻型外部容纳套筒的通气孔具有用于建造或制造就地浇筑留在原位的容纳“套筒”的配置和材料，加强的柔性容纳套筒可以容易用手剪机(剪刀)切割，诸如包括开口以适应半干滑模打印“砖块”的穿透，作为安装导管和/或光纤杆(未示出)的实例，可以根据需要在“套筒”入口的中心处作出“X”形开口。
外部容纳“套筒”织物可以是永久性的(留在原位就地浇筑)或者作为选择可以在现场临时浇筑，并且暴露的套筒表面将通过选择套筒的期望紫外线(UV)等级(或不选择)而在几天内溶解，以获得溶解外部容纳套筒所需的最佳时间或者根据需要的任何组合，参考图35和图37。在一个特定实施例中，包括本发明的方法和设备建造加强水泥结构，而在现场或在工厂环境中没有留在原位就地浇筑的外部加强封装容纳成形件。在一个示例性实施例中包括，本发明的方法和设备包括滑模模制挤出打印长“砖块”，而在现场或在工厂环境中不使用本发明的留在原位就地浇筑的加强外部容纳套筒和/或如本文披露的可选内部加强网。
本发明的折叠管状加强混凝土容纳套筒具有大致圆柱形的主体面板，其中面板的一端符合容纳套筒可互换的贯通式模制腔(参考图40-6)。优选地，加强混凝土容纳套筒的圆柱形主体面板优选地沿着圆柱轴线的方向包括预制的特定数量和位置的通气孔(参考图37)，参考图40-6。此外，所述通气孔的间隔宽度也可根据需要由设计指定。
作为选择，本发明包括在外部同时泵送(安装)半流体隔离材料，其中混凝土在外部折叠的容纳套筒或管(未示出)的内部。作为实例，具有加强件的外部容纳套筒(自动化建筑设备)可以通过本文中的本发明的所述创造性措施来预制，不需要或仅需要很少的进一步制造，对于气动(空气成形件)构造的屋顶固定部件的任选可拆卸附接可能有必要附接或插入打印结构(如果需要的话)，诸如但不限于附接“箍”、“环”、孔眼、扣眼、可调节带、襟翼、垫、突片(未示出)，诸如但不限于，用于水泥填充或注入的开口和/或阀和阀连接件，以用于切割边缘、固定可调节的带和闩锁，诸如用于根据需要在现场移动和定位以及空气成形件准确定位和固定(未示出)，并且通过附加层或带来加强和/或连接所述加强套筒或其他部件，附加层或带根据需要诸如具有“网格”、“网”和/或加强“环”、“线圈”、“环”(参考图42)或者其他涂层材料或织物。作为实例，但不限于空气形成(气动)结构的可拆卸固定(附接)。
本发明包括外部容纳套筒，该外部容纳套筒上打印/涂有视觉参考，诸如但不限于指示高度、距离等的位置，参考图40-2和图40-4，根据需要，诸如但不限于准确指示它们的位置，诸如管道工程、电导体、楼梯、壁炉、面板(电气接线盒)、窗户、联结部/接缝、角落、门口、柱子等。作为选择，外部容纳套筒的表面可以包括表面压痕，诸如外部容纳套筒上的浮雕图案和/或颜色和/或标志，参考图40-2和图40-4。
容纳套筒任选地可以包括变色染料，由此通过包含变色材料的套筒来实时地指示水泥混合物临界固化/浇筑温度和固化速率，诸如颜色从热的红色变为更冷的绿色，这取决于混合物，以用于调节(控制)临界蒸发速率并且优化混合物的固化均匀性(更均匀的散热)，从而进一步改进现场打印混合物的浇筑规格，以便提高加强混凝土建筑的公差。
本发明的外部加强容纳套筒包括简化和验证打印质量和检查过程(即，通过套筒观察)，参考图37。容纳套筒接受各种深度水泥颜料(彩色染料)。外部容纳“套筒”可以防止难看的混凝土污染和变色。外部容纳“套筒”有助于保持均匀的边缘并且改进混凝土饰面的外观。
作为选择或任选地，如特别需要，本发明的加强容纳“套筒”的每侧或每面可以具有不同材料(组合物)、长丝、缩放通气孔，它们根据具体需要而具有不同尺寸和间距、编织和图案，诸如长丝和编织或图案的直径，参考图35和图37。外部加强容纳套筒方法和设备包括各种合适的织物加强材料，诸如玄武岩、聚丙烯以及其他织物加强材料，具有合适的配置，诸如但不限于人字形、交叉编织、平纹斜纹，篮子、缎子、纱罗、充纱罗，进一步包括多向编织、单向编织，或根据需要而定，参考图35。
外部加强容纳套筒方法和设备包括具有预制的加强织物，该加强织物根据需要具有预制的织物接触表面，以便改进预制的加强特性，特别是当在现场滑模打印时。柔性容纳套筒的期望加强编织需要经线和/或纬线的加强纤维的基本尺寸和强度，参考图35。
柔性加强容纳套筒的期望编织所需的经线和/或纬线的纤维的容纳套筒基本尺寸和强度通过减少打印混凝土砖块表面的挫伤来保护打印混凝土表面，其中挫伤最常见发生在其表面或其附近。本发明包括一种方法和设备，该方法和设备廉价且有效地制造这种预制的柔性可模制外部容纳“套筒”。
在其他特定实施例中，包括具有各种挤出表面纹理的留在原位就地浇筑的外部加强容纳“套筒”，表面纹理具有预制的间隔长丝的组合，从而形成具有各种优点和益处的预制的通气孔。例如，通过混合不同的拉伸范围、尺寸与厚度、形状、透明度、长丝和/或纤维，材料根据需要而具体地专用于各种不同的混凝土混合物和应用。
本发明包括四种主要的加强纤维取向类别：单向、编织、多轴以及其他/随机。纤维类型根据所用纤维的取向以及用于准确定位和将纤维保持在一起的各种组装方法来分类，参考图35。
外部容纳套筒可以任选地具有由相同或不同材料(诸如箔、长丝、长丝缠绕、纤维取向和织物、纤维束)的4个侧面构成的角撑板侧(边缘)，这些角撑板侧具有相同或不同的尺寸、间距并且具有各种其他改进的机械特性，每一者根据需要而具有其自身独特定制的特性，具体取决于应用，参考图37。作为选择，本发明可以采用预打褶或带角撑的多侧外部容纳“套筒”，参考图37。
本发明的外部容纳“套筒”(诸如但不限于，可以是带角撑的、具有多侧或多层、具有外部容纳特性)由各种合适的混合材料构成，诸如但不限于各种箔、塑料、纤维、编织、粘合剂、尺寸、通气孔间距和图案、交叉角、织物和分层，诸如但不限于反射材料，在某些情况下，以便优化浇筑环境，参考图37。
例如，滑模打印的打褶或带角撑(预先带角撑)外部容纳“套筒”的所有四个侧面在任何打印区段中具有不同的结构材料构件、在套筒的一部分上具有相同或不同打印材料、尺寸和长丝间距，即，每侧或每面上的带具有封装多分层网格/层“套筒”，这些套筒可以如本文所述，以便适用于各种全建筑规模应用或根据需要而定，参考图37。在若干具体实施例中，包括容纳“套筒”本身也被包括作为本发明的设备。
织物加强外部容纳套筒优选地由以下材料构成：编织的玄武岩材料，包括(复合)玄武岩材料，诸如玄武岩纤维；纤维材料的许多可能组合；树脂；其变型，诸如但不限于优选具有玄武岩织物和/或树脂体系的加强纤维或纤维束和纤维缠绕，进一步包括实芯和/或空芯玄武岩加强件，玄武岩微纤维和长丝加强复合玄武岩在本发明的滑模砖块结构Thermalguard RTM环氧树脂和双网树脂等中提供可持续性和重量节省。此外，玄武岩加强件具有低装运成本(轻重量)，并且允许水泥混合物达到约150摄氏度，并且具有增加周围水泥材料的表面接触面积的优点，玄武岩加强件更容易和更快地处理和安装，从而显著地减少或消除长期加强件退化和昂贵的维修和保养(更换成本)。
高温复合玄武岩钢筋加强件热膨胀系数(CTE)与大多数水泥混合物非常接近，并且提供是钢加强件两倍的改进的抗拉强度，并且具有改进的机械强度增加、热稳定性，具有显著更高的耐腐蚀性，并且与各种添加剂、骨料、掺和剂、树脂和环氧树脂兼容，而同时提供电磁隔离体，特别是固体复合玄武岩或高级中空玄武岩杆。
聚丙烯
织物加强外部容纳套筒优选地由玄武岩或聚丙烯材料构成，包括(复合)聚丙烯材料、聚丙烯纤维、纤维材料的组合、树脂、其变型，诸如但不限于具有聚丙烯织物和/或树脂体系的加强纤维或纤维束和长丝缠绕，进一步包括实芯和/或空芯聚丙烯加强件，微纤维和长丝加强复合聚丙烯提供可持续性和重量节省、封装在本发明的滑模打印砖块的结构内。
内部加强网
本发明任选地包括在内部采用膨胀网加强(参考图34的A-4和A-5)，加强网优选地定位在外部加强容纳套筒的应力区内，进一步包括定制设计和制造的加强套筒。
图34在示例性说明性实施例中描绘了本发明的外部和内部加强的打印砖块设备，出于说明的目的进行夸大和简化并且未按比例绘制。图34的A-1展示了外部织物加强的容纳套筒。图34的A-2和A-3展示了许多优选的互锁键槽配置之一。图34的A-4和A-5表示出于说明的目的而简化和夸大的许多可能的内部加强网配置中的两个。图34的A-6展示了优选地由玄武岩、聚丙烯和/或记忆返回金属组成的许多可能的内部加强缆索和/或索线配置中的一种。
内部加强网(参考图34的A-4和A-5)减少或消除由混凝土混合物的正常体积变化引起的随机内部开裂和/或变形，并且限制或消除砖块的设定区域内一般的裂缝发生的范围并且提供显著的额外内部加强。作为实例但不限于，编织聚丙烯或玄武岩内部加强网可以被形成和配置成各种网构型，对于大多数应用可以在约20,000psi至90,000psi的范围内。优选的内部加强网的范围为约45,000psi至约90,000psi或者如所指定。
如本文所披露或者根据需要，当混凝土混合物充分固化时，容纳网系统用作留在原位就地打印的内部保护和加强设备。如图35所示。如图34的A-4和A-5所示的另一种采用的发明优化了各种混凝土混合物和添加剂，这改进内部砖块加强特性，诸如但不限于改进交联和桥接并且提高骨料放置以及控制和分区的准确度，进一步包括各种掺和剂，以便改进和优化抗裂性以及加强和水泥界面及其膨胀系数。
本发明包括轻质内部加强网管、柔性管或可膨胀网管，进一步包括定制设计和制造的内部加强管，诸如不限于挤出网的形式，参考图34的A-4和A-5。图34展示了任选地具有内部定位的索线和/或缆索加强件的许多可能的内部加强网构型中的若干，参考图34的A-6。内部容纳设备可选择包括使索线和/或缆索内部加强件定位在打印砖块结构内，参考图34的A-6和图44。记忆返回索线和/或缆索加强件是最优选的。
图44在说明性示例性实施例描绘了具有内部加强件设备的许多可能的缆索和/或索线配置中的6个，出于说明的目的进行夸大和简化且未按比例绘制。图44的A、B、C和D描绘了许多可能的内部记忆返回加强缆索配置中的四个，作为选择，包括如本文所披露或根据需要的相同或多个不同记忆返回合金。图44的E和F描绘了许多可能的记忆返回内部加强缆索、索线配置中的两个。
取决于应用，用于准确地产生期望的通气孔的内部加强网之间的间隔或距离或者通气长丝的间隔根据需要在约2mm至25mm之间、优选地在约5mm至约20mm之间、最优选地在约10mm至15mm之间，或者可以在必要时或根据需要预制和间隔开，优选地由聚丙烯或生物塑料、H2O、CO2或玄武岩制成，参考图34的A-4和A-5。
图34的A-4和A-5所示的内部加强网包括具有各种预制的通气孔，通气孔根据需要而具有不同的尺寸和构型以特别适合于混合物网通气孔的特性、具有通气尺寸以便适应高性能和特种水泥混凝土混合物。作为选择，使用内部加强网的，诸如但不限于具有预制固定通气孔和尺寸稳定性的呈管形式的预制网(参考图34的A-4和A-5)，从而提供改进的预制内部和外部加强特性，如本文所披露。
作为本发明的选择或变型，可以将平面原料塑料网制成所述加强管，柔性网可以滑模成形为内部加强网。内部加强网可以根据需要包含与周围的外部容纳套筒相同或不同的混合物或任何组合。在特定实施例中，包括采用销钉可定位设备。
具有可调节的销钉定位装置(未示出)根据需要简化了内部加强设备(参考图34的A-4、A-5和A-6)优选地在预制应力区内的定位准确度。
本发明包括预制外部加强套筒和内部加强网管的优选组合，其具有各种可缩放尺寸、形状、通气孔和构型等(参考图34)，可以由可以重叠(轧制)、焊接和/或密封各种扁平(网)来制造，以便制造各种预制网尺寸以用于各种加强混凝土应用。在若干具体实施例中，本发明包括内部挤出的加强网还用作用于浇筑混合物的介质的重型内部保护加强件。这些网的挤出物的较粗股线提供最大的加强特性，优选地包括定向网，该定向网产生坚固、柔韧、轻质、防锈加强，从而根据需要满足各种独特的应用和要求。(参考图34的A-4和A-5)
例如，通过组合不同的加强条、杆、索线线缆或微纤维来改进混凝土混合物、聚丙烯。玄武岩加强微加强长丝和/或网可以组合并定位在打印的“砖块”墙壁内部，从而改进许多先前不可获得的加强特性，参考图34的A-4、A-5和A-6。
此外，对于滑模打印任选地具有内部加强芯的内部加强网，参考图(34的A-5)，例如但不限于呈具有声波焊缝的管形式的预成形内部加强网构型，任选地，内部加强管可以由折叠的扁平网和具有重叠的管、内部管形成，根据需要诸如但不限于具有金刚石网、方形网、定制的内部加强网，诸如但不限于定向网，由玄武岩、聚丙烯、聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚四氟乙烯、聚丁烯、对苯二甲酸酯、聚酯或者本文披露或根据需要的其他合适的加强材料构成。具有网构型的预制玄武岩和聚丙烯是最优选的。
本发明还包括内部容纳套筒与本文所披露的外部加强件的组合，该组合可以包含隐藏的接缝(未示出)。在示例性实施例中，包括本发明的内部加强网设备具有预制的通气调节固化孔，对于大多数应用或根据需要，通气调节固化孔的间隔范围在约10mm至30mm之间、优选地在约20mm至25mm之间。内部加强网的直径或厚度的范围在约.25mm至5mm之间、最优选地在约1.00mm至4mm之间、或者根据需要缩放。
作为选择，在各种现场滑模打印应用的情况下，可以采用具有各种几何构型的各种可调节“销钉”(未示出)来准确地定位和配置内部加强设备，诸如但不限于内部定位和滑模打印具有准确定位和间隔的内部定位的加强网(参考图34的A-4和A-5)，加强网根据需要优选地在“砖块”的外部容纳套筒内部的滑模“砖块”预制的应力区内。因此，本发明还包括留在原位就地浇筑的内部加强网本身。包含各种混合材料的大致管状“套筒”的内部加强件用作一个或多个留在原位就地浇筑的加强水泥结构。
温度指示套筒
在示例性实施例中，本发明包括外部容纳“套筒”材料可以采用实时温度指示套筒，作为实例，包含嵌入外部容纳套筒中的变色化合物，诸如用于实时准确地指示滑模(封装)混合物的温度，从而实时地准确地指示混合物温度的现场滑模“砖块”的固化速率和阶段，诸如在视觉上指示套筒在其改变时的颜色，作为实例，从红色(热)变化成绿色(冷却)，因此准确地指示先前的“砖块”层已充分固化以便接收和支撑下一个打印的“砖块”层，参考图25。作为选择，本发明的外部织物加强的容纳套筒可以根据需要容易地接受各种深度的变色颜料(颜色)。
网格/网制造
作为实例，可以制造内部加强网以产生宽范围的期望的网构型，网构型根据需要具有预制的孔(孔尺寸)、重量和厚度，参考图35。
这种挤出网可以根据需要(参考图34的A-1和图35)以更广泛的构型来生产成更大的挤出网格，参考图34的A-4和A-5，并且可以通过膨胀过程生产以便允许由树脂制成各种网构型，否则无法通过挤出过程获得。
此外，作为本发明的选择或变型，膨胀块(未示出)的宽度可以有意地相对于缺失的经线股线的替换宽度过大。因此，在编织操作期间，产生受控量的横向挤出力，这引起编织经线沿着孔的边缘进行预制的包装。图35的A和B示出了详细的编织外部容纳“套筒”或结构的一小部分的透视图，其包括本发明所包括的预制的通气孔的相应区段。沿着通气孔的两个边缘形成两个挤出区域(未示出)，其中左挤出区域中的编织经线和右挤出区域中的编织经线都以比容纳套筒上的其他部分更紧密的间距来包装。
如图40所示，二维加强网可以滑模打印成各种构型，以用于建造加强壁和加强结构。
滑模砖块网联结部通常形成在两个股线相互交叉或重叠而形成菱形图案的地方。当相对股线重叠时，形成两个不同的平面(在一些应用中称为流动通道)。工具和加工条件可以根据需要产生具有约40度至约105度的角度的金刚石网图案，以便适应各种内部加强的滑模打印应用。
在其他实施例中，包括加强内部和外部材料可以采用方形网格网，参考图35B。方形加强网格网典型地具有一个平坦侧面，该平坦侧面由熔化的挤出网格通过成形心轴而形成。
应当注意，加强网格也可以通过膨胀过程来生产。这允许网格由树脂制成，否则无法通过挤出过程获得。如本文所述，可以通过使用先进的织机和精加工设备编织各种单丝纤维来生产加强编织网格套筒织物。通过控制每英寸的线(纬线网格数和经线网格数)来指示给定股线厚度的网孔(孔)，参考图35的A和B。
诸如编织网的工业纺织品可以由各种单丝合成纤维构成。这种加强编织过程产生具有预制的孔(孔尺寸)的精细工业纺织品，优选地具有约+/-5％的股线和厚度公差。这些加强织物的制造由纱线类型、纱线尺寸和织物经纬密度决定。应当注意，单丝纱线是单根连续长丝，其产生相对光滑的表面。
应当注意，由于单丝加强织物优选地生产成在经纱和纬纱方向上具有相等的纱线直径和相同的织物经纬密度，所以加强织物开口(孔)优选为正方形。参考图35的B。这些精密加强编织织物能够满足严格的技术构造公差要求。应当注意，合成的加强编织介质也根据需要在宽的宽度范围内用作骨料容纳设备，通常来自尼龙、聚酯、玄武岩和聚丙烯。
在若干具体实施例中包括本发明的外部容纳套筒和本发明的可选的内部加强网可以由选自由以下项组成的组的塑料材料构成：聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚丁烯、对苯二甲酸酯、聚酰胺、聚酯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、离聚物、聚氯乙烯、乙烯醋酸乙烯酯、乙基丙基共聚物、聚乙烯共聚物、低密度聚乙烯、它们的共聚物、乙烯共聚物及其混合物、线性低密度聚乙烯、离聚物、聚氯乙烯、乙烯醋酸乙烯酯、乙基丙基共聚物、聚乙烯共聚物、低密度聚乙烯、它们的共聚物、乙烯共聚物聚烯烃、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚乙烯醇(水溶性)、玄武岩、丝绸，进一步包括碳、玻璃纤维、不锈钢、KevlarTM、石墨烯及其变型或者其他天然或混合材料及其混合物。聚丙烯和玄武岩材料是优选的。
由于就地浇筑织物容纳成形件优选地是缠绕的并且由耐用材料制成，因此它可以在现场或非现场存储可观的时间而不会显著劣化。无论应用功能如何，挤出塑料网、折叠管和套筒都有助于砖块的结构性能和美观性。外部容纳“套筒”可以任选地并入各种嵌入式电子芯片。在特定实施例中，外部容纳套筒可以包括打印(放置)、涂漆或浮雕标识和/或其他广告信息，进一步包括条形码和/或QR码，参考图40的A-4，和/或根据需要的其他指示代码，诸如以便在3D空间中准确地指示电气、管道工程等的位置。
容纳“套筒”的材料和特性可以根据需要在任何建筑阶段或点或区段根据需要变化，由此简化先前复杂的步骤，以便在现场滑模打印新的材料，诸如在建造多面滑模墙壁时打印(诸如隔离混凝土)具有用于不同的重量和混合物化学成份的不同系数的高压配方。
作为选择，可以选择材料，使得柔性容纳“套筒”具有所需的弹性量，这在需要能量吸收能力的情况下是有用的，例如以便特别是在滑模浇筑小半径时防止撕裂或破损的可能性。在若干实施例中包括方法和设备，使得在本发明的许多应用中的容纳“套筒”消除了安装常规的钢筋加强条、杆或缆索等的需要。
例如，双轴定向的聚丙烯网比挤出的方形网格更轻质并且更柔韧。网的建筑过程在受控条件下在一个或两个方向上“拉伸”挤出的方形网格，以便产生坚固、柔韧、轻质的加强网。具有合成长丝(诸如但不限于聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或类似纤维)的外部“套筒”是众所周知的用于涂覆有合适的塑料和/或合成橡胶的基础织物。如果必须将涂覆的容纳“套筒”材料制成例如片、套筒、管、条、带、包、锥形、自由形式或其他更复杂的几何形状，那么必须诸如通过缝纫、焊接、装订、胶合、粘合或类似过程来连接涂覆的织物网和从中切割的部件。
管状网格的编织也是众所周知且常用的过程。当折叠的重叠的大致管状柔性构型(参考图28)将被涂覆时，沿着扁平折叠管的一个边缘对它们进行切割，以便获得双倍宽度的幅材，或者沿着两个边缘切割以便获得用于涂覆过程的两个单独片材。还可以沿对角线(螺旋)方向切割管状网格，这产生对角线材料的一个幅材。通过这些方法中的任何一种获得的加强织物网格的分配辊可以按照常规方式用塑料和/或合成橡胶涂覆，并且制造成通过本文描述的方法和设备来可模制滑模打印的开放和/或封闭的中空套筒织物(网格)。
此外，预制的通气孔可以根据需要通过例如热密封、超声波密封、介电密封或者磁性密封等的常规粘合设备准确地配置，参考图28。具有相应通气孔、具有本领域所需的混合物固化调节和控制特性的期望预制混合物是有用的，其中滑模打印的“砖块”将被包含在容纳套筒内、需要与外部空气进行受控或调节的接触。
根据需要在所述加强带内的这些期望的预制通气孔因此形成所需的通气孔特性和结构，以根据需要用于外部加强容纳套筒。因此，在适应本发明的实施例的情况下，从所述扁平或圆形织机新出现的是编织的扁平或管状外部加强网格(套筒)，其中平行于扁平或管状轴线的多个预制通气孔被准确地配置在本发明实施例沿着外部加强容纳套筒的圆周周边布置的任何地方。同样重要的是应注意，作为扁平或圆形织机的功能的一部分，作为选择或任选地，所述新出现的加强编织扁平或管状外部容纳“套筒”(设备)优选地被展平成连续带形式，参考图28的A，并且缠绕在分配辊上，参考图40-3，以便于随后根据需要进行处理和分配。
扁平或管状外部加强容纳套筒设备沿着一组具有预定间隔的线分开，以便形成一组管状区段，每个管状区段根据需要具有所需的一组预制的通气“孔”，通气孔根据需要具有从第一开口端轴向延伸到第二开口端的相应网格/网尺寸。为方便起见，所述外部管状容纳“套筒”(设备)的第一开口端。
横向外部加强网带的粘合防止容纳“套筒”的开口端或边缘松散，使得开口端处的横向加强网格将不会滑落并与纵向加强网格脱离。折叠的加强片或管状“套筒”可以随后同时贯通模制并且用所需的水泥混合物填充，并且开口端可以以任何合适的方式封闭，参考图40。
容纳“套筒”的表面纹理(纤维)和通气孔为各种水泥材料提供合适的粘合(粘附)表面，以对外部容纳套筒的加强长丝(孔)之间和周围的灌浆和/或混合物渗漏提供准确的预制调节(参考图35的A和B)，以便根据需要准确地调节水泥混合物在通气孔的长丝交叉点与间距之间和周围的预制溢流。
外部容纳“套筒”可以准确地生产有任何期望的预制孔(间距)，以便根据需要调节混合物的固化速率来优化特定混合物的性能特性(参考图35的A和B)。另外，粘合材料增加混合材料的强度。作为选择，至少一些外部容纳网格作为选择可以在其两侧上承载一个或多个粘合层，并且粘合材料层可以包括合成塑料材料，参考图28的A和B。
在若干具体实施例中包括每个纤维加强的容纳“套筒”优选地基本上在纤维加强的容纳网格“套筒”的长度方向上成分子状定向，具有间距，即用于调节各种混合物固化特性的定制预制通气孔，如本文所披露。
在若干具体实施例中包括用于采用高拉伸柔性加强网格和/或网的协同组合的方法和设备，该高拉伸柔性加强网格和/或网具有在柔性外部织物加强混凝土容纳套筒中的各种加强长丝、从并入通过将高抗压强度水泥材料填充/泵送到滑模模制的容纳“套筒”中获得的方法方面而具有高压缩和延展强度，该套筒被适当地模制或成形(贴合在可互换的滑模模制设备内部(参考图40)为各种全建筑规模物加强的“砖块”结构，参考图26，以便在现场打印初始高拉伸和高延展强度的混凝土材料。作为选择，本发明包括挤出塑料加强网格，以便产生和保护整体“砖块”联结部粘接结构，以便在定位和放置期间优化长“砖块”现场打印尺寸稳定性和耐久性，并且改进设计可加工加强混凝土的相关问题，并且可以用于新建筑和修复。
本发明改进了混凝土混合物设计、质量控制和规格、材料以及具有本发明的网状加强设备和方法的现场打印的质量保证，以便改进嵌入物品的放置、分析和设计，并且提供高强度和初始和长期可维护性，这允许贯通式混凝土模具及其相应的混合物在通过滑模打印进行的建筑过程中的任何时刻快速变化，参考图40，简化了先前复杂的加强混凝土建筑步骤(包括生产准备、输送、放置、精加工、固化速率)，以用于调节排水蒸发速率，并且优于现有技术显著地改进打印混凝土砖块的外部和内部保护。
通过采用本发明的柔性外部和内部加强系统(参考图34)改进混合物的固化环境，包括初始硬化和其他特性以及性能并且用于诸如但不限于：1)混合物比例；2)机械特性；3)依赖于时间的变形；4)弯曲和剪切行为；5)粘合行为；6)预应力损失；7)全建筑规模自动化打印元件的结构行为和总体结构。
在特定实施例中，本发明包括滑模模制的容纳“套筒”防止长期浸出，例如当打印含粉煤灰等的混凝土混合物时。外部容纳套筒改进并简化滑模模制和混合物“进给机构”(更平滑)，消除模制“砖块”外部套筒的粘合和撕裂以及相关联的模具磨损，从而延长可互换模具的使用寿命，参考图32，特别是在打印需要准确曲线的小半径时。
在一个特定实施例中，包括用于现场滑模打印具有小半径(未示出)的“砖块”的方法和设备，诸如按给定的轮廓打印螺旋形楼梯、墙壁、屋顶、地基和其他结构。作为选择，打印整个结构的基础，该基础用作自动化建筑系统的结构加强支撑构件，以用于三维混凝土滑模打印完整的结构，从而改进构造公差，其中优于现有技术显著地提高打印速度以及先前不可获得的准确度。
本发明优于现有技术的方法和设备改进加强混凝土的强度重量(质量)与体积比率，以用于以减少的时间和成本下模制和滑模打印加强混凝土“砖块”结构。
在若干示例性实施例中，包括外部加强容纳“套筒”的厚度可以取决于应用而在约25旦尼尔至2,000旦尼尔之间、更优选地在约25旦尼尔至1,500旦尼尔之间、最优选地在约50旦尼尔至850旦尼尔之间、和/或在长丝的尺寸或其任何衍生尺寸的组合中，参考图35的A和B。此外，本发明包括各种加工能力以便生产预制的定制加强网格/网来满足特定的滑模模制和挤出要求，以便根据需要适合各种定制混合物和其他建筑应用。
调节孔
本发明包括织物加强砖块外部封装装置，包括：具有预制的通气孔的预制的织物加强的容纳套筒，参考图35的A和B，以用于准确地调节用于封装和加强所述打印的“砖块”的滑模模制和打印特性，进一步包括控制预制的固化特性，以便优化现场滑模构造公差来改进潜在的打印特性和套筒装置的贯通挤出。
应当注意，在炎热天气下打印(浇筑)会导致混凝土混合物的塑性收缩、开裂、加速凝固、增加坍落度损失以及降低强度。对于高度复杂的打印(浇筑)，本发明的具有预制的通气孔的柔性预制的容纳“套筒”消除“常规”现有技术的关键问题，诸如但不限于透水性、收缩、开裂、结垢、加速固化、增加坍落度损失和强度降低等；优化混凝土的微结构，从而改进一般质量保证，包括改进表面保护、强度、比例、生产和放置输送特性。
根据应用，每个外部加强网带的宽度优选地在约1mm至约4mm宽之间、更优选地在约1.5mm至约3.5mm之间，并且包括诸如呈网带形式的透明和/或半透明的观察窗的每个外部加强网的厚度可以在约0.01mm至约0.20mm之间、更优选地在约0.02mm至约.06mm之间或根据需要而定，具体取决于应用。
产生期望通气孔间距的外部容纳网格或长丝之间的间隔或距离通常在约0mm至5mm之间、优选地在约.25mm与3mm之间、最优选地在约.25mm至1mm之间，或者可以根据需要预制和间隔开，优选地根据需要由聚丙烯或生物塑料、H2O、CO2或玄武岩制成，以便适应特定的混合物和/或应用。应当注意，观察窗的宽度和长度可以根据需要进行调整，具体取决于应用。
本发明提供了根据需要可控制地增加和/或降低孔的通气特性程度的装置，以便根据需要适应本领域中的具有不同尺寸的通气孔的特定水泥混合物来适应特定混合物和应用。
作为选择或任选地，本发明包括预制的通气孔的尺寸可以根据需要在外部织物加强的容纳套筒的不同模制侧(面)上变化，参考图37。
应当理解，通过本发明，对于外部加强的留在原位就地浇筑的容纳套筒，预制的通气孔的尺寸和数量可以通过选择扩展块(未示出)的数量、位置和大小的适当组合来可调节地控制。本发明特别适用于建造本发明的滑模打印“砖块”，如本披露内容所述。
容纳套筒及其预制的通气孔和间隔进一步允许同时和/或顺序地滑模成形具有多种粘合材料的不同混合物，可以包含一种或多种添加剂以便改进强度和/或具有预制的位置和固定(在它们交叉的位置)的改进放置准确度，并且根据需要定义预制的通气孔间距准确度。
通过定制孔的间距来准确地调节长丝和/或网格的尺寸、类型的不同组合，以便根据需要获得每种混合物的优化散热和/或容纳特性，并且同时提供对风夹雨和其他有害水源的防护，从而减少或消除了暴露于各种碎屑和其他常见污染物的损害。
微加强件
在若干具体实施例中，包括优选地填充外部容纳套筒的如本文披露的各种微纤维和其他加强件可以任选地在外部加强容纳“套筒”内使用(参考图37、图42和图43)和/或具有各种微加强件，诸如“微纤维”，诸如但不限于聚丙烯、不锈钢、玄武岩、氧化石墨烯和/或碳纳米管、微纤维加强件。玄武岩和/或聚丙烯微加强件是优选的。单丝和编织或交织长丝可以用作加强件(微型加强缆索)。
加强环/线圈
本发明的重叠非触摸记忆返回“环”和“线圈”(包括许多不同尺寸的环和线圈)可以采用各种构型，图42展示了许多可能构型中的一种。图42展示了在具有加强件的打印“砖块”内的本发明的记忆返回重叠非触摸加强设备的实例，即可以使用条、索线、缆索或杆或者其他加强材料(钢筋)。这种抗震“线圈”系统优选地在滑模打印的“砖块”逐层滑模建筑系统期间以自动方式安装在打印“砖块”的边缘内，如本文所述。图42展示了用于建造抗震基础、墩基、墙壁和屋顶等的抗震加强线圈、圈、缆索或杆(加强元件)。如图42所示，通过使用互锁逐层方法诸如在滑模打印的墙壁和柱内创建二维或三维盘绕层，可以建造更复杂和更坚固的记忆返回加强件。在所示的加强水泥结构的实施例中，可以使用三个元件以及两个或更多个自动化机器人操纵臂(各自具有可互换的附接件)。
本发明的具有连续加强记忆返回线圈/环的容纳“套筒”具有一个或多个地震冲击消除设备，该设备具有响应于诸如地震(地面加速)等遇到的冲击脉冲的s波捕获和消除特性，由此平移和引导和反射遇到的冲击力，优选地将其相互抵消掉，并且部分地通过本发明的冲击消除设备配置的形状或构型来实现，如图(42)和图(43)所描绘的，并且进一步包括具有接触和界面表面。相移程度是设计选择的问题，但是一定程度的相移是优选的。
作为选择或任选地，滑模打印的“砖块”可以包含嵌入式自由的、连续的抗震元件，例如包含在其中的预制的一系列记忆返回加强“环”、“线圈”、“圈”。
具有“线圈”、“圈”的本发明的冲击捕获设备衰减和消除各种遇到的冲击，包括高度非线性系统，冲击来源于从它们的可调谐动态响应，从而包括消除线性和弱非线性以及强非线性遇到的冲击，特别是诸如从地震遇到的s波冲击消除机制。本发明包括用于抑制和消除变化的静态和动态列波载荷的方法和设备，该方法和设备捕获、引导并且衰减和消除来自遇到的列波(主要呈S波形式)的高度非线性孤立波冲击的传播，包括行进脉冲、宽度、波速，进一步包括许多分离的脉冲(单个脉冲或脉冲列)等，这些孤立波被引导到本发明的发明性遇到的冲击控制设备并由其控制(参考图42和图43)，从而修改一个或多个遇到的冲击和力参数，包括静态和动态力幅度、诸如由本发明的重叠非接触“线圈”、“圈”地震事件消除设备和系统(参考图(42))所遇到的初始激励(一个或多个冲击)的类型和持续时间和/或环形“线圈”设备的周期性，从而有能力在这种设备中捕获遇到的S波或其他频率。进一步包括设备特征的集体频率，以用于捕获和控制设备的地震事件消除系统遇到的动态响应。进一步包括从遇到的冲击设备界面往回传播的反射孤立s波的变换，s波对非接触重叠的连续“圈”、“线圈”设备敏感并且作出响应，该设备优选地具有几何构造和材料特性优点并且与它们相邻的介质接合。
应当注意，需要计算和实验来定义S波衰减方法和设备的优化尺寸和特性。
本发明的内部加强“网格”和/或“网”构型可以采用各种尺寸和形式，例如八边形、线圈以及许多其他可能的形式和构型。(参考图34的A-4和图34的A-5)。进一步包括具有各种加强特性并且具有遇到冲击S波捕获和消除特性的其他几何形状(未示出)，诸如但不限于椭圆形、抛物线、双曲线、多边形、千角形、九边形、古戈尔边形(googolgon)、一百边形、十一边形、六边形、一万边形、五边形、四边形、三角形、梯形、一万边形、多角形、无限边形、凹多边形、可构造多边形、凸多边形、循环多边形、等角多边形、等边多边形、正多边形。进一步包括优选地具有优化的曲线几何形状的任何和所有组合。
例如但不限于本发明的呈网格、网形式的内部加强件，如图34的A-4和图34的A-5所描绘的，这些加强件可以在外部密封“套筒”内在各种预制的位置和构型中贯通滑模打印，如本文所披露，以便准确地滑模和定位(在应力区中)并且在一个或多个优选的应力区和/或区内的适当位置准确地浇筑在打印“砖块”内，从而可以采用各种s波消除设备并且根据需要缩放。
此外存在许多自然的多面体图案，按此可以适当地配置外部加强网格的记忆返回“环”、“线圈”，如图42所示，根据需要而具有带有合适特性或合适的三维几何特性和效果的几何图案。
本发明包括优于现有技术混凝土建筑的各种混凝土建筑优点，包括：易于在容纳“套筒”内进行所有加强表面的贯通式水泥涂覆。相比之下，对重叠网格的表面穿透更困难。然而，本发明的加强“环”、“线圈”系统可以有效地批量生产，或者作为选择或者任选地在扁平索线和/或缆索按重叠的连续非接触“环”、“线圈”设计、制造和使用，如在图42示出的实施例中所示，以便于准确地放置。本发明具有更轻、更简单、更小的运送并且大量处理连续“线圈”、“环”加强方法和设备比现有技术更简单并且具有更长的寿命。应当注意，大多数现有技术的抗震技术是一次性冲击消除系统。
通过采用内部(在外部加强套筒内)本发明的“环”、“线圈”加强件来减少和/或取代并改进各种骨料的使用和功能。贯通式滑模模制和分配的套筒加强件优选地是嵌入式连续或自由、轻质的重叠非接触元件；例如装置或“环”、“线圈”(设备)具有地震(地面加速)S波冲击、捕获、引导、衰减和消除特性。
当与低成本高压缩强度水泥材料组合时，创新概念在于重叠非接触高拉伸范围记忆返回“环”、“线圈”，如图42所示。记忆返回“环”、“线圈”设备通过压缩链接而不是现有技术加强件的“钢筋”拉伸连续来约束。因此，具有“压缩链接”的连续记忆返回“线圈”、“环”加强方法和设备的创新概念被形成为直接从天然或合成材料中“挤出”并且定位和放置连续“环”、“线圈”加强件，而不是使用现有技术钢、条、棒状基材，这些基材会氧化和膨胀，从而最终破坏初始结构。
图42展示了正确地定位并固定在外部容纳套筒内部的本发明S波冲击“地面加速度消除技术”，描绘了在外部容纳套筒的四个侧面上的波消除“线圈”、“环”技术(参考说明性实施例图42)。本发明包括记忆返回“环”、“线圈”和/或任选地与较小记忆返回“环”、“线圈”组合的任何组合可以根据需要缩放。在其他示例性实施例中，包括外部柔性容纳“套筒”可以包含嵌入式记忆返回加强元件；例如装置或“环”、“线圈”在内部根据需要与其他加强件和骨料组合，以提供围绕关键的应力区(即，门、窗户等)的额外加强记忆返回“环”、“线圈”，参考图34。
在示例性实施例中，本发明包括采用遇到的S波冲击消除特性、具有非接触式连续线圈设备特征(几何形状)的容纳套筒优选地定位并固定在织物加强的外部容纳套筒内部，参考图42。
本发明的外部和内部加强网格或网“套筒”可以任选地包括网格、网以及重叠的非接触式连续记忆返回“环”、“线圈”加强设备的协同组合、具有多维、连续记忆返回索线和/或缆索结构加强网/网格或者“环”、“线圈”设备、包括许多变化和多样化的遇到的S波捕获和引导构造、具有封装在各种水泥混合复合材料中的协同连续加强件，诸如但不限于各种连续记忆返回重叠非接触环、曲线、环、匝、线圈、螺旋、螺旋线、多面体，包括与网/网格组合的其他网格架，全部都可以提供各种加强和遇到的S波消除特性和其他所需的加强功能。(因此，这些术语可以如本文所使用的那样互换使用。)优选地，本发明的重叠(非接触)连续记忆返回“线圈”、“环”形成有效、连续或高效的多链状、轻质、半柔性S波消除和加强设备，如图42和图43所示。
各种水泥材料可以结合在每个内部“环”、“线圈”空间内，诸如水泥。现场浇筑材料将连续重叠(非接触)记忆返回“环”/“线圈”粘合在一起。紧密嵌入的记忆返回加强“环”优选地由高抗拉强度材料构成。取决于应用，优选地(非接触环)连续地重叠。更坚固的记忆返回“线圈”、“环”材料容易与各种水泥材料粘合，从而滑模打印建造更坚固的记忆返回加强互锁砖块和整体加强结构。任何“砖块”形状或冲模(模具)可以经济地加强，以具有额外的优点，诸如用于加强模制的紧密配件、复合加强混凝土“砖块”。在这个实例中，较小的连续“线圈”、“环”可以在更稳定的三维空间中提供显著的加强覆盖，该三维空间将至少沿三个轴稳定。
水泥混合物的高效现场打印取决于外部网格，以便提供合适的粘合表面区域，在该区域上包含水泥以将传统砌石基础(诸如石头)与本发明的连续记忆返回加强“线圈”、“环”组合(一次一个非线性排)，作为用于高效现场打印“砖块”的结构基础，以便打印各种加强混凝土结构。然而，外部砖块加强件、网格和/或“线圈”、“环”可以采用比常规砌石或混凝土更广泛选择的分级骨料，因为这种内部和外部加强系统的创新组合容易用各种水泥混合物封装。然而正是这种连续分级的骨料颗粒经济地提高水泥混合物的潜在强度。强调本发明的协作允许现场水平和/或竖直滑模打印加强结构，以便快速进行最小化坍落(收缩)的趋势。本发明的目的是获得加强的创新定位的滑模打印建筑材料的新协作，从而具有扩展骨料尺寸范围的现场优势。首先，优选地，外部使用具有加强“环”、“线圈”的容纳套筒作为协同加强系统。这些创造性的方法和设备鼓励所有的实施规模。
图(42)展示了一系列连续的“压缩线圈”(重叠但不接触环)以便建造“在环间”的改进加强区域，以用作用于各种滑模打印混凝土混合物的压缩单元，以便封装并且因此将重叠的记忆返回索线和/或缆索“环”、“线圈”粘合在一起。加强记忆返回索线和/或缆索“环”、“线圈”。压缩区域在相邻的连续加强记忆返回索线和/或缆索“环”、“线圈”之间的重叠提供拉伸强度在整个加强打印“砖块”元件上的延伸，并且因此转移到整个结构。
本发明人推论采用连续重叠记忆返回索线和/或缆索“环”、“线圈”加强件，如图42、图43和图44所示。理论上，固化的水泥混凝土结构中的重叠的加强记忆返回索线和/或缆索“环”、“线圈”捕获加强件的拉伸特性并将其从一个连续“环”、“线圈”传输到复合曲线中的下一者，这是重要的，因为网格是平面的(也就是说：它无法在没有可能抵消一些拉伸特性的扭结的情况下弹性地形成)，并且具有复合曲线的记忆返回“环”、“线圈”在结构上更有利，诸如减少封闭给定空间所需的表面积。通过这种改进的曲率，复杂的雕塑质量也是可能的，并且因此可以降低成本。
此外，包含内部嵌入式记忆返回“线圈”、“环”加强件的容纳“套筒”，诸如当以复合曲线打印“砖块”时，可以非常不同地使加强建筑物成形而未受到传统刚性直线形状限制，因此可以使用定位并安装在各种打印加强密封“套筒”设备内的这种记忆返回“环”、“线圈”加强系统快速且经济地构建，如图42所示。
本发明包括多种尺寸的记忆返回加强“环”、“线圈”，例如较小的加强“环”、“线圈”可以代替砖块的大骨料中的一些或全部，因为一些位置可能没有可容易获得的合适骨料。作为变型或任选地，具有加强网格/网和/或优选地与记忆返回“环”、“线圈”加强构型组合的内部和外部套筒的任何组合可以根据需要利用记忆返回“环”、“线圈”或“网格”尺寸的若干可能的组合。为了更致密地覆盖“环”，“线圈”(或每单位面积更多的环)将需要更小直径和规格的“环”、“线圈”，从而使“环”、“线圈”作为更有效的添加剂和/或骨料的替代。应当注意，加强环减少或替代和/或改进骨料性能特征，诸如以混凝土骨料的方式预制具有合适尺寸和间距的“环”、“线圈”。这种优势取决于钢材和石材之间的可比较装运成本，对于某些地区而言，可能倾向于使用更大比例的较小“环”、“线圈”、和/或塑料、金属和非金属、优选地矿物(即玄武岩)的“环”、“线圈”。镍钛诺、聚丙烯和/或玄武岩“环”、“线圈”的合金是优选的。
例如但不限于，建造具有方形环面几何形状的加强混凝土结构提供具有使拱门与方形楼层平面组合的压缩优点的优点，因为它是具有压缩效率的循环桶形拱顶形状，诸如具有由水泥加强混凝土构成的改进的肥皂泡建筑物特性，并且可以在现场建造以便承受重载，即，覆土、风荷载、飓风、雪荷载、洪水；地震和一般的灾害。
此外，方形圆环建筑为地上和地下加强结构(如果需要，定位在约30英尺深(地下)或更深)提供了卓越的强度和自由形式的建筑创造力。这种结构从年度地热储存、AGS(冬季采暖和夏季降温)中获得了极大的经济效益，完全未埋藏的方形圆环建筑设计可以快速且准确地建造和调整成具有定制的窗户安排，因为方形圆环建筑几何形状可以在中心处和沿对角线联结部用真弧(圆圈)进行优化。这提供了沿着加强混凝土建筑物或结构的互锁打印“砖块”联结部的压缩优化。
镍钛诺
形状记忆合金(智能金属、记忆返回金属、记忆合金)“记住”其原始形状，并且在变形后当加热时就返回其变形前的形状。优选地，重叠的加强盘绕式连续记忆返回加强索线、缆索“环”、“线圈”的直径/规格优选地从遇到的冲击频率(相消干涉)产生约90度的偏移或矢量变化，“环”、“线圈”索线和/或缆索直径在约0.0012英寸至约.250英寸的范围内。优选地，加强记忆返回连续S波频率捕获和取消索线、缆索“环”、“线圈”设备的直径在约0.14英寸到约.20英寸的范围内。优选地，索线、缆索“环”、“线圈”的直径在约0.01英寸至约0.20英寸之间的范围内或者根据需要缩放，以便适应特定应用，从而补偿将捕获/衰减/抑制/取消的遇到的S波频率。优选地，本发明的先前不获得的重叠连续非接触“线圈”索线或缆索由镍钛诺合金构成。优选地，重叠的连续S波频率取消索线、缆索“环”、“线圈”优选地从遇到的S波冲击频率(相消干涉)产生约90度的偏移或矢量变化，由记忆返回金属或合金构成，诸如但不限于以下各项：Ag-Cd44/49at.％Cd；Au-Cd46.5/50at.％Cd；Cu-Al-Ni14/14.5wt％Al以及3/4.5wt％Ni；Cu-Sn约15at％Sn；Cu-Zn38.5/41.5wt.％Zn；Cu-Zn-X(X＝Si，Al，Sn)；Fe-Pt约25at.％Pt；Mn-Cu5/35at％Cu；Fe-Mn-Si；Co-Ni-Al；Co-Ni-Ga；Ni-Fe-Ga；Ti-Nb；Ni-Ti约55至60wt％Ni；Ni-Ti-Hf；Ni-Ti-Pd；Ni-Mn-Ga，镍钛合金是最优选的。
作为实例，在本发明的特定实施例中，镍钛合金包括记忆返回过程。
在一些应用中，低氧或无氧的镍钛诺合金是最优选的。
记忆返回合金
两种形式的镍钛合金都非常坚固：具有最高达约200,000psi的拉伸强度，并且具有极强的耐腐蚀性。
马氏体的变形应力约为10,000至20,000psi，并且能够吸收最高达8％的可恢复应变。
镍钛诺性能特性特定于特定合金精确构成比及其制造工艺的，并且可以根据需要调整以便适应特定的S波消除应用，诸如但不限于，结构加强以用于遇到的冲击涡流和频率捕获，并且具有如本文所披露的S波地震事件(地震)消除特性。
在本发明的这种使用模式中，镍钛诺合金表现得像超弹簧(记忆返回)，其弹性范围比普通弹簧材料大约10至30倍。应当注意，该效果是在高出空气温度约0至40K(0℃至40℃；0°F至72°F)观察到的。
人们可以控制镍钛诺的温度，但是适当的超弹性温度在约-20℃至+60℃的范围内。
镍钛诺通常由按原子百分比计约50％至51％的镍(55％至56％重量百分比)构成。
镍钛的镍钛诺(也称为NiTi)属于独特类别的形状记忆合金。镍钛诺记忆合金可以根据需要在很大程度上进行改性，包括改变合金比率组成、机械加工和热处理。
例如，本发明说明书的记忆返回“加强件”可以特别地设计和制造并安装，在图44的说明性实施例中，以便满足各种特定遇到的地震安全特性和打印结构构造公差，诸如但不限于具有高遇到冲击强度。在若干示例性实施例中，包括本发明的S波频率捕获和衰减特性优选地采用镍钛合金加强件，加强件本身也被包括作为本发明的设备。
在若干具体实施例中，内部镍钛诺“加强件”可以进一步防止在打印的加强混凝土结构的建造和制造过程中出现随机微开裂，并且进一步改进长期(使用寿命)。在若干实施例中包括一种设备，使得镍钛诺“加强件”构型可以被特别地预制和制造，以便控制加强结构中的微开裂(收缩)并且有助于减少热开裂，并且具有与各种水泥混合物的相容性，以便适应特定应用或需要。
建造受拉环
在其他特定实施例中，本发明包括用于现场建造加强基础、墩基和受拉环(未示出)的方法和设备，并且提供优选地准确定位在砖块和结构的应力区内的本发明的加强“线圈”、“环”，应力区进一步包括门口、具有卷帘的窗户等。
观察窗
“套筒”网格可以包含编织的半透明观察窗(进入套筒的一部分或任选地进入整个套筒)，使得能够进行快速视觉验证，诸如混合物的颜料混合、空隙、气穴、骨料尺寸和均匀性等。
作为选择或任选地，本发明的现场就地浇筑留在原位的外部加强容纳“套筒”可以包括，整个容纳套筒或套筒的任何部分由半透明或透明的加强长丝构成，以提供优选地编织到容纳“套筒”的一部分中的透视“观察口”或“窗”，诸如具有观察带，从而提供对打印“砖块”特性的视觉检查，诸如视觉检查各种打印混合物的浇筑特性和质量，诸如查看混合均匀性和饱和度、骨料特性、虫洞。这极大地简化打印检查过程(即，通过打印的外部套筒观察)，并且在就地浇筑的“砖块”滑模挤出过程中的任何点处随着“砖块”材料被打印和固化而可行。
锥形套筒
图32展示了出于说明的目的而简化和夸大并且可以根据需要缩放的滑模模制贯通式打印喷嘴组件的许多可能实施例中的一个。如图32所示，打印喷嘴组件任选地可以包括右混合进料喷嘴、中心混合进料喷嘴以及左混合进料喷嘴、或根据需要的其他混合进料喷嘴。
模制的滑模打印“砖块”层的宽度可以相应地根据需要通过手动地插入不同的可互换的模制腔或者自动地诸如在伺服控制下(未示出)调节这些混合输入喷嘴的相对尺寸和间距进行改变。
这在更宽范围的压力设定期间可以根据需要减少或调整，以便确保破坏和挤出完整的打印“砖块”层。混合物填充压力可以在“砖块”挤出过程中变化，以便有助于建造任选地具有逐渐变薄的墙壁或屋顶的结构，或者打印比其他墙壁或屋顶(诸如外墙和/或内墙)更薄或更厚(成锥)的某些墙壁(诸如内墙)(压力典型地在约1至100巴之间的范围内、更优选地在约5至50巴之间的范围内、最优选地在约15至30巴之间的范围内)。参考图31。在特定实施例中，包括也可以进行自动化调整以便根据需要打印比其他层更薄或更厚的“砖块”边缘层，或者根据需要打印可以在任何方向上渐缩的单个渐缩的“砖块”层。在特定实施例中，包括本发明可以在常规(现有技术)固定或移动的混凝土模具上或其周围或根据需要来进行模制和滑模打印。
折叠的套筒
在其他示例性实施例中包括方法和设备，使得一对诸如呈平片形式的单独容纳“套筒”可以从分配线轴进给到滑模设备，这些套筒优选地重叠和折叠在一起(参考图40和图41的C)，并且就地打印和定位以便滑模打印单个封装的“砖块”，从而形成外部容纳套筒，并且如果需要也可以包括采用单个“扁平”折叠套筒。
作为替代方案，一对单独的外部织物加强“套筒”可以折叠在一起并且适当地固定在一起以便形成单个外部加强容纳成形件(套筒)或者就地打印的“砖块”，参考图37。在若干具体实施例中，包括采用折叠一对两个不同的套筒，这两个套筒具有单独分配的外部加强“套筒”(未示出)，这些套筒优选地同时送入滑模进给和折叠设备(参考图40-1)，该设备优选地刚好在这对套筒被送入预滑模(折叠设备)之前将它们彼此叠置并根据需要固定，并且随后模制并挤出成单个长的打印“砖块”。这是本发明的目的。
在示例性实施例中，包括单个“套筒”，该套筒被折叠并固定在一起以便封装模制和滑模成形的“砖块”，参考图40。
多层套筒
在其他实施例中，包括采用同时或相继地从一对不同的分配辊(未示出)分配的一对外部容纳“套筒”，这些分配辊可移除地附接至自动化建筑打印设备，参考图40。
套筒被折叠(重叠)约1/4英寸至约5英寸、更优选地约1/2英寸至约2英寸(参考图40和图41)，从而根据需要形成容纳套筒和可模制的加强成形件，具体取决于规模和应用。
作为选择，外部容纳“套筒”具有一个或多个网格加强层，并且具有相同或不同材料的滑模模制侧面，并且具有各种薄的可模制加强容纳网格，这些加强容纳网格根据需要具有不同的固化和加强和粘附特性，参考图37，当根据需要在现场使用或采用作为外部容纳“套筒”时，根据需要在具有相同或不同混合物的加强水泥打印“砖块”材料的两个或更多个不同外层之间提供改进的混合物粘合特性。与具有材料的“套筒”长丝进行的“套筒”水泥粘合可以包括混合和/或合成塑料材料，这些材料例如可以选自由以下项组成的组：线性低密度聚乙烯、离聚物(例如)、聚氯乙烯、乙烯醋酸乙烯酯、乙基丙基共聚物、聚乙烯共聚物、低密度聚乙烯、它们的共聚物、乙烯共聚物及其混合物。根据需要，混合物的粘合材料优选地含有多种掺和剂或添加剂中的一种。作为选择或任选地用各种附接的长丝穿孔。在其他特定实施例中，根据需要包括具有多层(层压)“套筒”或套筒部分。
套筒分配盒
在特定实施例中，包括外部“套筒”可以被容纳在独立的盒(未示出)中并从中分配。外部容纳套筒可以被压缩和配置(折叠)成分配盒的形式，以便根据需要快速分配(未示出)。当分配模制浇筑的大致管状容纳套筒时，作为选择，分配设备可以采用分配容纳“套筒”的“压缩套筒”手风琴(进给器)(未示出)，其可以呈可重复使用或可更换的盒的形式。手风琴式分配器容纳“套筒”通常在约150英尺到约300英尺每可移除地附接的分配盒的范围内，具体取决于套筒的重量和套筒的厚度。根据需要，本发明的可移除地安装的外部容纳套筒可以压缩到各种长度和尺寸的各种可插入的可分配盒中。
“套筒”分配设备优选地可移除地安装(附接)在自动化机械化和/或机器人滑模打印框架或机械化和/或机器人臂上，优选地包括可移除地附接的缠绕套筒，参考图40-3。
本发明包括创新的临时连接的外部容纳“套筒”编织织物可以根据需要用呈糊剂、增塑溶胶、有机溶胶、溶液、分散体或胶乳乳液的形式的塑料和/或合成材料容易常规地涂覆在普通的制造机器上，这些编织织物具有各种编织几何形状，参考图37，呈现各种构型，诸如有或没有折痕、角撑板或者根据需要具有可膨胀褶皱。
例如，外部套筒的材料成分进一步有助于使(冷结合)粘合表面明显更坚固，并且进一步增加整个打印结构的长期维修和维护使用寿命。
预滑模器
在特定实施例中，包括将预滑模器和滑模器从机械化混凝土建筑打印系统转移动到具有滑模打印方法的可选的外部滑模成形自动化建造“臂”，反之亦然，即，在外部滑模成形(参考图8)到如本文所披露的内部自动化定位的支撑和操作平台之间，以便滑模打印，如图22所示。自动化内部定位的支撑和操作平台以及滑模打印系统优选地位于所提出的结构内。
图40的预滑模器(套筒进给器)改进本发明的滑模打印设备的外部加强套筒折叠和“进给器”特性。在(A)水平和(B)竖直位置的预滑模器或者可以根据需要成角度以便同时和/或顺序地以任何角度(位置)或其中的衍生角度来滑模打印(浇筑)长砖块。当织物加强的容纳套筒的熔化区段(粘合)(缝合)可以包括旋转时，容纳套筒在相同的方向上并且同步。本发明消除对单独的滑模打印设备贯通模制互锁键槽的需要，进一步包括根据需要的其他模制和打印砖块构型或形状，诸如在图26的说明性实施例中。
本发明包括具有单个折叠和重叠的套筒，或者根据需要选择将两个重叠套筒折叠和固定在一起。本发明包括织物加强的容纳套筒“砖块”包装，其特征在于，所述织物加强的容纳套筒部分通过熔化热由热线或小热板(未示出)产生，并且在间隙部分的粘合剂与加强的容纳套筒包装加强织物之间进一步包括借助于向容纳套筒材料施加合适的粘合剂来根据需要设置(调节)热量、具体取决于套筒的材料，以便沿着行进方向充分地穿透热阻隔层部分。应当注意，向被冷却的旋转辊上的容纳套筒接缝的侧面施加压力，由此根据需要密封套筒的不规则部。
在其他特定的实施例中，包括该方法和设备包括可以将本发明的“套筒”送入自动化预滑模器中，如图40所示，从而送入套筒折叠漏斗形设备中。送入预滑模器中的就地浇筑容纳成形件在内部折叠(重叠)。相同或不同的挤出容纳“套筒”(参考图40)可以现场浇筑，诸如滑模打印并且以水平或竖直方式或者任何角度或其衍生角度来放置。
图32是本发明的织物加强砖块容纳套筒挤出模制和包装设备的一个说明性实施例的侧视图。如图所示，可互换的滑模模制贯通式挤出(打印)设备的特征在于，高速定位和分配织物加强的容纳套筒打印砖块产品，优选地从可移除地附接的容纳套筒分配辊/线轴来分配。
织物加强的容纳套筒可以任选地通过边缘部分(未示出)切断。
在所述织物加强砖块的容纳套筒模制和包装设备中，粘合剂部分可以任选地由一对自由旋转的辊冷却，这些辊进行冷却以密封不规则部(未示出)，在任选的冷却辊的圆周方向上处于相等间隔的在辊外围表面中的不规则部冷却密封辊被沿着轴向延伸的冷却辊单元(未示出)设置；当间隙部分使得容纳套筒的熔化在冷却辊上的密封凸起之间进行时，冷却间隙的部分固化部分(未示出)。
热密封加强织物部分(未示出)、上下热密封辊(未示出)可以可旋转地固定夹在辊的上部位置之间的容纳套筒，热密封辊和容纳套筒的旋转速度具有行进速度同步。沿着辊处于预制的间隔在圆周方向上的辊的热密封辊外围表面被安装在轴向延伸的加热部分。由于在加热部分中具有内置的发热部件，因此热芯(未示出)以及因此加热区段变为高温。(未示出的)两个加热单元从容纳套筒的上方和下方加热夹具(未示出)的一对热密封辊(未示出)，从而熔化具有预制的足够压力的织物容纳套筒(未示出)，以便热密封所述容纳套筒。
在重叠的容纳套筒部分上设置有固定装置(未示出)，诸如具有粘合剂的砖块和容纳套筒包装设备，其中粘合剂部分重合，参考图28。对于容纳套筒熔化(胶合)机构(未示出)，外部织物加强套筒熔化装置靠近容纳套筒设置，因此可以根据需要调节熔化电流的大小以便调节加热/熔化温度。在冷却间隙部分的容纳套筒的固化熔体时，施加适当的压力来冷却固化的粘合剂并且因此防止容纳套筒泄漏混合物内容物或者折叠打开，同时实现具有完全包裹(封装)效果的容纳套筒。冷却区段凸起辊(未示出)可调节地加压，并且因此将不会使打印砖块变形。
如本文所述，本发明的织物加强砖块容纳套筒包装设备同步地制造织物加强模制砖块容纳套筒，可以获得粘合的织物加强容纳套筒，以便在现场制造各种加强滑模模制砖块产品以减少损失并且在现场保持高滑模通过率，以便在建筑现场或工厂环境中生产大量加强模压和打印砖块产品。在若干实施例中包括用于将低坍落度水泥材料(浆料)通过滑模挤出到各种全建筑规模可重复使用和可互换模具中的建筑方法和设备，以用于在结构上将各种水泥和非水泥材料封装在贯通式挤出模制室、一个或多个出口端口内，并且从贯通式滑模成形喷嘴挤出。虽然进行滑模打印砖块挤出，但任选地并行工作的两个这种自动化机构以及送入相同的滑模喷嘴中可以提供结构加强的水泥建筑材料连续或间歇地流过，这些建筑材料优选地具有低坍落度范围、在约0到3.0之间(应当注意，可以谨慎使用为3或更大的坍落度值)。在建筑操作完成时，可以通过用通过流体入口端口进入的水进行冲洗来清洁自动化建筑系统。
作为选择，现场混合器和泵系统可以设置有液压安全释放阀(未示出)，其中压力释放使混合器和打印系统停止而不会损坏。在其他特定实施例中，包括本发明的滑模“打印机”可以任选地被适配成通过机器人产生的推进力沿着先前互锁的滑模成形砖块层的长度打印，包括根据需要向前推动滑模打印机，并且可以由混合物的贯通式泵送系统和/或螺旋进给器(未示出)部分地赋予，以便有助于补偿通常遇到的混合物泵送系统的不一致性(产生更快和更平滑的打印浇筑)。
自动化滑模打印设备可以根据需要缩放，并且可以制造成各种尺寸和形状(构型)，以便适应各种滑模打印应用(参考图32)，诸如结合压力传感器、安全传感器、气动传感器和调节器、温度传感器、颜色传感器、空气端口、传感器等。在其他示例性实施例中，包括滑模浇筑设备(机器)被适配成在部分推进力下沿着浇筑床的长度行进，推进力由本发明的泵送系统实时地施加，并且滑模封装的外部和内部网格/网加强“砖块”被定位在先前的浇筑层上并滑模成形，直到充分固化以接收下一个互锁层为止。在根据本发明的方法中，将混合物送入滑模浇筑机的进料斗中实时地从设备中计量出所需等级的混凝土混合物。混凝土混合站输送同步预定量的所需等级的混凝土混合物，其中在将混合物倒入滑模打印浇筑设备的进料斗中之前准备待封装和浇筑的混凝土混合物。可以基于被模制(制造)、定位和就地浇筑的封装加强混凝土“砖块”的截面来计算同不等级的混凝土混合物的正确量，优选地包括将在其上实时地浇筑期望的打印砖块尺寸、形状和等级的砖块浇筑层或床的预定长度。
在示例性方法方面，测量滑模挤出打印设备行程的进度，并且基于测量数据，确定期望的模制“砖块”混凝土混合物批次的位置以及批次的正确滑模成形同步输送瞬间。根据该设备和方法，还可以准确地监测和自动调节容纳在贯通式混合泵送系统和进料斗中的混凝土混合物的量，诸如采用负荷传感器感测并且指示进料斗料的混合物的重量，因此，利用这个信息来确定可以使用可移除地附接的贯通式泵送系统和进料斗中所容纳的混凝土混合物批次来滑模挤出打印(浇筑)的渐增“砖块”打印长度。基于这个数据，可以实时准确地确定和调整所需模制打印的“砖块”混凝土混合物批次的正确输送瞬间，来自以及相应地附接的进料斗的混凝土混合物的准确输送瞬间。这是本发明的优点和目的。
混凝土混合物批次从附接的进料斗的混凝土混合系统输送到本发明的滑模挤出“砖块”打印设备借助于打印机械来进行，该打印机械被适配成可移动到浇筑床和自动化打印机，使得混凝土混合物批次可以从固定混凝土混合站转移到固定和/或移动自动化滑模打印机械，如本文所披露。在方法方面中凭借这样收集并指示的数据，只要已知“砖块”滑模打印(浇筑)机器的位置和行进速度加上其与混凝土混合系统的距离，就可以确保有足够时间根据需要在精确的时刻输送混凝土混合物批次。
在若干特定实施例中，本发明涉及一种用于滑模模制的方法，使得一个或多个不同的混凝土混合物可以挤出到单个容纳套筒中，并且借助于混合泵和/或螺旋进给器可移动地定位在打印路径上，以提供从泵和/或螺旋输送器施加的自动化动力的一部分来施加到滑模打印设备。
在半连续操作的挤出机中，混凝土混合物在螺旋进给器的帮助下挤出到具有许多各种可能的可互换挤出“砖块”成形模具的滑模器中，由此自动化打印机臂通过由混合物进料泵和/或螺旋进给器施加的反作用力而沿着打印(浇筑)路径推进。准备好的滑模挤出“砖块”保留在浇筑路径上。随后，这个特定的墙壁规定砖块的内部和外部加强件(参考图34)、它们的预紧力(如果需要的话)和将在打印砖块中使用的混凝土混合物等级，从而产生高等级的混凝土混合物。这种额外的时间和成本可以被降低，例如，通过使用单独定制(调整)的加强混凝土混合等级来满足每个打印砖块层或层的区段的规格。这是本发明的目的。
在方法方面，如果自动化滑模打印机配备有间隔式进料斗(未示出)，那么单个浇筑路径也可以用于通过间歇和连续挤出打印来浇筑不同质量或等级的加强混凝土“砖块”，其中来自进料斗的不同隔室的混凝土混合物的贯通(排放)发生、由覆盖在打印路径上的打印长度来控制。
作为选择，可以与自动化滑模打印设备相关联地提供一个或多个混合器挤出机组件(未示出)，以便允许快速固化的混合材料的组分被混合和泵送到滑模打印设备的打印头。建筑材料(诸如但不限于水泥材料)可以以粉末和/或液体形式输送到滑模混合器挤出机组件系统，其中粉末和/或液体可以基本上同时混合并滑模打印挤出。混合器挤出机组件可以布置在滑模打印喷嘴的滑模可移动打印头(未示出)附近，优选地被配置成用于定位、封装、滑模模制和挤出各种模制“砖块”构型。应当注意，可互换的模具装配到滑模器中。
根据需要，本发明的混合器挤出机组件可以包括如本文所披露的中空滑模成形挤出通道或腔室。密封的滑模打印设备(在一些配置中)任选地可以手动操作和供电或者由合适的原动力或动力源的任何实际组合供电。
进料斗泵
进料斗(图22)可移除地连接至具有可互换的键槽模制通道的滑模挤出腔室。可互换的模制腔室可以在其端部包括一个或多个出口端口，并且在腔室的另一端具有一个或多个低坍落度(浆料)入口端口。料斗具有输入端口，这些输入端口被配置成用于接收穿过其中的各种输入混合材料，以及输出端口，这些输出端口被配置成用于快速交换各种可互换的滑模打印“模具”构造(形状)，这些构型具有不同尺寸和构型，如图26所示，诸如但不限于各种形状和构型，诸如根据需要优选地具有互锁键槽和/或接收通道。
作为选择，滑模打印喷嘴头(图32中所示)可以可移除地连接至可互换的挤出模制腔室的出口端口。粉末状水泥材料可以使用常规输送机或压缩氮气和/或空气作为混合添加剂和/或输送者而输送到料斗。例如，可以使用柔性贯通软管或管的闭合回路，其中空气循环将粉末状或预混合的水泥材料从建筑现场的远程贮存器输送到连接至具有可互换的模具挤出腔室的自动化附接的机械化滑模打印设备的料斗。在到达料斗时，在重力作用下，大部分混合物粉末在料斗中。当料斗装满时，到达的材料可以简单地借助于回流管或管路返回源罐。
这种输送系统可以适于与它们一起使用的水泥流体或浆料，并且可以根据需要包括各种计量(测量或定量给料)装置和其他设备(未示出)。
参考图32，其中所示的自动化设备是滑模型打印机，其中被包封、模制和打印的混凝土混合物从进料斗流到螺旋进给器上，螺旋进给器在螺旋输送器的旋转期间的运动将低坍落度的混凝土混合物推进(泵送)到自动化定位设备上并且泵入可拆卸附接的滑模打印模具中。本发明的滑模打印(机器)设备可以替代地或任选地被配置成用于沿着先前打印的互锁基础的长度行进，从而滑模打印优选地互锁到先前的基础层中的长砖块。
作为选择，混凝土混合物输送泵系统提供一定比例的原动力来移动自动化机器人的臂和滑模系统，该滑模系统自动地调整和补偿这些微小的不稳定打印速度，从而提供可调谐动态响应，由此消除错误并减少摩擦。
施加到滑模设备的原动力将自动地作出这些微滑模打印调整，以便通过准确对应于所输送的混合物泵的波动压力循环和打印速度的变化而根据需要产生对无波纹砖块的平滑连续和/或间断滑模打印。作为上述混合器和泵机构的替代方案，单个或三个或更多个具有混合能力的螺杆泵可以与本文所述的自动化模制滑模打印组件一起使用或者根据需要使用。作为选择或替代方案，本发明包括采用单个或多个泵或水泥进料站。
本发明包括优选的水泥混合物泵送范围，以便优化滑模和打印特性，优选地混合物泵送压力在约100至2,500 PSI之间、更优选地在约600至1,200 PSI之间或者根据需要，并且取决于混合物打印速度、规模和具体应用，优选的体积和压力范围可以根据需要调整。任选地，从泵到滑模打印机可以采用各种压力传感器。
优选的混合物滑模成形模制坍落度在约0至3之间的范围内、最优选在约0.50至2.00之间的范围内，具体取决于应用。
在其他特定实施例中，本发明的方法和设备包括可移除地附接的可调节振动系统，该可调节振动系统位于螺旋钻、料斗和软管上，以用于在从料斗到滑模的披露和优选范围内贯通输送各种坍落度。双螺旋钻是优选的。
优选的水泥混合物的振动速率在每分钟约500至4,000个脉冲之间的范围内、更优选在每分钟约1,200至2,200之间的范围内，或者根据需要调整以便适应特定的混合物压力和流速。滑模打印每分钟60英尺的封装砖块或者每分钟约30立方英尺的封装砖块是在每秒.010至5.0立方英尺的范围内、更优选地在每秒1.0至5.0立方英尺的范围内或者根据需要进行调整，具体取决于应用。
作为选择或任选地，本发明的一个方法方面可以采用使用每自动化机器人打印系统两个或三个较小的水泥泵同时打印不同的水泥或其他可打印混合物，取决于具体应用，因此有效地用各种不同的混凝土混合物和等级进行建造，诸如现有技术中无法获得的准确的现场滑模成形，包括浇筑高度复杂的水泥混合物。
振动/脉冲
在特定实施例中，包括本发明的自动化滑模打印方法和设备具有各种附接装置，水泥材料的优选振动速率可在每分钟约500至4,000个脉冲之间调节、更优选地在每分钟约1,200至2,200个脉冲之间，或者根据需要调整振动速率，具体取决于混合物泵送距离高度和位置和体积。
在示例性实施例中包括驱动系统包括具有使混合物贯通软管、管、螺旋输送器和料斗振动的设备，振动优选地在每分钟约500至4,000个脉冲之间的范围内、更优选地在每分钟约1,200至2,200个脉冲之间的范围内，以便将半流体状态下的“混合物”保持压实，并且在改进的可靠性和更低的功率消耗下维持从料斗通过滑模机并离开滑模器的贯通进料。
砖块打印
在其他实施例中，包括用于替换或模仿传统的现有技术泥砖块的方法和设备，现有技术泥砖块通常是指内角拱构型、设计和图案(参考图14、图15、图16、图17、图18、图19、图20和图21中的说明性实施例)或者根据需要具有以各种角度或楔形等滑模“浇筑”的变化“砖块”并且根据需要进行缩放。从查看图32显而易见的是，滑模打印喷嘴组件可以在每次高度提升大约每个挤出砖块层的厚度时水平地移动。总效果是打印各种结构的基础、墩基、墙壁或屋顶，这些结构由一组堆叠的单独加强的挤出封装层或砖块构成，因此可能适用于替换所有混凝土建筑浇筑，包括砖块、块以及泥砖块“内角拱”。
作为变型，模制砖块的厚度基本上是通过用具有较高高度的织物加强“砖块”层滑模成形的分辨率(墙壁建造的速度)。因此，每次浇筑较高的砖块层时，建造速度增加，并且建造每层所需的建造时间随着砖块(层)的厚度的增加而减少。本发明能够并且更宽、更高(更高的)的砖块、与诸如轮廓成型工艺和Apis Cor等现有技术相比具有改进的放置准确度和设计灵活性；进一步提供更高的现场建筑速度。
本发明的创新性滑模成形砖块此外具有比现有技术3D房屋打印系统更锐利的边缘。参考图6和图7。例如。自由形式和高度复杂的建筑几何形状也变得可想象并且在经济上可获得。
多程
在特定实施例中，包括加强的多程混凝土建筑方法，该方法任选地可以包括打印两个平行的等间隔“砖块”的第一层。在挤出第一层平行“砖块”之后，随后按顺序打印内部定位的S形打印层。从侧面看，S形打印层类似于硬纸板。
作为选择，每个多程浇筑砖块直接或间接地连同S形内部之间的第一层任选的水泥或其他混合物填料在两个平行的砖块层之间。例如，多程打印墙壁可以包括一组等间隔的打印砖块，每个砖块由一组内部S形顺序打印的挤出砖块层构成；并且作为选择，水泥或其他填料可以泵入外部与内部加强封装多程互锁砖块之间，这些互锁砖块由一组单独挤出的互锁多程砖块层构成。
这种同时混合和挤出方法可以减轻用挤出的加强水泥“砖块”材料构建结构的一些困难。一个基本方面在于“砖块”材料应该足够快地固化，以便维持和支撑在渐进滑模浇筑“砖块”层或阶段处添加的下一个打印砖块的重量，参考图25、图32和图39，然而，打印“砖块”材料不应当固化太快，因为它可能会在混合物的材料储存和输送系统内部固化，诸如罐、流量计、泵、挤出机、软管、管以及滑模器，进一步包括可互换的模具。应当注意，许多常规的混凝土泵送系统通常输送低坍落度的混凝土混合物，这些混合物相对容易泵送和/或挤出。
在其他特定实施例中，包括用于减少所需固化时间并且缩短每个滑模加强打印“砖块”层之间的所需凝固或固化时间的方法和设备。
图26描绘了示例性说明性实施例，描绘了许多可能的打印砖块构型中的24个。
本发明包括各种可互换模具(参考图26)，诸如复制各种装饰性砖块和石头、预制砌块，这允许根据需要同时粘合不同“砖块”材料的水泥材料层。
本发明包括(±0.5mm)的砖块定位(放置)精度、更优选地重复定位精度(±0.1至0.2mm)。作为选择或变型，本发明包括自动化加强混凝土建筑系统可以滑模打印小至约1英寸宽乘1英寸高并且高至约14乘14英寸的挤出长砖块。在示例性实施例中包括，按比例放大的基于挤出的打印过程表明现场滑模成形的混凝土(水泥)材料的强度等于或大于常规混凝土浇筑的等效强度。
该过程可以应用于各种加强混凝土滑模砖块建筑技术而不是常规的平层技术，以便实现更光滑和更坚固的表面，包括承重型部件。本发明最小化对再加工混凝土粘合表面的共同需求，从而以更少的时间提供改进的滑模浇筑“砖块”并且进一步改进混合物压实。因此，在大多数应用中，本发明的方法和设备消除现有技术对喷砂、碎裂或其他接合表面准备的使用。
应当注意，优选地，“砖块”被定位成其互锁键槽粘合表面突起到下一个打印砖块面中。在整体形成的压花或凹槽“砖块”附近的滑模包括具有不同的互锁边缘而没有弱的冷结合或面。“砖块”用作互锁箱形梁，这些互锁箱形梁具有延伸到交叉联结部中的整体互锁键槽、具有改进的结构支撑和应力位移、在整体的相互配合装置即面对面榫槽(键槽)之间具有改进的相互接合边缘区段，以用于根据需要打印竖直和水平结构构件。
作为变型，混凝土建筑系统读取文件，并且随后一次一“砖块”层地将其建造成物理结构。作为选择，可以包括根据需要在每个滑模成形的“砖块”打印层(冷结合)之间或者在每个“砖块”层之间施加(喷涂)水泥粘结材料，以便改进粘合特性，诸如但不限于在水下施工，还可以抵御热带/沙漠的热量以及在寒冷的气候条件下的冻融循环。
在挤出最后的“砖块”边缘层之后，作为选择，下一个行程可以仅挤出中心填料层，从而完成墙壁结构。
在其他特定实施例中，填料层可以是相邻的“砖块”边缘层后面的两个或更多个层。实际上，直到所有或至少几个“砖块”边缘层已经挤出并充分固化(硬化)之后，才可以挤出填料层。在这个实施例中，整个“砖块”墙壁填料或其至少大部分可以在单程中挤出。
通过充分延迟(适当定时)，填料(一个或多个层)的挤出有助于确保“砖块”边缘层将足够强(剪切强度)以便根据需要容纳其相邻的填料层。当然，每个填料层的滑模成形挤出系统不必总是或者曾是在每个相邻的“砖块”边缘层的挤出后恰好遍历一遍。因此，同时将多水泥混合物进料(进料端口)提进到滑模(顶部进料)喷嘴和侧进料。
填料可以是更强的材料，诸如但不限于高性能水泥。
可互换模具
作为选择或任选地，混凝土建筑设备机械臂可以采用各种不同规模和配置的滑模可互换的可重复使用的滑模冲模、模具和/或其组合，图26展示了许多可能的模具构型中的24个，以便根据需要适应各种现场混凝土建筑应用。
图32展示了滑模喷嘴设备，该滑模喷嘴设备具有可拆卸的可更换模制托盘，模制托盘在门中具有狭槽，以用于成形和挤出具有键槽(用于互锁单独的“砖块”层)。如图32所示，门包括接收狭槽，以使得能够在挤出过程中模制和打印相应的接收互锁键槽。这个方法方面可以产生各种不同的互锁“砖块”，这些互锁“砖块”具有粘合面(互锁键槽通道)，诸如互锁肋，由此进一步加强挤出“砖块”互锁层。这是本发明的目的。
在若干实施例中，包括各种可互换的滑模(砖块模具)，以根据需要用于现场或工厂环境中的各种加强混凝土结构应用。各种快速安装和可拆卸的滑模模具进一步包括常规和定制的“砖块”设计和构型，参考图26，以便提供新的现场或工厂环境滑模成形的可能性以及快速安装和改变(可拆卸)任何滑模成形模具的机会，并且所有模具都适合滑模设备。
滑模打印设备可以采用各种可互换的滑模模具，以用于在任何打印的“砖块”区段中滑模打印含有相似或不同混合材料构件的各种可硬化材料，砖块区段的范围为约1英寸宽乘1英寸高至约2.5英尺宽乘2.5英尺高、或者根据需要优选地在约4英寸乘4英寸至12英寸乘12英寸的范围内、或者根据需要进行缩放。“打印”滑模提供先前在建筑现场无法实时地“打印”的各种“砖块”构型，参考图26。本发明的方法和设备消除对单独的模具(滑模)＝浇筑键槽或具有接收凹槽的其他打印“砖块”的需要。
作为实例，滑模模具的表面被示出(参考图32)并且具有键槽，可以使用其他轮廓，诸如具有用于可凝固材料的加强网的滑模浇筑“砖块”，从而提供各种互锁特征，诸如面对面榫槽，并且提供“砖块”打印、堆叠、相互接合边缘接合部、边缘以及具有互锁键槽的面，由此提供各种可能的配置以便提供先前不可获得的全建筑规模高速滑模打印可能性、优选地具有相互配合或邻接的元件以便根据需要建造诸如具有厚度变化或者形成图案的不同装饰元素的复杂设计。
任选地，使在整体的相互配合装置之间区段延伸到以下者之间的交叉联结部：(1)砖块或砌块层，或者(2)优选地被设计用于互锁堆叠(例如顶部和底部表面上有键槽)的单独相邻或互锁砖块或砌块。打印的混凝土(水泥)砖块可以包括复杂的外表面，以便允许不同类型的边缘和面与相对面或边缘上的榫眼或者键和榫眼进行键槽互锁，从而最终结构具有多个有限和连续的互锁键或曲率，图26展示了许多可能配置中的一些。作为选择，互锁键槽可以被设计和配置成用于具有锁定类型特性的四向锁定；即，抵抗横向分离力，诸如在相对面或边缘上具有相对的键槽突起邻接特征和/或多个有限和连续的键、榫眼或者键和榫眼。打印“砖块”内部加强结构可以预制，以便显著降低砖块的重量，并且增加特定应用的应力点处所需的强度和其他特性，并且可以根据本领域的需要引入具有特征接合形式和/或边缘包围特征的全新专用“砖块”类型。
例如，利用本发明的滑模打印方法和设备容易就地“打印”加强砖块建筑联结部。作为选择，模制和打印“砖块”的任一侧产生互锁键槽，以用于与“砖块”邻接打印面粘合，特别是当混合物具有预制的坍落度范围或粘度来引起混合物的小预制突起伸出穿过容纳套筒长丝或网格，长丝或网格具有到相对侧的特别预制的通气孔，从而产生预制的通气特性，以便在每个逐层打印砖块之间产生改进的粘合表面，以用于改进邻接的打印“砖块”加强表面接口的互锁键槽，因此消除现有技术的喷砂、碎裂和其他常见的水泥接合部粘合准备的步骤。优选地，键槽被定位成其粘合表面突起到首先打印的打印面中，从而改进砖块互锁特性。
本发明涉及一种包装“砖块”的方法：使各种外部容纳套筒折叠并成形为基本上贴合模具的加强套筒，所述加强套筒从打印砖块的两端延伸。作为选择，本发明可以包括可以使用的各种织物薄膜，诸如化合物织物薄膜、铝箔、纸或复合织物薄膜。在此，术语“砖块”被理解为包括：术语“砖块”应当理解为“一块“砖块””，因为在一个包装物中可能不止存在本发明的砖块可以用于包装。术语“管状”不应当仅被理解为“圆柱形”，在本发明中，横截面是正方形、矩形或其他形状也称为“管”。通常，外部套筒的形状由所用模具的形状决定。
在特定实施例中，包括双弯曲“砖块”任选地具有中空芯和纤维封装、具有单个或多个中空腔并且填充中空或通道模块形成中空壳体(例如管状)、任选地具有带有内部空间的榫眼，该内部空间来自用于可硬化材料的各种模具/冲模，以用于诸如通过内部可凝固材料区段而相互粘合的可凝固材料接收模块，这些双弯曲砖块在打印完成后具有在内部的适形空隙以便稍后填充(作为选择)，从而根据需要沉积与各种填料形成粘合的附加材料。被布置成用于形成通道的中空砌块具有空隙形成区段空腔、隔离芯或墙壁中单元的装置(例如，中空成形件或芯)。
心轴
作为选择，滑模打印设备的预滑模区段可以包括各种可互换的内部加强网，这些加强网优选地由各种芯成形心轴(未示出)定位，该心轴定位形和成形内部加强网设备或者任选地打印中空芯“砖块”(未示出)，中空芯“砖块”具有待打印在“砖块”的中空芯中的空腔。心轴形状可以根据需要包括但不限于圆形、卵形、椭圆形、肾形、矩形、正方形、星形、六边形等。作为选择或变型，本发明的三维混凝土浇筑系统可以滑模成形加强中空混凝土砖块“壳”，以便随后根据需要填充。通过本发明制备的具有各种形状的外部加强容纳“套筒”可以通过将内部容纳网从预滑模送入由控制芯轴定位的滑模打印机中来应用于建筑，以便根据需要在打印“砖块”或“砌块”内部制作加强或非加强的滑模打印(浇筑)中空区段。
在其他特定实施例中，包括用于在滑模挤出打印墙壁、各种混凝土结构中的屋顶中“浇筑”滑模打印中空端口或管的方法和设备，并且进一步包括在地上和/或地下滑模(打印)具有中空管或管道的各种基础，例如滑模打印(挤出)中空管(管道)，诸如用于根据需要对于各种应用具有各种长度、直径、形状、材料、成分的空气过滤和/或温度调节系统，通常称为接地管、热交换器、冷却管、管通风设备等。
滑模打印
具有本发明的各种构造的多功能砖块滑模打印设备提供优于现有技术混凝土建筑技术的许多显著改进，诸如该建筑系统具有但不限于较小尺寸(包络)(占地面积)、较低功耗、较低的制造成本、较长的使用寿命、易于组装、改进的性能和可靠性、以及打印灵活性(建筑灵活性)、具有显著更低的工具成本和维护、任选的尺寸(缩放)，在特定实施例中包括自动化混凝土建筑系统的特定模型或版本优选地被设计和制造成易于在操作者的人体工程学区域内操作，从而最小化运动，作为本发明的替代方案或变型，提供最高达每分钟60英尺(每秒1英尺砖块)的可调节浇筑速度，并且在建筑现场即使不熟练的劳动力也能简单且容易地操作。图32在示例性说明性实施例中描绘了本发明所涵盖的许多可能的滑模打印配置之一。
本发明进一步包括“同步的”自动化砖块容纳套筒包装机，该滑模打印砖块包装机包括各种不同的可重复使用的可互换砖块滑模模具(参考图26)、在可互换的滑模模具下游具有挤出出口装置，其中滑模打印步骤包括，当每个容纳套筒包装材料封闭模制的加强打印砖块时穿过滑模打印机的内部。参考图32。
更具体地，本发明包括描述了一种用于在现场同时模制和打印外部织物加强的滑模打印砖块的系统和方法。从滑模的一端挤出加强织物套筒材料条，以便控制在砖块织物加强的封装和打印过程中混合物模制的流动(速度)，使计量混合物泵(诸如滑模打印和同时放置长砖块)是同步的，并且所述容纳套筒被同时滑模打印并且可从所有方向可调节地压缩在一起(模制)，由此使得能够根据需要实现快速加强的砖块封装过程。
组合地，滑模成形的织物加强砖块容纳套筒和自动包装机包括现场模制，混合物计量泵(未示出)与砖块混合物产品源可移除地连接连通，并且具有从其延伸的出口喷嘴以便实时地通过其连续或间歇地泵送水泥混合填充的织物加强容纳套筒封装打印砖块产品。
作为滑模打印系统的多样性和多功能性的实例，本发明包括用于现场滑模打印系统的方法和设备，该现场滑模打印系统具有可移除地附接的底门(板)，该底门分配特定大小和尺寸的外部加强容纳“套筒”以用于调节/分配“套筒”“底部”以便满足所需的结构和构造公差，以用于自调节填充/泵送外部容纳套筒成形件，并且作为选择，符合不均匀或可变的现场地面/土壤条件，诸如当根据需要滑模打印加强基础时。
例如，随着本发明的滑模设备挤出特性的打印速度变化，诸如挤出喷嘴压力(速度)被调节，例如当打印喷嘴以小半径(小角)操纵时，需要降低低坍落度水泥“浆料”流过速率，这在现有技术中已被证明是麻烦的，其中低坍落度可凝固/可固化的水泥流体或浆料按滑模打印(浇筑)轮廓来施加。
滑模器组件可以包括一个或多个喷嘴，该一个或多个喷嘴被配置成用于通过一个或多个出口挤出水泥和/或非水泥材料(从材料进给系统接收)，并且滑模打印机向打印砖块提供足够的压力，该压力被配置成用于模制和成形由一个或多个喷嘴挤出的水泥或非水泥打印砖块材料。并且具有用于选择性地移动所述支撑滑模打印设备的装置，使得所述织物加强的容纳套筒之一的入口端被放置成与所述模制和滑模打印头(出口喷嘴)操作地连通，并且使得另一个容纳套筒移动到装载位置，以使得织物加强的容纳套筒能够在其中被模制并滑模打印。
在任选实施例中，侧镘刀和/或通道突起也可以存在于模制(成形)成形件中，打印“砖块”结构可以附接到侧壁以便有助于在水泥材料通过入口和出口移动时在挤出材料离开滑模打印喷嘴时成形(模制)挤出材料流。
创新的滑模打印机设备可以是可调节的锥形，以便用各种可互换的滑模模具或模制冲模对混凝土材料加压，例如在各种不同的打印砖块构型中具有凸键或者具有凹键槽并且根据需要进行缩放(参考图(26))。
在其他特定实施例中，包括连续和非连续(间歇)滑模打印方法和设备，以用于现场实时地打印各种成形和构造的模制打印“砖块”，这些砖块根据需要通过挤出过程从滑模打印机以模制形状形成。当用于此目的时，就地打印的封装打印“砖块”的自然作用保持从一个加强砖块层到另一个加强砖块层的抗应力能力的连续性。
作为选择或任选地，本发明的滑模器可以相对于滑模壳体旋转，使得一个织物加强的容纳套筒的入口端被放置成与滑模器可操作地接合、与织物加强外部容纳套筒的入口端连通。当所述一个折叠和重叠的织物加强套筒处于分配包封位置(参考图(40-6和40-7))时，在滑模器内分配(进给)的其他织物加强套筒或者在滑模器内分配(进给)的套筒的组合处于现场打印装载位置。提供调节装置，以用于从滑模向与其接合的织物加强容纳套筒施加小的旋转移动。还提供了用于将支撑构件和织物加强容纳套筒保持在相对于滑模器的预选位置的装置。
提供具有调节装置的设备和方法，以用于将所述支撑滑模打印砖块构件选择性地移动到其移动的各种同步位置，诸如但不限于从具有保持在适当位置的各种可调节/可拆卸附接装置的竖直或水平安排中的自动化进行可互换的滑模打印。
由于定位所涉及的精度，本发明包括任选地配备有感测机构(例如，激光或声学跟踪器)的自适应精确定位平台可以用于定位自动化机器人加强混凝土建筑设备，并且任选地具有滑模打印机挤出喷嘴定位和运动系统。使用标准程序控制集：代码上传；选择打印(滑模)全建筑规模三维包络，包括圆柱坐标计算；与选定的打印(滑模)位置的链接；进行加速和打印速度控制。作为选择或任选地，本发明的滑模打印设备进一步包括根据需要具有压力和气动传感器和调节器。
在其他特定实施例中，包括第二连杆的第一部分(应当注意：连杆可以由任何合适的材料制成，诸如金属、诸如铁、钢或铝、碳、塑料、树脂、复合材料等)包括用于将各种工具或实用装置可移除地附接至其上的装置，并且可以具有两个或更多个线性致动器，这些线性致动器在几乎同时启动时可以根据需要准确地将曲线轨迹准确地施加到连杆。
任选地，可以采用陀螺仪和/或激光测距仪来在现场实时地准确地引导和同步定位滑模挤出打印头，任选的PID控制器可用于准确的三维空间稳定和监测。应当注意，陀螺仪和/或激光测距仪用于挤出头位置跟踪，从而有助于实时地调节可调谐动态响应，另外PID控制器可以用于获得改进的准确空间稳定。软件用于控制打印头，优选地具有TCP协议的在OS Windows下的格式化文件。
本发明的滑模式打印机挤出机优选地在两个或更多个平面中旋转，从而进一步包括最高达几乎无限平方英尺的大型滑模打印区域，并且几乎没有高度限制。在行程结束时滑模式打印喷嘴组件的水平方向可以改变90至200度以进入下一次打印的方向。这可以建造具有尖锐直角或弯曲的挤出滑模打印墙壁或屋顶。显然，可以使用打印角度和方向的其他类型的变化来建造其他结构，诸如滑模打印的基础、墩基、墙壁和屋顶等，另外包括具有弯曲流动墙壁的大开放跨度结构，包括根据需要以90度以外的角度或其中的任何衍生角度彼此接合或重叠的墙壁，参考图8、图9、图10、图11和图12。
本发明包括滑模打印机的高度提升可以由滑模位置控制器(未示出)控制，如本文所披露，滑模位置控制器根据需要可以包括伺服(马达)和滑模连杆。可以容易且快速地调整滑模打印机的高度，以便对应于打印(挤出)的定位和滑模浇筑“砖块”层的所需高度。通过使滑模打印机的高度可调，可以根据需要将不同厚度的滑模模制打印砖块层滑模定位和挤出。
外部滑模打印机和内部滑模打印机的高度进而可以分别由滑模打印设备的位置和控制器控制。定位精度和重复定位精度为约(±0.5mm)，并且重复定位精度约为(0.1至0.2mm)。本发明包括用于建造各种加强混凝土结构的若干设备和定位系统，其范围从简化的手动操作的滑模打印设备到全自动化滑模打印设备，以便简化渐进和/或阶段化现场混凝土建筑。
在特定实施例中，包括本发明的自动化滑模系统可以根据需要与其他机械化和/或机器人建筑设备一起使用。作为选择，滑模打印机可以是机械辅助的，或者作为变型，根据需要可以是软件并且以任何组合进行机器人控制或辅助。在本发明的其他配置中，可以使用具有一个或多个伺服马达、螺线管、气动致动器、液压致动器或其他自动控制装置的自动化建筑系统，以使一个或多个滑模挤出端口可调节、任选地具有可手动调节的机构。在其他实现方式中，如果需要，滑模打印喷嘴组件可以包括多于一个出口或挤出/流动端口。
本发明进一步包括滑模打印设备，该滑模打印设备减少许多现有技术复杂步骤，并且同时提供用于现场浇筑的多混合物打印，并且将混合物送入本发明的各种可重复使用的可互换模制筒中，如图26所示，可互换模制筒提供各种先前不可获得的可重复使用的全建筑规模可互换模具(砖块形状)。
在若干实施例中，包括打印的“砖块”层充分固化并且因此充分硬化。如果需要加速(调整)“砖块”打印和固化过程，可以使用各种方法和途径，诸如热和化学方法和途径。例如，火炬、热空气鼓风机、蒸汽、空气、氮气、无线电或微波能源可以可移除地附接至滑模打印组件和/或预滑模组件(未示出)，以便处理挤出的可浇筑材料和/或加速或改进固化特性和速率。根据应用，针对快速固化的打印“砖块”表面，还可以作出对“套筒”材料和构型的明智选择，诸如塑料或其他混合材料。
作为本发明的选择或变型，包括具有多喷嘴组件的滑模打印系统(参考图32)可以包括第一喷嘴，该第一喷嘴被配置成用于通过第一出口挤出水泥和/或非水泥材料；第二喷嘴，该第二喷嘴被配置成用于通过第二出口挤出水泥和/或非水泥材料；以及第三喷嘴，该第三喷嘴被配置成用于通过第三出口或任选的第四出口挤出水泥和/或非水泥材料。
在一个方法方面，根据本发明，所选择的混凝土混合物被在打印砖块的给定截面中均匀地浇筑，例如在浇筑床的纵向方向上或根据需要进行浇筑。其中，本发明提供了以下显著优点。使用优化等级的混凝土节省了额外量的水泥和掺和剂的消耗。使用更高等级或诸如但不限于纤维加强型混凝土混合物允许消除否则混凝土结构的给定单独区段所需的加强条、杆、缆索。被从自动化滑模设备建造(打印)的廉价的、封装的加强“砖块”替代。
作为选择，使用两隔间、三隔间或四隔间的滑模打印设备，参考图32，其中砖块的两个至四个不同的砖块层(连续区段)可以同时浇筑封装成“砖块”，这些砖块被定位为彼此逐层互锁，以便建造所需结构。例如，不同的打印混凝土层(砖块)可以从不同的进料斗进料，并且常规地，所有的料斗都填充有相同的混凝土混合物等级。在异常情况下，诸如适用于制造高性能打印“砖块”的不同混凝土等级例如被互锁打印到打印“砖块”墙壁的顶层或底层或其结构层中。在现有技术方法中，打印混凝土混合物层中的每一个被分别压实。
作为同时或顺序选择，对挤出砖块滑模打印各自被封装在单独的容纳套筒中。(未示出)。参考图32，展示了多个(四个)(水泥混合物)喷嘴进给端口。作为本发明的选择或变型，包括滑模打印喷嘴组件用四种单独的混合物同时打印填充四个区段套筒，从而使用同一喷嘴来挤出由打印“砖块”构成的墙壁区段，其中任选的隔离通过滑模打印喷嘴组件挤出，该滑模打印喷嘴组件包括一组堆叠的打印隔离层，其特征在于，在滑模打印砖块之前，使外部容纳套筒包封挤出打印砖块包装物。
本发明的用于填充所披露的加强容纳套筒并且限定了其相应的浇筑形状、体积和打印速率的设备和方法简化了现有技术的复杂测量，特别是在建造复杂的曲线结构时。
在特定的实施例中包括模拟滑模打印系统，该模拟滑模打印系统具有水平和竖直滑模打印位置，从而在建造期间产生(打印)平滑流动过渡和联结部。
本发明的设备和部件准确地控制建筑打印过程以便符合各种预制加强混凝土规范，诸如“自由式”加强混凝土结构的时间和成本有效的逐层建造，其中留在原位和就地浇筑的打印“砖块”部件满足各种工程规范。
滑模打印机可以从左挤出(排出)快速地变换到右挤出(排出)，以用于滑模打印“浇筑”比现有技术更平滑和更锋利的砖块边缘以及更紧密的角落或半径。
本发明的建筑方法可以包括需要包括调整(渐缩)键槽滑模，以便在建筑过程中根据需要打印锥形墙壁和/或屋顶(未示出)。
尽管可互换的滑模砖模具的表面和下表面被示出为大致平坦的或者具有键槽，但是可以根据需要使用其他轮廓。
建筑系统在用于滑模打印联结部时特别有效，特别是在建造大型混凝土砌块或筏，即基础、墙壁等时，并且诸如在建造基础、屋顶、墙壁等时，与各种现有技术的空气形成(气动)结构兼容。由于先前不可获得容纳“套筒”(柔性模制成形件的)就地打印材料和结构以及网格，因此它有助于控制混凝土混合物的水合热均匀地消散以及由于这个原因引起的开裂。当用于此目的时，外部“套筒”维持本领域所需的抗应力能力的连续性。
在若干特定实施例中包括，如果需要，还可以以半自动化方式采用各种建筑技术来模制和成形(滑模打印)成容纳“套筒”中，从而浇筑各种“砖块”构型以便建造各种加强混凝土结构，诸如但不限于现场打印长达约4至5英尺长的短跨度临时“砖块”拱门或其他构型、扶壁、遮阳篷、各种飞檐、楼梯等，在一个方法方面，如果需要，加强的水泥材料还可以打印在常规混凝土成形件和/或周围墙壁的顶部上。现有技术混凝土挤出(打印)技术具有无法建造无支撑飞檐的限制。这通过本发明的加强混凝土滑模打印方法来克服，该方法采用单独的打印临时支撑材料或结构来临时支撑飞檐(未示出)。之后，将这个临时支撑件去除。类似的结构桥接方法可以用于建造窗户或门开口。可以类似地通过将常规混凝土成形件和一系列相邻的结构加强构件(诸如加强条、杆和/或缆索)跨过结构的顶壁放置来建造屋顶，在该结构的顶壁上可以从本发明的自动化滑模打印设备打印水泥材料，从而为该结构提供足够的强度和美学形式。
作为选择，可以任选地采用有色(嵌入颜料)混凝土来滑模打印阳台、楼梯、墙壁、屋顶等，参考图8、图9、图10、图11、图23和图31，因此，在许多应用中，不需要涂漆以及后来的翻新涂漆，因为可以使用彩色混凝土等级，另外具有多个开口的墙壁可以从具有更大强度的特殊等级混凝土混合物来打印和/或减少或消除开裂。
本发明克服现有技术的限制以及与可工作加强混凝土的设计相关的范围在(零坍落度)至三坍落度之间(诸如自凝固混凝土)的其他问题，并且可以用于新建筑和修复。可以使用任何类型的合适材料并且将其输送到滑模打印机的入口，包括各种水泥或塑料。打印材料可以以半液体低坍落度(浆料)输送到滑模式打印机或者在坍落度在约0.00至3.00之间、优选地在0.00至2.50之间的情况下进行滑模打印，并且可以包括或接收各种水泥添加剂或者可以具有调节混合材料以便在挤出后不久充分硬化成固体的特性。
一种选择是使用固化阻滞剂或固化刺激添加剂来控制滑模打印“砖块”层的所需固化速率和时间。优选地，混合器挤出机组件可以提供解决方案，例如，通过从自动化滑模打印喷嘴头附近输送粉末形式的混凝土(或其他水泥材料)并且随后基本上同时混合和挤出“砖块”材料，从而提供更快且更短的打印路径。
作为选择，优选地将混凝土浆料(低坍落度)送入滑模打印设备，随后将足够的可调节振动和压力供应到模制腔中，以便根据需要去除过量的水并且获得水泥混凝土的充分模制和压实。
具有固体骨料或大颗粒的粘性水泥流体和低坍落度浆料已经证明对于现有技术的流体或半浆料输送装置和系统来说是个问题，经常导致泵和阀的故障和堵塞和/或损坏包含在其中的骨料。
本发明显著扩展现场各种可打印(可浇筑)水泥材料混合物，包括超出现有技术混合物范围的骨料，从而浇筑“滑模”打印多种混合物。
滑模设备可以根据需要同时振动和加压混凝土混合物和其他混凝土材料。混凝土泵(进给系统)可以在如本文所披露的滑模打印设备内提供足够的可调节压力，以用于特定混凝土混合物的预制压缩，从而改进“砖块”压实并且缩短固化过程(凝固时间)。
例如，半液体(高粘度)混凝土混合物(浆料)优选地被泵送到自动化滑模设备中，该设备提供预制振动速率和压力速率以便获得混凝土混合物的优化压实率。
作为选择，混凝土泵混合物(进给系统)在滑模贯通模制设备内部提供可调节的振动速率和压力速率，以便对由预制条件响应装置控制的各种加强水泥材料(混凝土)进行均匀和充分的压缩、通过振动和压力成形和加强，并且作为选择，可以进一步包括真空泵，以用于根据需要改进混合物特性并且缩短固化过程(凝固时间)。
在示例性实施例中，包括呈外部容纳“套筒”形式的方法和设备，该方法和设备自动地补偿几乎所有输送的水泥“混合物”中的诸如来自混合设备、泵送压力、混合温度、泵送距离、环境温度以及湿度、不同混合物等的常遇到的混合物不一致性，并且当调整振动和泵送速率或速度时，根据需要具有不同的外部套筒特性和尺寸。此外，根据需要，对应于输送混合物泵的波动压力循环和可变速度控制。作为选择，通过条件响应装置的控制，通过振动和流体压力速率或者根据需要而成形或加强。作为选择或任选地，包括位于滑模中的压力释放阀，该压力释放阀另外使自动化建筑设备停止。
本发明的自进给滑模设备(机器)将定位在现场，并且滑模封装的长“砖块”与水泥混合物一样快地送入料斗的流体引导接收端口(未示出)中，从而根据需要产生平滑和恒定或高度可变的打印速率。因此，需要较少的再加工并且在现场提供优质的打印产品，同时具有较少的操作成本和时间。
作为选择或任选地，如果需要，可以在浇筑两个相邻混凝土区段之前或期间插入分离器(未示出)。
如果“砖块”边缘层能够足够快地充分固化，并且如果它们的长度足够长，那么滑模喷嘴组件可以能够返回到打印行程的开始以便一旦完成先前层的挤出就在先前浇筑“砖块”层的顶部上挤出“砖块”边缘的下一个打印层。如果“砖块”固化足够快，那么可以指示滑模打印组件任选地在横穿返回期间挤出其下一个“砖块”材料层。也可以遵循其他任选的建造顺序，包括根据需要在横穿之间的足够固化时间。这个处理系统可以重复，直到“砖块”墙壁和/或屋顶的高度达到期望水平。图39展示了具有多个打印层的滑模墙壁。
混合物进料软管/喷嘴
图32展示了滑模挤出喷嘴组件的实施例，该滑模挤出喷嘴组件包括可以根据需要缩放的四个喷嘴。
虽然滑模打印机喷嘴组件任选地具有四个输入喷嘴(示出三个)，但是应当理解，根据应用可以使用不同数量的喷嘴，诸如具有一个、两个、三个、四个(未示出)或者根据需要更多输入喷嘴。
滑模打印的加强“套筒”表面材料在浇筑砖块材料被加压、振动、模制、封装、定位和从滑模打印喷嘴挤出时使浇筑砖块材料的外表面光滑。
在滑模喷嘴组件的其他实施例中，具有可变宽度喷嘴。作为实例，以这种方式打印，输送到滑模外部输入喷嘴和内部输入喷嘴的建筑混合物材料的类型可以与输送到中心输入喷嘴的混合物材料不同或者根据需要而不同。
本发明包括各种现场操作的自动化水泥混合物输送系统特性，诸如具有快速且易于接近和/或可互换等的外部可移除地附接的软管和/或管等(未示出)，优选地具有如本文所披露的预制的间隔开的振动产生设备(未示出)。
图32展示了用于打印墙壁和/或屋顶等的滑模打印喷嘴组件的实施例。
如图32所示，打印喷嘴组件挤出加强混凝土材料层，同时沿大致水平的方向定位。
如图32所示，可以通过在水平方向上移动滑模打印喷嘴组件并且通过将混合物材料泵送穿过外部喷嘴和内部喷嘴来挤出第一层封装的“砖块”墙壁。例如，在这个行程中，根据需要，可以不从中心喷嘴挤出混合物材料。应当注意，这种方法和设备可以用于浇筑中空墙壁，诸如但不限于基础、箱形梁、空心砖块、管道、排水沟等。
图32展示了用于滑模成形打印“砖块”墙壁的滑模打印挤出喷嘴的一个实施例。如果需要，这个实施例允许每个挤出“砖块”层的开始和结束可以符合并成形为具有尖锐的竖直表面。
作为选择或任选地，喷嘴组件提供伺服(马达)任选地可以控制中心滑模打印喷嘴组件相对于外部喷嘴和内部喷嘴(未示出)的位置和高度。这可以包括皮带传动，该皮带传动使滚珠螺杆(未示出)旋转并且因此引起中心滑模(未示出)的高度的相应变化。
作为本发明的选择或变型，滑模喷嘴可以用于挤出隔离层(未示出)。在这个实施例中，隔离材料任选地可以通过电加热管来进给，使得熔融塑料通过打印喷嘴出来。任选地，也可以混合压缩空气或其他气体，以使一部分隔离材料/泡沫定位。这些任选层中的一个或多个可以用作隔离层。根据需要可以使用其他类型的隔离材料或其他材料。
本发明的设备提供用于(更换)混合物输送管、软管的快速通道，以便于清洁和去堵塞或更换，优选地具有各种快速连接和断开特征。管进给系统可以旋转以便快速切换到输送不同混合物，从而送入自动化滑模打印机(未示出)中。可拆卸的快速更换内部软管“管”易于旋转，以便减少用于根据需要将各种水泥材料泵送到自动预滑模和/或滑模式打印机的操作时间、成本和可更换的输送管。
混合物材料输送管的软管(未示出)通过独立的引导方法借助于自动化主动或被动模块化铰接臂。这种创新的加强混凝土建筑系统的优点在特定实施例中通过优选地定位在所提出的结构(或房间)内或者在其内操作(建造)而得出，优点在于减少软管长度(和较短的臂)以及使用更短和/或更大直径软管的可能性，这对于引导通过常规的缆索载体来说是个问题的(因为弯曲的大直径和大半径)。
在另一个特定实施例中，每个外部软管或管可以包括四个内部软管或管，从而允许将类似或不同类型的材料(混合物)输送到滑模打印出口。
图22展示了具有取向控制机构的用于建造自由跨度或未支撑(无支撑)屋顶或结构的滑模打印机喷嘴组件。
图27展示了打印砖块的(浇筑)接收凹槽或接收通道如何确保滑模打印喷嘴组件在建筑操作期间不会与安装的加强条、缆索和/或杆构件碰撞。滑模成形组件的另一个实施例进一步包括打印“砖块”，“砖块”具有用于准确定位各种加强条、杆和/或缆索的接收通道或凹槽，接收通道或凹槽优选在其预制的应力区域中准确地提供方便以供各种加强构件的准确定位和固定。
在本发明的另一实施例中，包括滑模打印喷嘴组件，该滑模打印喷嘴组件包括可控的前门和后门。打印喷嘴组件包括可控的前门和可控的后门。可控门可以由门控制器控制，诸如伺服(马达)并且采用快速耦合。类似地，可控门可以根据需要由门控制机构控制，诸如伺服(马达)和相关联的手动和自动控制机构。
在若干特定实施例中包括，取决于应用，伺服(马达)可以用于控制滑模打印机的位置和高度。可以使用伺服(马达)来控制滑模打印机的内部门或阀(未示出)，该内部门和阀用于调节混合物材料流向滑模打印喷嘴的压力和流速。类似地，可以使用伺服(马达)来控制滑模打印机的内部门阀(未示出)，该内部门阀用于调节各种混合物材料流向滑模打印喷嘴的压力和流速。根据需要，也可以按相同或不同方式调节混合物材料向滑模打印机的中心喷嘴的流动。当滑模打印具有小半径的弯曲壁时，边缘“砖块”混合物材料输送速率对于滑模打印机的外部和内部贯通进料出口而言可以是不同的。这可以通过伺服(马达)的适当可调节设置来实现。作为选择，可调节调节阀(未示出)可以根据需要可移除地附接至滑模打印喷嘴或者远离滑模打印喷嘴。滑模调节门阀可以被配置成用于可控制地调节滑模打印速率并且调节混合物流的压力和体积，包括完全切断流动。
在任意角度处的滑模打印
作为选择，滑模打印喷嘴组件任选地可以包括取向控制机构，该取向控制机构可以根据需要控制滑模打印头在几乎任何角度或方向上成角度。作为选择，可以采用任何类型的控制机构，包括能够在一个、两个或三个自由度中将滑模打印头定向的监视和反馈控制机构。关于滑模打印机的喷嘴组件，可以选择允许滑模打印头以三维定向的取向控制机构。滑模打印机的取向控制机构可以包括具有可调节锁和/或伺服(马达)的自动化和/或手动调节件，每个调节件任选地控制单独的取向轴线。当然，可以包括适当的内部结构，以便根据需要将这些伺服(马达)的运动转换成必要的打印速度和移动。
本发明的滑模模制和打印设备包括打印各种砖块设计和构造的砖块滑模，诸如但不限于模仿或复制内角拱(泥砖块)结构。参考图14、图15、图16、图17、图18、图19、图20和图21。
在其他特定的实施例中，包括砖块的容纳“套筒”的设备网格或肋可以滑模打印并放置(浇筑)在竖直或水平位置或者其中的任何组合或衍生位置中，具体取决于所选择的坍落度范围和优选的容纳套筒，包括支撑结构的取向、屋顶的间距和/或采用临时支撑结构。
自动化建筑系统
在示例性实施例中，本发明优选地包括多功能反向建筑技术，该技术使得能够更短、更快、更准确地现场建造加强混凝土砖块打印结构、优选地从内部(房间或结构)到外部定位和滑模打印，并且当在恶劣天气下建造时特别有用和有利，从而降低损坏或破坏现场建筑工具、材料的风险并且阻止盗窃。本发明的加强混凝土建筑系统具有若干优点，最显著的是它通过采用更有效的反向建筑方法和设备来增加刚性并且具有来自混合物源的更短运送路径，因此具有使用现有技术打印系统难以或不可能实现的更短输送距离，并且进一步包括混合物的快速变换以及更复杂形状、几何形状的建造，从而能够从更多角度进行打印。
本发明的优点是显著的，因为加强混凝土建筑行业可以利用先前不可获得的高速挤出打印和沉积过程或者任何组合，以便允许更广泛地选择混合物材料、方法和打印选择，进一步包括滑模打印各种结构加强部件。
本发明具有进一步优点，诸如但不限于在现场提供完全可调节的可逆和可变滑模打印速度，在现场具有更小和更简单的组装，具有更低的重量和尺寸，在可重新配置的自动化建筑系统的一些可能的配置中另外具有成本更少的可互换或可重新配置的部分和部件，并且在任选的版本中，多用途机械系统优选地由轻质材料制成并且根据需要缩放。
本发明的两个自动化建筑系统是紧凑的，并且易于用小卡车运输。
具有辅助装置；为便于在不到30分钟内快速现场组装或拆卸，易于组装；优选地，除了自动化支撑操作平台和/或基座之外，最重的部件/部分重量小于约70磅。
作为选择或任选地，本发明的加强混凝土建筑设备的大多数模型或变型自身折叠并且自身收折以便于运输和组装，参考图45和图46。
自动化滑模系统主使要用标准水泥建筑机械和混合物输送部件，参考图8和图22。
自动化加强混凝土建筑系统的速度是另一个重要优势，并且建筑过程(速度)随着操作员的实践而提高。
滑模打印设备(机器)优选地具有变速驱动控制系统，以便根据需要改变打印系统的操作速度。
本发明的操作更方便，并且可以在滑模打印过程(浇筑)期间的任何时间停止或开始混凝土建造，从而最小化时间和劳动力，并且可以任选地在同一建筑环境中同时或顺序地操作多个滑模打印建筑系统，从而具有更简单的方法来调节滑模打印过程，进一步具有较低的劳动力成本。这种简单省时的混凝土建筑工具不需要高技能劳动力。高建造速度和较低技能要求减少了时间和劳动力成本。
在示例性实施例中，包括本发明可以包括任何合适形式的机械化或多功能机器人系统。参考图8、图22、图29、图30、图45、图46、图47和图48。
本发明包括各种机械化和机器人设计、变型和系统可以在本发明的范围内使用，参考图30。
自动化建筑系统和附接工具具有低制造成本和长使用寿命周期，并且可用于现场建造数百个结构而无需任何显著的维护或修理。本发明包括根据需要缩放的若干各种支撑和操作平台、基座或底座。参考图45、图49和图50。
自动化建筑系统中的一些可以采用任选的可调节配重或配衡设备，具体取决于各个打印系统。应当注意，马达位置可以有助于配衡系统(未示出)。
此外，本发明的自动化建筑系统根据需要包括各种多功能支撑和操作基座、平台和底座以及可缩放部件，诸如但不限于GPS定位装置、各种安装夹具，具有附接装置枢轴或者包括枢转致动装置、可收折和可拆卸的位置调节装置，例如可以任选地调节以便根据需要以不同的角度和高度打印的调平装置。
本发明的建筑设备和方法包括在有限空间(场地)中建造加强混凝土结构，诸如当在树木、巨石、电力线(包括其他常见的现场物体)周围进行滑模打印时，采用新技术，特别是对于复杂的小规模工地。这是本发明的目的。
在其他特定实施例中，包括本发明的混凝土建筑方法和设备，该方法和设备缩短距离和运送路径，并且同时最小化运动并因此显著减少时间和劳动成本，诸如在适当的运动控制器的控制下具有准确的全规模三维移动。
例如，两个线性致动器在同时启动时可以向机械臂的连杆赋予曲线轨迹。
通过利用可移除地连接的滑模打印设备以这种方式循环多功能自动化建筑系统，结构的基础和墙壁在建筑工地上或工厂环境中的全建筑规模三维空间中快速地滑模打印(组装)，从而准确和精确地限定结构接合点、并且结构加强件准确地定位并且放置在滑模模制的接收凹槽或通道内，并且它们的接合点被牢固地固定。
代替联系到传统的三轴系统，自动化建筑系统“砖块”打印机任选地具有若干旋转支撑和操作底座或基座，并且具有在所有方向上旋转和转动的机械化起重机状臂，从而从内部向外打印整个砖块结构而不是制造需要在建筑现场进行手动组装的单独墙壁，从而为移动和/或现场3D建筑打印提供显著更经济的方法，并且提出用于维持未来全球住房需求的可行且经济的方式，参考图22。
可调节的滑模定位和打印系统优选地可移除地附接至自动化臂，并且可以快速地从左手的滑模打印改变为右手打印方式以用于滑模“打印”，特别是用于滑模打印小半径(更紧密的曲线)、圆形、弯曲、卵形、卵形椭圆形和曲线几何形状，以引导如本文所披露的各种滑模打印设备。
本发明的方法和设备显著改进现有技术的滑模打印能力。
作为选择或任选地，自动化建筑系统可以采用声学导航系统来实时准确地定位固定和移动象限，以便根据需要将自动化建筑系统准确地定位在三维空间中。
作为本发明的替代方案或选择，建筑系统设备可以被简化(未示出)以便进行供电和/或手动操作和/或机械操作和/或气动供电或者根据需要辅助，诸如即通过手动手摇设备、诸如由操作员转动方向盘来操作。
作为手动操作(手摇)建筑系统(未示出)的非限制性实例，以便促进所需的运动，诸如旋转和提升机械化系统臂。
作为选择，简化的建筑系统的部件(未示出)可以采用具有用于接合手动或缆索型提升定位装置的装置。
作为许多可能的建筑系统设备(未示出)中的一个的实例，可以手动操作和/或机械操作，诸如具有或使用滑轮和凸轮、和/或气动辅助，并且可以进一步通过各种可调节的紧固装置与用于主要部件或组件的提升或处理装置组装。
在示例性实施例中包括，图45展示了具有延伸机械臂的建筑设备的许多可能简化版本中的一个任选地可以采用具有控制开关或按钮的“单向”棘轮系统，以用于中和和/或反转建筑设备，并且任选地可以采用中性位置或开关，中性“设定”位置用于进行快速现场调节和/或重新定位和/或改变和/或移除。
作为替代方案或变型，本发明的方法和设备可以被设计成向操作者赋予符合人体工程学的“感觉”，并且改进人机界面特性，从而潜在地改进操作打印过程。
自动化建筑系统优选地由单个操作员现场操作，或者任选地由一对操作员操作，并且任选地没有操作员(完全自动化计算机控制的机器人建筑系统)。
本发明的建筑方法和设备可以被简化和/或设计供低技能劳动力进行各种混凝土建筑操作，诸如改装、翻新、修理、地震加固各种预先存在的结构等。在其他特定实施例中，包括本发明的方法和设备提供先前不可获得的独特特征和设计、最小化技能和训练时间、改进操作特性、并且减少或可能消除许多常见的现有技术现场建筑错误。
可以快速调节本发明的(模拟)引导臂以便现场补偿这些微小误差，并且进行必要的校正和调整，诸如在建筑过程中根据需要返回到建筑停止点。
作为选择，本发明包括自动化致动部件可以进一步配备有任选的个人安全装置，使得只有指定的用户才能组装和/或操作本发明的自动化建筑系统。
作为本发明的选择或变型，加强混凝土结构具有多功能机器人操纵器，该多功能机器人操纵器可以可移除地附接在如本文所披露的各种支撑和操作基座或平台上，诸如具有导轨的现场组件，该多功能机器人操纵器在导轨轨道系统上移动。混凝土建筑工具的可移除地附接的操纵器可以用于根据需要放置加强件、管道、电导体或其他模块。
加强混凝土建筑系统由元件和机械运动构成，并且被安排传送机构，该传送机构用于在导轨设备的方向上在由X轴限定的三维空间(体积)中准确地移动流体滑模打印输送组件。
作为选择，自动化机械臂“联结部”可以根据需要从0度调整或移动到180度和/或到360度或更多。应当注意，机械臂肘臂关节可以在0到180度的范围内或以其中的任何衍生角度来重新定位(移动)或调整。
本发明的自动化建筑系统可以用于在打印建筑过程中的任何点处准确地安置和定位各种结构和非结构(装饰)建筑部件。
在另一个示例性实施例中，包括滑模打印预制加强混凝土区段，这些区段是诸如在工厂环境中非现场制造的、随后运送并在现场组装成最终结构。
导轮系统
作为选择或任选地，本发明可以包括自动化建筑系统包括滑模支撑导轮系统，该滑模支撑导轮系统根据应用根据需要进行缩放，以用于各种建筑操作来准确地引导包括滑模打印支撑和引导系统的伸展滑模打印设备，该滑模打印支撑和引导系统采用与先前打印的一个或多个砖块层紧密接触的可移除地附接的支撑和引导轮(未示出)。一个或多个附接构件可以从沿着滑模引导设备的框架或结构的点延伸。优选地，滑模框架或结构可以具有可移除地附连在其上的任选的支撑和引导轮系统。当轮与该或这些先前打印的“砖块”表面紧密接触(作为选择，如果需要的话与一至三个先前打印的砖块层接触)时，任选的导轮系统(未示出)提高自动化伸展机械化和/或机器人臂的打印头的三维准确度。任选地，自适应定位系统可以可移除地附接至滑模打印框架或壳体上，以便补偿小的尺寸误差，使得滑模周围的所有导轮保持与所提出的打印结构接触。
在其他特定实施例中，包括采用支撑和引导轮系统的建筑方法和设备，该支撑和引导轮系统作为另一选择可以可移除地附接或固定到滑模打印设备，并且作为选择可以采用为滑模打印设备提供定位和引导设备的凸或凹引导槽，诸如具有接合突起的凸互锁系统的任一侧的两个或更多个轮，或者采用定位在凹互锁槽内的跟踪轮，一个可调节的打印机引导轮在滑模打印设备的前部和/或一个可调节的打印机引导轮在后部，前部位置是优选的。应当注意，打印的“砖块”的凸或凹互锁键槽提供改进的导轮接收通道或凹槽，以用于改进导轮方向引导和稳定性。
作为选择，滑模轮引导设备(未示出)可以采用可调节和/或伸缩悬挂系统。
柔性聚氨酯轮是优选的。
Armatron支撑轮
作为选择或任选地，当建造具有直径超过约50英尺的开口跨度的加强混凝土结构时，优选地采用机器人支撑“臂”系统，该系统优选地具有带有可以可移除地附接至建筑系统的末端执行器(未示出)的三维全建筑规模调节系统的自调节支撑和引导轮设备。
具有引导轮的任选支撑臂可以用于支撑直径最高达约110英尺的自动化滑模打印系统，具体取决于配置。
这可以被操纵以便将末端执行器和附接件(诸如但不限于滑模“砖块”滑模打印设备)输送到正确的三维位置，特别是当采用多平行滑模打印机同时滑模打印“砖块”时。应当注意，当现场滑模打印直径大于约45至50英尺的结构时需要支撑和轮引导设备。
作为选择，安装的可调节自动化支撑轮或轮系统(未示出)允许独立于引导整个滑模打印机来引导移动而不会干扰新打印的“砖块”区段或层。柔性聚氨酯轮是优选的。
导轨系统
自动化传输列车由沿着导轨轨道系统定位的驱动站驱动，该导轨轨道系统用于与自动化传输列车上的侧板摩擦接触。响应于位于每个驱动站的传感器感测轮和侧板的位置来控制可调节的驱动速度，以便准确地确认自动化机器人运输列车的存在。当领头机器人车在距第二驱动站的预选距离内时，将用于驱动机器人引导列车的起动命令从驱动站发送至下游的第二驱动站，该机器人引导列车具有用于多功能机器人系统的操作平台。在接收到列车之后，第二驱动站随后将命令发送至第一驱动站，以让驱动站使多功能机器人系统操作平台减速到停止。
现有技术的运输系统按照运输的材料的重量距离不是能量有效的，也具有有限的爬坡能力，并且由于潜在的操作者错误而是危险的。
驱动器需要具有足够的重量，以便使旋转驱动轮胎与现场固定安装的导轨接触。
本发明包括采用固定摩擦驱动轮胎来移动自动化操作车的方法，具有优于常规运输系统的优点。
本发明包括轻质自动化导轨建筑平台和系统，该建筑平台和系统提供对常规材料运输系统的创新替代方案，并且提供使用单个或一系列连接车来运输本发明的自动化滑模打印系统和相关联的建筑设备和材料。
在本发明的特定实施例中，例如在此使用自动化运输系统，通过驱动站间通信来提供改进的控制，从而提供一个驱动站同时传送列车速度和定位数据两者以便使驱动站同步的能力。优选地采用高速准确的通信网络，该通信网络可以沿着轻轨轨道设备在从装载位置到滑模打印建筑位置的环路中移动，并且在不停止的情况下返回到材料装载点。
在本发明的一个方法方面中，可以包括控制自动化建筑系统的移动，该自动化建筑系统可移除地附接至沿着导轨轨道系统行进的运输列车系统，其中运输列车和操作系统由优选地沿着导轨轨道设备定位的多个驱动站驱动。
图8和图38展示了可与本发明的控制系统一起操作的导轨(轨道)安排。从一个驱动站到另一个驱动站的过渡优选地是同步的。
如参考图8的实例所示，期望速度可以是装载速度、行进打印速度、固定打印速度或持续时间、或者卸载速度，其适用于在适用的驱动站处具有驱动轮胎的各种可调节速度的自动化运输列车打印设备的现场位置，期望速度可以包括装载自动化运输列车的初始速度、加速到用于使装载的自动化运输列车向下游移动以便现场打印的下一速度的加速度、使装载的自动化运输列车减速到用于其打印建筑的减速度、使卸载的列车加速到下一速度的加速度、以及使自动化建筑系统运输列车减速到初始速度以便再次装载自动化建筑系统运输列车的减速度。
只要需要就可以通过仅需要添加更多的中间车和更多的驱动站来制造自动化运输列车系统。自动化建筑系统运输列车将始终与驱动站接触以便保持控制。
例如，关于自动化建筑系统的装载和卸载，在装载之前，自动化建筑系统运输系必须减速到打印速度。自动化运输列车开始减速的点是考虑到驱动重量、尺寸和制动能力而根据经验确定的。在完成建筑打印之后，自动化运输列车必须在自动化运输列车的最终车已被装载并且前进到下一个驱动站时加速。
使用位置感测单元来准确地感测具有可移除地固定的定位和操作平台的自动化运输列车系统自动化建筑系统，该位置感测单元具有在自动化运输列车行进方向上排列的多个位置传感器。传感器响应于每个列车的车上是否存在检测元件，检测设备比相邻位置传感器之间的间隔更长。经过位置感测单元的自动化运输列车的车的确认计数需要检测一系列相关的位置传感器的启用和停用。任选地，位置感测单元感测固定到自动化运输列车的车的数据标签，从而从中读取唯一标识符。将对应于自动化建筑系统车顺序的标识符列表存储并且与读取的标识符进行比较，以便确定准确的列车以及支撑和操作平台位置。
鉴于前述内容，本发明的目的是提供用于感测运输列车位置的改进的自动化建筑系统和方法。根据本发明的实施例，自动化建筑系统运输列车系统包括：导轨轨道设备，其在行进方向上延伸；一个或多个车，其骑跨在导轨轨道设备上并且可移除地连接，以便形成自动化建筑系统运输列车系统；位置感测单元；以及可编程逻辑控制器(PLC)，其与位置感测单元信号通信，从而提供可调谐动态响应方法和设备并且被配置成用于基于来自其的输入而确定自动化建筑系统准确列车位置。
位置感测单元包括数据标签读取器，该数据标签读取器沿着自动化建筑系统导轨轨道设备安排并且可操作来按顺序感测多个数据标签中的每一个并从中读取唯一标识符。可编程逻辑控制器存储对应于自动化建筑系统车的唯一标识符的列表，并且被配置成用于基于来自位置感测单元的输入和存储列表来确定自动化建筑系统运输列车的准确位置。
具体实施方式
参考图8，根据本发明，自动化建筑系统运输列车系统包括易于现场组装的导轨轨道系统，以用于在其上运输一个或多个自动化建筑系统运输列车。导轨轨道系统在行进方向上延伸，并且一个或多个自动化建筑系统运输列车可以由一个或多个驱动站在(向前)和逆向(反向)行进方向上驱动。多个位置感测单元各自确定一个或多个自动化建筑系统运输列车的位置。可编程逻辑控制器(PLC)与驱动站和位置感测单元信号通信，并且被配置成用于基于由位置感测单元准确地确定的列车位置而用驱动站准确地驱动自动化建筑系统运输列车。
自动化建筑系统导轨轨道系统优选地包括一对大致平行的轨道，参考图8，但可以采用其他可能的自动化建筑系统导轨轨道系统配置，参考图38。自动化建筑系统导轨轨道可以被安排成连续的环或者具有离散的起点和终点。任选地，自动化建筑系统导轨轨道系统可以具有单独且不同的分支、升高区段、反向区段等。本质上，本发明可以与几乎任何自动化建筑系统导轨轨道系统配置一起使用。
自动化建筑系统运输列车系统包括多个顺序连接的车。尽管为了说明的经济性仅描绘了两辆车，但是也可以采用由更多或更少车构成的自动化建筑系统运输列车系统。
在此使用的自动化建筑系统运输“列车位置”的确定通常是指实时地准确确定位于运输列车上的自动化建筑系统的物理位置，诸如列车速度和列车加速度/减速度。本发明主要集中于用于确定自动化建筑系统运输列车位置的改进系统和方法；PLC使用确定的列车位置来控制列车的方法可以在本发明的范围内显著变化。
虽然前述内容表示用于可靠且准确地确定自动化建筑系统位置(包括列车的位置)的改进系统，但是本发明不必限于此。
由于减小累积的皮带张力，本发明可以在比现有技术更长的距离上运输所述自动化打印建筑系统。
因此，需要提供更节能和更具成本效益的系统，以用于长距离自动化运输加强混凝土建筑设备。
优选地，轻质导轨轨道系统是铝、塑料导轨轨道系统。优选地，轮子是被安排成在导轨轨道系统上运行的塑料轮。
在本发明的替代形式中，自动化建筑列车系统可以部分或全部由沿着轨道间隔开并且可在自动化建筑系统底盘上操作的线性马达驱动。
在本发明的一些实施例中，每个自动化建筑系统底盘中的塑料轮对通过驱动轴进行连接。
在本发明的替代形式中，自动化建筑系统导轨轨道包括单轨轨道(未示出)，并且提供从每个自动化建筑系统底盘向下悬垂的惰辊以便接合单轨轨道的侧面。
在本发明的一个优选形式中，通过提供可以安装在地面上或轨枕上的自动化建筑系统导轨轨道系统来形成轨道输送机系统。
存在许多不同的方式，例如通过在间隔开的框架上或根据需要在塔架上支撑自动化建筑系统轨道。
典型地，两个导引板附接至每个支撑底盘，即缆索的每一侧上一个，优选地，使用线性电动马达来以线性电驱动器众所周知的方式向导引板提供足够的推进力。
还希望使用具有可调谐(可调节)动态张力监测系统的索线或缆索，以便集成到用于分布式驱动系统的电控制系统中。
通常，索线或缆索被保留，并且用于在传动皮带被驱动时保持底盘间隔。在替代版本中，可以完全省略索线或缆索。
在许多方面，皮带传动技术在向运输系统输送最大可用功率方面优于本文所述的线性电驱动器和集中驱动系统两者。
以这种方式，根据本发明的自动化建筑系统导轨轨道系统将皮带和导轨轨道系统的主要优点进行组合。
自动化建筑系统导轨轨道系统还提供了使用分布式驱动系统的选择，以便减少系统中许多部件的负载，从而具有更快的组装、对包括更小半径的水平曲线的运输列车的更灵活引导、更安静的操作、易于维护和改进的监控、以及能够在较低和较高的现场温度下更有效地准确定位和操作自动化建筑系统。具有来自用于加强混凝土建筑方法和设备的导轨轨道系统的滑模打印的自动化建筑系统优选地在现场控制和操作、优选地从所提出的现场结构的外部操作、并且任选地从现场结构的内部操作，参考图38。
图38展示了许多可能的自动化建筑系统配置中的四个，若干支撑和操作平台可以可滑动地安装到轨道，并且滑模打印喷嘴组件(在图8和图22中仅部分地示出)可以可移除地附接，以这样的方式使得打印喷嘴组件跟随定位在如本文所披露的各种可移除地附接的支撑和操作平台上的自动化建筑系统设备的运动。
本发明的一个或多个设备可以可移除地安装在导轨或可滑动的操作跟踪系统上(诸如在其上使用)，参考图8和图38，根据需要任选地可以具有多个(数个)多功能机器人臂和任选的轭。具有支撑和操作设备或系统的可滑动安装的导轨轨道系统可以在建筑现场快速定位和组装，并且用作用于自动化混凝土建筑系统的临时、可重复使用的支撑和引导设备和操作平台。
本发明的自动化导轨系统通常包括在约5至100米之间的范围内，或者根据需要进行缩放，具体取决于应用。
在特定实施例中，本发明包括在现场将自动化混凝土建筑系统可移动地/可滑动地安装/定位在导轨上，参考图8和图38，从而提供具有滑模打印特性的各种支撑和操作平台，其中根据需要任选组合的同步运动是轨道输送系统和自动化滑模打印系统两者同步移动，并且可以根据需要进行缩放。
自动化导轨系统提供轨道优势，诸如上侧上的滑模打印、下侧上的滑模打印；以各种角度打印以及以某些速度打印，从而提供在最高达约22度(向上或向下)的倾斜等级上进行滑模打印的能力，并且进一步为自动化建筑系统提供可运输、易于现场组装和拆卸的导轨系统，该导轨系统可移除地附接至一个或多个操作平台，从而具有改进的准确速度以及加速度和减速度以及准确的停止控制，参考图8。
在示例性实施例中，本发明包括用于快速且成本有效地在现场滑模打印风和沙固定/侵入墙壁(防沙)以对沙进行沙漠化控制的方法和设备。
作为本发明的选择或变型，包括机械化和/或多功能的机器人现场滑模打印设备或系统，该设备或系统包括可移动的机械化和/或机器人设备，以便控制滑模挤出打印设备的速度和位置。作为实例，具有机械化和/或机器人支撑系统的自动化建筑系统可以包括具有一个或多个机械化柔性延伸臂的可移动机械化和/或机器人滑模打印系统。作为实例，可滑动地安装在成对的导轨上，参考图38，并且具有手动操作的可移动平台(安装并固定在地面上，完自动化滑模打印设备和打印喷嘴组件设备可移除地附接至地面上，或者作为选择，可移除地安装在支撑和操作基座(参考图29、图30和图45)、螺旋钻(参考图50的A)、套筒加强孔(参考图50的B)、基座盖、可收折拖车(参考图47)或者拖拉机(参考图48)上。可运输的自动化机器人系统可以具有梁，该梁由可滑动地安装在成对的导轨上的至少两个侧构件支撑并且在其间延伸。
本发明的混凝土建筑设备可以安装在附接至地面、地板、基座(参考图49和图50)等的可滑动安装的可运输导轨上(参考图8和图38)，以便进行安装和操作。
在图29、图30、图45和图49所示的实施例中，建筑设备可以包括预浇筑的固定和/或可运输的操作和支撑基座和/或优选地具有可滑动地安装的横向构件的其他合适平台，优选地本文所述的创新的自动化加强混凝土建筑设备或系统可以在现场快速且容易地组装和拆卸。机械化和/或机器人支撑平台可以具有延伸平台，该延伸平台根据需要保持材料(混凝土批次、梁、工具、管道工程和电气模块等)(未示出)。
在若干实施例中，本发明的自动化导轨系统和设备和方法可以不频繁地移动，并且准确地停止在预选位置处，同时在那些位置处进行滑模建筑。当自动化建筑系统停在给定位置处并且支撑和操作平台被保持在给定位置处时，可以在该平台处执行所有必要的建筑，以用于滑模打印“砖块”层或者根据需要而定。可以重复这个现场滑模建筑循环，直到完成结构为止。对于非常大的结构，可以根据需要在同时或顺序滑模打印操作中使用多个和/或不同的支撑平台组件。
墙壁
本发明的方法和设备快速建造线性和非线性(弯曲)的几乎整体式打印墙壁(参考图31)和/或屋顶或任何组合。
长期以来，加强混凝土墙壁在建筑中用作固定墙壁。混凝土墙壁也用作沿着界址线的阻隔墙壁，并且作为工业或商业景观中的美学特征，参考图31。还需要加强的耐用、快速、成本有效的混凝土打印墙壁，以便防止沿着人造湖泊并且沿着河岸和海岸线的周边的侵蚀，进一步包括快速、成本有效地建造沙固定/侵入墙壁(防沙)。
滑模打印机可以被适配成在从螺旋进给器施加的推进力的作用下沿着浇筑墙壁的长度行进，并且浇筑“砖块”留在前一层上的适当位置。
本发明包括织物加强的外部容纳套筒，以用于自动化滑模模制和打印互锁砖块墙壁，这些墙壁优选地具有在约50至1200旦尼尔的范围内的旦尼尔、更优选地在约100至800旦尼尔的范围内、最优选地在约350至700旦尼尔的范围内，以用于现场滑模打印直径尺寸最高达约10至15英寸(参考图28的B)或根据需要的柔性加强容纳套筒，具体取决于应用。柔性加强聚丙烯和玄武岩材料是最优选的。
优于现有技术的另一个显著优点在于本发明提供两个或更多个用于打印的平面，这是由于旋转挤出机打印头水平和竖直地快速打印倾斜墙壁，从而进一步包括导轨系统，因此提供具有允许现场水平和竖直地打印倾斜墙壁的旋转滑模挤出(打印)头的更多建筑和建造可能性，参考图8和图51。
选择同时滑模打印平行和/或非平行墙壁(一前一后)、或者任选地从所提出的结构的外部打印、或者根据需要的任何组合，参考图51。
本发明进一步包括滑模模制和打印平行和/或非平行墙壁，这些墙壁可以根据需要任选地同时、之后不久或在稍后的时间用适当的水泥混合物在现场“填充”，具体取决于应用。
作为选择，本发明的方法和设备可以包括采用多个滑模打印机来滑模打印一系列平行和/或非平行的“砖块”墙壁，该多个滑模打印机附接至所述自动化机械臂和/或任选地可移除地附接至具有同时和/或顺序地滑模打印和放置特性的多个臂，从而任选地在每个房间或在房间接合点处同时或顺序地在现场操作多个自动化滑模打印设备，和/或以便打印几乎整体式多房间加强结构，参考图10、图11和图51。
在若干特定实施例中，包括该方法和设备可以同时或顺序地打印“砖块”墙壁、具有采用多个滑模打印系统的一个或多个机械化臂，例如，具有带有底座/支撑的多个可调节自动化建筑设备(参考图51)，从而同时和/或顺序地建造，并且作为选择，诸如当建造交错的水平面时操作多个滑模打印系统，诸如每个自动化建筑工具采用多个可拆卸附接的滑模打印机(诸如两个工人一前一后地操作)或者同时操作多个自动化建筑系统。
在其他特定实施例中，本发明包括用于以竖直或接近竖直的滑模打印浇筑角度或其中的浇筑任何期望衍生角度或角度来就地滑模打印内部和/或外部扶壁的方法。由于旋转挤出机打印加强“砖块”，进行两个平面滑模打印。这是本发明的目的。
此外，如果在靠近长墙壁或高应力墙壁的支撑点处存在超过其剪切强度的风险，那么墙壁的端部部分可以使用较高强度等级的混凝土混合物进行滑模打印(就地浇筑)或者例如，通过用外部和内部加强件来加强支撑梁部分，参考图34的A-4、A-6和A-7，如本文所披露的设备，并且进一步包括各种纤维加强件，由此打印墙壁的剪切强度增加，因此使得可以将承载强度增加到为每个单独的墙壁或结构指定的值。如果墙壁安装在易变形钢梁上，那么墙壁的剪切强度也可能成为限制因素，由此由于墙壁的横向弯曲引起的附加应力会降低墙壁的剪切承载能力。因此，打印墙壁端部部分的额外加强将使打印墙壁具有额外的强度，使得墙壁可以承受施加在其上的载荷。
作为实例，根据需要使打印“砖块”层或砌块交错，其中墙壁接触以进行键槽互锁来获得额外强度，参考图39。
本发明的全建筑规模自动化建筑系统的设备和方法，诸如当打印复合曲线结构(诸如双曲抛物面形状、拱门或预制拱门)时。改进三向角落建筑(例如，两个墙壁和基础或地板)，诸如打印的石头状部件(例如，混凝土基础、地板或墙壁)与另一个部件(例如，墙壁)的交叉点。
具有显著优点的现场混凝土建筑方法和设备可以按不同的顺序进行，诸如但不限于最初在现场建造所提出的打印结构的门口、拱门、窗框等，诸如用于优化日照角和观景廊并且改进建筑远景，即，视野包含和视野排除，随后根据需要现场在邻接的墙壁和屋顶上进行滑模打印。
本发明包括快速且成本有效地滑模打印各种“砖块”挡土墙并且快速且容易地在现场进行最后一分钟更改，进一步包括滑模打印各种墙壁厚度，包括用于浇筑区段的中空模块和离散坝(稍后将填充)，进一步包括模块化结构的墙壁，诸如将光纤插入穿过半干砖块墙壁，并且由于具有改进的三维打印控制并且具有各种材料而进一步改进安装和固定各种包层以及包层的位置或接口。
随后，在这个特定实施例中，打印“砖块”墙壁规定将在打印结构中使用的预张紧加强件、它们的预紧力和混凝土混合等级。因此，例如，通过使用单独调节以满足每个结构的最佳规格的混凝土混合物等级，可以减少额外的大量加强特性和混凝土混合物成本。
根据应用，本发明的建筑方法和设备任选地可以包括或可以不包括结合预张紧和后张紧装置，诸如各种加强件，包括加强缆索和/或条和杆等，玄武岩加强件是优选的。
作为选择或任选地，本文所述的一个或多个自动化机械化和多功能机器人系统也可以用于滑模模制、打印和挤出用于使容纳“套筒”通气(调节)的就地打印孔，如果需要，容纳套筒被打印并定位在包含各种水泥材料的常规临时和/或可重复使用的混凝土成形件(的顶部)上，以便建造各种打印墙壁、屋顶、拱门、圆顶、拱顶的广泛组合或者根据需要的任何组合。
楼梯
本发明的设备可以根据需要进行简化和缩放，以便在现场滑模成形并打印小型内置加强混凝土结构，诸如楼梯和/或窗框、椅子、长凳、架子等。
图23在说明性示例性实施例中描绘了可以使用本发明的系统建造的许多可能的内置空间楼梯构型中的四个，出于说明目的而简化。
屋顶
本发明的加强混凝土建筑技术包括现场建造包括屋顶的近似整体式互锁结构，优选地具有在操作上快速且准确地就地打印的复合曲线，具有内部/外部/肋/扶壁或者任何组合，包括具有最少的调整和动作的现场建造(打印)的双曲线抛物线形状，诸如包括整体拱门。
本发明包括在墙壁结构的顶上在其完成状态下现场滑模打印无支撑开口跨度屋顶，参考图22。
平面屋顶
图22展示了半自动化或自动化现场加强混凝土屋顶建筑系统，诸如用于平面屋顶，可以使用原木/梁。在每个梁的下方，可以附接薄片，以便保持由喷嘴组件(未示出)沉积的混合屋顶材料。任选的梁可以由自动多化功能机器人系统机械地和/或机器人拾取和定位。随后可以用诸如由自动化滑模打印系统输送的合适混合材料覆盖屋顶。根据应用，加强混凝土屋顶的建造可以或可以不需要结构支撑梁。本发明包括开放和无支撑结构，诸如拱门、圆顶和拱顶(参考图10、图11和图24)和/或自由形式的开放跨度结构，可以根据需要构建成有或没有扶壁或支撑梁。
应当注意，本发明的方法和设备包括在现场建造加强混凝土结构，诸如具有各种结构加强的打印梁、柱、楼梯、屋顶、天花板、基础、墩基、门口、桥梁、扶壁、拱门、受拉环、涵洞、桥梁、筒仓、水槽、渠道等。
基础
本发明的目的是提供快速、准确的现场滑模自动化打印系统，该系统具有准确放置以用于打印加强混凝土基础、墩基、箱形梁、柱、墙壁、屋顶、拱门等，其在现场容易且准确地可调节至任何所需的轮廓并且根据需要进行缩放，参考图8、图10、图11、图12、图22和图24。
在一些应用中，本发明的建筑方法和设备可以最小化建筑现场的准备工作并且最小化不良建筑地形的常见困难。
常规成形件需要购买、运送和组装成本，这些成形件昂贵并且通常由木材制成、经常一次使用并丢弃、或者进一步需要清洁重新运送库存储存。
本发明解决了这些现有技术的建筑限制中的许多限制，并且进一步促进了对土地的更有效的利用以获得高密度使用，诸如保留更多的开放或绿色空间或者在困难的不平坦建筑工地上建造，例如，建造在巨石上或巨石周围、建造在树木上等。
此外，现有技术的常规成形件不允许视觉检查混合物浇筑质量，因为它们没有露出气穴、“虫洞”、空隙等，并且常规的混凝土成形件具有大约3％的吹出率。
本发明的系统快速且准确地挤出(建造)呈加强水泥浆料形式的自调平加强混凝土基础，该水泥浆料自动地贴合建筑现场土壤/地面条件(诸如硬土)的不规则性，从而显著简化建筑场地的准备过程，参考图36。
这种基础滑模打印系统快速且准确地模制和浇筑更坚固的互锁键槽粘合，以改进混凝土建筑联结部并且增加土壤/地面粘合特性，并且同时提高抗地震(抗震)能力和抗冰冻/冻融循环能力，参考图36的A和B。
本发明包括用于现场打印自调节地面补偿基础的方法和设备，从而具有改进的基础并且具有显著的抗震特性和其他优点，诸如现场实时地抵制墩基(的隆起)，参考图36的A和B。
作为本发明的选择或变型，包括在基础内部回填，以便减少并优选地消除来自冻融循环的隆起。
本发明的创新基础浇筑方法改进了加强混凝土结构基础联结部。
在现场的各种基础和墩基中具有先前无法获得的高强度加强和质量控制的优点，从而实现先前无法获得准确地将可以彼此键槽互锁(参考图36的B)的装箱、砌块或延伸装配到地面的能力，从而具有许多优点，包括降低的成本、改进的质量控制(从而延长寿命)、降低的劳动力流动以及高速输送和准确安装。
例如，该方法和设备包括在地平面上和/或离开地平面建造基础和其他混凝土加强结构，即在斜坡上打印。参考图8。
本发明进一步包括两个或多个平面打印，这是由于旋转挤出机水平和竖直地滑模成形倾斜墙壁，参考图51。
因此，本发明快速且容易地建造打印结构，该结构通常将是非常复杂的并且因此昂贵(诸如建造到高度不规则的地块或巨石上、建造在树周围、并且建造在陡峭或不平整的地平面上等等)，并且进一步允许在建筑现场进行快速且准确的最后一分钟建筑更改，并且提供单人或双人操作的选择。
在若干特定实施例中，包括优选的玄武岩或聚丙烯折叠管状基础加强容纳“套筒”(柔性成形件)的组合包含水泥混合物，水泥混合物含有如本文所披露的各种加强纤维，以便增加基础的浇筑材料的记忆返回、延展性和/或压缩强度以及其他改进的特性。
本发明包括织物加强的外部容纳套筒，该套筒优选地具有在约50至1200旦尼尔之间的范围内的旦尼尔、更优选地在约100至800旦尼尔之间的范围内、最优选地在约350至700旦尼尔之间的范围内，以用于改进尺寸最高达约10英寸高乘14英寸宽或根据需要的现场滑模打印砖块，具体取决于应用。聚丙烯和玄武岩加强材料是最优选的。
本发明进一步包括用于现场建造支撑和操作基座的织物加强外部容纳套筒，参考图50的B，该套筒优选地具有范围在约1,100至4,000旦尼尔之间的范围内的旦尼尔、更优选地在约1,200至2,500旦尼尔之间的范围内、最优选地在约1,500至2,000旦尼尔之间的范围内，以用于在现场滑模成形尺寸大于约10英寸高乘14英寸宽至最高达约20英寸高乘25英寸宽或根据需要的留在原位就地打印的容纳成形件，具体取决于应用。聚丙烯和玄武岩加强材料是最优选的。
在参考图36的说明性实施例中，用加强混凝土打印(包括基础)的所有可能组合来实践本发明使得能够经济地生产具有广泛的现场成形和打印能力的各种容纳和/或加强套筒系列，参考图26和图34。
作为选择或任选地，本发明的滑模打印方法和设备在某些情况下可以采用“贯通式”水泥振动器(未示出)。
地面准备
在大多数基础混凝土建筑应用中，本发明的方法和设备减少常规的现场地面准备工作，并且因此以更少的劳动力成本减少现场建筑时间和成本，从而在打印过程中高效地建造加强混凝土结构而几乎没有现场垃圾，参考图13。
现有技术的混凝土建筑方法和机器通常沿着浇筑的边缘留下废料。这种废料(矿渣)可以最高达总材料成本的约20％。必须去除或平滑并且经常填埋这种矿渣材料。本发明不产生这些废料。
在沟槽中滑模打印
本发明包括在一个行程中现场滑模打印或挤出加强混凝土基础，诸如进入或在开放沟槽内，以用于建造近似整体的加强混凝土基础，参考图24，因为本发明的方法和设备不需要挖掘平坦沟槽或孔的步骤，因为本发明的滑模打印基础自身贴合任何轮廓。参考图36的A和B。
在许多情况下，本发明的方法和设备减少现有技术的现场地面准备，并且同时使得建筑操作者能够进行现场滑模打印，即使在沟槽和/或地面可变或不平整时亦是如此。
在许多应用中，本发明减少回填挖掘(特别是当从内部建造时)，从内部到外部建造是优选的，因为操作内部定位的自动化系统更有效并且消除需要扁平沟槽或孔的现有技术步骤，因为该设备(套筒)自身贴合几乎任何轮廓、具有自动地面/土壤补偿特性和高速高度的放置准确度。参考图36的A和B。
本发明的方法和设备显著地减少常规的现场准备、减少或消除大多数应用中的回填、并且在某些情况下减少用于路基(地下)用途的地平面下移除。
本发明简化加强混凝土基础、墩基、箱形梁的建造，特别是当在斜坡上建造地基时，包括当建造渐缩的水平曲线加强混凝土墙壁和/或直线或任何期望的组合时，诸如但不限于整体拱门、双曲线抛物线形状、交错水平和/或复合曲线结构。
本发明包括根据需要在斜面上或在结构的侧面上滑模打印达到所需高度，参考图8，并且进一步简化具有基础的自调平顶部边缘特性的现场准备。
作为选择或任选地，本发明可以采用滑模打印用于浇筑区段的中空模块和离散坝(稍后将填充)。
作为选择或替代方案，本发明进一步包括根据需要具有完全可逆和可变滑模打印速度。
本发明人推论(并计算)，本发明的滑模打印基础或墩基挤出打印速率(每分钟)可以根据需要调节至在约每分钟1英尺至60英尺的范围内或者在每秒.010至10.0立方英尺之间的范围内、更优选地在每秒1.0至10.0立方英尺的范围内或者根据需要调整，并且容易地将圆形、弯曲、直角的快速、准确的打印容纳到沟槽中。这是本发明的目的。
本发明使得自动化建筑系统的操作者能够以显著更少的时间和体力快速且准确地滑模打印简单到高度复杂的加强基础和墩基，即使当地面或沟槽不平整时亦是如此，包括用于容纳响应于变化的地面/土壤条件的尺寸变化的设计/功能特征、具有用于接收可凝固材料的装置，并且显著更方便操作并且可以在建筑过程中的任何时间停止或开始建造。
在示例性实施例中，包括采用本发明的方法和设备来现场打印各种地平面上和/或离开地平面的简单到高度复杂的基础，以及具有加强受拉环的墩基，这简化了先前困难的水泥浇筑环境，诸如在泥浆/水/沙等中进行现场滑模浇筑。
在一个特定实施例中，包括本发明的方法和设备适用于各种水下结构。
内部和外部加强设备封装基础、墩基、墙壁和屋顶部件，因此可以根据需要调整，以便利用自动化滑模打印系统来定位具有各种直径的墙面的各种模制和打印的互锁键槽砖块/砌块构型。
以这种方式使自动化建筑系统设备循环，在三维空间中现场打印基础、墙壁、屋顶和完整结构，其中准确且准确地限定的结构联结部，并且准确地定位任何类型的结构加强件并牢固地附连联结部。
此外，本发明包括显著减少和/或消除在大地面加速度(地震)中遇到的隆起以及基础开裂和破裂。参考图36B。
本发明具有利用更少体力的更广泛混合物使用，并且同时提高强度、准确度和外观，以便补充需要各种结构加强基础的各种建筑设计构型。
作为选择或任选地，本发明的方法和设备可以采用可调节的“鼓风机”，该鼓风机预吹胀并且将基础外部容纳成形件“套筒”保持在打开位置(未示出)。采用任选的鼓风机/风扇(未示出)比现有技术噪音更小，外部柔性容纳“套筒”具有预制的尺寸和间隔的通气孔，以用于根据需要准确调节外部“套筒”中的混凝土混合物固化环境，从而进一步减少或消除基础的容纳套筒皱纹/波纹，此外提供优于现有技术的更快和更大的滑模打印基础(浇筑件)，根据需要同时和/或顺序地滑模打印基础或任何组合，这在建造具有交错水平的基础时特别有利，并且提供更准确的混合物体积计算，并且如本领域所需实时现场地准确监测和控制建筑过程，由此改进优于现有技术的构造公差并且提供先前不可用的特征，诸如具有自动自调平特性并贴合不规则现场地面/土壤条件的柔性可模制加强容纳套筒，参考图36的B，并且同时输送多水泥混合物进料，诸如在容纳套筒进料内从打印基础(的顶部)泵送。
作为选择或任选地，采用任选的“鼓风机”(未示出)的现场基础打印设备同时提供快速填充，诸如将不同的混合物泵送到基础的滑模打印柔性加强外部容纳“套筒”的底部和侧面，并且任选地可以预吹胀基础/墩基加强的外部容纳“套筒”就地浇筑留在原位的结构加强和封装成形件，该成形件保持打开位置来选择性地“呼吸”以便维持所需范围内的空气压力，并且比现有技术明显更快，特别是在浇筑具有箱形梁、墩基、特别地具有交错水平等的大型复杂曲线加强基础时。
例如，如果在靠近长或高应力墙壁和/或屋顶的支撑点(应力区域)处存在超过其剪切强度的风险，那么互锁墙壁的端部部分可以使用混凝土混合物或更高强度等级的混合物进行滑模打印(浇筑)，或者例如通过用内部加强网格和纤维加强混凝土的组合来加强受支撑的基础或箱形梁部分，由此基础和墙壁的剪切强度增加，因此使得有可能将承载强度增加到为每个单独结构地基指定的值。如果基础安装在易变形钢梁上，那么基础的剪切强度也可能成为限制因素，由此由于基础的横向弯曲引起的附加应力降低基础的剪切承载能力，从而对基础端部部分的额外加强增强可以赋予基础额外的结构强度，使得基础可以承受施加在其上的载荷。
根据应用，在基础端部部分处这样使用较高强度和纤维加强混凝土混合物可以在基础的支撑承载区域消除对常规铁、加强条、杆、缆索的需要，没有创新的滑模打印技术的可能性在基本上不降低现有技术中当前的基础浇筑大规模生产的成本效率的情况下几乎不可能实现。根据本发明的创造性滑模打印技术增加加强基础应用的范围，并且因此提供加强混凝土结构和部件的整个制造业的先前不可获得的优点。
本发明的方法和设备以相同或不同的配置准确地打印单个到多个基础。
本发明的方法和设备的另一个优点在于它适用于预先存在的滑模打印机。
在其他特定实施例中包括本发明的方法和设备包括滑模打印挤出方法和设备，该方法和设备适用于具有显著抗震性与可提高的可持续性和能量效率的可持续低收入住房的大规模商业混凝土建筑，这在许多应用中消除对安装常规的钢筋的需要，这是本发明的目的。
该方法和设备可以包括建造具有用于可凝固(可固化)材料的加强网格/网的各种加强混凝土结构，诸如但不限于根据需要诸如在结构的墙壁、地板和/或天花板内建造或结合内置地面空气输送(接地管)。这是本发明的目的。
在本发明的方法和设备中或者通过滑模打印挤出技术来制造纤维加强混凝土产品，披露了滑模打印机，该滑模打印机的进料斗被分隔成至少两个混合物隔室并且配备有控制门，该控制门被适配成根据需要交替地覆盖四个(或更多个)混合物进料隔室中任一个的侧部或底部排放开口。例如，在这个系统中，进料斗的一个隔室包含混凝土混合物，同时隔室可以填充有纤维加强的水泥混合物。以这种方式，可以控制进料斗排放开口的控制门，以便调节不同混凝土混合物的进料比，从而获得所需类型的打印最终产品。例如，这个建筑设备的许多功能之一是在最终打印的“砖块”产品的截面中提供水泥混合物和纤维加强件的非均匀分布。
本发明提供先前不可获得的新型滑模“打印”方法，并且包括能够在现场滑模“砖块”打印运行过程中连续改变混凝土混合物的等级的设备，从而使得可能打印加强和封装的混凝土“砖块”，这些砖块在其不同的层和/或部分中具有优化等级的混凝土混合物。在一个方法方面，根据本发明，在打印砖块的纵向方向上在砖块的给定截面处均匀地或者根据需要不均匀地滑模打印所选择的混凝土混合物等级。
混合物计量
本文所述任何类型的水泥建筑材料可以输送到本发明的自动化建筑系统现场挤出模制滑模打印喷嘴或者来自任何合适的材料输送系统。建筑材料(混合物)输送系统根据需要可以包括一个或多个建筑材料储存罐、一个或多个泵、一个或多个混合物振动和压力和/或流量调节器(未示出)、一个或多个混合器、或者任何合适的组合。水泥(混合物)建筑材料输送系统还可以包括一个或多个贯通元件，诸如软管和管元件。
本披露内容呈现用于混合物计量装置的若干示例性实施例，其中的一些还具有可调节的泵送能力。由这些实施例提供的优点在于它们采用最少数量的运动部件，并且没有明确地使用在其他计量装置和泵中常见的单向阀，单向阀易于堵塞和冻结。这些特征使得本发明的建筑装置特别适用于输送具有中空和/或固体骨料的低坍落度水泥流体和浆料(例如，诸如包含浮石、铁渣、碎珊瑚、混凝土纤维和其他添加剂以及各种加强连续线圈/金属圈部件)。
在其他实施例中，可以采用不同数量的计量装置(仅包括一个或多个)；此外，可以采用任何合适的计量装置。
监控
本发明包括捕获的图像可以用于监控和控制混合物流速，这可能是出于各种原因而需要的，具体取决于应用。
在根据本发明的方法方面中，优选地从打印头的上方或旁边和/或在混凝土混合站之后现场计量所需等级的混凝土混合物，其中在将混合物泵送到进料斗中进入打印机中之前准备待滑模打印(浇筑)的混凝土混合物，以输送预定量的所需等级的混凝土混合物。不同等级的混凝土混合物的正确量可以基于以下项来计算：按逐层方法方面定位和就地打印的封装混凝土“砖块”体积的截面，以及将在其上滑模打印所需等级的混凝土混合物的先前互锁上的预定长度。
任选地，当以更快的速度进行滑模打印时，混凝土混合物批次从混凝土混合站到供给自动化建筑设备的进料斗的输送借助于优选地位于本发明的自动化打印机旁边的可移动机械来进行，使得混凝土混合物批次可以容易且快速地从混凝土混合站转移到滑模打印机械。在方法方面中凭借这样收集的数据，只要已知滑模打印机的位置和行进速度加上其与混凝土混合站的距离，就可以确保有足够时间预留以在正确的时刻输送混凝土混合物批次。
传感器/控制器
控制器是连接至本发明的机械化和/或机器人设备(自动化建筑系统)的处理单元，以用于现场的机械化或机器人部件的自动化操作(未示出)，诸如提供系统联网、动态用户控制以及其他程序和/或教导。
本发明的机械化和/或机器人设备或系统优选地包括位置控制器系统，该位置控制器系统准确地控制自动化加强混凝土建筑设备的位置和移动，包括优选地与任选的自动化同步滑模打印墙壁轮支撑和导向(墙壁滚轮)系统结合的支撑和操作平台以及滑模打印组件的位置和移动。
现场传感器根据需要中继关于优选机器人建筑系统轴线位置的信息，包括末端执行器附接取向运动和周围工作环境。
位置控制器可以包括感测自动化混凝土滑模打印设备的位置的位置传感器，以及响应于位置传感器的输出而实时地将自动化建筑系统滑模打印组件可控制地移动到期望位置的致动器。位置传感器可以是机械和/或激光或声学测距仪，但是本文可以包括本领域已知的任何其他位置和运动检测装置。例如，安装在建筑现场处所安装的可移动固定杆上的三个或更多个反射器可以根据需要为激光或声学测距仪提供固定参考点。
激光和/或光学测距仪(也称为激光跟踪器)(未示出)可以是可以通过向物体发出光或声音并且分析从物体反射或散射的光或声音来准确地测量到三维空间中的物体的距离的任何已知装置。可以通过测量光或声音到达物体并返回的时间来计算和确定到物体的范围。作为选择，激光测距仪可以包括：1)发射器(未示出)，该发射器产生激光并且将激光朝向反射器(未示出)发送；2)接收器(未示出)，该接收器被配置成用于在参考点处接收从回射器反向散射的发射光；3)光电检测器(未示出)，该光电检测器被配置成用于检测由接收器接收的光的强度；以及数据采集系统(未示出)，该数据采集系统通过进行飞行时间测量，即通过测量光到达物体和返回所需的时间来有效地准确计算到物体的距离。
在某些实施例中，可以将三维定位信息发送回伺服控制器(未示出)并且在一个或多个可调谐动态反馈回路中使用，以便最大化自动化建筑系统的所获得的三维定位和运动数据的准确性。自动化建筑系统的打印喷嘴组件本身可以通过XYZ/ABC定位系统周围移动，从而向自动化建筑系统的滑模打印机的喷嘴头提供约2到8个自由度。
材料进给系统优选地可移除地联接至自动化建筑系统的滑模打印设备的开头，该材料进给系统被配置成用于将各种水泥混合材料泵送(进给)到自动化建筑系统的滑模打印喷嘴组件。混合材料进给系统优选地包括贮存器(容器)，该贮存器被配置成用于储存各种混合物材料，以及铰接进料软管或管，该软管被配置成用于将储存在容器中的混合物材料进给到自动化建筑系统的滑模打印设备。混合物材料可以通过基于地面的软管或铰接输送臂以预混合形式来泵送，诸如从常规的混凝土混合物输送泵送系统(参考图8)泵送。在后一种情况下，自动化铰接输送臂根据需要可以是主动的或被动的或者任何组合，在这种情况下，它可以适当地可移除地附接至滑模打印设备，即，输送系统与滑模打印设间的连接构件。在这种配置中，自动化泵送系统输送一部分必要的原动力以便移动滑模打印系统。然而，在这种情况下，由于可能高质量的材料混合物进给系统的惯性，可能会施加全部过大的反向力。
作为选择或任选地，本发明的材料混合物进给系统可以具有其自己的主动运动控制(驱动机构)，诸如可由操纵杆(未示出)控制。在自动化加强混凝土建筑系统的这个实施例中，机械化和/或机器人建筑系统可以与远程操纵杆主动通信，并且材料混合物进给系统可以跟随自动化机器人系统。在这个主从控制设置中，滑模打印材料输送臂不应当刚性连接至自动化机器人系统，因为定位所涉及的延迟和不精确将需要自动化机器人系统与材料输送臂之间的灵活连接，以便补偿定位滞后和错误(可调谐动态响应)。
本发明包括机械化和/或自动化机器人加强混凝土建筑系统，该系统包括可以容易在现场操作的若干可运输的自动化建筑系统支撑和引导设备。
本发明的滑模打印系统组件由至少两个侧构件支撑，这些侧构件可滑动地安装在一对导轨上、可移动地(可滑动地)联接至机械化和机器人自动化建筑设备的安装导轨或梁上、优选地被配置成用于通过一个或多个滑模打印出口来模制和滑模打印长“砖块”并且挤出封装的压实和模制的水泥材料，并且具有位置控制器系统，并且其中位置控制器系统包括位置或传感器，该传感器被配置成用于感测滑模打印喷嘴组件相对于表面上的多个三维位置的位置，以及致动器，该致动器被配置成用于响应于位置传感器的输出而可控制地将本发明的滑模“砖块”打印组件移动到期望位置。
作为选择或任选地，本发明的自动化建筑系统可以包括两个或更多个多功能机器人臂，这些机器人臂优选地具有内部气动传感器和调节器传感器，诸如但不限于编码器、温度传感器、安全传感器、湿度传感器、诸如视频、视觉跟踪、感应或触摸等。
在其他特定实施例中，当从任选的龙门架或触觉操作平台感测操作时，在自动化机械臂和/或机器人回路中存在人机界面。作为选择，控制件可以由单个操作员操作，从而远程控制自动化系统机械化或机器人臂的移动，参考图8。作为实例，通过手持计算机和/或控制器，诸如X-BoxTM或PlaystationTM控制器或其他操纵杆式控制器(未示出)来操作。
自动化建筑系统优选地由单个操作员现场操作，或者任选地由一对操作员操作，并且任选地没有操作员(完全计算机控制)。
作为选择或任选地，本发明可以通过参考具有输入和定位传感器的微缩模型来操作，诸如使用计算机来创建草图和模具。
作为选择或任选地，本发明可以包括到马达中的微控制器的内部存储器的缆索或者监视开关的状态。应当注意，一些机械化和/或机器人臂可以具有反馈传感器(诸如触摸)，以用于根据需要移动、定位和/或锁定“砖块”联结部等。
本发明的自动化建筑系统可以采用三至七轴多功能机器人臂。
在特定实施例中包括现场滑模打印设备和方法，以用于从一个或多个输送喷嘴、以可调节的向上和/或向下方式(未示出)、根据需要从输入或任何角度或衍生角度、采用最高达6个轴或根据需要来模制和打印“砖块”。
作为选择或变型，本发明包括具有连接特征的单独砖块区段，该连接特征将以大致竖直安排打印和/或以大致水平安排打印的角度相关边缘或面上的键槽互锁，从而根据需要具有纤维加强的滑模打印竖直和水平“砖块”构件。
作为本发明的另一选择或另一变型，应当注意，各种可调节(可伸缩)自动化延伸臂构件在其调节位置上自锁定，以便避免滑模打印头的调节位置的变形。机械化可调节铰链可以借助于螺栓(未示出)锁定。当需要时，本发明的自动化滑模打印机可以任选地包括滑模打印“砖块”(逐层)结构的整体尺寸的向上变窄或向上扩张。另外，应当理解，给定的封装式滑模打印“砖块”结构可以根据需要在其宽度或高度的一部分上渐缩，并且在其宽度或高度的另一部分上变宽。当达到滑模打印头直径的膨胀或收缩极限时，在这种情况下，对应添加或移除滑模打印机构件将根据需要允许建造的结构继续发散或会聚。
本发明包括各种不同的自动化建筑系统变型，这些变型具有独立和不同的操作特性，以便提供先前不可获得的加强混凝土结构多样性和多功能性，特别是在现场实时地提供。
图30展示了许多可能的自动化机器人和/或机械化配置中的4个。
作为选择或任选地，本发明包括采用提升机构，该提升机构进一步包括具有单独伺服控制或根据需要的3个或更多个伸缩液压缸(未示出)。
因此，显而易见的是，本发明提供特别有利的加强混凝土滑模打印建筑系统，该系统能够具有先前未知的速度和多功能性。本发明的现场可调节和可重新配置的机械化臂具有与迄今为止安全可能相比尺寸大得多的加强混凝土结构的更简单、更准确建造，而整个系统允许现场滑模打印先前采用现有技术滑模技术在经济上不可能的新材料和结构配置。
作为选择或任选地，本发明将本发明的自动化建筑系统设备的可拆卸安装和建造操作结合到常规的龙门架机器人设备上。
机器人
本发明包括各种机械化和机器人配置、变型和系统。
许多可能的机器人配置中的一种可以从以下各项获得，诸如但不限于位于中国(大陆)河南省郑州市郑东新区永平南路和康平西路3号楼1单元10楼1006室的郑州万国进出口有限公司(Zhengzhou Wantuo Import and Export Co.,LTD.)，网站zzwanto.en.alibaba.com。
许多可能的机器人配置中的一种可以从以下各项获得，诸如但不限于位于中国(大陆)广东省东莞市大岭山镇大塘朗村兴园路金雄大科技园建筑D的1楼的东莞市昌利来机器人技术有限公司(Donggguan Changlilai Robot Technology Co.,LTD.)，网站http://en.cllrobot.com。
许多可能的机器人配置中的一种可以从以下各项获得，诸如但不限于位于中国(大陆)的江西省南昌市青山湖区长新路188号的南昌IKV机器人有限公司(Nanchang IKVRobot Co.,LTD)，网站http://www.ikvrobot.com。
许多可能的机器人配置中的一种可以从以下各项获得，诸如但不限于位于美国密歇根州绍斯菲尔德21000电报路的柯马机器人公司(Comau S.p.A)，邮编48033，网站http://www.comau.com。
在若干特定实施例中，本发明包括采用各种机械化或机器人可移除地安装的支撑和操作设备，诸如但不限于“架空式”龙门架(触觉)机器人、反向龙门架机器人、直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、球坐标机器人、极坐标型机器人、scara机器人、delta机器人、并联机器人、铰接机器人、关节臂机器人以及本文未具体提及或示出的其他机器人系统(设备)都被本发明涵盖。
诸如呈移动机器人形式的自动化建筑系统具有三种功能：它可以利用通用遥控器进行操作和驱动，该遥控器自动地感测它何时撞到障碍物，并且它自动地反向远离所述障碍物，并且任选地与其他机器人系统一起工作。粗纱机器人容易通过相对简单的编程和工作硬件来更改和扩展其动作，并且具有大量的硬件附件。
作为选择或任选地，添加红外和/或激光传感器可以根据需要实现基本物体识别或防撞特性。
作为选择或任选地，可以包括根据需要将相机可移除地安装到自动化建筑系统上，以便记录来自机器人眼睛视图的静止图像或视频。
并联机器人和步行机器人比基于轮子或轨道的机器人更复杂一个数量级，通常具有许多腿部和关节，从而产生步行机器人机器。具有导轨系统的跟踪机器人或本发明的轨道驱动机器人可以承载比脚轮机器人更重的负荷，并且更容易处理越野建筑操作，诸如在沙、泥土、砾石、草地、雪地、甚至泥地上操作。完整机器人(未示出)是具有三件一套特殊设计的轮子的全向机器人，每个轮子具有其自己的一组脚轮，以在所有方向上移动，并且非常适合于以相机为中心的操作以便横向移动或根据需要旋转就位。自动或自主机器人(未示出)、不受人控制的机器人通常是带轮的，但是也包括具有两个或更多腿(未示出)的带腿机器人、自操作机器人(未示出)，诸如一遍又一遍(重复)地完全执行同样的动作。配备有自动驾驶系统的自主机器人车辆能够在没有来自人类操作员(未示出)的输入的情况下从一个点移动到另一个点。六足机器人(步行者)通常是六腿步行机器人。
工业机器人(未示出)是可重新编程的，具有多功能操纵器，这些操纵器被设计成用于通过可变编程运动来移动材料、零件、工具或专用装置，以便执行各种任务。
移动机器人是能够在机械无约束路线(未示出)上移动的自推进且独立成套的机器人(未示出)。移动机器人可以按以下项分类：它们行进的环境，并且移动机器人通常是带轮，但是也包括具有两个或更多腿的带腿机器人(未示出)。
结合可移除地联接至该设备的滑模打印喷嘴组件，如本文所披露的机械化和/或机器人建筑系统可以包括任何合适的固定和/或可移动的机械化和/或机器人系统。如图8和图38所示，机器人系统可以在现场通过在至少两个侧构件之间延伸并由其支撑的引导和支撑梁设备或一系列梁来操作，例如可滑动地安装在一对自动化或半自动化或手动操作的导轨系统设备上。自动化滑模打印喷嘴组件可以可移除地联接(附接)至机器人的末端执行器，并且可以被配置成用于通过出口来定位和挤出材料。机械化和/或机器人系统还可以包括位置控制器，该位置控制器被配置成用于根据需要控制和定位机器人设备和可移除地附接的滑模打印喷嘴组件的三维移动。
在其他特定实施例中，包括本发明的方法和设备根据需要包括各种导轨支撑系统，如参考图8和图38。
在其他实施例中，包括移动和/或机械化机器人滑模打印混凝土建筑方法和设备任选地可以包括各种可移动机器人支撑操作基座或底座；优选地，具有从机械化或机器人支撑基座或操作底座延伸的各种铰接机械化和/或机器人臂；具有可移除地附接的打印喷嘴组件，该打印喷嘴组件附接至自动化设备的机械化和/或机器人臂的远端。
本发明的移动机械化和/或机器人混凝土建筑系统可以包括机动轮组件。
本文披露的本发明的机器人操作系统具有可重新编程的多功能操纵器，该操纵器被设计成用于在现场移动、定位和打印加强混凝土材料，并且通过可变连续和/或非连续手动和/或预编程运动来安装和移除部件、零件、工具或特殊装置，以便执行各种现场混凝土建筑任务。
例如，在特定应用中，机械化和/或机器人系统的加强混凝土建筑方法和设备由通过线性和非线性外卷或棱柱状联结部串联连接的若干连杆构成。
机械化臂
本发明涉及具有各种机械多功能臂的加强混凝土建筑方法和设备，参考图29、图30和图45，这些机械多功能臂能够在现场执行各种建筑操作，而这是移动滑模打印系统所需的。优选地，自动化建筑系统的机械臂优选地具有大约四个自由度(或运动的可能性)并且可以根据应用由两个电动马达致动，这些马达中的每个马达交替地控制对应于至少两个自由度的移动，从而提供具有对串联和并联的更多现场移动精度进行混合控制的高度可调节臂，其中由相同马达在现场控制的运动在不同的时刻进行，而由不同马达控制的运动可以同时进行，之后反过来可以根据需要支持运动。
自动化建筑臂因此能够与顺序运动一起工作，这些顺序运动最适用于优化现场滑模打印操作，特别是以便减少进行滑模打印操作所需的时间和公差，并且以便减少由正负加速度产生的应力，诸如以便允许可以减少操作时间，但是不能达到理论上将不可能的程度，因为自动化建筑系统的移动的同时发生需要位移速度和加速度，这可以用于减少各个现场建筑移动，以便臂结构可以不受到过大的应力来确保这种现场混凝土建筑性能，从而平衡如此建造的臂的重量和/或体积的复杂性。
自动化建筑系统的简述
通过进行旋转(1)和平移(2)移动，诸如XOY平面，滑模打印挤出头(A；B)沿着预设轨迹(3)行进。
电源
本发明的自动化建筑系统的动力可以根据需要来自任何合适的来源，诸如但不限于气动、电动、太阳能、燃气、柴油发动机或液压致动器、或手动操作等、或者任何组合。
(多个)驱动器
马达可以机构联接至联结部和/或直接驱动，动力源机构联接至自动化建筑系统的臂马达和/或泵等。自动化建筑系统的马达可以机构联接至联结部和/或直接驱动等。应当注意，驱动器为机械化或机器人设备提供动力源，包括臂的马达和/或泵等。
操纵杆路径跟随(控制器)
操作员控制机器人臂的打印头，并且控制器计算使主体跟随头部的路径的所需信息，诸如X-BoxTM型手持控制器或操纵杆控制器(未示出)。
联结部模式
如果需要，操作员可以独立地控制自动化建筑系统(机械系统)的各个联结部，以便根据需要微调位于三维空间或相机视野或激光/声学坐标中的位置或运动。
直角坐标型/龙门架机器人
直角坐标型机器人也称为龙门架机器人。它是固定的机器人，并且通常包含最少三个运动元件。每个运动是指单个方向上的线性运动。在龙门架机器人中，这些运动中的每一个被安排成彼此垂直并且通常标记为X、Y和Z。X和Y位于水平平面中，并且Z是竖直的。X和Y是覆盖区的宽度和长度，并且Z是覆盖区的高度。这个覆盖区的内部被称为龙门架机器人的工作范围，并且可以在这个范围内的任何地方移动物品或者对现场操作范围内的物品执行一些操作。
例如，滑模打印设备可以可移除地附接至自动化机器人系统的机械化臂。在计算机或其他控制下，可以打印整个结构或建筑物的加强混凝土基础、楼梯、墩基、墙壁和屋顶，包括若干房间。本发明的机器人建筑设备可以用于支撑和定位本发明的滑模打印挤出设备和滑模打印喷嘴组件，因为它横穿所需的滑模打印路径。定位系统也可以用于准确地定位滑模打印设备，诸如包括优选地可移除地安装在滑模打印头或机械化臂上的固定参考点和激光或声学测距仪的系统。
本发明提供各种加强混凝土建筑应用可以有利地利用本文已描述的一种或多种滑模打印组件。
移动机器人
在现场自动化机器人系统的另一个实施例中，可以使用移动自动化建筑系统。图8展示了移动机器人自动化建筑系统的一个实施例，该系统具有移动支撑和操作底座，一个或多个关节机器人臂从机器人底座延伸。移动自动化建筑系统可以采用任何合适的机械化联结部结构，并且优选地可移除地与材料储存容器和输送软管和/或管道附接。自动化滑模打印组件可以联接至远端附接端(腕部)或者任何机器人臂的末端执行器，并且可以通过可移除地附接的机器人臂而提升和定位到支撑和操作底座之上或之下的所需高度或者根据需要的任何衍生位置和运动。自动化滑模打印喷嘴组件可以因此达到或低于地平面，诸如当在沟渠中打印时、当滑模打印基础和/或墩基时等，一直到就地打印的砖块墙壁的顶部，包括屋顶。作为选择，材料进给系统可以安装在支撑和操作底座(未示出)上，并且可以被配置成用于将混合物材料进给到自动化滑模打印组件。
如果自动化机器人臂由足够刚性的结构制成，那么可能不需要在末端执行器(腕部)处进行位置感测。相反，任选地，位置传感器可以可移除地安装在自动化机器人建筑设备支撑底座上。例如，位置传感器可以是激光和/或声学跟踪器。在这种配置中，移动机器人设备在运动时不参与滑模打印建筑。一旦它到达期望的预定桩，它就可以通过本领域内的任何合适的方式进行自身锚定。随后，移动机器人建筑设备可以从滑模打印建筑的最后一点同时在前一桩处重新开始“砖块”打印建筑过程。
在建筑过程中的任何点处，建筑过程都可以快速且安全地停止和重新开始。
图8展示了用于建造滑模打印墙壁的移动机器人系统。在其直立位置中，移动机器人设备可以完成高墙壁和/或天花板的顶部的建造。参考图22和图48，作为实例，移动机器人版本可以将自身定位在房间的四个角落中的每一个处，并且在其所及范围内滑模打印(构建)砖块墙壁的层区段。根据需要，自动化移动机器人建筑系统可以返回到能量加载和材料填充位置。
作为本发明的选择或变型，根据应用，本发明可以包括使用控制单个滑模打印建筑组件的单个移动机器人，可以根据需要顺序地或同时地采用多个滑模打印组件。每个滑模打印机可以通过自动化臂或可运输的支撑基座设备与自动化机械化和/或机器人臂附接并控制，自动化机械化和/或机器人臂可移除地附接至滑模打印组件和/或可重复使用的支撑基座。此外，本发明的建筑设备可以安装在具有支撑平台的可运输可收折拖车上，参考图47，并且移动机器人方法可以具有先前不可获得的操作特征，诸如提供改进的速度并且易于运输和现场设置，包括关于所使用的基座和/或导轨和/或现场部署的移动机器人的数量的可扩展性，以及同时建造的可能性，在同时建造中多个可移动或固定的自动化基座和/或移动机器人根据需要同时或顺序地建造一个或多个结构的各个区段。
在本发明的加强混凝土建筑设备和系统的若干实施例中，自动化移动机器人系统可以配备有任选的电动轮组件(未示出)。图8、图22、图47和图48展示了移动机器人系统的实施例。移动自动化机器人系统包括联接至自动化建筑系统的滑模打印组件，参考图40，该自动化建筑系统具有机械化臂和混合物材料进给系统(包括任选的容器以及输送臂)，该混合物材料进给系统安装在电动轮组件上并且被配置成用于将各种混合材料进给到自动化滑模打印组件。自动化材料进给系统根据需要可以包括容器以及进给软管和/或管。
机器人建筑系统版本通过在例如邻近待建造的墙壁或结构的建筑现场可用的一个或多个供应站处停止来填充混合物材料进给系统的容器。机器人系统可以由任何动力源供给动力，诸如索线、电池、压缩空气、气体或柴油发电机。图8和图38中所示的配置可以非常适用于建造长墙壁。在这个实现方式中可以使用各种混合物材料，例如，可以根据需要将不同的材料用于外表面和内表面并且用于打印各种实心和空心芯结构，根据需要在墙壁的任何区段处具有相应地或不同的混合物材料。
所示的移动机器人系统可以任选地用于滑模打印“砖块”拐角。具有可拆卸附接组件的自动化滑模打印机优选地在车载计算机控制下相对于进给软管或管的竖直轴线旋转。另外，如果需要，混合物材料容器(未示出)和可移除地附接的混合物进料软管和/或管(未示出)可以旋转360度或更多。这允许有效地现场建造各种结构形状，诸如拐角。同时控制混合物材料容器和转移软管或管的旋转以及打印喷嘴取向可以用于模制和滑模打印各种“砖块”构型(参考图26)，这些砖块构型根据需要具有简单到高度复杂的几何特征。
图8和图22展示了从完成的打印“砖块”层前进到下一个“砖块”层的移动机器人系统。如图8、图22和图51所示，在特定实施例中，作为实例包括许多可能的自动化建筑系统中的一个可以转动，使得机器人系统可以在每个完成的打印“砖块”层上前进。爬升(升高)动作与混合物材料容器和滑模打印组件的360度或更多旋转相结合也可以实现具有端部的“砖块”墙壁的建造。机器人系统可以尽可能多地打印“砖块”墙壁层，并且当它非常接近打印层的末端时，它可以任选地将滑模打印机组件旋转180度，随后向后打印并沿先前打印的“砖块”层爬升，从而为先前的“砖块”混合物材料提供足够的时间来充分地硬化和固化，优选地在约一分钟至四分钟之间的范围内，具体取决于混合物温度、时间、套筒特性、坍落度、湿度、环境温度等等。
作为选择，根据应用，刚性水平支撑构件可以用于例如通过桥接它们下方的开口而促进诸如窗户开口、门开口和天花板等开口的创造性现场滑模打印。为了形成加强的窗框，当滑模打印组件横贯已指定为窗户开口的区域时，滑模打印组件的控制器可以关闭打印混合物材料到滑模打印组件中的所有出口的流动。在已围绕窗框滑模打印(挤出)墙壁的顶部之后，任选地，刚性水平构件可以横跨这些墙壁的顶部放置，以便形成窗户的头部。随后可以挤出“砖块”混合物材料的一个或多个连续滑模打印层，并且如果需要，可以将其定位在头部和周围墙壁的顶部上。类似的加强结构桥接方法可以用于建造门和其他开口。天花板可以类似地通过在跨过结构的顶壁的打印砖块内打印一系列相邻结构加强构件(条、缆索)来在现场建造，在顶壁上可以挤出水泥材料以便向结构赋予足够的强度和美学形式。
本文所述的一个或多个机器人自动化建筑系统还可以用于将这些加强结构构件放置在需要的地方，即，跨过窗户开口和门开口的顶部并且跨过墙壁结构的顶部以便建造受拉环和屋顶。
末端执行器(腕部)附接工具
作为选择，自动化建筑系统设备可以采用各种腕部附接件(末端执行器)以及可安装和可拆卸的工具，诸如但不限于油漆喷雾器、喷漆器、喷雾器(水雾化器)冷却系统、用于在干燥气候下打印的水雾器或烟雾器、刮刀、辊/印刷机或者压纹机或纹理化器、刷子、激光切割机、激光导向和测量仪、三维定位仪、水切割器、加热器(常规和激光)(熔化)、泡沫和/或海绵、冷却器、声学测量仪、振动器、蒸汽机、手持式高压混凝土喷射机、白粉分配器、喷砂机、喷丸(玻璃珠)机、高压混凝土裂缝填料、大型维斯克(wisk)、喷油器以及各种传感器，参考图29-1。
机器人臂的端部或侧面上的可移除地附接的装置可以适当地配备用于与各种附接工具兼容的操作附接件以便在一个或多个自动化臂被输送到正确位置时执行各种现场建筑任务，即，预滑模器、滑模打印机设备、抓爪、激光器、反射器、喷枪、真空装置、刷子、鼓风机、喷砂器或喷丸器(玻璃珠)、爆破辊、传感器、压花辊、视觉相机等。
建筑设备机器人臂可以采用各种附接建筑工具(设备)，诸如但不限于各种固定和可调节的滑模打印部件系统、压印设备、测量工具(诸如但不限于引导件、激光器、切割工具等)。
本发明包括具有可拆卸的附接装置的末端执行器(腕部)，该附接装置提供快速工具附接和移除，诸如但不限于枢转端部附接件(腕部)，参考图29-1。
作为选择或任选地，本发明可以包括两条轴线在现场结合以便到达平面(x，y)中的任何点，并且三条轴线是优选的以便到达三维空间(x，y，z)中的任何位置或点。另外，滚动轴线、俯仰轴线和偏航轴线是优选的，以便控制自动化机器人系统的末端执行器腕部附接件的取向。
可控制机器人臂可以在其远端处具有附接件，诸如被配置成用于将抓取期望部件并将其相对于预先和/或后挤出材料定位在准确位置内的耦合器或抓爪。
图29的A中所示的机器人臂的实施例示出了简化的通用被动机器人末端执行器配置，但是可以采用其他变型。作为选择，机器人臂还可以采用可移除地安装的加热器元件。可移除地安装在机器人臂的末端腕部处的任选抓爪能够通过下降到定位在“砖块”的接收凹槽或通道内的每个管道部件上而抓取、定位并且放置诸如管道和其他部件，参考图27的B，机器人臂的每个抓爪可以抓取该部件。作为选择，加热器元件可以断开，随后闭合以便接合待加热的区域。
本发明包括半自动化或自动化涂漆设备，诸如用于对已打印的结构的表面进行涂漆。固定到自动化建筑系统的可控机械臂的一端(或者联接至本文所述的喷嘴组件)的可移除地安装的涂漆系统可以被配置成用于根据所需规格将所需颜色可控地涂在打印“砖块”材料的表面上。涂漆机构可以是向其自动进给液体涂料的常规辊或喷射喷嘴，或者任选地，喷墨型打印头，例如用于打印大型广告牌的喷墨打印头。喷墨打印机涂漆机构可以允许在每个墙壁或表面上打印墙纸或其他所需图案。
作为选择或任选地，可以在完成所有墙壁之后执行用于定位和打印墙纸的方法、墙纸过程。在喷涂的实例中，喷射喷嘴的定位准确度可能不是至关重要的。在辊涂的实例中，借助于简单的距离或压力传感器来维持辊与墙壁表面之间的固定压力。在喷墨打印的情况下，承载喷墨涂漆机构的自动化建筑系统的机器人末端执行器可包以括精细位置感测和调节系统，例如激光或声学跟踪系统。作为选择，机器人末端执行器还可以包括传感器以便在喷墨打印头与墙壁表面之间维持相对固定的距离。对于辊涂和喷涂两者，末端执行器(腕部)可以根据需要贴合墙壁曲线、表面纹理和斜坡等中的可能变型。
同步建筑
参考图51，本发明的自动化建筑设备(工具)可以是软件和计算机在现场或非现场的控制和/或监控的，参考图8，该自动化建筑设备任选地可以提供若干固定和/或移动的混凝土建筑系统在同步加强混凝土建筑中在现场一起工作的同时建筑。
用于分布式移动三维混凝土滑模打印的概念的计算机渲染任选地具有用于结构的外部和内部加强水泥互锁砖块。例如，多个自动化机器人可以一前一后协同工作，以便采用若干自动化三维混凝土打印机以同时合作的方式同时建造，以附加地建造滑模打印的外部和内部加强混凝土砖块结构。参考图51。
单个操作员可以部署和操作自动化滑模打印设备，因此最小化人机交互，使得通过相当小的同步移动机器人自动化三维混凝土滑模打印系统在现场例行地且快速地生产加强混凝土结构。
在方法方面，本发明可以包括多个小型混凝土泵，以用于以具有单个或多个操作自动化系统的协作方式来建造滑模打印结构，从而提高加强混凝土结构的速度和可靠性。
作为选择，两个或更多个滑模打印机可以一前一后操作，参考图51。
当使用附接到单个机械臂(未示出)的多个自动化滑模打印系统来打印加强混凝土墙壁或者用同时和/或顺序地建造的多个机械臂打印时，现场操作多个滑模打印设备，诸如当建造加强混凝土墙壁、房间和/或用互锁砖块建造复杂的几乎整体结构时。参考图24。根据任何权利要求所述的方法和设备，包括将同时在现场滑模成形的内部加强网格和外部加强的容纳套筒进行组合。
根据任何权利要求所述的方法和设备，包括将内部加强网格准确地定位在滑模成形的混凝土砖块结构应力区内。
根据任何权利要求所述的方法和设备，包括加强内部网格/网加强件优选地由聚丙烯/玄武岩构成、根据需要具有各种网格/网尺寸和特性，具体取决于应用。
根据任何权利要求所述的方法和设备，包括选择使用互锁键槽作为用于下一个滑模打印砖块层的引导系统。
根据任何权利要求所述的先前不可获得的现场通用方法和设备，包括根据需要可以改变优选的现场建造顺序，具体取决于应用。
根据任何权利要求所述的方法和设备，包括销钉引导和定位设备(未示出)用于在现场滑模打印过程中准确定位内部加强网格/网。
根据任何权利要求所述的方法和设备，包括在一个或多个墙壁内现场滑模浇筑内置家具、架子、长凳、凹槽、壁龛等。
根据任何权利要求所述的方法和设备，包括作为选择或任选地，具有现场单点加强混凝土建筑的优点。
根据任何权利要求所述的方法和设备，包括滑模成形双层墙壁、屋顶，诸如在现场同时浇筑平行墙壁(未示出)。
根据任何权利要求所述的方法和设备，包括采用加强容纳套筒，该容纳套筒具有预制孔，该预制孔具有用于各种水泥混合物的调节特性，以便提供可预测的坍落度控制特性并且同时获得较少的现场收缩。
根据任何权利要求所述的方法和设备，包括现场水泥固化管理系统，诸如但不限于优化散热。
根据任何权利要求所述的外部容纳套筒方法和设备，包括内部填充有各种微加强件，诸如但不限于玄武岩纤维及其变型。
根据任何权利要求所述的外部容纳套筒方法和设备，包括内部填充以各种微加强件，诸如但不限于聚丙烯纤维及其变型。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化可互换滑模冲模模制外部织物加强的留在原位就地打印贯通式逐层砖块定位和打印方法和设备，其用于从多个柔性/可变形的滑模成形内部模具位置砖块现场打印建造全建筑规模加强互锁混凝土结构，包括：
外部织物加强的留在原位就地打印滑模，其具有键槽互锁砖块定位和逐层打印多功能自动化系统，该多功能自动化系统设置有支撑和操作底座，该支撑和操作底座在一端处联接至可移动的定位和支撑结构，并且可互换冲模或模具滑模挤出打印的互锁砖块逐层沉积打印系统可移除地联接至该可移动的操作和支撑基座结构的相反端，滑模打印喷嘴包括至少一个可互换滑模成形冲模或模具自动化操纵器，该自动化操纵器可操作以定位和打印模制挤出的互锁逐层沉积滑模打印砖块；
具有可调谐动态响应反馈测量系统，该可调谐动态响应反馈测量系统通过贯通式全建筑规模滑模可互换冲模或模具来实时地测量外部留在原位就地打印织物加强的打印砖块的三维位置，并且在建筑现场上实时地产生相应的三维位置数据，其中调整参考测量值以便获得可调谐动态响应反馈系统，包括非接触式光学测量装置，该非接触式光学测量装置具有视线位置测量系统，该视线位置测量系统位于所述自动化支撑和操作基座上或靠近其定位，以便准确地确定可移动支撑和操作基座结构的相反端上的三维位置；
并且具有可编程控制器，该可编程控制器接收全建筑规模位置数据并且基于该全建筑规模位置数据与用于该全建筑规模滑模设备打印该外部留在原位就地打印的加强砖块的存储预定位置之间的比较来产生控制数据，以在用于该全建筑规模加强结构的预定位置处定位并打印互锁砖块，该控制器控制具有若干固定和/或可移动的操作和支撑平台的自动化机器人建筑设备，以便对具有可互换全建筑规模贯通式砖块冲模或模具的滑模器的初始粗定位的方法和设备提供可调谐动态响应，并且控制至少一个操纵器以便提供对滑模打印互锁砖块的精细三维定位，其中该精细三维全建筑规模定位设备提供比该初始粗定位更精细的定位，并且其中该控制器控制该滑模打印可移动和支撑操作结构以缓慢动态响应移动和准确地定位，并且控制该至少一个机器人操纵器以快速动态响应移动，以便补偿所述留在原位就地打印的可移动支撑和操作设备的所遇到的动态效应和偏转，其中该快速可调谐动态响应比该缓慢动态响应更快。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模贯通式可互换模制和打印系统方法和设备，包括在没有外部织物加强的水泥容纳套筒的情况下现场滑模打印以及在工厂环境中滑模模制和打印。
根据任何权利要求所述的本发明的全建筑规模自动化滑模模制和打印方法和设备，包括现场全建筑规模三维逐层滑模贯通式模制具有可互换模具/冲模并且打印各种加强混凝土屋顶。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化滑模模制和打印方法或设备，包括从结构内部或者任选地从结构外部或任何组合同时(一前一后)滑模成形平行和/或非平行墙壁。
根据任何权利要求所述的具有外部柔性织物加强的容纳套筒的全建筑规模自动化三维滑模模制和逐层打印方法和设备，包括现场滑模模制和打印基础进一步包括自动地面补偿特性(自调平)。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模模制和打印方法和设备，包括在现场实时地在固定/常规移动成形件上/周围进行滑模建筑打印。
根据任何权利要求所述的结合如任何权利要求所述的具有外部织物加强的容纳套筒包装系统的可互换砖块模制/成形系统的方法和设备，其中步骤(a)包括将具有s波捕获和消除特性的多个连续重叠非接触记忆返回“线圈”、“环”地震冲击消除设备定位和固定在外部容纳套筒表面的内边缘上，以便在现场滑模成形外部加强砖块来用于建造抗震基础、墩基、墙壁和屋顶。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化滑模三维贯通式模制、挤出、打印和分配的互锁外部加强柔性织物套筒/可变形到所述可互换模具/冲模内部的方法和设备，其中自动化建筑系统和/或扫描激光器以低数据更新速率实时地测量贯通式滑模打印喷嘴的位置，并且三维全建筑规模可调谐测量系统也以高数据更新速率实时地测量可互换滑模全建筑规模冲模或模具设备的位置，以使得能够实时地校正可调谐动态响应效果和偏转，并且可以根据需要自动调整。
根据任何权利要求所述的具有贯通式可互换冲模/模具滑模逐层互锁打印方法和设备的自动化全建筑规模三维柔性留在原位就地打印的可变形就位的外部加强容纳套筒，其中滑模冲模或模具喷嘴包括至少一个可互换滑模冲模或模具，该模头或模具被安排成用于三维全建筑规模定位和贯通式打印外部织物加强的滑模打印互锁全建筑规模砖块，在其结构上的三维空间中的预定位置处具有可调谐动态响应。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维可模制留在原位就地打印的可变形到模制位置的外部加强容纳套筒贯通式可互换冲模/模具滑模逐层具有互锁打印方法和设备，其中可互换砖块滑模模具喷嘴包括第一挤出机，以便(a)在预定的全建筑规模三维位置处定位并逐层贯通打印染料或模制的滑模打印砖块；在逐层互锁沉积中定位和挤出，从而具有可调谐动态响应特性。
根据任何权利要求所述的具有可互换模具/冲模的全建筑规模柔性外部留在原位就地打印的织物加强自动化砖块定位和逐层互锁贯通可变形到内部位置的滑模冲模或模具三维打印系统方法和设备，其中当依次滑模模制和打印砖块时，采用柔性套筒/可变形到可互换模具/模头的内部位置，在所述铺设砖块和结构的同一层和水平面上定位并逐层打印在先前互锁所述铺设砖块上，该铺设砖块在其上被键槽互锁支撑并且具有可调谐动态响应。
根据任何权利要求所述的具有可互换模具/冲模的全建筑规模柔性外部留在原位就地打印的织物加强自动化砖块定位和逐层贯通可变形到内部位置的滑模冲模或模具三维打印系统方法和设备，其中当依次滑模模制和打印砖块时，采用柔性套筒/可变形到可互换模具/冲模的内部位置，在所述铺设砖块和结构的同一层和水平面上定位并逐层打印在先前的所述铺设砖块上，该铺设砖块在其上被非键槽互锁支撑并且具有可调谐动态响应。
根据任何权利要求所述的滑模打印具有外部柔性织物加强容纳套筒包装的模制的就地打印留在原位的砖块的全建筑规模自动化三维滑模模制和逐层打印方法和设备，包括：提供各种可互换模具；通过可调节的泵送力来用水泥材料填充织物加强外部水泥容纳套筒的一端；可移除地安装各种可互换砖块模制装置中的一个，使得砖块模制设备平行于流过可互换贯通模具的泵送的水泥材料和柔性外部加强水泥容纳套筒；以及泵送水泥化合物，使得水泥混合物化合物首先在砖块的外部柔性织物加强的容纳套筒装置内部流动，并且在可互换贯通冲模/模具之间可调节地将挤出砖块的表面径向向内压缩在一起，随后外部织物加强的模制砖块流过安装的贯通可互换滑模模具的相对端处的开口，以便打印模制的外部织物加强的容纳套筒互锁砖块包装。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维可互换冲模或模具滑模打印系统具有柔性/可变形就位的外部加强容纳套筒贯通可互换的模具/冲模滑模逐层互锁打印的方法和设备，其中自动化测量方法和设备包括惯性导航系统，以便以高数据更新速率实时地测量滑模贯通打印喷嘴的位置，以实时地将与可互换滑模冲模或模制挤出喷嘴在三维全建筑规模空间中的位置有关的数据提供到控制器。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印就位的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通式滑模冲模或模具三维砖块打印系统具有可互换模具/冲模的方法和设备，其中测量系统包括扫描激光器系统，以便以砖块逐层沉积方式提供与可互换染料或模制滑模建筑设备的实时位置有关的可调谐动态响应位置数据，其中测量系统使用该位置数据来准确地打印互锁逐层打印沉积位置数据。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维柔性留在原位就地打印就位的可变形就位的外部加强容纳套筒具有贯通式可互换冲模/模具滑模逐层互锁打印的方法和设备，其中控制器控制冲模或模制可互换滑模贯通式打印喷嘴到逐层互锁沉积位置，并且按具有可调谐动态响应的逐层沉积互锁顺序将滑模冲模或模具挤出的互锁键槽打印砖块放置在对应的预定三维全建筑规模位置处，其中先在现场铺设完整一层的外部织物加强冲模或模制滑模打印砖块，然后再铺设滑模打印的互锁外部加强砖块以用于下一层外部留在原位就地打印的织物加强滑模互锁砖块。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到在全建筑规模滑模冲模或模具的内部位置内的三维打印系统具有可互换模具/冲模的方法和设备，其中在根据需要施加所述可调节压缩力时，模块化自动化操纵器中的另一个滑模打印先前定位和贯通打印的外部柔性织物加强可变形到内部位置的互锁砖块。
根据任何权利要求所述的具有可缩放可互换模具/冲模方法和设备的所述滑模冲模或模具三维打印系统的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到内部位置，其中贯通滑模打印机系统进一步包括互锁砖块冲模或模制定位和承载设备，该设备贯通泵送打印的挤出冲模或模制砖块源以便定位和就地打印。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化外部柔性/可变形到内部位置的留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁三维打印系统具有可互换模具/冲模的方法和设备，其中混凝土建筑系统的自动化机器人系统进一步包括若干地面接合和支撑操作基座，机器人臂是联接到该地面接合和支撑操作基座的通用安装附接件，并且其中控制器基于控制数据来控制多功能机械化模块化臂的位置。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到滑模冲模或模具的内部位置的三维打印系统具有可互换模具/冲模的方法和设备，其中控制器控制多功能模块化机械臂的位置，以便维持滑模模具打印头的位置，该打印头在基准平面中具有可互换模具/冲模，以用于特定的预制柔性外部留在原位就地打印的织物加强互锁砖块，互锁砖块具有被打印、定位并且实时地连续或间歇地铺设的逐层沉积砖块路径。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到滑模冲模/模具的内部内的位置的三维打印系统具有可互换模具/冲模的方法和设备，其中可运输的多功能可移除地附接的具有通用安装附接件的模块化机器人支撑和操作基座结构包括由以下各项组成的组中的一项：伸缩臂(起重机)、龙门架、具有操作平台的可运输可收折拖车、导轨系统、以及轻质沙和/或水填充的可重复使用的支撑和操作基座、加强的留在原位就地浇筑的操作基座平台、临时螺旋钻支撑和操作平台、bobcat RTM或者其他类似起重机的结构。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模模制和打印方法和设备，包括竖直可收起的模块化自动化建筑系统，该自动化建筑系统运输和操作拖车平台，该拖车平台包括现场滑模打印加强混凝土建筑系统，该现场滑模打印加强混凝土建筑系统包括：
前支撑框架，该前支撑框架具有第一上平台和框架，以及后接口侧，该后接口侧附接至该第一上平台并且从该第一上平台向下突起，其中该前支撑框架在该第一上框架下方具有凹陷部，该凹陷部被适配成接收备用车轮和轮胎组件；
拖车颈部，该拖车颈部连接至该前支撑框架并从其延伸；
第一平面台面板，该第一平面台面板附接至该第一上平台和/或拖车/框架的实质部分并且覆盖该实质部分；
安装操作基座组件设备，该安装操作基座组件设备具有激光、声学、气泡、水平指示系统；
一对可调节的脚轮；
靠近后接口侧附接的脚轮；
后支撑框架，该后支撑框架具有第二上平台和框架，以及前接口侧，该前接口侧附接至该第二上平台和框架并且从该第二上平台和框架向下突起；
第二平面台面板，该第二平面台面板附接至该第二上平台的实质部分并且覆盖该实质部分；
第三可调节脚轮，该第三可调节脚轮附接至该前接口侧；以及至少一个铰链，该至少一个铰链使该后框架接口侧和该前接口侧互连；
其中该自动化建筑系统运输和操作平台拖车(系统)被适配成以展开模式配置，在该展开模式中，该后框架接口和该前框架接口彼此相邻定位，使得该前支撑框架和该后支撑框架形成一般定向的普通平板操作平台以用于支撑和操作具有360度旋转操作(现场)并且进一步在受限空间内运输的全自动化建筑滑模模制和打印系统现场提升和定位设备。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模模制和打印方法和设备，提供外部织物加强的容纳管，以用于浇筑加强混凝土就地浇筑留在原位的支撑和操作平台和基座，该支撑和操作平台和基座具有到自动化建筑系统的可拆卸附接装置，该自动化建筑系统被适配成插入并贴合现场钻孔并且随后用可硬化的混凝土填充，所述保护性加强容纳套筒包括由柔性/可变形就位的编织材料形成的主体部分，使得在移除所述螺旋钻/钻头以及封闭的下部加强管后，所述保护性加强套筒的直径略微大于所述钻孔的直径，由此当填充可硬化的水泥“混凝土”时，承受重力和压力。
在根据任何权利要求所述的用于浇筑留在原位就地浇筑就位的基座的方法和设备中，竖直细长的支撑和操作基座具有外部加强水泥容纳套筒(模具)，包括：提供竖直细长的加强水泥容纳套筒；在所述竖直细长的外部容纳套筒内浇筑加强水泥材料；以及使所述水泥浇注材料硬化以便形成所述外部支撑和操作就地浇筑留在原位的基座，改进其中所述竖直细长的保护性加强外部容纳套筒是可模制的(形状配合)柔性和无弹性细长就地浇筑留在原位的外部加强件容纳套筒，其自动地符合地面不规则部分、在其一端具有开口以用于供应所述水泥浇筑材料，所述柔性预制的加强套筒构成用于在其中仅包含所述浇筑水泥材料的装置，在现场在被容纳在挖掘孔中时，在所述浇筑件(基座)上的是所述细长自调节外部容纳套筒中的所述浇筑材料。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化滑模柔性/可变形到内部位置的外部留在原位就地打印的织物加强砖块打印定位和逐层互锁打印具有可互换模具/冲模的方法和设备，其中可运输的支撑和操作结构被适配成到达正在建造的全建筑规模三维滑模打印房间和/或结构的整个区域。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动柔性/可变形到内部位置的外部留在原位就地打印的织物加强滑模砖块定位和逐层互锁三维打印系统具有可互换模具/冲模的方法和设备，其中非接触光学视线位置测量系统选自自动化总建筑站、扫描激光器，并且自动化总建筑站和扫描激光器的组合有助于自动化建筑系统的可调谐动态响应。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到滑模冲模或模具的内部特性的三维打印系统具有可互换模具/冲模的方法和设备，其中所述方法包括：
在由水泥材料制成的三维砖块成形件的所有表面上依次层叠自固结水泥建筑材料，由此在建筑工地和/或工厂环境中生产所述打印的加强建筑部件；以及，在所述三维结构中安装所述建筑部件。
根据任何权利要求所述的自动化方法和设备，其中准备具有可互换模具的从水泥材料打印的三维织物加强的滑模砖块逐层互锁打印系统的所述步骤包括通过使用计算机控制的多任务模块化机器人臂来准备具有可调节可调谐动态响应特性的全建筑规模三维滑模打印系统。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性/可变形在可互换模具的内部位置内的三维打印具有外部留在原位就地打印的织物加强砖块滑模打印定位和逐层互锁打印的方法和设备，其中建造全建筑规模三维滑模混凝土材料的所述步骤包括：
与计算机处理器可调谐地动态响应地通信的可移动支撑基座上的材料，所述支撑和操作基座能够响应于来自所述计算机处理器的命令而移动；以及，通过使用位于与所述计算机处理器可调谐地动态响应地通信的多任务机器人臂的远端的末端执行器打印头来同时或顺序地打印结构加强的水泥材料，并且响应于来自所述计算机处理器的命令从所述支撑和操作基座协同移动，从而滑模打印具有所需三维形状的三维加强结构。
根据任何权利要求所述的具有包括方法和设备的可互换模具/冲模的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块具有定位和分层互锁贯通可变形到内部位置的滑模冲模或模具三维打印系统，其中所述同时和/或顺序地定位和互锁结构水泥材料的所述打印砖块层的所述步骤包括使用在所述多任务模块化机械臂的所述远端处的第二执行器，并且与所述支撑和操作配合，从所述三维自动化滑模同时和/或顺序地定位和打印结构水泥材料的互锁打印砖块层，从而滑模成形全建筑规模加强水泥部件。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模冲模或模具的内部三维表面就位的三维打印系统方法和设备，包括在所述顺序定位和施加可打印加强结构水泥材料的互锁打印层的所述步骤之前，制备所述自动化三维滑模的所述表面。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模冲模或模具内部的三维打印系统方法和设备，其中：
制备三维可互换滑模可模制加强水泥材料的所述步骤包括：
自动化三维打印系统机器人臂从各种可移动或固定支撑和操作平台(基座)支撑和操作，从而提供与计算机处理器通信的可调谐动态响应，所述支撑和操作平台能够响应于来自所述计算机处理器的命令而自动化移动；以及，通过使用位于多任务模块化机器人臂的远端的可互换末端执行器来同时或顺序地添加(打印)材料，所述任务模块化机器人臂与所述计算机处理器可调谐地动态响应地通信并且响应于来自所述计算机处理器的命令而与所述支撑平台协同移动，从而形成具有全建筑规模和所需形状的三维滑模打印结构；
打印和定位材料层的所述步骤包括与所述支撑和操作平台配合从所述多功能机器人系统的所述远端处的第二执行器打印和定位所述材料，所述第二执行器与所述混合物储存容器连通；并且
同时和/或顺序打印和定位结构建筑材料层的所述步骤包括通过使用所述第二执行器从所述三维滑模同时和/或顺序打印和定位结构建筑材料层。
根据任何权利要求所述的全建筑规模柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁可互换的全建筑规模冲模/模头贯通三维砖块打印系统方法和设备总体涉及用于滑模打印加强混凝土结构的可互换设备(装置)，诸如自动化建筑加强基础、墩基、墙壁、挡土墙、以及其他水平和竖直延伸的加强结构屏障，并且进一步包括屋顶。更具体地，该自动化发明涉及包括一个或多个可互换的全建筑规模滑模器的设备。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换模具/冲模内部的三维打印系统方法和设备，其中所述可互换滑模打印头位于模块化多任务机器人臂的远端。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模模制和逐层打印方法和设备，包括外部加强容纳套筒，该容纳套筒具有各种预制的通气孔大小、形状和尺寸以及根据需要缩放的构型，包含含有和加强各种现场滑模打印的水泥混合物以用于调节现场水泥混合物的固化环境，采用本发明的外部柔性织物加强水泥砖块封装特性，诸如具有各种预制的外部加强容纳套筒的通气孔，从而提供改进的均匀散热特性和各种改进的预制的蒸发控制特性、改进各种水泥粘合(固化)特性、特别是对于针对高性能以及特种结构加强混凝土互锁砖块混合物来实时地现场优化滑模打印水泥混合物环境。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模冲模或模具内部的三维打印系统方法和设备，其中所述滑模打印的自固结和/或非自固结水泥材料通过与套筒预制通气孔相结合改变/调整水泥混合物来获得充分固化状态以便在30秒至5分钟的预制设定时间内支撑下一个打印层，以便可预测地获得优化和优选的固化环境。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模模制和逐层打印方法和设备包括滑模可互换模制，从而具有现场放置和打印各种低坍落度水泥混合物，这些混合物被互锁并外部封装在织物加强的外部可模制加强容纳套筒中，使输送水泥混合物坍落度在约0至3的范围内，并且更优选的水泥混合物具有在约1.5至2.0的范围内的优选输送(打印)坍落度，并且最优选的水泥混合物输送坍落度在约0.0至约1.50之间的范围内。
根据任何权利要求所述的柔性/可变形到可互换模具/冲模的内部中的织物加强的外部水泥容纳套筒方法和设备显著缩短每个互锁砖块逐层打印层之间的水泥混合物固化速率/时间；因此，优化浇筑速率/速度、具有约60英尺每分钟的平均滑模打印浇筑速率或约1英尺每秒的滑模打印或者明显更快，具体取决于应用。
外部加强的容纳套筒方法和设备包括之间的间隔或距离，这些网格或长丝构造诸如但不限于平纹、人字形、交叉编织、斜纹、篮子、缎子、纱罗、充纱罗，其产生预制的交叉区段，包括焊接联结部并且限定预制间距和所需的通气调节孔径尺寸，该尺寸通常在约0mm至5mm之间、优选地在约.25mm至3mm之间、最优选地在约.25mm至1mm之间，或者可以根据需要进行预制和间隔，优选地由聚丙烯或生物塑料H2O、CO2或玄武岩制成，以便控制和调节混合物固化、散热、耗水以及外部加强，从而为具有滑模贯通冲模或模具形状和尺寸的三维全建筑规模滑模模制和逐层打印的互锁砖块提供所需的预制固化环境。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维互锁砖块逐层滑模贯通模制和打印系统具有外部水泥加强柔性可变形就位的柔性塑料材料的方法和设备，其中每个水泥加强条的宽度在约1mm至约4mm宽的范围内、更优选地在约1.5mm至约3.5mm宽的范围内。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维互锁砖块逐层滑模贯通模制和打印编织外部水泥加强柔性可变形就位的塑料材料的方法和设备，其中每个网格的厚度在约0.01mm至约0.20mm的范围内、更优选地在约0.02mm至约.06mm的范围内。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维互锁“砖块”逐层滑模打印外部管状水泥加强柔性/可变形到可互换的贯通模具内部的容纳套筒方法和设备由编织塑料材料构成，其中每个条的厚度在约0.01mm至约0.20mm的范围内、更优选地在约0.02mm至约.06mm的范围内。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模互锁砖块逐层打印设备和方法的特征在于，它进一步包括对于每个柔性可变形就位的外部织物加强水泥砖块容纳套筒，具有打印标签、标识、条形码、QR码、ID和/或序列号。
内部加强网格/网方法和设备包括内部加强网格或长丝之间的间距或距离，该间距或距离产生所需的调节孔，该调节孔通常在约2mm至25mm的范围内、优选地在约5mm至约20mm的范围内、最优选地在约10mm至15mm之间的范围内，或者可以根据需要预制和间隔，优选地由聚丙烯或生物塑料、H2O、CO2或玄武岩制造。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模模制和逐层打印方法和设备，包括在现场利用加强的柔性外部容纳套筒进行挤出，该外部容纳套筒根据需要进一步包含定位在应力区中的内部加强网格。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模模制和打印方法和设备，将内部加强网格/网准确地定位在预制的应力区中，以用于容纳各种水泥混合物。
根据任何权利要求所述的全建筑规模的外部柔性织物加强水泥容纳套筒方法和设备，其中加强水泥容纳套筒由具有预制长丝直径、间距和规格的薄编织塑料制成，这些预制长丝直径、间距和规格足以向所述加强水泥容纳套筒提供足够的选择性加强水泥网格和预制孔(间隔)和强度，以便提供假定和维持所述竖直延伸所需的支撑，而无需任何额外的外部支撑成形件或墙壁。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模模制和逐层打印具有外部织物加强的柔性水泥容纳套筒的方法和设备，以用于在现场实时地打印高性能混凝土混合物，从而提供各种滑模打印水泥混合物，并且具有更广泛的现场浇筑温度和湿度范围。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化外部织物加强滑模模制和打印容纳套筒方法和设备，包括具有各种封装容纳套筒材料和纹理，以便防止水泥材料和外部织物加强容纳套筒防止粘附到互换模具/冲模的内表面，从而减少现场废料，包括混凝土废料和相关联的清理。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模打印外部织物加强水泥柔性/可变形到可互换模具内部的容纳套筒方法和设备，打印/涂有视觉参考，诸如但不限于指示位置、高度、距离，包括指示管道工程、电导体、楼梯、壁炉、面板(电气接线盒)、窗户、墙壁/天花板、门口、联结部/接缝、角落、柱子等的位置的其他识别码。
如任何权利要求所述的用于在现场使用两种或更多种不同等级的加强混凝土混合物在建筑现场在滑模模制和打印过程中制造外部加强混凝土砖块的方法和设备，在该设备和方法中，将混凝土混合物送入具有限定截面的可互换滑模砖块打印挤出模具中，该砖块打印挤出模具在打印过程中逐步移动，以便向外部织物加强的水泥砖块产品赋予所需的轮廓(形状)，由此两种或更多种不同等级的混凝土混合物可以根据该方法和设备用于砖块产品浇筑，其特征在于，在外部加强砖块滑模打印过程中的预定时刻，不同砖块混凝土混合等级的批次按预定量计量到自动化滑模打印机的进料斗中。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换的滑模冲模或模具的内部的三维打印系统方法和设备，其中所述可打印的结构建筑材料包括波特兰水泥粉末、添加剂、骨料、超增塑剂、水、凝固时间促进剂、以及增稠剂。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换的滑模冲模或模具的内部位置的三维打印系统方法和设备，其中在三维砖块结构的至少一个表面上同时和/或顺序打印和定位可打印结构建筑材料的所述步骤包括：
制备以初始凝固时间为特征的湿结构混凝土材料；
在所述初始凝固时间之前，将一层所述湿结构水泥材料施加到所述全建筑规模三维滑模打印层；并且
根据需要，重复制备湿结构水泥材料以及将一层所述湿结构水泥材料施加到所述三维全建筑规模结构的所述步骤中的至少一个步骤。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模冲模或模具内部的三维结构打印系统方法和设备，其中制备湿结构建筑材料的所述步骤包括：
制备水泥混合物、骨料和任选的增稠剂的混合物；
向所述混合物添加超增塑剂溶液；
混合直至获得均匀的混合物；并且
将凝固时间促进剂分散到所述加强水泥混合物中。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模冲模或模具内部的三维打印系统方法和设备，其中制备湿结构建筑材料的所述步骤包括：
将水泥混合物、骨料、水、任选的增稠剂和超增塑剂中的至少一种引入第一混合室中，该第一混合室与进入喷嘴的第一入口流体连通；
在所述第一混合室中混合所述自固结水泥混合物、骨料、水和(如果存在的话)超增塑剂，从而产生混合物；
将包含凝固时间促进剂的溶液或分散体引入进入所述喷嘴的第二入口；
将增稠剂引入第二混合室，该第二混合室与进入所述喷嘴的第三入口流体连接；
经由所述第二入口将所述溶液或分散体引入所述喷嘴中，使得所述第一溶液至少部分地从所述喷嘴混合室雾化；
经由所述第三入口将所述增稠剂引入所述喷嘴中，使得所述增稠剂至少部分地从所述喷嘴雾化分配；经由所述第一入口将所述混合物引入所述喷嘴混合室，使得所述混合物从所述喷嘴穿过所述溶液和所述增稠剂，从而形成贯通可模制的湿结构建筑材料；
以及，在所述湿结构建筑材料的所述初始凝固时间之前，将所述可模制的湿结构建筑材料传送到所述泵喷嘴和可互换模具/冲模中。
根据任何权利要求所述的用于制备由结构加强材料制成的三维全建筑规模滑模打印砖块的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模模头或模具内部的三维打印系统方法和设备，包括：
与计算机处理器通信的具有可调节可调谐动态响应的就地浇筑或可运输的现场可移动的支撑和操作平台上的可打印加强材料，所述支撑和操作平台能够响应于来自所述计算机处理器的命令而实时地移动；并且
通过使用位于多功能机器人臂的远端的可互换末端执行器来同时和/或顺序地从所述喷嘴打印逐层打印的加强材料，所述多功能机器人臂与所述计算机处理器通信并且与具有实时调节的可调谐动态响应配合移动，其中所述支撑和操作平台响应于来自所述计算机处理器的命令，从而打印具有三维所需可模制形状的全建筑规模三维可互换滑模打印砖块。
根据任何权利要求所述的在三维可互换滑模的至少一个表面上顺序地逐层打印全建筑规模材料的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换的滑模冲模或模具的内部中的三维打印系统方法和设备，包括：
制备以具有初始固化时间为特征的湿结构建筑材料；
在所述初始固化时间之前，将所述打印的湿结构建筑材料来源供应到三维全建筑规模模具/冲模；并且
根据需要，重复制备湿加强建筑材料以及在所述三维可互换滑模模具/冲模内打印所述湿加强建筑材料的所述步骤中的至少一个步骤。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模冲模或模具内部的三维打印系统方法和设备，其中制备湿建筑加强材料的所述步骤包括：
制备自固结水泥混合物、骨料的混合物，并且向所述混合物添加超增塑剂溶液；
混合直至获得均匀的浆料；并且
将凝时固间促进剂分散体和增稠剂添加到所述自固结水泥混合物中。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模冲模或模具内部的三维打印系统方法和设备，其中制备湿结构建筑材料的所述步骤包括：
将自固结水泥混合物、骨料、水、至少一种超增塑剂引入第一混合室中，该第一混合室与进入喷嘴的第一入口流体连通；
在所述第一混合室中混合所述自固结水泥混合物、骨料、水和(如果存在的话)超增塑剂，从而产生可打印混合物；
将包含凝固时间促进剂的溶液或分散体引入进入所述喷嘴的第二入口；
将增稠剂引入第二混合室，该第二混合室与进入所述喷嘴的第三入口流体连接；
经由所述第二入口将所述溶液或分散体引入所述喷嘴中，使得所述第一溶液至少部分地在所述喷嘴混合室内雾化；经由所述第三入口将所述增稠剂引入所述喷嘴中，使得所述增稠剂至少部分地在所述喷嘴内雾化；
经由所述第一入口将所述混合物引入所述喷嘴混合室，使得所述混合物穿过所述喷嘴，从而冲模或模制湿结构建筑材料；并且
在所述湿结构建筑材料的所述优选初始凝固时间之前，将所述湿结构筑建材料传送到所述贯通喷嘴中。
根据任何权利要求所述的在三维可互换滑模的至少一个表面上顺序地逐层打印全建筑规模材料的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换的滑模冲模或模具的内部中的三维打印系统方法和设备，具有可调谐动态响应、具有计算机控制系统以用于从三维可互换的滑模冲模或模具设备建造互锁全规模打印部件，包括：
操作和支撑平台，该操作和支撑平台用于支撑和定位三维全建筑规模打印成形件，所述支撑平台被配置用于平移和/或旋转移动；
模块化多任务机器人臂，该机器人臂具有支撑和操作基座(底座)和远端，所述可移除地附接的底座被配置用于控制沿着靠近支撑和操作基座的路径的可调谐动态响应移动，所述多任务机器人臂的所述远端被配置成用于相对于所述支撑和操作基座伸展和回缩、平移和/或旋转，并且进一步被配置成用于包括可移除地附接的末端执行器，以用于滑模逐层打印互锁结构加强材料的连续层，并且具有，
计算机处理器，该计算机处理器包含指令，这些指令用于控制所述支撑和操作基座以及所述多任务模块化机器人臂的所述基座和所述远端中的每一个的移动序列，并且用于确定以及同时和/或顺序地定位和打印互锁结构加强材料层，和/或从所述三维全建筑规模滑模顺序地添加材料，以在现场模制和打印预定形状和尺寸的全建筑规模部件。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模冲模或模具内部的三维打印系统方法和设备，进一步包括导轨系统，所述底座可移除地附接至该导轨系统。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模冲模或模具内部的三维打印系统方法和设备，其中所述打印头包括至少一个可互换滑模模制打印头贯通出口，并且所述混凝土泵送装备包括：
第一混合室，该第一混合室包括与第一滑模模制打印头入口流体连接的贯通出口；
第二混合室，该第二混合室包括与第二滑模模制打印头入口流体连接的至少一个入口和出口；并且
第三混合室，该第三混合室包括与第三滑模模制打印头入口流体连接的至少一个入口和出口；
并且进一步，其中所述滑模模制打印头被配置成使得当自固结混合物材料同时通过所述第一滑模模制打印头入口以及所述第二滑模模制打印头入口和所述第三滑模模制打印中的至少一个进入所述滑模模制头时，从所述第一滑模模制打印头入口进入所述滑模模制打印头的混合物材料的至少一部分遇到从混合物材料通过其进入所述滑模模制打印头的任何其他滑模模制打印头入口进入的混合物材料。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化机械化和/或机器人三维滑模模制和逐层打印建筑方法和设备，其中单喷嘴组件或多喷嘴组件进一步包括滑模成形喷嘴位置控制器，该控制器被配置成用于相对于先前滑模成形的砖块层中的至少一个的位置和高度可控地改变挤出“砖块”形状或构型。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模冲模或模具内部的三维打印系统方法和设备，其中所述第一混合室与所述第一滑模模制打印头入口之间的所述流体连接包括可移除地连接至所述振动装置的柔性软管。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模冲模或模具内部的三维打印系统方法和设备，其中所述建造指令包括软件，该软件被配置成用于接受所述三维全建筑规模结构成形件的所需几何形状作为输入并且从所述输入来控制具有可调谐动态响应系统的所述自动化滑模模制打印系统，以便建造全建筑规模部件而无需自动化建筑系统的操作员的任何明显干预。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化外部留在原位就地打印的柔性织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模冲模或模具内部的三维打印系统方法和设备，包括具有用于制备和泵送混凝土的混凝土泵送装备，其中所述混凝土泵送装备包括：
泵送头；
第一混合室，该第一混合室包括与第一滑模模制打印头入口流体连接的出口；
第二混合室，该第二混合室包括与第二滑模模制打印头入口流体连接的至少一个入口和出口；并且
第三混合室，该第三混合室包括与第三滑模模制打印头入口流体连接的至少一个入口和出口；
并且进一步，其中所述滑模模制打印头被配置成使得当自固结混合物材料同时通过所述第一滑模模制打印头入口以及所述第二滑模模制打印头入口和所述第三滑模模制打印中的至少一个进入所述滑模模制打印头时，从所述第一滑模模制打印头入口进入所述滑模模制打印头的加强水泥材料的至少一部分遇到从混合材料通过其进入所述滑模可互换模制打印头的任何其他滑模模制打印头入口进入的材料。
根据任何权利要求所述的自动设备和方法，该设备和方法用于外部柔性和可变形到可互换滑模模具/冲模的内部位置中的外部留在原位就地打印的织物加强水泥互锁砖块上的可互换滑模模具或冲模三维全建筑规模图案，以用于建造诸如基础、墙壁和/或屋顶的加强结构，具有至少一个可互换滑模冲模或模具设置在全建筑规模贯通滑模打印设备的排出端处；
可互换滑模冲模或模具包括外周边，该外周边设置有弹性材料层或涂层。
可互换滑模冲模或模具内部尺寸和表面是预成形或预浇筑的，以便包括结构和美学上理想的全建筑规模三维滑模冲模或模具图案。
可互换滑模冲模或模具的轴线保持与滑模打印的加强基础、墩基、墙壁、门框和/或窗框和/或屋顶的暴露表面的平面平行，其中可互换滑模冲模或模具的内周边具有滑模打印的外部留在原位就地打印的外部柔性可变形到可互换滑模冲模/模具的内部位置的纤维加强砖块表面。
当半固化的水泥混凝土互锁逐层打印砖块从滑模模制打印设备挤出时，可互换滑模模具/冲模将三维图案模制到墙壁表面中、对应于冲模或模具内部的全建筑规模图案。
沿着互锁逐层打印区段使得滑模系统用可互换三维全建筑规模打印砖块冲模或模制图案来冲模或模制(压印)基础、墩基、墙壁和/或屋顶的连续形成的半固化部分。可以使用额外的冲模或模具在相对的砖块表面上以及染料或模制的滑模打印砖块的表面的顶部和底部上压印几乎任何可想到的图案。在滑模成形的混凝土砖块完全固化之后；可以施加着色、油漆或其他粘合或装饰性特征，从而根据需要进一步添加视觉兴趣和多样性。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换模具/冲模滑模冲模或模具的内部的三维打印系统方法和设备，用于将三维图案打印冲模或模制到先前通过可互换的本发明的全建筑规模滑模模制或冲模设备冲模或模制(成形)的半固化水泥“砖块”的外部留在原位就地打印的加强容纳套筒上，包括：可互换冲模或模具具有旋转轴线和外周边，所述外周边的至少一部分包括薄可变形就位的容纳套筒材料的外层，该外层具有用三维冲模或模制图案压印的面向外的图案侧；上部和下部可调节臂可旋转地附接至所述可互换压印冲模或模具的对应上端和对应下端：所述臂从容纳套筒支撑基座延伸；
所述支撑和操作基座被配置成用于可移除地联接至自动化滑模打印(机器)；
所述可互换的模块化可调节多功能机器人臂被配置成用于支撑和操作所述冲模或模具以便围绕所述轴线旋转，其中所述外周边被部分地压入到第一暴露的可变形成所需的冲模或模具形状中，该形状具有从所述滑模器挤出的半湿混凝土浆料的容纳套筒侧表面，所述冲模或模具的所述轴线保持基本平行于暴露的打印“砖块”表面；
由此所述冲模或模具的所述外周边与半湿(混凝土)浆料的第一暴露的打印容纳套筒表面之间的互锁键槽表面接合导致所述冲模或模具旋转并且利用所述三维图案的连续部分压印半湿水泥混凝土浆料的连续部分：并且相对的元件被移位以便与所述打印的“砖块”区段的所述第一暴露的容纳套筒侧表面相对的第二暴露的砖块容纳套筒侧表面接合。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化滑模打印挤出加强混凝土建筑系统方法和设备，包括：柔性织物加强套筒，该柔性织物加强套筒可变形到可互换滑模冲模/模具挤出喷嘴的内部位置；泵送元件，该泵送元件联接至滑模模制打印挤出喷嘴并且联接至加强混凝土建筑材料源，该泵送元件被配置成用于将混合物材料输送到可互换冲模或模制挤出喷嘴，以用于将水泥混合物材料挤出到冲模或模制系统中；传感器元件，该传感器元件至少部分地布置在混合物内并且包括光纤阵列，该光纤阵列被配置成用于测量从流过可互换冲模或模制元件的混合材料照射的光；成像装置，该成像装置被配置成用于基于所述测量产生多个实时图像；以及控制器，该控制器被配置成用于基于多个图像时实地准确确定加强水泥混合物流速。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模冲模或模具的内部位置的三维打印系统方法和设备，其中控制器被进一步配置成用于实时地调节自固结混合材料通过滑模模制打印元件的实际流速，以便响应于确定估计的混合物流速实时地高于和低于参考流速的中任一者而产生可调节流速。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模冲模或模具内部的三维打印系统方法和设备，包括：可定位的挤出喷嘴，该可定位的挤出喷嘴用于通过可互换的模具滑模打印设备准确地挤出自固结混凝土建筑材料；贯通泵送元件，该贯通泵送元件被配置成用于通过可互换的滑模打印挤出喷嘴输送混合物材料；其中冲模或模制元件的表面包括透明基材，使得可通过基材看到水泥混合物材料的流动；成像装置，该成像装置被配置成用于实时地捕获混合物材料流的图像；以及控制器，该控制器被配置成用于基于图像准确地测量和调整水泥混合物材料的实时流速。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模贯通模制和打印系统具有可互换模具/冲模以便逐层打印互锁砖块的方法和设备包括外部加强柔性/可变形就位的织物水泥容纳套筒，该容纳套筒改进混合物硬化特性和性能并且用于诸如但不限于：1)混合物比例；2)机械特性；3)依赖于时间的混合物变形；4)弯曲和剪切行为；5)粘合行为；6)预应力损失；7)全建筑规模元素的结构性能；8)改进晶界；9)改进电物理粘合特性；10)改进电化学键合特性。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模冲模或模具内部的三维打印系统方法和设备：
采用外部留在原位就地打印的可变形到可互换滑模打印冲模或模具的内部的加强柔性网格套筒，使得模制由外部加强的密封网格套筒的至少两个相对部分约束的外部加强砖块；
将自固结水泥材料泵入全建筑规模可互换模具或冲模腔中；并且
调节水泥材料以便部分硬化；
其中预制的通气孔控制和调节织物加强的外部网格套筒元件的至少两个相对部分中的混合物固化、散热、耗水以及外部加强，被适配成优化泵送流动通过的水泥材料的固化环境，反之亦然，使得可硬化的水泥材料的至少两个表面基本上呈现由可互换滑模模具/冲模设备的至少两个相对模制部分限定的对应冲模或模具形状。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模模具/冲模的内部的三维打印系统方法和设备，其中外部柔性留在原位就地打印的容纳套筒织物加强网格套筒包括预制的调节通气孔的规则安排，从而提供互锁逐层滑模冲模或模具模制和打印封装的砖块形状，该形状符合具有可调谐动态响应的外部留在原位就地打印的模制外部加强网格。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化织物加强砖块定位和逐层互锁三维贯通打印方法和设备，其中提供外部柔性留在原位就地打印的可变形到可互换模具/冲模网格的内部的加强结构砖块元件打印系统进一步包括在至少两个相对部分之间并且跨过可互换模制腔来贯通模制柔性外部留在原位就地打印的加强网格结构。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模模具/冲模的内部的三维打印系统方法和设备，其中外部柔性留在原位就地打印的加强网格的预制调节通气孔结构具有到可互换滑模模具/冲模打印加强砖块外部网格容纳套筒的至少两个相对表面的混合键槽互锁特性，以用于支撑处于其对应形状的外部织物加强滑模模制和打印砖块的至少两个相对表面。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模模具/冲模的内部的三维打印系统方法和设备，其中外部柔性可变形到可互换模具/冲模的内部的留在原位就地打印的织物加强网格预制调节通气孔结构在尺寸、形状、间距和构型上不同，以便控制和调节滑模模制和打印的砖块的混合物固化、散热、耗水以及外部加强。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化织物加强砖块定位和互锁逐层三维贯通打印系统具有可互换模具和冲模的方法和设备，其中外部留在原位就地打印的织物加强网格进一步包括在外部加强的柔性/可变形就位的网格结构中提供预制通气孔，以便有助于在贯通腔中积聚自固结水泥材料。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化织物加强砖块定位和逐层互锁三维贯通打印系统具有可互换模具/冲模的方法和设备，其中外部柔性可变形就位的留在原位就地打印位的织物加强网格的通气孔被限定在相邻的网格结构之间的间隙中，以便通过同时调节固化环境、加强打印砖块来优化连续互锁逐层打印层之间的粘合表面，并且通过调节和优化通过预制通气孔的封装混凝土材料的可预测和选择性突起来调节和优化互锁打印砖块层之间的粘合表面。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化织物加强砖块定位和逐层互锁三维贯通打印系统方法和设备，其中向外部留在原位就地打印的加强网格模架供应进入可互换模具中的足够的振动和水泥混合泵送压力，以便去除过量的水并获得由柔性外部可变形就位留在原位就地打印的加强网格模架元件的四个表面部分约束的混凝土材料的足够模制和压实。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模模具/冲模的内部的三维打印系统方法和设备，其中柔性外部可变形就位的留在原位就地打印的加强网格由预制的长丝材料制成(形成)，这些长丝材料被选择用于增加三维全建筑规模互锁逐层打印砖块结构的抗拉强度。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印就位的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模模具/冲模的内部的三维打印系统方法和设备，其中柔性外部可变形就位的留在原位就地打印就位的加强网格由(包括)预制的长丝区段和部件制成，这些长丝区段和部件被选择用于增加三维全建筑规模互锁逐层打印砖块结构的抗拉强度。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化外部加强柔性可变形就位网格框架容纳套筒元件方法和设备，其中外部加强网格结构中的混合物调节通气孔的编织尺寸在尺寸、间隔和/或构型方面变化，以便优化控制和调节与特定水泥混合物相关的混合物固化、散热、耗水和外部加强，该特定水泥混合物将被定制成诸如自固结混凝土、高性能混凝土、超高性能混凝土、通用混凝土、波特兰水泥、本土粘土和骨料、铁锰钙辉石、湿度调节混凝土、烟雾吸收混凝土、纤维加强混凝土、记忆返回混凝土、空气和/或气体夹带混凝土、泥土、石头、诸如碎珊瑚、浮石、铁渣、灰泥、石膏、屏蔽EMF的混凝土。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模模具/冲模的内部的三维打印系统方法和设备，其中在柔性可变形位就位留在原位就地打印的加强网格结构元件的至少两个相对部分中的预制调节通气孔的尺寸和间距例如根据适用的力和/或期望的全建筑规模三维砖块滑模可互换冲模或模具打印形状而改变。
根据需要缩放。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模模具/冲模的内部的三维打印系统方法和设备，进一步包括在网格滑模模制和打印的结构元件中插入一个或多个加强结构，以便增加全建筑规模三维加强打印砖块结构的抗拉强度。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模模具/冲模的内部的三维打印系统方法和设备，其中自固结水泥材料“穿过”可互换的滑模冲模或模制腔，其中柔性外部加强可变形就位的容纳成形件织物材料与先前的互锁逐层三维滑模模制的打印砖块逐层键槽互锁。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模模具/冲模的内部的三维打印系统方法和设备，其中在将下一个滑模模制和打印的互锁砖块层定位并直接打印在所述先前砖块层的顶部上之前，允许一个滑模互锁打印结构砖块层中的自固结水泥材料有足够的时间充分地硬化。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维柔性可变形到可互换模具/冲模的内部的外部加强容纳套筒贯通滑模逐层互锁定位和打印方法和设备，其中逐层互锁打印结构建筑材料包括由以下各项组成的组中的一项或多项：水泥混合物、泡沫和树脂。
根据任何权利要求所述的全建筑规模外部织物加强水泥容纳套筒结合滑模模制和互锁逐层打印的方法和设备，在现场实时提供对多种加强水泥混合物或不同等级的加强水泥混合物的同时和顺序外部加强水泥打印，诸如同时可互换地模制和封装并滑模打印外部加强结构混凝土、石膏以及外部隔离混凝土混合物。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维柔性可变形到可互换模具/冲模的内部的外部加强容纳套筒贯通滑模逐层互锁定位和打印方法和设备，其中在外部全建筑规模留在原位就地打印的加强网格套筒的至少两个相对部分中的一个或多个中的外部柔性可变形就位留在原位就地打印的织物网格通气孔是在自动化滑模冲模或模制混合物材料期间被预制(适应)到特定的水泥混合物，反之亦然，以便控制和调节混合物固化、散热、耗水和外部加强，并且进一步减少或消除由混凝土混合物的正常体积变化引起的随机打印砖块开裂和边缘卷曲，并且显著地限制或消除通常在外部加强砖块设置区域内的开裂发生的范围。
根据任何权利要求所述的全建筑规模柔性织物加强水泥外部容纳套筒方法和设备，在创新地滑模可互换贯通模制和打印水泥砖块的表面强度方面提供先前不可获得的改进，并且同时通过提高水泥砖块的机械性能和表面强度来改进砖块的表面粘结特性，从而进一步改进水泥容纳套筒粘合界面(晶界界面)。
根据任何权利要求所述的全建筑规模柔性织物加强的外部水泥容纳套筒方法和设备，对水泥混合物和/或砂浆选择性穿透提供准确的预制调节和控制，并且可预测地突起穿过外部加强水泥套筒的预制通气孔(长丝间隔)以便在水泥混合物溢流在外部加强长丝(孔)之间和周围硬化之前对水泥混合物溢流进行预制的准确和可预测的调节，以用于改进每层之间的互锁逐层砖块粘合，并且显著地减少或消除冷结合界面。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维柔性可变形到可互换模具/冲模的内部的外部加强容纳套筒贯通滑模模制和逐层互锁打印方法和设备，其中在可互换自动化滑模模制腔中的柔性织物加强的水泥容纳套筒材料包括提供底座表面，自固结封装水泥材料可以选择性地穿透通过该底座表面，该底座表面约束该腔。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性织物加强的外部贯通水泥容纳套筒和内部加强方法和设备，提供先前不可获得的多层各种水泥加强件，包括复合材料、纤维束、各种长丝缠绕以及其他机械加强性能的改进。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化织物加强的柔性外部水泥容纳套筒方法和设备改进滑模模制和打印系统可互换模具/冲模“进给机构”，以便提供更光滑的外部套筒加强打印砖块进给系统，该砖块进给系统在浇筑过程中减少外部容纳套筒的波纹以及潜在的粘结和撕裂，特别是在滑模打印小的准确曲线时。
根据任何权利要求所述的全建筑规模外部织物加强柔性/可变形到可互换滑模模具/冲模的内部的水泥容纳套筒的方法和设备，具有轻计量织物“材料”，该材料容易根据需要折叠、切割、拼接、缝合、装订、热封、扎线、拉链和/或胶合。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维柔性可变形到可互换模具/冲模的内部的外部加强容纳套筒贯通滑模逐层互锁模制、定位和打印方法和设备，其用于制造三维全建筑规模互锁逐层打印外部加强留在原位就地打印的打印砖块结构，包括：
可互换的全建筑规模冲模或模制腔，其由贯通外部留在原位就地打印的结构加强外部容纳网格套筒的至少两个相对部分模制/约束；
其中外部留在原位就地打印的加强网格套筒的至少两个相对部分中的预制通气孔被设定尺寸、间隔并且配置成用于特定水泥材料的特定优化的固化特性环境，该特定水泥材料旨在泵送通过可互换滑模模制腔，以用于形成封装所述水泥材料的外部织物加强的三维滑模打印的逐层互锁结构砖块结构，使得半硬化材料的至少两个表面和外部织物加强打印砖块元件的至少两个相对部分基本上呈现由可互换贯通滑模冲模或模具限定的对应形状和尺寸。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维柔性可变形到可互换模具/冲模的内部的外部加强容纳套筒贯通滑模逐层互锁模制、定位和打印方法和设备，进一步包括在外部加强网格水泥容纳套筒中提供一个或多个调节通气孔区域，以便有助于控制穿过可互换冲模或模制腔的混合物材料的固化特性。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维柔性可变形到可互换模具/冲模的内部的外部加强容纳套筒贯通滑模逐层互锁模制、定位和打印方法和设备，进一步包括在外部网格结构中的一个或多个通气孔混合物通道区域，以便有助于在通气孔预制的腔中积聚自固结混合材料。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维柔性可变形到可互换模具/冲模的内部的外部加强容纳套筒贯通滑模逐层互锁模制、定位和打印方法和设备，其中全建筑规模冲模或模制腔由通过贯通可互换冲模或模制模架元件模制的柔性可变形就位的织物加强外部容纳套筒网格的四个表面部分约束(充分/完全占据/填充)。
容纳套筒
根据任何权利要求所述的滑模成形如任何权利要求所述的具有外部织物容纳套筒包装的各种可互换砖块成形模具的全建筑规模方法和设备，其中包括泵送低坍落度浆料形式的水泥混合物化合物。
任何权利要求所述的全建筑规模方法和设备包括，打印的就地浇筑留在原位的容纳套筒更具成本效益和生态，从而留下更小的“碳足迹”，例如容纳套筒可以专门适于促进减少热冲击，并且提供更高的每质量隔离体积比，从而减少碱硅酸膨胀、热开裂、并且提高抗硫酸盐侵蚀性、并且消除过量水减少并提高抗透水性、并且提高耐久性和水泥混合物的兼容性和长期可持续性。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括在现场实时滑模打印各种互锁砖块、具有全建筑规模外部织物加强的滑模打印和成形系统，该系统具有可互换的贯通模具/冲模，并且将所需等级的混凝土混合物的模制滑模模制、打印并挤出到所制造的混凝土砖块产品的整个截面中。
如任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模砖块模制、打印和挤出具有可互换贯通模具/冲模加强混凝土建筑方法和设备，其中打印的水泥物质包含有色染料。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模模制和逐层砖块打印方法和设备包括织物加强的容纳套筒“砖块”包装，特征在于，折叠的织物加强容纳套筒的重叠部分通过由热线或小热板产生的熔化热量而密封，并且在间隙部分的粘合剂与加强的容纳套筒包装加强织物之间进一步包括借助于向容纳套筒材料施加合适的粘合剂来根据需要设置(调节)热量、具体取决于套筒的材料，以便沿着贯通模制和打印行进方向充分地穿透热阻隔层部分。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模模制和逐层打印方法或设备，包括通过被冷却的旋转辊将可调节压力施加到容纳套筒接缝的那侧，由此根据需要密封套筒的不规则性。
如任何权利要求所述，根据滑模打印外部织物加强的滑模打印成形和模制系统的任何权利要求所述的全建筑规模方法和设备具有可互换模具/冲模、具有各种柔性/可变形到模具的内部的容纳套筒，其中将模制砖块的一端固定在外部织物加强的容纳套筒上包括用胶带、胶水、热粘合剂、缝合钉或者根据需要拼接/缝合来封闭容纳套筒的端部。
根据滑模模制的任何权利要求所述的全建筑规模自动化方法和设备具有可互换模具/冲模并且逐层打印外部织物加强的模制水泥互锁砖块包装，如任何权利要求所述，其中封闭滑模模制砖块外部柔性/可变形就位的容纳套筒的端部包括将粘合剂胶水或胶带、扎线、缝合钉、拉链、针脚附接至容纳套筒上。
其中根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化滑模互锁逐层打印系统具有可互换冲模/模具并且具有柔性可变形就位的外部织物加强的容纳套筒的方法和设备的任何权利要求的组合，其中织物加强的容纳套筒由选自包括以下各项的组的热收缩材料构成：聚氟乙烯、聚烯烃、氯丁橡胶、以及特氟隆。
根据任何权利要求所述的自动化全建筑规模三维滑模互锁砖块逐层打印方法和设备，包括柔性可变形就位的外部水泥加强容纳套筒封装设备和方法，该设备和方法采用：具有成形和形成装置的各种滑模打印可重复使用的可互换砖成形模具/冲模；并且由此形成外部织物加强水泥容纳套筒封装砖块产品中的每一个。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维互锁逐层滑模打印方法和设备，其特征在于，它包括形成柔性可变形就位的外部织物加强水泥容纳套筒包装，以及在每个外部织物加强水泥容纳套筒中形成四个或更多个侧面以及两个或更多个底部折痕，这些底部折痕呈商标水泥砖块织物加强容纳套筒和两个侧缝的形式，并且将在每个外部砖块容纳套筒上显示商标、标志、条形码。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维互锁逐层滑模打印具有编织外部加强塑料材料的砖块的方法和设备，其中柔性可变形就位的套筒材料的所述加强层包括合成塑料材料。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维互锁逐层滑模打印具有编织外部柔性可变形就位的塑料材料的砖块的方法和设备，其中每个加强网格基本上在带长度的方向上成分子状定向。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维互锁逐层滑模打印编织外部水泥加强塑料材料的设备和方法，其中每个柔性可变形就位的加强网格优选地基本上在合成塑料材料的加强网格的长度方向上成分子状定向，该合成塑料材料选自由以下各项组成的组：聚丙烯、玄武岩、聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚酰胺、高密度聚乙烯、聚酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、它们的共聚物以及它们的混合物。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维互锁“砖块”逐层滑模打印外部编织水泥加强柔性可变形就位的塑料材料的方法和设备，其中所述水泥加强封装表面粘合材料包括合成塑料材料，该合成塑料材料选自由以下各项组成的组：线性低密度聚乙烯、离聚物、聚氯乙烯、乙烯醋酸乙烯酯、乙基丙基共聚物、聚乙烯共聚物、低密度聚乙烯、它们的共聚物、乙烯共聚物及其混合物。
根据任何权利要求所述的全建筑规模外部管状水泥加强套筒设备和方法由编织柔性/可变形就位的塑料加强材料构成，其中所述加强粘合材料层包括合成塑料材料。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维互锁“砖块”逐层滑模打印方法和设备用于在基本上水平的滑模水泥打印过程中使用两种或更多种不同等级的加强水泥混凝土混合物来制造外部柔性可变形就位的加强水泥混合物密封产品，在该方法和设备中，将加强混凝土混合物送入具有限定截面的预先选定的水泥滑模打印可互换模具/冲模中，该可互换模具/冲模在水泥打印过程中逐步移动，以便向混凝土产品赋予所需轮廓，由此根据该方法和设备可以在打印砖块产品中包含两种或更多种不同等级的混凝土混合物，其特征在于，在互锁逐层滑模砖块打印过程中的预定时刻，不同水泥混合等级的批次按预定量计量到进料斗并且进入滑模打印机。
在非现场工厂中，在工厂环境下用根据任何权利要求所述的柔性可变形就位的水泥外部容纳套筒的方法和设备来加强互锁“砖块”逐层滑模打印，随后运输并在现场组装。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维互锁“砖块”逐层滑模打印外部容纳套筒的方法和设备允许在任何点快速改变混凝土混合物。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维互锁“砖块”逐层滑模打印外部柔性可变形就位的加强容纳套筒的方法和设备简化了先前复杂的步骤，包括炎热天气浇筑要求，包括混凝土的生产准备、输送、放置、精加工、排水蒸发、固化以及环境保护。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维互锁“砖块”逐层滑模打印外部水泥加强柔性可变形就位的加强容纳套筒的方法和设备改进了设计可行混凝土的相关问题并且可以用于新建筑和修复。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维互锁“砖块”逐层滑模打印外部加强柔性可变形就位的水泥容纳套筒方法和设备改进了混凝土混合物设计、质量控制和规格、材料的质量保证，并且方法改进了嵌入式物品的准确性和放置、分析和设计、以及提高的强度和可维护性。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维互锁“砖块”逐层滑模可互换贯通模制和砖块打印方法和设备具有外部加强水泥容纳“套筒”，从而确保混合物试样被适当地固化以便使它们的设计更适于实际现场建设的现实。
根据任何权利要求所述的留在原位就地浇筑的外部柔性/可变形到可互换模具/冲模的内部的织物加强水泥容纳套筒方法和设备可以被制造成适合各种滑模打印用途。
根据任何权利要求所述的全建筑规模留在原位就地浇筑的外部柔性/可变形到可互换模具/冲模的内部的织物加强水泥容纳套筒方法和设备包括模制和逐层打印包含空气或气体夹带(即，氮气、氩气)的互锁砖块。
根据任何权利要求所述的全建筑规模留在原位就地浇筑的外部柔性/可变形到可互换模具/冲模的内部的织物加强水泥容纳套筒方法和设备包括被定做(定制)用于高度复杂的水泥浇筑特征，由此优化更高百分比的水泥混凝土混合物潜在性能特征：微观结构、特性和材料改进先前需要在大气控制的工厂环境中浇筑、特别是在浇筑高性能和特种混凝土混合物时的一般化质量保证，包括在建筑现场优化、加强、保护、比例、生产和输送。
根据任何权利要求所述的留在原位就地浇筑的柔性/可变形到可互换模具/冲模的内部的织物加强水泥外部容纳套筒方法和设备包括减少或消除长期浸出，诸如当滑模打印含有粉煤灰的混合物时。
根据任何权利要求所述的全建筑规模加强水泥外部柔性容纳套筒的方法和设备提高具有逐层互锁放置的加强水泥打印砖块的准确度(构造公差)。
根据任何权利要求所述的全建筑规模织物加强的柔性/可变形就位的水泥外部容纳套筒的方法和设备改进管道工程、管道、导管、电导体、光纤等的放置和准确度。
根据任何权利要求所述的全建筑规模织物加强的水泥外部柔性/可变形到可互换模具/冲模的内部的容纳套筒方法和设备具有使用各种加强微纤维和/或常规加强(加强条或杆)的选择。
根据任何权利要求所述的全建筑规模织物加强水泥外部柔性容纳套筒方法和设备降低钢结构(钢筋)的腐蚀保护的价格。
根据任何权利要求所述的全建筑规模织物加强的水泥外部柔性/可变形到可互换模具/终末的内部的容纳套筒方法和设备可以以可分配压缩筒的形式来制造并且快速可移除地安装和分配。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化外部柔性织物加强水泥容纳套筒方法和设备与几乎任何水泥混合物和掺和剂、骨料、添加剂、加强件相容。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化外部柔性织物加强水泥容纳套筒方法和设备消除气穴(虫洞)、气泡和/或空隙的形成，并且改进抗渗透性、表面和内部水泥混合物收缩、表面和内部开裂、以及互锁逐层3D滑模模制和打印砖块的表面剥落。
根据任何权利要求所述的全建筑规模柔性织物加强水泥外部容纳套筒的表面纹理(纤维)方法和设备为将要进行3D滑模可互换模制和打印的各种水泥混凝土混合物以及其他水泥和加强材料提供改进的先前不可获得的水泥粘合(粘合剂)表面积以及其他水泥粘合特性。
根据任何权利要求所述的全建筑规模柔性外部织物加强水泥容纳套筒的材料方法和设备通过将水引导远离外部加强水泥套筒的外表面而抵制在接触时的大量水渗透，包括风夹雨、雪等。
根据任何权利要求所述的全建筑规模柔性织物加强外部水泥容纳套筒可变形到贯通可互换模具/冲模的内部的方法和设备显著地扩展每个逐层滑模打印互锁加强水泥砖块层或区段的准确度、速度、变化和尺寸。
根据任何权利要求所述的滑模打印柔性织物外部加强容纳套筒砖块方法和设备增加了可互换模制的水泥砖块表面的外部加强机械特性，从而产生外部加强的互锁水泥键槽界面。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化织物加强外部加强水泥容纳套筒方法和设备改进贯通滑模模制和打印的混凝土“砖块”的表面外观；产生各种美学上吸引人的纹理和饰面，包括模仿崩坍砌块、碎石、常规的砖块和泥砖块(内角拱)风格。
根据任何权利要求所述的全建筑规模柔性织物加强外部水泥容纳套筒具有三维贯通滑模可互换砖块模制和打印系统的方法和设备提供从导轨系统路径上升到大约22度的水平和竖直滑模打印结构(浇筑)。
根据任何权利要求所述的全建筑规模柔性外部加强水泥容纳套筒方法和设备具有由不同材料、长丝、长丝缠绕、纤维取向和织物、纤维束、尺寸、孔(间隔)构成的外部加强的角撑侧面，每个外部加强水泥套筒是柔性的/可变形到可互换模具/冲模的内部，并且根据需要具有其自身独特的定制特征，具体取决于外部加强水泥砖模制和打印应用。
根据任何权利要求所述的织物加强的柔性/可变形就位的外部水泥容纳套筒的方法和设备与各种再生建筑废料、再生混凝土(铁锰钙辉石)、玻璃、纤维、钢、水泥以及各种加强水泥添加剂和掺和剂等相容。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维模制和打印系统具有外部柔性织物加强水泥容纳套筒的方法和设备允许现场实时高速同时和/或顺序进行加强水泥分层互锁滑模打印。
根据任何权利要求所述的全建筑规模的外部织物加强水泥贯通容纳套筒方法和设备允许准确计算体积打印和控制，从而改进构造公差并且简化库存和减少浪费。
根据任何权利要求所述的全建筑规模的外部织物加强水泥容纳套筒方法和设备具有预制的通风和调节孔，允许改进各种高度复杂的加强水泥混合物的加强水泥打印特性，诸如记忆返回、空气净化(烟雾吸收)、自固结混凝土和/或湿度调节水泥混合物。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模贯通模制和打印系统具有可互换模具/冲模以便逐层打印互锁砖块的方法和设备包括外部织物加强的柔性/可变形就位的水泥容纳套筒，从而控制和优化水泥混合物的预制的蒸发速率并且改进散热，从而改进蒸发控制措施，并且改进各种水泥混凝土混合物的机械特性和结构强度的性能。
任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模贯通模制和打印方法和设备可以在现场使用水泥混合物实时地滑模打印(浇筑)，这些水泥混合物被设计和配制成将结构的内部湿度控制和自我调节在约30％至60％之间的范围内、最佳地在约45％至55％之间的范围内。
根据任何权利要求所述的全建筑规模的外部柔性织物加强水泥容纳套筒的方法和设备接受各种深度颜料(彩色染料)。
根据任何权利要求所述的全建筑规模的外部织物加强水泥容纳套筒方法和设备改进水泥模制和打印挤出过程，从而使得在加强混凝土建筑过程中的任何点处实时地更快、更简单、并且更适应建筑现场。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化方法和设备，其中所述外部织物加强水泥容纳套筒在贯通可互换模具/冲模内被压缩在一起时将生产各种模制和打印砖块。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化外部柔性织物加强水泥容纳套筒的方法和设备，其特征在于，外部织物加强水泥容纳套筒的纵向边缘重叠并粘合在一起，由此形成所述外部加强水泥滑模模制和互锁并逐层打印的砖块。
根据任何权利要求所述的方法和设备，其特征在于，所述外部织物加强水泥容纳套筒粘合剂是热密封、冷密封或超声焊接。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模逐层互锁打印外部加强容纳网格模架元件(其为柔性的且可变形到可互换模具/模头的内部)的方法和设备，其中网格区域由具有外部加强网格砖块结构的特定尺寸和间距的预制通气孔限定。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维柔性可变形就位的外部加强容纳套筒贯通可互换冲模/模具滑模逐层互锁打印方法和设备，包括提供基础加强表面，混合材料可以通过该基础加强表面选择性地部分穿透，加强基础表面用于封装逐层滑模模制和打印的砖块。
根据任何权利要求所述的全建筑规模水泥容纳外部套筒的柔性织物方法和设备可以是永久的(留在原位就地打印)，或者用作临时水泥容纳套筒、可以在几天内通过阳光溶解。
根据任何权利要求所述的织物加强外部容纳套筒方法和设备包括/在约50至1200旦尼尔之间、更优选地在约100至800旦尼尔之间、最优选地在约350至700旦尼尔之间，以用于现场滑模打印尺寸最高达约10英寸乘高14英寸宽或者根据需要的优选地由聚丙烯或玄武岩加强和密封材料制成的加强砖块，具体取决于应用。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模贯通模制和打印系统具有可互换模具/冲模以便逐层打印互锁砖块的方法和设备包括外部加强柔性/可变形就位的容纳套筒，该容纳套筒控制和调节特定的水泥混合物固化和硬化特性和性能，并且用于诸如但不限于：1)混合物比例；2)机械特性；3)依赖于时间的变形；4)弯曲和剪切特性；5)粘合行为；6)预应力损失；7)全建筑规模元素的结构性能；8)改进水泥晶界特性；9)改进水泥电物理粘合特性；10)改进水泥电化学粘合特性。
根据任何权利要求所述的本发明的全建筑规模内部加强柔性网方法和设备改进混合硬化特性和性能，并且用于诸如但不限于：1)混合物比例；2)机械特性；3)依赖于时间的混合物变形；4)弯曲和剪切行为；5)粘合行为；6)预应力损失；7)全建筑规模元素的结构性能；8)改进晶界；9)改进电物理粘合特性；10)改进电化学键合特性。
通气孔
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模打印外部织物加强水泥柔性/可变形到所述贯通可互换模具/冲模的内部的加强容纳套筒方法和设备具有各种预制的调节通气孔、尺寸和构型，包括预制用于调节特定水泥混合物的含水量的外部套筒，从而提供更均匀的蒸发速率并且改进散热、促进优化的固化环境，诸如增加水泥粘合表面区域特性，特别是用于优化通用和特种混凝土混合物的互锁逐层打印(浇筑)环境。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化柔性外部留在原位就地打印的织物加强砖块定位和逐层互锁贯通可变形到可互换滑模模具冲模的内部的三维砖块打印系统方法和设备，其中具有预制交叉区段的预制外部柔性可变形就位的织物加强长丝包括焊接联结部并且限定预制的孔间距和水泥混合物调节通气孔，该通气孔的尺寸通常在约0mm至5mm之间、优选地在约.25mm至3mm之间、最优选地在约.25mm至1mm之间。
根据任何权利要求所述的柔性外部可变形就位的网格加强框架元件方法和设备，其中外部网格模架元件包括预制的混合物调节通气孔的规则安排，该通气孔的预制间距通常在约0mm至5mm之间、优选地在约.25mm至3mm之间、最优选地在约.25mm至1mm之间，以便控制和调节混合物固化、散热、耗水，并且具有改进的外部加强特性，从而为具有根据需要缩放的滑模贯通冲模或模具形状和尺寸的三维全建筑规模滑模模制和逐层打印互锁砖块系统提供期望的预制固化环境。
根据任何权利要求所述的全建筑规模三维自动化滑模模制和打印方法和设备包括，织物加强砖块具有外部封装设备，该设备包括：预制的外部织物加强容纳套筒，该容纳套筒具有预制的织物间距，从而提供所需的调节和通气孔特性来可预测地调节滑模模制砖块优化的固化特性，以便优化现场滑模打印过程。
玄武岩加强件
根据任何权利要求所述的外部织物加强的柔性容纳套筒方法和设备包括各种外部织物加强玄武岩材料，该材料具有包括平纹、人字形、交叉编织、斜纹、篮子、缎子、纱罗、充纱罗的构型，通气孔尺寸在约0mm至5mm之间、优选地在约.25mm至3mm之间、最优选地在约.25mm至1mm之间，优选地根据需要预制并间隔开以便适合特定混合物。
根据任何权利要求所述的织物加强外部柔性/可变形到可互换模具/冲模的内部的水泥容纳套筒的方法和设备由玄武岩材料(复合材料)构成，包括玄武岩材料、玄武岩纤维、纤维材料的组合、树脂、加强纤维或纤维束的变型、以及具有玄武岩织物和/或树脂加强体系的长丝缠绕，包括ThermalguardTM环氧树脂和双网树脂等，这些材料根据需要具有预制的调节通气孔。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维贯通模制和逐层打印方法和设备包括由玄武岩及其变型构成的模制和打印砖块的外部加强织物设备，外部加强水泥容纳套筒包装设备设置有粘合剂织物加强的外部涂层单元、重合单元、如本文所披露的折叠的重叠外部封装织物加强套筒，该套筒具有预制的通气孔以用于特定地调节特定水泥混合物固化特性。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维贯通模制和逐层打印方法和设备包括外部封装织物加强的水泥容纳套筒优选是外部玄武岩织物加强的容纳套筒。
全建筑规模自动化三维滑模模制和逐层打印具有外部加强的容纳套筒的加强打印砖块的方法和设备，包括将具有较低运送成本的玄武岩加强件用到建筑现场并且允许水泥浇筑混合物最高达约150摄氏度，并且提供增加封装的水泥材料的接触表面积的优点，并且进一步更容易且更快地处理和安装，这消除了长期外部加强降级以及维修和维护(更换成本)。
利用外部加强容纳套筒来全建筑规模自动化三维滑模模制和逐层打印加强砖块的方法和设备包括复合玄武岩钢筋加强件的热膨胀系数(CTE)与大多数水泥混合物非常接近，并且提供改进的抗拉强度(是钢的两倍)加强件，并且具有改进的机械强度增益，包括热稳定性、更高的耐腐蚀性，并且与各种掺和剂、骨料、树脂和环氧树脂兼容，同时提供电磁隔离体、具体地固体复合玄武岩或高级中空玄武岩加强材料。
通过将本文描述的一些或所有特征组合到任何权利要求的单个方法和设备中，可以根据各种标准或定制规格非常快速、高效、准确且利用很少人员来建造绝大多数可持续、耐用和优质的加强混凝土结构。
聚丙烯
根据任何权利要求所述的外部加强的容纳套筒方法和设备包括各种外部织物加强聚丙烯材料，该材料具有诸如但不限于平纹、人字形、交叉编织、斜纹、篮子、缎子、纱罗、充纱罗的构型，优选地孔尺寸在约1微米至50mm之间、优选地在约0mm至5mm之间、优选地在约.25mm至3mm之间、最优选地在约.25mm至1mm之间，或者可以根据需要预制并间隔开。
全建筑规模折叠柔性可变形就位的外部管状水泥容纳套筒设备和方法由根据任何权利要求所述的加强编织塑料材料构成，其中所述加强粘合材料层包括合成水泥塑料材料，该合成水泥塑料材料选自由以下各项组成的组：线性低密度聚乙烯、离聚物、聚氯乙烯、乙烯醋酸乙烯酯、乙基丙基共聚物、聚乙烯共聚物、低密度聚乙烯、它们的共聚物、乙烯共聚物及其混合物、线性低密度聚乙烯、离聚物、聚氯乙烯、乙烯醋酸乙烯酯、乙基丙基共聚物、聚乙烯共聚物、低密度聚乙烯、它们的共聚物、乙烯共聚物聚烯烃、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚乙烯醇(水溶性)、玄武岩、粗麻布、碳或者其他杂化材料及其混合物。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维贯通模制和逐层打印方法和设备包括柔性外部封装织物加强的套筒优选是聚丙烯织物加强的容纳套筒。
如任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模现场实时地模制和打印具有外部柔性织物加强的水泥容纳套筒包装的可互换模制水泥砖块的方法和设备，其中该材料包括聚丙烯加强织物材料。
内部加强件
根据任何权利要求所述的全建筑规模内部加强网方法和设备包括各种外部织物加强玄武岩材料，该材料具有诸如但不限于平纹、人字形、交叉编织、斜纹、篮子、缎子、纱罗、充纱罗的构型，优选地预制的调节和容纳通气孔尺寸在约2mm至25mm之间、优选地在约5mm至约20mm之间、最优选地在约10mm至15mm之间，或者可以根据需要预制并间隔开。
根据任何权利要求所述的全建筑规模内部加强网方法和设备包括各种外部织物加强聚丙烯材料，该材料具有诸如但不限于平纹、人字形、交叉编织、斜纹、篮子、缎子、纱罗、充纱罗的构型，优选地预制的调节和容纳通气孔尺寸在约2mm至25mm之间、优选地在约5mm至约20mm之间、最优选地在约10mm至15mm之间，或者可以根据需要预制并间隔。
温度指示套筒
根据任何权利要求所述的留在原位就地浇筑的柔性/可变形到可互换冲模/模具的内部的织物加强的水泥容纳套筒方法和设备包括用变色染料浸渍套筒材料，由此实时地指示水泥混合物临界固化/浇筑现场温度以及实时固化速率，如通过染料的颜色变化来指示，诸如根据混合物从热(红色)变化成冷却(绿色)，以便指示临界蒸发和散热率，并且优化水泥混合物的固化均匀性(更均匀的散热)，从而进一步改进现场水泥混合物的浇筑规范来优化加强水泥混凝土建筑。
网格/网制造
根据任何权利要求所述的全建筑规模外部柔性织物加强的水泥容纳套筒方法或设备包括管状(优选)构型，诸如单个折叠和重叠的加强容纳套筒。
根据任何权利要求所述的全建筑规模外部柔性织物加强的水泥容纳套筒方法或设备包括管状(优选)结构，诸如两个容纳套筒折叠在一起并且重叠和固定在一起。
作为选择或任选地，根据任何权利要求的方法或设备，其两个层可以借助于编织而部分地紧密连接或者与距离间隔的加强纤维连接或者任何组合，使得各种形状的织物水泥容纳“套筒”可以通过简单且经济的工作方法和设备来制造，几乎不需要或完全不需要任何拼接、焊接或粘合操作。通过编织和涂覆技术预先确定水泥加强容纳“套筒”的最终形状。
加强线圈环
根据任何权利要求所述的全建筑规模内部定位的“线圈”“环”加强方法和设备优选地由镍钛合金(记忆合金)、镍和钛金属合金构成，其中两种元素以大约相等的原子百分比存在，例如，镍钛诺55、镍钛诺60。
线圈加强件
根据任何权利要求所述的方法和设备包括许多可能的自动化地震加强混凝土结构系统配置，以用于在现场建造各种地上和地下的地震加强混凝土基础结构，这些结构具有重叠的加强记忆返回非接触“线圈”、“环”、预制的间隔开的隔离器、受拉环、立管墙壁和/或墩基和箱形梁。
观察窗
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维互锁“砖块”逐层滑模模制和打印方法和设备包括外部织物加强容纳套筒，该容纳套筒具有透明或半透明的编织透视观察窗区段，该观察窗区段优选地具有合适的透视特性，从而根据需要使得能够快速直观地验证打印混合物的颜料混合、空隙、气穴、骨料尺寸和均匀性。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维互锁“砖块”逐层滑模模制和打印方法和设备包括外部织物加强容纳套筒，该容纳套筒是完全透明或半透明的、优选地具有合适的透视特性，从而根据需要使得能够快速直观地验证打印混合物的颜料混合、空隙、气穴、骨料尺寸和均匀性。
进料斗/泵
任何权利要求所述的方法和设备，其特征在于，测量进料斗中剩余的水泥混合物的量，并且基于测量结果来控制水泥混合物的输送。
任何权利要求所述的方法和设备，其特征在于，测量滑模砖块浇筑中覆盖的距离，并且基于测量结果来控制所述水泥混合物的输送。
振动
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模模制和逐层打印方法和设备包括，本发明的滑模成形方法和设备滑模打印可拆卸附接的装置会特别地在用于所述混凝土材料的贯通软管、管、螺旋钻和料斗中产生振动速率，该振动速率在每分钟约500至4,000个脉冲、更优选地在每分钟约1,200至2,200个脉冲之间的可调节范围内，以便保持“混合物”在可泵送的半流体状态下压实并且维持从料斗通过滑模模制和打印机并离开滑模的贯通进给，其中具有改进的可靠性和更低的功耗，具体取决于混合物泵送距离高度以及位置和体积。
砖块
任何权利要求所述的方法和设备，其中现场自动化建筑系统关节机械化和/或机器人臂被配置成用于将打印砖块的出口引导成在滑模打印机方法和设备被通过自动化关节机械化或机器人臂而互锁定位的每个高度处平行或高于所述高度，由此使外部加强水泥砖块材料在每个高度处与滑模打印机平行地挤出和互锁。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括，其中所述水泥滑模模制的外部织物加强打印砖块产品在现场复制内角拱砖块、碎石、坍落块结构的外观。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括，其中所述水泥滑模模制的外部织物加强砖块产品现场滑模打印就地浇筑的家具、搁架。
模具
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动外部留在原位就地打印的织物加强滑模打印砖块定位和逐层互锁打印系统采用全建筑规模可互换冲模/模具的方法和设备，其中当将可调节泵送力施加到可互换滑模模制打印砖块时，使外部柔性织物加强的容纳套筒可变形到可互换模具的三维内表面中，随后以逐层互锁键槽沉积方式定位和打印，以便在可互换的贯通冲模/模具之间可调节地压缩挤出砖块的表面。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维柔性可变形就位的外部加强容纳套筒贯通可互换冲模/模具滑模逐层互锁打印方法和设备，其中滑模模制和打印系统包括将自固结水泥材料泵送到模制的柔性可变形就位的外部织物加强的密封成形件中，该自固结水泥材料同时穿过可互换的冲模或模制腔，以便打印外部加强的互锁打印砖块层的所需形状和尺寸。
根据任何权利要求所述的具有快速可互换模具/冲模的全建筑规模自动化三维外部柔性可变形就位的加强容纳套筒贯通滑模打印方法和设备，其中逐层互锁打印的混凝土砖块基础表面被提供具有在其上制造滑模结构的键槽互锁表面。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模模制和打印方法和设备具有同步滑模砖块模制、打印和挤出方式输送和放置(打印)装置，从而沿着泵送的水泥混合物进给路径来进给缠绕的外部织物加强的容纳套筒包装材料；共同收集装置；外部容纳套筒水泥混合物进给装置并且具有位于滑模可互换模具/冲模设备下游的现场滑模放置装置，该放置装置具有封闭织物加强砖块外部容纳套筒密封材料的外部封闭装置、具有用于水泥混合进给砖块成形和模制设备的装置，该装置提供外部织物加强的容纳套筒材料。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维滑模模制和打印方法和设备包括将外部织物加强水泥容纳套筒进给到滑模打印机设备内，该设备预先插入各种可能的可互换模具/冲模中的一个；以及将各种水泥混合物泵送到具有可互换模具的滑模打印机中，使得它首先在外部织物加强的容纳套筒内流动，以便同时由可互换模制装置模制，并且随后在现场以逐层放置沉积(打印)所述互锁砖块。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化方法和设备的特征在于，在建筑工地上滑模打印具有外部加强容纳套筒系统的织物加强模制砖块，包括：
具有各种可互换滑模模具构型，织物加强的容纳套筒封装各种可互换滑模模制砖块，外部织物加强的容纳套筒在模制砖块的表面上、具有玄武岩加强织物材料；
用聚丙烯加强织物材料将外部织物加强砖块容纳套筒封装在打印砖块的表面上。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化方法和设备的特征在于，在工厂环境中滑模打印具有外部加强容纳套筒系统的织物加强模制砖块，包括：
具有各种可互换滑模模具构型、织物加强容纳套筒
封装各种可互换滑模模制砖块，外部织物加强的容纳套筒在模制砖块的表面上、具有玄武岩加强织物材料；
用聚丙烯加强织物材料将外部织物加强砖块容纳套筒封装在打印砖块的表面上。
根据任何权利要求所述的方法和设备，所述滑模模制装置到外部织物加强的容纳层/过程的表面，使得砖块滑模可互换模制设备插入到外部织物加强砖块滑模打印设备中，该打印设备封装外部织物加强砖块容纳套筒，从而进一步提供(插入)具有键槽互锁模具构型的滑模砖块，该模具设备在模具的边缘处具有入口门以用于引入水泥化合物。
现场滑模成形
根据任何权利要求所述的方法或设备，所述外部容纳套筒是滑模打印的并且从所有方向压缩在一起，从而使得加强砖块能够同时进行模制和封装过程。
根据任何权利要求所述的方法或设备，其特征在于，所述套筒型砖块包装机是砖块成形和模制包装机，并且包装机具有外部织物加强的容纳套筒，该容纳套筒具有各种可定制的特性，以便特别适合被模制和挤出的容纳套筒内的水泥混合物，使得外部包装材料缠绕在砖块周围。
根据任何权利要求所述的方法或设备，诸如长打印砖块的滑动成形和同时放置是同步的。
如任何权利要求所述，根据任何权利要求所述的具有可互换构型的滑模砖块模具的方法和设备包括外部织物加强的容纳套筒包装物。
根据任何权利要求所述的全建筑规模柔性/可变形到可互换模具/冲模的内部的外部织物加强水泥容纳套筒的方法或设备包括最初可以在一端或两端处开放的外部容纳套筒。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化三维柔性可变形到可互换模具/冲模的内部的外部加强容纳套筒贯通滑模逐层互锁打印方法和设备，该方法包括提供(可模制的)可变形就位的外部留在原位就地打印的加强网格滑模打印结构砖块，该砖块包括多个网格模架元件，以及将自固结材料泵送到外部留在原位就地打印的加强网格模架元件的对应模制腔中，从而穿过可互换模具/冲模腔并且允许材料硬化。
全建筑规模柔性/可变形到可互换模具/冲模的内部的外部织物加强水泥容纳套筒包括织物加强的外部容纳套筒，以用于自动化滑模模制和打印互锁砖块墙壁，这些墙壁优选地具有在约50至1200旦尼尔的范围内的旦尼尔、更优选地在约100至800旦尼尔的范围内、最优选地在约350至700旦尼尔的范围内，以用于直径尺寸最高达约10至15英寸或者根据需要的现场滑模打印柔性加强容纳套筒，具体取决于应用，其中柔性加强聚丙烯和玄武岩材料是优选的。
根据任何权利要求所述的全建筑规模柔性/可变形到可互换模具/冲模的内部的外部织物加强水泥容纳套筒的方法和设备包括用各种可溶解外部加强“套筒”进行滑模模制和打印。
如任何权利要求所述的滑模成形挤出加强混凝土建筑方法和设备，其中物质包括压缩气体物质，并且质量包括气泡。
如任何权利要求所述的滑模成形挤出加强混凝土建筑方法和设备，其中气体夹带物质包括压缩空气。
如任何权利要求所述的滑模成形挤出加强混凝土建筑方法和设备，其中气体夹带物质包括压缩氮气。
如任何权利要求所述的滑模成形挤出加强混凝土建筑方法和设备，其中气体夹带物质包括压缩氩气。
如任何权利要求所述的水泥加强混凝土计量方法和设备，其中泵送和计量腔室被配置成使第一混合物和第二混合物保持分离，使得它们不会混合。
如任何权利要求所述的方法和设备，其中现场滑模打印喷嘴组件包括喷嘴，该喷嘴被配置成用于通过出口挤出水泥材料，从而送入滑模设备和方法内的预制折叠“套筒”或者不同的折叠套筒中，该滑模设备和方法被配置成用于使从喷嘴组件挤出的砖块水泥封装材料滑模成形(成形)。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化计算机控制方法和设备具有激光接口系统，该系统具有半自动化混凝土滑模打印操作和/或自动滑模成形混凝土建筑操作。
根据任何权利要求所述的方法和设备，其特征在于，外部织物加强砖块容纳套筒包装机被以逐层互锁方式在现场同步进行滑模就地打印。
根据任何权利要求所述的方法和设备，其特征在于，滑模外部织物加强的容纳套筒具有砖块成形和模制和包装机，该包装机具有挤出出口装置，并且该方法进一步包括，当包括外部砖块成形和模制织物加强的容纳套筒包装机的其他设备和方法包括停止工作时，使得挤出出口装置继续工作。
根据任何权利要求所述的方法和设备，其特征在于，当挤出每个外部织物加强砖块包装材料时，使得外部织物加强包装材料被外部缠绕在位于成形和模制滑模打印机内部的砖块周围，挤出方式具有同步调换和现场放置。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括滑模打印织物外部结构加强的砖块容纳包装套筒设备和方法，其由以下部分构成：在从外部织物加强的容纳套筒分配辊进给时，在外部包装容纳织物的纵向方向上具有间断或连续的外部织物加强包装部分。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括任何权利要求的组合，其中具有同步定位装置的所述外部织物加强的滑模打印砖块至少包括安装在所述支撑和操作平台上的运动控制销装置，该支撑和操作平台可操作地具有定位和机器人构件以及第二运动控制装置。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括外部织物加强的容纳套筒，该容纳套筒具有滑模定位并且具有根据任何权利要求的安装在所述支撑和操作装置上的同步模制组装方法和设备，其包括选择性地可移动地安装在所述可旋转操作基座上的可调节滑模支撑构件，该可旋转操作基座具有支撑装置并且具有以可分配关系安装和分配在其上的外部砖块容纳套筒，所述可分配外部织物加强容纳套筒中的每个具有水泥混合物滑模打印入口和模制砖块排出端。
根据任何权利要求所述的方法和设备以及用于移动的装置，该装置选择性地移动所述滑模打印机支撑和定位设备，使得所述外部织物加强的容纳套筒的滑模入口端放置成与所述出口可操作地连通、被准确地移动到预制位置以便使得折叠的外部织物加强的容纳套筒能够在其上滑模打印。
根据任何权利要求所述的方法和设备以及用于旋转的装置，当所述一个外部容纳套筒与所述可互换模制滑模打印出口可操作地连通时，使所述一个滑模打印织物加强的外部容纳套筒围绕其纵向轴线旋转。
根据任何权利要求所述的设备和方法，其特征在于，外部砖块容纳套筒包装机是模制滑模挤出型的具有织物加强的砖块封装机，该封装机包括位于挤出出口装置上游的水泥混合物处理。
根据任何权利要求所述的设备和方法，滑模外部砖块容纳套筒包装机，该滑模打印砖块包装机包括各种不同的可重复使用的可互换砖块滑模模具、在滑模模具下游具有挤出出口装置，其中滑模步骤包括，当外部容纳套筒包装材料中的每一者封闭砖块模具时，位于滑模设备的内部。
如任何权利要求所述的设备和方法，其中提供用于准确地使所述引导和支撑滑模装置构件在其移动的各种同步位置移动的装置。
如任何权利要求所述的滑模打印机方法和设备，进一步包括具有竖直轴线的枢轴安装装置，以用于将具有可旋转的支撑底座安装件的所述操作平台可移除地附接到所述机械化自动化建筑系统，使得所述定位支撑平台(基座)具有安装件以用于相对于自动化建筑系统的机械化构件和附接的末端执行器滑模打印两者进行枢转。
如任何权利要求所述的滑模打印机方法和设备，包括用于将滑模打印设备和方法的相邻一端固定到可移除地附接的滑模打印机的装置，其中所述可移除地固定的装置允许所述滑模打印机沿着所述被定位的打印“砖块”的层移动，进一步包括机械地枢转到所述横向构件以便围绕水平轴线转动。
如任何权利要求所述的滑模打印机方法和设备，进一步包括具有水平轴线的枢轴安装装置，以用于将所述滑模安装件可移除地附接至所述自动化机械化框架上，使得所述机械安装件相对于横向机械化框架和滑模打印系统两者枢转。
根据任何权利要求所述的应用于滑模打印机的原动力方法或设备将自动地作出微滑模打印调整，以便通过对应于输送的水泥混合物泵的波动泵送周期和速度而根据需要产生对无波纹加强打印砖块的平滑连续和/或间断的滑模打印，从而具有定位精度和重复定位精度。
根据任何权利要求所述的现场滑模方法或设备，从内向外建造是最优选的，以便优选地从内向外滑模建造并且任选地从外向内建造或任意组合来同时建造/同步。
导轨
如任何权利要求所述的加强混凝土建筑方法和设备，其中操作平台由导轨和/或操作平台设备和方法定位和支撑，并且其中提升和定位机构被配置成用于使操作平台或基座到达期望的位置和高度。
根据任何权利要求所述的逆向机械化和/或机器人加强混凝土建筑设备和方法，包括：可滑动地骑跨在基本上可移除地附接的水平导轨系统上；可移除地附接的桥，该桥可滑动地连接至支撑平台或基底座，该支撑平台或底座具有第一可移除地附接的多功能机器人，以便允许打印喷嘴连接和附接至打印喷嘴自动化平台。
根据任何权利要求所述的机械化和/或导轨加强混凝土建筑设备和方法，包括可移除地附接的支撑底座/平台，该支撑底座/平台沿着基本上可移除地附接的水平轨道安装系统可滑动地移动并且由其引导，该水平轨道安装系统具有可移除地附接的机械化臂；导轨，该导轨可滑动地可移除地附接连接至自动化建筑系统、具有可移除地附接的机械化臂，以便允许可移除地附接的操作平台相对于滑模打印喷嘴组件水平地滑动，该滑模打印喷嘴组件可滑动地连接至可移除地附接的自动化建筑系统并且被配置成用于挤出结构加强混凝土建筑材料。
如任何权利要求所述的机械化和/或机器人加强混凝土建筑方法和设备，包括：各种可移动的协同机器人，这些机器人包括可滑动地安装在一对导轨上的至少两个侧构件并且由其支撑；自动化建筑系统滑模模制和打印组件，该滑模模制和打印组件可移动地联接至自动化机械化臂或机器人方法和设备，并且被配置成用于通过一个或多个出口模制和挤出水泥材料；以及滑模位置控制器，该滑模位置控制器被配置成用于准确地控制和定位机器人和滑模打印设备组件的移动；其中自动化建筑系统滑模模制和打印组件包括打印喷嘴组件，该打印喷嘴组件包括：第一喷嘴，该第一喷嘴被配置成用于通过第一出口挤出加强混凝土材料；第二喷嘴，该第二喷嘴被配置成用于通过第二出口挤出加强混凝土材料；第三喷嘴，该第三喷嘴被配置成用于通过第三出口挤出加强混凝土材料，第三出口位于第一出口与第二出口之间；第四喷嘴，该第四喷嘴被配置成用于通过第四出口挤出加强混凝土材料；以及第一滑模打印机设备和第二滑模打印机设备，它们被配置成用于从模具使分别从第一喷嘴和第二喷嘴或第三喷嘴挤出的加强混凝土水泥材料成形。
如任何权利要求所述的机械化和/或机器人自动化加强混凝土建筑方法和设备，进一步包括第二平台，该第二平台联接至安装、支撑和操作平台或基座，诸如作为选择或任选地，具有响应伺服设备和方法的导轨安装平台，其中定位传感器安装在支撑和操作平台上，并且其中自动化支撑和操作平台被配置成用于响应于位置传感器的输出提供可调谐动态响应而相对于轨道安装平台自适应地校正其位置。
根据任何权利要求所述的机械化和/或可移除地附接的自动化加强混凝土建筑设备和方法，包括沿着基本上水平的导轨可滑动地移动并由其引导的设备和方法：支撑桥，该支撑桥可滑动地连接至可移除地附接的支撑和操作底座以及机械化臂，以便允许沿着支撑和操作桥移动并且由其引导。
根据任何权利要求所述的全建筑规模机械化和/或机器人加强混凝土建筑方法和设备，包括：第一可移除地附接的自动化建筑系统和第二可移除地附接的自动化建筑系统，它们具有可移除地附接的机械化臂，每个机械化臂固定到移动支撑和操作底座上，从而从导轨系统沿着水平或竖直方向移动并由其引导，直到达到约22度打印；桥，该桥可滑动地连接自动化建筑系统，以便允许支撑和操作底座滑动并被配置成用于挤出加强混凝土。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化机器人滑模逐层打印加强混凝土建筑方法和设备优选地在现场实时地从滑模建造/打印的结构的内部/内操作。滑模打印过程优选地从结构内部进行。
根据任何权利要求所述的全建筑规模机械化和/或机器人加强混凝土建筑方法和设备，包括可运输方法和设备，该可运输方法和设备在建筑工地上组装、由可滑动地安装在一对导轨系统上的至少两个侧构件支撑；自动化滑模打印喷嘴组件，该自动化滑模打印喷嘴组件可移动地联接至自动化多功能机器人系统的机械化臂、被配置成用于通过可移除地附接的打印头来滑模成形并挤出各种织物加强混凝土材料、并且具有定位控制器，该定位控制器被配置成用于控制和定位自动化机器人设备、附接的滑模打印喷嘴组件；其中多功能机器人设备和方法被配置成用于搁置在表面上，并且其中位置控制器包括位置或传感器，该位置或传感器被配置成用于感测自动化现场滑模打印系统相对于多个位置的位置，并且具有致动器，该致动器被配置成用于响应于位置传感器的输出而可控制地将滑模打印喷嘴组件定位到期望位置并且具有可调谐动态响应。
根据任何权利要求所述的自动化方法和设备，其中将全建筑规模自动化三维打印设备附接到多功能机器人操作平台上并操作，该操作平台具有附接的水泥贯通滑模打印机，该滑模打印机具有带有可互换模具/冲模的容纳套筒进给系统。
墙壁
根据任何权利要求所述的全建筑规模三维滑模打印方法或设备用于在墙壁中模制和打印临时支撑拱门、临时墙壁、临时区段。
基础
如任何权利要求所述的滑模打印系统方法和设备，包括可移除附接的机械化装置，以用于将可移除地附接的滑模打印机固定在承载框架的一个边缘附近，其中所述可移除地附接的固定装置允许所述滑模打印机沿着被滑模打印(浇筑)的所述就地浇筑基础、墩基、屋顶/天花板、墙壁的层进行机械化移动，所述可移除地附接的滑模打印机进一步包括可移除地附接的机械化支架，该支架枢转到所述横向可移除地附接的机械化框架构件以便围绕水平轴线转动(旋转)，其中可移除地附接的支架的一个或多个可移除地附接的自动化机械化臂沿着邻近所述一个边缘的区域将运动施加到滑模打印机，并且支架的另一个自动化可移除地附接的机械化臂沿着邻近所述一个边缘的区域将运动施加到滑模打印机，并且运动，支架的另一臂沿着邻近另一边缘的区域将运动施加到滑模打印机。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括可移除地附接的滑模打印机设备和方法，以用于模制和打印水泥结构的加强基础、墩基、墙壁或屋顶。
根据任何权利要求所述的设备和方法包括用于支撑和可移动地定位所述可移除地附接的机械化滑模打印机的装置，其中所述可移除地附接的机械化滑模打印机支撑装置从可移除地附接的支撑和操作基座和/或可移除地附接的留在原位就地浇筑的支撑和操作底座或者移动的可定位支撑和操作底座向上突起。
根据任何权利要求所述的自动化建筑系统方法和设备，能够快速现场安装和操作到所有支撑和操作平台和设备上、实现带有通用安装附接系统的多功能机器人建筑系统的快速附接和拆卸。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括用于支撑和定位所述可移除地附接的自动化滑模打印系统的可移除地附接的装置，其中所述提升和定位装置可移除地附接(安装)在所述可移除地附接的机械化臂上，该机械化臂具有可移除地附接的滑模打印机可定位装置。
自动化建筑系统根据任何权利要求所述的全建筑规模方法和设备用于现场织物加强砖块模制和包封机，其包括水泥混合物泵送系统以及一种或多种水泥混合物的来源。
根据任何权利要求所述的自动化混凝土建筑系统方法和设备包括附接和操作所披露的本发明的自动化混凝土建筑设备和系统，该自动化混凝土建筑设备和系统被可移除地固定在可移动的多功能机器人平台上，该机器人平台具有附接的模制和可移除地附接的滑模打印机，并且具有套筒进给系统。
根据任何权利要求所述的全建筑规模方法和设备用于在现场自动和/或半自动挤出三维水泥加强“砖块”结构，该砖块结构可以包括具有实质性高度的墙壁，该方法和设备包括手动和/或自动化独立的自动化混凝土建筑系统，该建筑系统具有可运输或就地浇筑的加强支撑和操作基座或者移动的可定位操作平台和/或导轨系统，它们可滑动地固定到机械化和/或机器人系统，该机械化和/或机器人系统被配置成用于手动或自动地或任何组合地挤出三维加强水泥“砖块”结构，包括墙壁、屋顶、基础、墩基或者任何组合或其中的衍生物，该设备具有：各种可运输、可重复使用的支撑和操作底座，该支撑和操作底座包括机械化和/或机动化轮组件，该轮组件被配置成用于使手动或机械化和/或机器人加强混凝土结构系统在滑模建筑操作的一种模式期间根据需要水平和竖直地或者以任何角度或衍生角度移动；包括打印喷嘴组件，该打印喷嘴组件被配置成用于通过打印出口挤出各种加强水泥材料；并且具有水泥材料进给系统，该水泥材料进给系统可移除地安装在建筑组装系统上并且被配置成用于包含水泥材料并且进给到滑模打印喷嘴组件中。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括可移除地安装在具有旋转装置的所述支撑和操作基座上的自动化加强混凝土建筑系统组件，该支撑和操作基座包括选择性地可移动地安装在所述支撑和操作基座的装置上的可移除地支撑安装设备以及分配装置的自动化安装系统，至少一个织物加强的容纳套筒线轴安装在该分配装置上，每个所述套筒具有入口端。
如任何权利要求所述的机械化和/或机器人加强混凝土建筑方法和设备，其中自动化位置传感器包括可移除地安装的激光测距仪，该激光测距仪包括：发射器，该发射器被配置成用于产生激光并且将激光发射到位于一个或多个参考位置中的相应一个处的一个或多个反射器；接收器，该接收器被配置成用于接收由发射器产生并从反射器反向散射的激光，并且具有被配置成用于检测所接收的光的强度的光电检测器系统；并且具有处理器，该处理器被配置成用于通过测量激光往返每个回射器行进所需的时间来确定自动化滑模打印砖块挤出组件的位置并且提供可调谐动态响应。
如任何权利要求所述的机械化和/或机器人加强混凝土建筑设备和方法包括可移动和可运输的轨道安装设备和方法，包括可调节的地面支撑导轨系统或梁，该导轨系统或梁在可滑动地安装在一对导轨上的至少两个侧构件之间延伸并由其支撑；滑模打印组件，该滑模打印组件可移除地联接至轨道引导机器人设备和方法，并且被配置成用于通过砖块模制滑模打印出口挤出水泥材料，其中滑模打印组件包括被配置成用于通过出口挤出水泥材料的喷嘴；位置控制器，该位置控制器被配置成用于控制轨道引导机械化和/或多功能机器人建筑系统以及滑模模制和打印设备和方法组件的位置和移动；以及水泥材料进给设备和方法，该设备和方法被配置成用于将水泥材料进给到滑模模制和打印设备。
如任何权利要求所述的机器人加强混凝土建筑设备和方法，其中水泥材料进给方法和设备包括被配置成用于储存和分配水泥材料的容器，以及软管或管，其被配置成用于将在容器中储存和分配的混凝土材料输送到自动化滑模打印设备以及滑模模制和打印挤出设备。
如任何权利要求所述的机械化和/或机器人加强混凝土建筑方法和设备，其中驱动机构包括操纵杆，该操纵杆被具体地配置成用于响应于来自自动化建筑系统位置和运动控制器的一个或多个命令而准确地定位水泥材料进给设备，并且其中一个或多个水泥混合物进料管可移除地附接至固定和/或可移动的支撑和操作平台或者任何组合。
运输和操作拖车
根据任何权利要求所述的可收折(折叠)可运输自动化建筑系统可收折拖车方法和设备包括现场支撑和操作平台系统。
根据任何权利要求所述的方法和设备，其中自动化建筑系统支撑和操作可收折拖车进一步被适配成被配置成现场可竖直运输或收起模式，其中第一平面台面板和第二平面台面板被适配成以直立位置彼此相邻定位，从而提供方便的现场组装和拆卸、具有360度或更多的旋转。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括自动化建筑系统，该自动化建筑系统包括可收折拖车，该可收折拖车具有支撑和操作平台以便于运输，并且包括现场具有可移除地附接的滑模打印加强混凝土建筑系统，包括前平台、连接到所述前平台的后平台，使得平台在打开位置与关闭位置之间可枢转地移动，在打开位置中，平台在同一总平面中水平延伸，在关闭位置，自动化建筑系统操作平台处于折叠关系；
一对可调节脚轮安装在拖车框架中的一个上并且从其横向延伸，该拖车框架具有支撑和操作平台，以用于支撑和操作自动化建筑系统，其中拖车系统处于打开位置；并且
一对可调节脚轮安装到所述拖车框架平台，一个或多个可调节脚轮安装在所述自动化建筑系统拖车框架平台中的另一个上，每个可调节脚轮相对于其所安装到的自动化建筑系统拖车框架平台固定，所述可调节脚轮定位成使得当自动化建筑系统支撑和操作平台框架平台处于所述打开位置时，安装到拖车框架平台的前部的可调节脚轮在后平台下方向后延伸，并且后自动化建筑系统操作平台上的可调节脚轮在拖车框架平台的前部下方向前延伸，并且当支撑自动化建筑系统拖车操作平台框架时，可调节脚轮在脚轮所搁置的表面上方间隔开，所述脚轮进一步定位成使得当框架平台处于关闭位置并且随后围绕脚轮旋转到优选位置时，其中平台大致竖直地延伸，自动化建筑系统操作平台拖车系统的支撑从轮子转移到可调节的脚轮，以便有助于将自动化建筑系统拖车系统移动到所述优选位置。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括任何权利要求的自动化建筑系统可收折拖车操作平台系统，进一步包括安装到自动化建筑系统操作平台拖车的直轴组件，该组件包括安装在其相对的轮毂端上的一对车轮和轮胎组件。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括自动化建筑系统可收折拖车操作平台系统，该可收折拖车操作平台系统具有安装到前支撑框架的直轴组件。
一种方法和设备包括如任何权利要求所述的自动化建筑系统可收折拖车操作平台系统，其中直轴组件跨过前部管状拖车支撑框架横向安装。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括任何权利要求的自动化建筑系统操作平台可收折拖车系统，进一步包括至少一个自动化建筑系统，该自动化建筑系统具有滑模打印操作平台，该滑模打印操作平台具有被适配成可移除地定位在拖车后支撑框架内的接收和支撑基座。
一种方法和设备包括如任何权利要求所述的自动化建筑系统操作平台可收折拖车系统，其中当自动化建筑系统拖车操作平台系统在建筑现场内竖直倾斜和运输时和/或当被收起时，该对可调节脚轮和第三可调节脚轮与自动化建筑系统可收折拖车系统的框架的支撑表面(地面)接触，并且当自动化建筑系统拖车操作平台系统打开和展开时，该对可调节脚轮和第三可调节脚轮从自动化建筑系统拖车操作系统的支撑表面(地面)升高。
一种方法和设备包括如任何权利要求所述的自动化建筑系统可收折拖车系统，其中拖车操作系统被配置成用于现场运输并操作至少一个自动化加强混凝土建筑系统和部件。
一种方法和设备包括如任何权利要求所述的可运输自动化建筑系统可收折拖车系统，该可收折拖车系统进一步包括至少一个可调节的接收支撑和操作基座，该接收支撑和操作基座具有可调节的基座安装系统组件，该基座安装系统组件可移除地附接至第一上部自动化建筑系统，该第一上部自动化建筑系统可移除地固定到拖车的操作框架。
一种方法和设备包括具有如任何权利要求所述的可收折可运输拖车系统的自动化建筑系统，该拖车系统进一步包括至少一个可移除地附接的支撑和操作基座底座，该支撑和操作基座底座具有机器人建筑系统接收系统，该接收系统具有可移除地附接至前支撑拖车框架的第一上部拖车框架的可调节导轨组件系统。
一种方法和设备包括自动化建筑系统可收折拖车设备，该可收折拖车设与如任何权利要求所述的若干自动化滑模打印加强混凝土建筑系统兼容，其中导轨组件进一步包括可枢转的阻风门组件。
一种方法和设备包括如任何权利要求所述的自动化滑模模制和打印加强混凝土建筑可收折拖车系统、可向前运输的拖车支撑框架、第一上部框架和第一平面台面板，该第一平面台面板具有被适配成接收可拆卸防石护板或可拆卸公用设施箱中的一者的前部顶点形状部分。
一种方法和设备包括可运输可收折拖车，该可运输可收折拖车具有如任何权利要求所述的一个或多个自动化滑模打印加强混凝土建筑系统，其中当可运输拖车系统在现场移动(重新定位)、在建筑现场竖直运输时，随后打开到展开操作位置。
一种方法和设备包括可运输可收折拖车，该可运输可收折拖车具有如任何权利要求所述的自动化滑模打印加强混凝土建筑系统，其中可运输自动化建筑系统可现场安装并且可移除地附接至具有激光、声学、气泡、水平指示系统的安装操作基座组件设备。
一种方法和设备包括可移除地固定到如任何权利要求所述的可收折拖车系统的自动化滑模打印加强混凝土建筑系统，其中所述轮限定旋转轴，并且所述可调节脚轮与所述轴线间隔开的量足以在拖车倾斜到所述移动或存储位置时，使所述自动化建筑系统操作拖车系统的重量从所述拖车轮转移到所述脚轮。
一种方法和设备包括可移除地固定到如任何权利要求所述的可收折拖车系统的自动化滑模模制和打印加强混凝土建筑系统，其中所述后平台具有与所述前平台上的表面接合的表面，以便在所述操作平台处于所述打开(操作)位置时来分配载荷，并且当所述操作平台处于所述关闭(可移动)位置时，脱离所述表面。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括可移除地附接至可收折拖车系统的滑模打印加强混凝土建筑系统，其中所述一个或多个可调节脚轮包括相对于所述可调节脚轮中心定位的可调节脚轮。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括可移除地固定到可运输可收折拖车系统的滑动模制和打印加强混凝土建筑系统，该可运输可收折拖车系统包括固定在所述前操作平台的后部的两个或更多个可调节脚轮以及固定在所述后操作平台的前端上的一个或多个可调节脚轮，所述可调节脚轮被定位成使得当所述拖车操作平台处于所述关闭位置并且围绕所述可调节脚轮旋转到大致竖直移动位置时，所述操作拖车系统的支撑重量被传递到所述脚轮上。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括具有可收折特性的可运输自动化建筑系统拖车系统，其中所述一个或多个可调节脚轮中的一个居中安装在所述操作平台中的所述另一个上，使得所述一对所述可调节脚轮跨于所述一个可调节脚轮上，使得提供窄的三角形可移动支撑安排。
根据任何权利要求所述的自动化现场滑模打印加强混凝土建筑系统与所述可收折拖车系统进行可拆卸固定的方法和设备，优选地在现场从将要进行滑模建造/打印的所提出的结构内部/内操作。所提出的滑模打印过程优选地从结构内部进行。
混凝土基座(就地浇筑)
根据任何权利要求所述的方法和设备包括任何权利要求的组合，其中用于选择性地维持所述支撑和操作基座系统的所述装置提供放置装置。
如任何权利要求所述的自动化建筑系统滑模模制和打印的就地打印留在原位的加强混凝土建筑方法和设备优选地从滑模建造/3D打印的所提出的结构内部/内居中并现场操作。
根据任何权利要求所述的方法和设备提供具有支撑和操作基座容纳套筒的自动化建筑系统，该自动化建筑系统浇筑织物加强的容纳模具，其中在一端开放。
根据任何权利要求所述的方法和设备提供具有支撑和操作基座的自动化建筑系统，该自动化建筑系统浇筑容纳模具，其中就地浇筑留在原位的外部加强容纳套筒由与细长的折叠扁平织物加强的容纳套筒(管)分开的构件形成。
用于支撑所述自动化建筑系统方法和设备的全建筑规模就地浇筑留在原位的支撑和操作基座包括织物加强的外部容纳套筒，该容纳套筒的范围在约50至1200旦尼尔之间、更优选地在约100至800旦尼尔之间、最优选地在约350至700旦尼尔之间，以用于尺寸最高达直径约10至15英寸的现场滑模基座支撑容纳套筒，具体取决于应用，其中聚丙烯和玄武岩容纳套筒材料是优选的。
根据任何权利要求所述的快速安装和拆卸的自动化建筑系统就地打印留在原位的方法和设备包括具有在约4英尺至10英尺之间的范围内的支撑和操作基座深度；优选的深度范围在约4 1/2英尺至6英尺之间。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括任何权利要求的组合，其中所述自动化建筑系统就地打印留在原位的基座支撑和操作构件具有附接的水平指示器以及在其上用于选择性地旋转所述支撑构件的手柄操作装置。
如任何权利要求所述的全建筑规模自动化建筑打印方法和设备，其特征在于，将所需等级的加强水泥混合物泵送并倒入已放在现有洞中的就地浇筑留在原位的支撑和操作基座限定和加强的容纳“套筒”中。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化建筑打印系统方法和设备包括提供用于支撑所述自动化建筑打印系统的织物加强的支撑和操作基座浇筑容纳模具，其中基座的容纳套筒由编织塑料材料制成。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化建筑打印系统方法和设备包括提供用于支撑所述自动化建筑打印系统的织物加强的支撑和操作基座浇筑容纳模具，其中基座的容纳套筒由编织聚丙烯材料制成。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化建筑打印系统方法和设备包括提供用于支撑所述自动化建筑打印系统的织物加强的支撑和操作基座浇筑容纳模具，其中基座的容纳套筒由编织玄武岩材料制成。
根据任何权利要求所述的全建筑规模方法和设备包括提供就地浇筑留在原位的织物加强的自动化建筑打印系统，该自动化建筑打印系统提供用于支撑和操作基座的可浇筑密封成形件或模具，以用于支撑和操作多功能机器人建筑系统，其中编织容纳套筒具有在其纵向方向上基本恒定的圆周，并且被定位和安排成在它被可固化水泥浇注化合物填充的状态下在其填充部分中呈现贴合圆柱体的形状。
根据任何权利要求所述的全建筑规模方法和设备包括提供就地浇筑留在原位的织物加强的自动化建筑打印系统的支撑和操作基座(浇筑模具)，其中该织物加强的容纳套筒(加强模具)在其纵向方向上具有不断变化的圆周，并且被定位和安排成在他被水泥浇注化合物填充的状态下在其填充部分中呈现圆柱体形状。
根据任何权利要求所述的全建筑规模方法和设备包括提供就地浇筑留在原位的织物加强的自动化建筑打印系统的支撑和操作基座浇筑模具，其中加强的基座容纳套筒由与细长编织管折叠扁平套筒分开的构件形成。
根据任何权利要求所述的全建筑规模方法和设备包括提供就地浇筑留在原位的织物加强的容纳模具，以用于在浇筑支撑和操作基座时将浇筑材料封装在一起，这些支撑和操作基座为从其限定并由竖直延伸的现有孔支撑的多功能机器人建筑系统提供支撑，所述加强织物浇筑容纳套筒(模具)包括薄织物加强柔性细长套筒(包层)，该套筒在其顶端处具有开口以用于供应水泥“浇筑”材料，所述非弹性通常细长的保护性织物加强容纳套筒具有合适的厚度和足够的强度，以便使所述加强织物套筒具有足够的容纳强度来自身提供用于呈现和维持竖直延伸所需的支撑而无需任何外部支撑成形件，所述保护性织物加强容纳套筒被安排成准确地定位并且基本上竖直地保持，同时被填充有通过所述开口引入的浇筑材料，以便形成具有大致圆形截面、竖直地延伸并将水泥浇注材料支撑和封装在一起的就地浇筑留在原位的模制自动化建筑打印系统的支撑和操作织物加强基座，使得就地浇筑留在原位的织物加强的保护性容纳模具可以在浇筑期间完全填充在挖掘的圆柱形孔内。
根据任何权利要求所述的全建筑规模方法和设备提供就地浇筑留在原位的外部织物加强的自动化建筑打印系统支撑和操作基座浇筑，其中编织加强的外部容纳模具在其纵向方向上具有基本恒定的圆周，并且被设计成在它被水泥浇注化合物填充的状态下在其填充部分中呈现挖掘圆柱体的形状。
根据任何权利要求所述的就地浇筑留在原位的外部加强自动化建筑系统支撑和操作基座方法和设备用于浇筑细长的竖直延伸的外部加强自动化建筑系统支撑和操作基座，该支撑和操作基座具有可插入的竖直延伸的加强条或杆，这些加强条或杆附接在一起并且固定至通用安装系统。
如任何权利要求所述的全建筑规模方法和设备包括悬挂柔性和弹性细长外部容纳套筒自动化建筑系统支撑和操作基座，该基座的下端倚靠地面/土壤，所述外部柔性和弹性细长的加强自动化建筑系统支撑和操作基座的相反和上端具有打开的保护性外部套筒；通过在其所述上端处的所述开口来填充水泥浇筑材料，以便从其所述下端填充所述自动化建筑系统支撑和操作柔性保护性外部容纳套筒，同时利用由所述水泥浇注材料提供的内部压力从底部并向上填充具有就地浇筑留在原位的容纳套筒的所述支撑和操作基座，以便形成基本上圆形的截面并且符合对所述挖掘孔圆形截面的外部支撑，其中具有保护性外部容纳套筒的所述自动化建筑系统支撑和操作基座自身能够将所述浇筑材料容纳和保持在一起，使得所述外部加强的保护性容纳套筒在其中具有所述浇筑材料的一部分。
根据任何权利要求所述的留在原位就地浇筑的基座方法和设备可以包含型号、序列号、位置、QR码、日期、ID信息。
基座
根据任何权利要求所述的方法和设备提供织物加强的保护性容纳套筒，其中套筒的外侧是圆形的。
根据任何权利要求所述的方法和设备提供织物加强的保护性容纳套筒，其中套筒的外侧是与其他侧面相同或不同的材料。
根据任何权利要求所述的方法和设备提供加强的保护性容纳套筒，其中套筒壁的外侧由薄的柔性玄武岩和/或聚丙烯材料形成。
螺旋钻
根据任何权利要求所述的全建筑规模方法和设备包括现场螺旋钻钻孔系统可以现场临时钻入优选的现场地面位置中，以便可移除地附接和固定使用可移除地固定在端部螺旋钻上的自动化建筑打印系统，从而提供用于自动化建筑系统的支撑和操作系统，以便提供随后移除和重复使用的单点现场加强混凝土自动化建筑系统支撑和操作平台。(参见图52)
可重复使用的基座
根据任何权利要求所述的全建筑规模方法和设备包括现场填充水/沙子的可拆卸/可重复使用的可运输支撑和操作基座，进一步包括在现场容易和快速进行水和/或沙子填充和排放。(参见图49的A和B)
多层结构
如任何权利要求所述的自动化滑模模制和打印加强混凝土建筑方法和设备包括利用若干不同建筑系统对多层结构的自动化滑模打印建筑，并且可以根据需要进行缩放。
纤维加强混凝土
根据任何权利要求所述的外部织物加强水泥容纳套筒系统方法和设备与各种微加强件兼容，从而提供结构加强件的改进并且具有预制的调节通气孔以便优化预制的固化环境，以用于使用纤维加强混凝土(FRC)混合物来加强各种加强混凝土特性，包括改进的刚性和减少的挠曲。
根据任何权利要求所述的全建筑规模自动化方法和设备包括滑模模制和打印墙壁和结构构件，包括具有和没有钢筋加强件，可以在现场结合常规和玄武岩加强件以及纤维加强混凝土(FRC)来使用，该纤维加强混凝土可以增加结构刚性并且减少开裂混凝土构件的挠曲，并且降低水泥加强件中的应力，这在薄的外部加强混凝土区段和水泥滑模打印结构构件中尤为重要，其中几何形状和轮廓显著有助于控制复杂的挠曲特性。
临时和紧急结构
自动化滑模模制和打印临时建筑方法和设备优选地在现场从滑模构造/打印的结构内部/内操作。滑模打印过程优选地从临时结构内部进行。
根据任何权利要求所述的本发明的方法和设备包括在建筑工地上实时地滑模打印织物加强的外部砖块边缘，该砖块边缘具有足以支撑上一砖块层的初始高强度、在现场准确地滑模打印以便充分地浇筑互锁到具有界面键槽互锁特征的支撑底层“砖块”或基础中，该界面键槽互锁特征在现场支撑其他滑模打印砖块或上面的层，即以便支撑完整的墙壁重量。
如任何权利要求所述的方法和设备进一步包括附接固定在外部加强容纳套筒上的“箍”、“环”、孔眼、垫圈、可调节带、翼片、间隔件、突片，以另外可移除地附接常规气动空气成形件模具，以用于根据需要对各种气动成形屋顶和/或各种邻接结构进行现场加强混凝土建造；诸如但不限于空气成形的屋顶、墙壁等的可拆卸附接。
如任何权利要求所述的方法和设备包括从自动化建筑系统分配来自分配线轴的加强外部容纳成形件，该分配线轴可移除地附接至被折叠的自动化定位机器人臂，以便制造和建造预制的加强外部砖块容纳成形件，参考图40。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括与常规的现有技术混凝土模制系统进行接口连接。
根据任何权利要求所述的自动化建筑系统的方法和设备可以在现场外部或内部操作或者一致地(同时)操作。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括在现场实时地快速获得高初始剪切强度。
根据任何权利要求所述的本发明的方法和设备包括非现场滑模打印加强混凝土墙壁和/或在工厂环境中滑模打印的任何结构区段，该工厂环境优选地具有准确控制的温度和湿度环境，并且随后将墙壁和/或任何结构区段运输到建筑工地以便进行它们的组装。
根据任何权利要求所述的方法和自动化设备包括在加强混凝土建筑过程期间，本发明披露的自动化系统方法和设备具有机械化臂和平台，该平台在现场建筑过程中实时地用作高速广场。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括高性能水泥外部加强模制和打印高性能水泥混合物的现场建造，该水泥混合物包括记忆返回、吸湿并且优选地包括粉煤灰的封装。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括预制的孔、网格构型以及所需的套筒构型，诸如但不限于管状、单件、折叠和重叠，诸如具有胶合(附接)在一起的多种材料。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括根据需要的双平行和双非平行砖块墙壁的现场滑模打印，具体取决于应用。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括自动化加强混凝土建筑系统的现场反向铲式安装，参考图48。
如任何权利要求所述的方法和设备包括根据需要与内部加强网格/网同時现场滑模打印加强的外部砖块容纳套筒，具体取决于应用，参考图34。
根据任何权利要求所述的方法和设备包括折叠(收折)整个自动化设备。
如任何权利要求所述的方法和设备包括临时采用的无支撑滑模打印拱门的现场打印，该拱门根据需要具有临时支撑特性，诸如用于根据需要实时地支撑临时和/或永久的墙壁、区段和结构。
如任何权利要求所述的方法和设备包括定位在预制的应力区域(诸如但不限于外部容纳套筒的四个侧面的内侧)内的各种连续线圈加强件，该线圈加强件在每个滑模打印砖块侧面上具有相同或不同的构型。
本发明包括未示出的方法和设备，并且进一步包括未涵盖未讨论或未示出的其他配置。
虽然在附图中描绘了某些实施例，但是本领域技术人员将理解，所描绘的实施例是说明性的，并且可以在本披露内容的范围内设想和实践所示出的那些以及本文描述的其他实施例的变型。
当结合附图一起阅读时，从以下描述可以更全面地理解本披露内容的各方面，附图在本质上被认为是说明性的而不是限制性的。在附图中，相同的元件由相同的参考标记表示。出于说明性目的，附图不一定按比例绘制并且简化，而是将重点放在本披露的原理上。
本专利中使用的术语“发明”、“该发明”，“这项发明”以及“本发明”旨在广泛地指代本专利的所有主题和所附专利权利要求。包含这些术语的陈述应当理解为不限制本文所述的主题或者限制所附专利权利要求的含义或范围。本专利所涵盖的本发明的实施例由所附权利要求而非本发明内容限定。本发明内容是本发明的各个方面的高级概述，并且介绍在以下详细描述部分中进一步描述的一些概念。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在单独使用以确定所要求保护的主题的范围。应当通过参考本专利的整个说明书的适当部分、任何或所有附图和每个权利要求来理解本主题。本文中的标题是为了便于参考而提供的，并且同样不旨在标识关键或基本特征，并且不旨在限制所要求保护的主题的范围。
附图说明
参考附图，以下是引用作为实例的本发明的优选说明性实施例的描述。
图1的A展示了用于在建筑工地上常规地模制墩基的常规现有技术木制模制系统的侧视图，未按比例绘制，进一步展示了木制支撑件或者用木桩支撑和定位在适当位置。图1的B展示了坐落在硬盘上的常规现有技术的木制基础成形件。
图2展示了用于浇筑高混凝土墙壁的现有技术的常规木质镶板混凝土现场模制系统。图2的A展示了常规的混凝土墙壁成形件。图2的B展示了用于混凝土浇筑大/高支撑木制结构所需的可移除地支撑的常规高墙壁一次性木制混凝土模制系统，该模制系统定位在先前浇筑的基础上方并且用具有木制横向构件的大型一次性木制支撑件支撑。
图3的A展示了现有技术泡沫面板模制系统，该模制系统由两个平行间隔开的一次性泡沫面板构成，以用于现场在沟槽内浇筑。图3的B展示了通过将混凝土直接倒入沟槽中来浇筑混凝土基础而无需容纳成形件。图3的C展示了具有附接的地板系统的砌块基础结构的侧视图。图3的D展示了地板和隔热混凝土基础的常规浇筑组合的侧面剖视图，展示了混凝土基础与土壤之间的隔离屏障。
图4展示了常规现场浇注加强混凝土基础的侧视图，该基础刚在移除模具侧面之后就露出大空腔(空隙/虫洞)。
图5展示了现有技术常规内角拱建筑系统的侧视图。
图6展示了霍什内维斯的大型架空式龙门架打印系统的略微侧俯视图。
图7展示了来自Apis-Cor的机械化建筑打印系统。
图8和图51展示了自动化建筑设备的一个实施例的两个透视图，该自动化建筑设备具有用于现场打印多层结构的提升和定位机构。
图9展示了简单的机器人打印的结构的简化图示。
图10展示了装饰结构，描绘了具有可以用本发明现场打印的各种建筑构型的许多可能的加强混凝土结构中的一种。
图11的A展示了传统的地中海风格结构，其中屋顶被移除而露出具有各种内部支撑拱门和拱顶。图11的B展示了在适当位置具有椭圆拱顶屋顶的相同结构。
图12的A展示了本发明所包含的气泡结构的剖面侧视图实例。图12的B展示了具有带有开放庭院的气泡几何形状的相同结构的俯视图。
图13展示了来自本发明的在建造完成后拿着废品的工人的侧视图。
图14描绘了模仿或复制内角拱(泥砖块)成形结构的许多可能的现场砖块滑模打印构型中的20个。
图15描绘了模仿或诸如一个复制内角拱(泥砖块)成形结构的拱门和拱顶现场砖块滑模打印设计构型的许多可能的组合中的25个。
图16描绘了诸如模仿或复制各种内角拱(泥砖块)和碎石结构的许多可能的现场砖块滑模打印设计构型中的21个。
图17描绘了诸如模仿或复制各种内角拱(泥砖块)和碎石结构的拱门和拱顶现场砖块滑模打印设计构型的许多可能组合中的12个。
图18描绘了诸如模仿或复制各种内角拱(泥砖块)和碎石结构的门口和窗户开口设计构型的许多现场砖块滑模打印的可能组合中的16个。
图19描绘了具有模仿或复制各种内角拱(泥砖块)和碎石结构的圆顶构型的许多可能的现场砖块滑模打印中的12个。
图20描绘了具有模仿或复制各种内角拱(泥砖块)和碎石结构的天花板和屋顶构型的许多可能建造的现场滑模打印砖块构型中的21个。
图21描绘了具有模仿或复制各种内角拱(泥砖块)和碎石天花板结构的天花板和屋顶构型的许多可能建造的现场滑模打印砖块构型中的15个。
图22展示了具有加强混凝土屋顶的半自动化现场打印建筑系统，进一步展示了半自动化滑模打印喷嘴组件，该打印喷嘴组件具有用于建造开放跨度(支撑较少的屋顶)的实施例的取向控制机构。描绘本发明的打印设备和技术的许多可能配置之一。
图23展示了许多可能的现场滑模打印楼梯构型中的四种。
图24的A至F描绘了能够用本发明的方法和设备在现场滑模模制建造的许多可能的加强混凝土结构中的7个说明性实施例，这些加强混凝土结构由圆顶、拱门和拱顶构成，出于说明目的而简化和夸大并且未按比例绘制。
图25展示了从具有键槽互锁砖块的基础的剖视侧视图。
图26表示在现场实时地滑模成形和模制的许多可能的加强砖块构型中的24个。
图27的A和B展示了水平嵌入式管道、管道敷设、电导体、光纤等的安装。
图28的A展示了本发明的折叠的平坦外部加强设备。
图28的B展示了处于打开位置的滑模外部加强可模制容纳套筒。
图29描绘了根据本披露内容的实施例的现场(本发明的)自动化机器人加强混凝土建筑系统的说明性实施例的剖视图。
图29、图30的A、图30的B、图30的C、图30的D和图45描绘了许多可能的机械化和/或机器人自动化配置的说明性实施例中的6个。
图31的A、B、C、D、E、F和G展示了能够在现场实时地滑模成形和模制的许多可能的墙壁构型中的7个，并且出于说明的目的进行简化和夸大且未按比例绘制。
图32描绘了根据本披露内容的另一实施例的本发明的自动化滑模成形组件的透视图；图32描绘了本发明的滑模成形设备的透视图，该滑模成形设备具有计量装置(未示出)和流体混合输送软管；图32展示了包括三个喷嘴的滑模成形喷嘴组件；图32展示了用于挤出加强滑模成形砖块墙壁的滑模成形喷嘴组件的实施例；图32展示了滑模成形模制挤出喷嘴组件的一部分的侧视图；图32展示了滑模成形喷嘴设备，描绘了用于挤出外部织物加强砖块层的许多用于以逐层方法挤出加强砖块的可能配置和设计替代方案中的一种；图32展示了在滑模器中包括模具形成接收通道的滑模成形喷嘴组件的另一个实施例。
图33的A、B、C、D、E、F、G、H、I、J和K展示了能够在现场实时地滑模成形和模制的许多可能的水箱构型中的11个，出于说明的目的进行简化和夸大且未按比例绘制。
图34的A和B展示了能够在现场实时地滑模成形和模制的许多可能的外部和内部加强砖块构型中的2个，出于说明的目的进行简化和夸大且未按比例绘制。
图35的A展示了矩形织物加强的加强容纳网格的侧视图，该网格具有细长的预制(根据需要)的柔性通气孔(出于说明目的而居中)。图35的B展示了本发明的外部加强的容纳网格，该密封网格具有通常优选的预制大致方形的间隔开的通气孔构型、具有等间隔的长丝。
图36的A展示了适用于现场滑模成形基础的具有自接地贴合容纳套筒的织物加强套筒的剖面侧视图。图36的B展示了具有蘑菇形地面贴合底座和自调平表面顶面的现场滑模打印抗震基础的剖面侧视图。进一步展示了它具有键槽互锁萌发底板(abuddingfloor)。
图37展示了滑模打印砖块的简化版本，展示了如本文所披露的许多可能的外部加强构型中的五种。
图38描绘了导轨之间的自动化滑动连接的透视图。
图39在说明性实施例中描绘了具有拱形窗口开口的部分完成的现场滑模打印的加强砖块结构。
图40展示了自动化加强砖块滑模成形组件的另一实施例。
图41的A展示了密封的管状扩张式外部加强网格。图41的B展示了非重叠的外部加强容纳套筒。图41的C展示了本发明的折叠重叠外部加强容纳套筒。
图42展示了留在原位就地浇筑的外部加强地震冲击波消除容纳成形件的许多可能构型中的一种。
图43的A展示了盘绕的重叠且非接触环抗震设备的实例。图43的B展示了重叠环形线圈地震波消除加强设备的侧视图，展示了防止重叠线圈彼此接触的间隔物。重叠但非接触线圈。
图44的A、B、C、D、E和F在说明性示例性实施例中描绘了许多可能的缆索和/或索线内部加强设备中的6个，出于说明的目的进行夸大和简化且未按比例绘制。图44的A、B、C和D描绘了许多可能的内部加强记忆返回缆索配置中的四个，作为选项，包括如本文所披露或根据需要的相同或多个不同记忆返回合金。图44的E和F描绘了许多可能的记忆返回内部加强索线配置中的两个。
图45展示了本发明的多功能机器人建筑系统的许多可能版本中的一个，该多功能机器人建筑系统可移除地附接至许多可能的支撑和操作平台之一。出于说明目的而简化。
图46是转换成用于现场运输自动化建筑系统货物(操作平台)的许多可能的自动化建筑系统平板拖车配置中的一个的实施例的侧面透视图；包括本文所披露的其他滑模成形设备和部件，包括缠绕套筒、软管、基座工具/仪表，出于说明的目的进行夸大和简化且未按比例绘制。
图47是根据本发明的处于打开位置的在现场(操作平台)建造的可运输和可收折的自动化建筑系统拖车的透视图，该拖车具有现场(操作平台)可调节的稳定浮筒，出于说明的目的进行夸大和简化且未按比例绘制。
图48展示了移动操作的拖拉机式建筑系统的3/4侧视图，该建筑系统具有可移除地附接的多功能机器人建筑系统，展示了从空中滑模打印砖块。
图49的A、B、C和D在说明性实施例中描绘了可重复使用的可运输自动支撑基座，以用于可移除地接收和现场安装自动化建筑系统，在基座中具有贮存器，该贮存器适用于填充水和/或沙子以便在现场根据需要容易移动并定位就位，或者任选地根据需要在现场就地浇筑，出于说明的目的进行夸大和简化并且未按比例绘制。图49的A描绘了顶视图。图49的B描绘了底视图。图49的C描绘了侧视图。图49的D描绘了剖面侧视图。未示出入口和排出口。水/沙子底座贮存器可以任选地处于可收折的手风琴型构型(未示出)。
图50的A和B在说明性实施例中描绘了许多可能的支撑平台中的两个，这些支撑平台在现场使用通用安装件可移除地附接，并且出于说明的目的进行简化和夸大且未按比例绘制。图50的A描绘了螺旋钻钻孔的侧视图，其中可移除地附接的支撑和操作基座为上述自动化系统提供临时支撑和操作。图50的B描绘了具有可移除地附接的操作平台的就地浇筑留在原位的永久支撑基座系统的侧视图。图50-1描绘了可移除地附接的支撑和操作基座。
图50的B展示了竖直截面，示出了在移除钻孔螺旋钻之后，用混凝土混合物对保护性加强外部容纳套筒进行现场混合物填充。
图51展示了用于在现场同时采用多个自动化系统建造多层结构的移动机械化或自动化机器人系统。图51展示了用于以成角度的取向挤出滑模成形墙壁的滑模成形喷嘴组件的实施例。图51展示了用于加强现场混凝土建造的多个同时操作的移动自动化机器人系统。
图52的A、B、C和D展示了许多可能的螺旋钻配置中的四个。
图53是根据本发明建造的可运输和可收折拖车系统的局部视图，为便于在建筑现场运输该拖车系统处于向下折叠且向上倾斜且站立位置(闭合)而具有相对于地面的可移动位置。图53-1描绘了提供360度或更多旋转的许多支撑和运输脚轮组件中的一个，出于说明的目的进行夸大和简化并且未按比例绘制。
BobcatTM操作平台
滑模打印的“砖块”可以在现场打印或来自移动拖车(Bobcat R.T.M)，参考图48，或者根据需要来自卡车(未示出)。
拖车支撑和操作系统
本发明的另一个目的是提供可收折拖车系统，当处于打开(展开)位置时，该可收折拖车系统提供现场自动化三维混凝土滑模打印建筑平台，在本领域中也称为3D房屋打印。
以下章节现在将简要描述如何操作拖车系统。
图46是转换成用于现场运输自动化建筑系统货物(操作附接平台)的许多可能的平板拖车配置之一的所展示实施例的侧面透视图；包括本文所披露的其他滑模打印设备和部件，包括缠绕套筒、软管、基座工具/仪表，出于说明的目的进行夸大和简化且未按比例绘制。
图47是根据本发明的处于打开位置的现场采用(操作平台)建造的可运输和可收折拖车的透视图，该拖车具有现场(操作平台)可调节的稳定浮筒，出于说明的目的进行夸大和简化且未按比例绘制。
图53是根据本发明建造的可运输和可收折拖车系统的局部视图，为便于在建筑现场运输该拖车系统处于向下折叠且向上倾斜且站立位置(闭合)而具有相对于地面的可移动位置。图53-1描绘了提供360度或更多旋转的许多支撑和运输脚轮组件中的一个，出于说明的目的进行夸大和简化并且未按比例绘制。
本文描述了具有加强混凝土滑模打印部件的自动化系统与机器人建筑拖车运输和操作平台系统的操作的集成。因此，希望提供可收折的运输拖车系统，以便减小其站立宽度和高度，以便容易地在现场四处移动，诸如在门、门厅、走廊、拱门等下方移动，并且在展开位置中重新展开锁定就位，并且在建筑现场或建筑现场外容易组装和操作，同时利用较少的材料来获得更轻的重量、容易的制造以及燃料效率。将本发明的三维加强混凝土建筑设备安装在具有现场可调节浮筒(支腿延伸部)的可移动拖车系统上(参考图22和图47)，以稳定和增加拖车占地面积，以便将可运输的支撑和操作拖车用于自动化建筑操作平台和操作区域中。
作为选择或任选地，自动化建筑系统运输和操作拖车系统可以容易在端部上倾斜，并且拖车的顶端部分可以容易地向下收折以便配合在门口下方来运输到另一个建筑区域，诸如另一个房间。参考图(53)。
运输拖车容易在建筑现场运输或者以直立方式在关闭位置中竖着倾斜存放。在收折和关闭位置中，容易移动通过门口、大厅。
本发明的另一个目的是提供先前不可获得的可运输和可收折的拖车系统，从而提供容易将本发明的多功能机器人建筑系统运输到建筑现场和在建筑现场运输。
本发明的另一个目的是对具有向下折叠的拖车系统的覆盖区和包络空间提供现场保护，该拖车系统容易在现场直立倾斜到收折和站立的可移动位置。
第一支撑件和第二支撑件具有安装在其上的可调节脚轮，参考图53-1，并且三个脚轮被定位成与地面接触，以便当在关闭位置直立地倾斜并且与地面基本上成90°的取向上时运输和支撑拖车系统。
第三脚轮在受限空间内提供向下折叠式拖车的完整旋转系统。采用三个脚轮来提供直立倾斜就位使得能够旋转360度或更多，由此能够在建筑现场容易操纵并且在受限空间内快速地展开和操作，并且另外可进一步水平和竖直移动(可调节)。
运输和操拖作车系统现在可以容易在建筑现场运输或可滑动地移动，诸如进入或离开滑模打印建筑操作(也称为3D房屋打印)或者根据需要存放。因为可调节的脚轮臂与支撑腿处于相对的间隔关系，所以提供了更大的稳定三点平台。
提供了可移动的可运输底座以便于现场自动化建筑操作。脚轮支撑组件由此在现场提供了拖车支撑和以直立固定位置或移动位置支撑拖车系统的可操纵性。
“折叠收起的”拖车便于运输和部署到下一个现场滑模打印位置，参考图46。
这种拖车的新颖设计展现出非常理想的特征，诸如能够容易向上倾斜并且以竖直直立位置存放，以及具有更紧凑的设计并且容易在建筑现场操纵，优选地根据需要具有旋转360度或更多的平台接收套环(未示出)以便于各种现场加强混凝土建筑操作，具有轻质设计和平衡底盘，从而提供通过一个或多个操作员容易运输并且容易现场部署和操作。
本发明包括其中，加强混凝土建筑拖车系统包括可安装和可拆卸的安装基座系统，该安装基座系统根据需要具有激光器、罗盘、声学装置、气泡水平仪、激光水平指示系统、I.D板/序列号、以及任选的支腿/支脚。
本发明包括作为选择或任选地具有可移除地附接在单个拖车系统(未示出)上的两个自动化建筑系统。
因此，本发明的目的是提供改进的可收折运输和操作拖车系统，从而提供具有现场滑模打印操作平台的新型现场自动化建筑系统滑模加强混凝土建筑系统。
本发明包括作为选择或任选地附接全球定位系统、优选地SkylinkTM或LoJackTM系统。
本发明包括可竖直收起的模块化多功能自动化建筑物运输系统，并且提供现场操作平台拖车。参考图22、图46、图47和图53，拖车系统优选地包括一体式结构，该一体式结构具有前支撑区段，该前支撑区段包括具有主体部分的第一管状框架，该主体部分具有第一上部平台和后接口侧；以及前拖车颈部；一对平行预设的可调节脚轮，这些可调节脚轮附接在所述后框架接口附近；以及平面操作平台，该平面操作平台基本上覆盖第一上部平台。运输和操作拖车系统进一步包括后支撑区段，该后支撑区段包括具有支撑操作平台和前接口的第二管状框架；以及基本上覆盖操作平台的平面平台。一对铰链组件将后接口和所述前接口互连。运输和操作拖车系统被适配成准确地配置用于现场展开(折叠平坦)的自动化建筑系统操作配置，其中前支撑区段和后支撑区段彼此相邻地纵向定位，以便形成大致水平定向的现场建筑平台操作系统并且用于支撑有效载荷，并且拖车进一步被适配成容易以可竖直运输和/或可存放的配置重新配置，其中前支撑区段被适配成围绕该对铰链组件上下折叠，使得前支撑区段和后支撑区段在大致竖直取向上彼此相邻地横向定位，以便可以向下折叠或收折成较小紧凑的竖直直立的可运输和可收起运输和操作拖车系统。
作为选择，操作网格底座包括具有四个可调节的支撑腿延伸部(参考图22和图47)，以便增加和稳定拖车操作平台。
在特定实施例中，本发明包括运输和操作拖车设备并且具有可调节配重(未示出)。
在特定实施例中，本发明包括具有任选的可调节/可移动座椅(未示出)的运输和操作拖车设备和方法。
例如，圆形管状钢双框架结构已经显示出比常规的矩形和方形管框架设计更轻，同时仍然展现出相同的结构强度。制造弯管运输和操作拖车平台系统框架的能力经济地开辟了在拖车框架设计中结合各种改进的机会，诸如但不限于提供平台或台阶的车轮盖，这在自身不能良好适用于弯曲的方形或矩形管的情况下难以实现或实现成本非常高。通过在各种规模和型号的拖车中使用类似的子部件，可以降低制造各种拖车系统的总成本，并且因此可以为消费者节省成本。
根据本发明的另一方面，当运输和操作拖车系统竖直地定位并且根据需要在建筑工地上移动时，一对可调节脚轮与地面接触。根据本发明的另一方面，当运输和操作拖车系统在水平操作位置中展开时，可调节脚轮从地面升高。
本发明的另一方面包括运输和操作拖车系统，该拖车系统被配置成运输各种操作系统并且运输各种滑模打印混凝土建筑模具、套筒以及本文所披露的其他设备，诸如但不限于机械化臂、软管、管道、计量表、各种缠绕容纳套筒。
(参考图46)
根据本发明的另一方面，运输和操作拖车系统进一步包括至少一个自动化建筑系统，该自动化建筑系统可移除地接收和可调节地安装平台系统和阻风门(未示出)、具有可移除地附接至第一上部拖车框架平台的接收组件。
并且本发明的另一方面包括任选地提供多个防滑/墩基格栅板，这些格栅板附接至拖车的第一框架平台和第二框架平台，所述格栅板横向地定位在平面平台外侧。
此外，当现场运输和操作拖车系统被移动并且至少一个自动化建筑系统接收和阻风门组件可以快速移除时，大致水平定向的共用平面框架平台为任选的自动化建筑系统操作员提供平面自动化建筑系统操作平面平台，这取决于在约5英尺到7英尺至7英尺到10英尺之间的范围内的配置。
可移动和可收起的模块化运输和操作拖车建筑系统的优选实施例可以具有约300磅的重量、约1200磅的运输能力、具有约60英寸乘80英寸的操作平台面积、具有约70英寸的站立高度、具有约75英寸的宽度、具有在约20英寸与约28英寸之间的范围内的深度、并且具有约100英寸的长度、或者根据需要缩放。优选地，在可收起的非展开配置，允许运输和操作拖车快速压紧到直立竖直位置，这是快拆卸的，从而允许容易安装和移除具有接收和可调节导轨位置的自动化建筑系统并且根据需要容易且快速地在建筑现场移动和操作(参见图22、图46、图47和图53)。
拖车的A型框架被认为是拖车框架的最前部车身部分。优选的是，A形构件的所有四个部分由一个整体中空的弯管形成。使标准拖车挂钩组件优选地附接至拖车颈部的远端。优选地，拖车挂钩被适配成接收球。拖车挂钩是本领域公知的部件，并且因此不再进一步详细描述。
可折叠的运输和操作拖车系统前部区段主要包括后空心管状框架。后框架优选地包括类似于前框架的圆管钢双框架结构。圆形中空管材材料可以在强度、重量和尺寸(例如，直径和厚度)方面变化，具体取决于运输和操作拖车系统的特定规模和容量。例如，圆形管材可以是用于重型拖车结构的高强度钢合金或者用于轻质构造的轻质高强度铝合金。
另外，可以使用本领域已知的任何其他类型的框架板和/或网格材料。
前框架支撑区段和可折叠前框架支撑区段经由铰链组件可旋转地附接，以便形成可折叠支撑框架接口。因此，在前支撑框架支撑区段与可折叠前框架支撑区段之间形成铰接联结部。因此，当运输和操作拖车系统完全展开时(如图22和图47所示)，由前框架支撑区段限定的水平面与由前框架支撑区段限定的水平面重合，由此建造连续的运输框架和操作平台。然而，当运送和操作拖车系统根据需要在建筑现场移动和重新定位或者放置成存放(未使用)时，前框架支撑区段可以围绕由一对铰链组件限定的轴线向下折叠(参考图53)，并且橡胶肘节被锁定并定位在顶部上或者竖直靠近后框架支撑区段。
可收起模块化自动化建筑拖车系统的其他部件包括车轮和轮胎、挡泥板和尾灯。
图53描绘了管状拖车框架的下部主体被设计成使得备用轮胎和车轮可以储存在凹陷区域中。运输和操作拖车系统的另一个特征在于三个可调节脚轮组件在拖车框架的最后端和下端处、在拖车框架的下侧上的战略定位和放置。具体地，左侧可调节脚轮组件优选地附接到拐角处，其中左侧竖直框架构件和后下横梁相交以便形成拐角联结部。类似地，右侧可调节脚轮组件优选地附接到框架拐角，其中右侧竖直构件和后下横梁相交以便形成拐角框架联结部。此外，第三可调节脚轮优选地被可移除地附接至后框架支撑区段的下前横梁上。此外，框架固定构件设置在运输和操作拖车框架上，以便将可折叠前支撑区段固定到后支撑框架区段。
模块化运输和操作拖车系统优选地包括可移除地附接的自动化建筑系统，该自动化建筑系统具有接收和可调节的支撑导轨轨道系统和阻风门(未示出)并且具有可滑动调节的导轨系统，该导轨系统被配置成用于接收具有如本文所述的一个或多个接收和支撑导轨基座的至少一个自动化滑模打印设备和操作平台或底座，参考图8和图38。
应当注意，规模和尺寸可以根据本发明的不同实施例而变化。因此，可以提供具有各种接收和支撑基座或平台的现场可安装和可移除的自动化建筑系统的各种模块化实施例，该基座或平台被配置用于自动化建筑系统支撑基座或平台，从而具有在特定宽度范围内或者根据需要的现场可移除地安装和接收的基座或平台。因为自动化建筑系统接收和支撑基座或平台系统是可拆卸和可重复使用的，所以运输和操作拖车系统能够快速地将具有快速组装特性转换至现场滑模打印系统操作平台。因此，这是为本发明增加现场加强混凝土建筑的多功能性的另一方面。
可移除地附接的可调节接收导轨轨道系统描绘了本发明的设计的一个方面(未示出)。
提供运输和操作拖车系统，该拖车系统被适配成在自动化建筑系统被定位到拖车框架的接收套环(未示出)中时接收具有附接装置的自动化建筑系统，该接收套环具有可调节的滑模打印系统接收和操作基座，该接收和操作基座优选地被居中和固定在拖车平台框架的略微前端上。任选的锁定阻风门可旋转地安装有接收支架结构，使得当自动化建筑系统完全接合在接收阻风门中时，阻风门将自动地接收可插入的可滑动调节的安装底座(基座)并且锁定就位，并且接收阻风门的前部抵靠接收导轨轨道系统平放。运输和操作拖车系统接收阻风门的特征在于，它能够在没有任何其他支承构件的帮助下将组装的自动化建筑系统保持在直立位置。一旦自动化建筑系统正确地固定在接收阻风门中，自动化建筑系统就容易现场组装和操作，如本文所披露。
本发明包括定义可折叠接口，由此创建现场自动化建设系统操作平台。然而，当运输和操作拖车不使用时，前支撑区段可以围绕由一对铰链组件限定的轴线折叠(参见图53)，使得前框架支撑区段定位在顶部上或者竖直靠近前框架支撑区段。
本发明的另一方面在于，运输和操作拖车系统已被设计成用于运输如本文所披露的自动化加强混凝土建筑设备。例如，具有可移动的公用设施箱(参见图46)。此外，可以在拖车的前部区域处安装防石护板。
就地浇筑基座
自动化滑模打印加强混凝土建筑方法和设备优选地在建筑工地上操作，优选地从将在现场滑模打印的所提出的结构内部/内操作。滑模打印过程优选地从所提出的结构内部进行。
当在现场浇筑支撑和操作基座等时，通常需要现场在地面中钻孔，并且随后用混凝土混合物填充孔，允许混凝土混合物充分固化以便形成混凝土柱或桩。在现有技术中，众所周知的是，在固化阶段期间，混凝土混合物可能会被某些类型的地下水洗掉、溶解或损坏，特别是盐(海水)或者如果水中含有酸等的话。
为了克服这些和其他限制，本发明的目的是在建造加强混凝土柱和桩以用于现场浇筑支撑和操作基座等时，柱或墩基由容纳套筒和混凝土混合物形成；通常需要在地面中钻孔，并且随后用容纳套筒填充孔并且用混凝土混合物填充以便接合相邻孔的表面，允许混凝土混合物固化以便在现场形成加强混凝土柱和桩。
本发明涉及外部容纳加强和保护性套筒，该外部容纳加强和保护性套筒减少现有技术的建筑时间和步骤、在混凝土固化之后在水泥就地浇筑操作和支撑基座周围保持就位，参考图50的B。
显而易见的是，永久地保留在就地浇筑混凝土柱或者操作和支撑基座周围的基座的保护性加强容纳套筒将有效地保护操作和支撑柱或基座免受各种短期和长期的不利影响，诸如含酸的水(特别是盐水)、含酸的土壤等。
本发明进一步包括织物加强的外部容纳套筒，该套筒优选地具有在约1,100至4,000旦尼尔之间的范围内的旦尼尔、更优选地在约1,200至2,500旦尼尔之间的范围内、最优选地在约1,500至2,000旦尼尔之间的范围内，以用于现场建造尺寸大于约15英寸至约40英寸直径(参考图50的B)或根据需要的结构支撑柱容纳套筒，具体取决于应用，并且深度是根据需要、取决于应用。柔性加强聚丙烯和玄武岩加强材料是最优选的。
在现场建筑过程开始时，机器人建筑平台和/或支撑基座可以被定位和从中操作并且在现场永久地或快速地可移除地定位和安装到地面中。
本发明包括所述自动化滑模砖块包封机，该包封机具有可旋转支撑装置，诸如但不限于本文披露的许多支撑基座底座构型中的一者，参考图38、图47、图48、图49、图50。
在若干特定实施例中，包括自动化建筑系统采用可移除地安装在优选地具有固定中心的各种可移动或固定安装基座上，该固定中心旋转并且作出调节而具有可调谐的动态响应特性，并且在几分之一秒内确定打印方向和角度。
作为自动化建筑系统模型中的一个的实例，本发明的机械臂有能力围绕垂直于自动化加强混凝土建筑设备底座的平面的第一轴线旋转，因为支撑结构基座与所述底座之间存在连接。由于支撑(底座)结构与引导件之间存在连接，通过围绕垂直于第一轴线的第二轴线旋转产生升高移动的动作。它能够使扫掠延伸部围绕第三轴线旋转，该第三轴线平行于第二轴线。
在其他特定实施例中，本发明包括各种支撑底座，参考图50，该支撑底座设置有向上延伸的通用附接件，该通用附接件可移除地附接至支撑底座上，以便将线性移动施加到优选的枢转位置，或者使支撑构件枢转并且因此枢转到连杆，并且当几乎同时致动时，根据需要向连杆施加复杂的曲线移动。
本发明的许多本发明的混凝土建筑系统中的一者包括为机械化支撑构件采用支撑和安装装置，该机械化支撑构件具有可移动或可变形到最终位置、到优选地具有固定中心的各种移动或固定支撑和操作平台或基座上的保持装置，该固定中心旋转并作出快速现场调节，并且在几分之一秒内确定打印角度，并且可以可移除地安装用于现场(原位)重新定位，并且具有可调节的支撑设备；例如，具有如本文披露的可重新布置或可旋转的滑模打印特性和移动。
本发明包括在可拆卸安装的轴上旋转或者使安装的轭转动，该轭具有可调节的基座安装系统，该基座安装系统相对于支撑底座倾斜并且可以安装用于现场移动，从而具有可调节的支撑系统，诸如具有竖直延伸到地面中的细长基座，并且在各种适当的变型内在现场具有各种形状、用途和浇筑材料。尽管存在浇筑支撑基座和柱的特定情况，但尤其在基柱上，基座、柱或混凝土结构支撑基座可以定位和操作以便在现场建造加强混凝土结构等，如本文所披露。
本发明的自动化建筑系统和基座包括具有快速安装和拆卸和操作的通用附接件。
快速安装和拆卸的自动化建筑系统支撑基座直径在约4英尺至10英尺之间的范围内，参考图49和图50-1；优选的直径在约41/2英尺至6英尺之间的范围内，并且可以根据需要进行缩放。
自动化建筑系统支撑基座的深度在约4英尺至约20英尺之间的范围内；最优选的是在6英尺至10英尺深。
本发明包括就地浇筑留在原位的现场支撑基座系统，从而在永久基座中提供内部加强网格或网，参考图50的B。
本发明包括就地浇筑留在原位的现场支撑基座系统，该支撑基座系统具有通常竖直延伸的约3至10个加强条、更优选地约5至10个加强条、最优选地约5个加强条，任选地具有多匝线圈加强件(未示出)。
本发明包括在操作期间提供足够的稳定性以便支撑现场可安装的自动化建筑系统，该自动化建筑系统可移除地附接至接收基座系统，该接收基座系统被设计成用于快速固定和附接和移除，从而为各种自动化建筑附接件提供支撑。
自动化建筑系统的与基座的附接底座与各种附接件配置兼容；应当注意，可以快速地移除并重新使用。
图50的B在说明性实施例中描绘了就地浇筑留在原位的轻质支撑基座作为操作平台设备，柔性加强容纳套筒优选地具有加强位置调节装置，例如水平仪、罗盘、气泡水平仪、QR码、条形码、日期、位置、型号、I.D板/序列号，任选地具有就地浇筑的互锁键槽边缘，以接收用于具有任选的支撑脚(未示出)的支撑基座、激光器底座、激光反射器的预制的外部加强的容纳套筒。
本发明包括保护性自适应就地浇筑留在原位的加强容纳套筒浇筑模具系统，以用于将浇筑混合物保持在一起以便建造从地面支撑并且竖直延伸的支撑基座，该容纳套筒浇筑模具系统包括柔性细长容纳套筒，该容纳套筒优选地是略微弹性的并且在其一端处具有开口，以用于在其中供应水泥浇筑混合物。容纳套筒被安排成基本上竖直，同时由通过所述开口引入的各种水泥浇筑混合物来填充，以便在现场建造具有大致圆形截面(管)的可浇筑容纳成形件，参考图50的B，该可浇筑容纳成形件被预制以便符合竖直延伸的挖掘孔的墙壁和地板，并且支撑浇筑水泥化合物并将其包含在一起。
本发明目的是提供本文限定类型的先前不可获得的加强水泥混合物自调节浇筑现场容纳模具，该容纳模具提供针对本文提出的限制和与现有水泥浇筑模具相关联的各种先前不可获得的优点，以便准确地浇筑本披露中提出和展示的类型的永久性支撑可安装基座和柱。参考图50的B。
根据本发明，这个目的是通过提供支撑基座浇筑模具而获得的，该支撑基座浇筑模具包括留在原位就地浇筑的外部加强柔性细长容纳套筒，该容纳套筒具有各种加强特性，进一步包括混合物调节通气孔以及本文所披露的其他混合物控制特性，该容纳套筒是略微弹性的并且在其一端处具有开口，以用于供应各种加强件和水泥浇筑材料和混合物，例如混凝土，所述加强容纳“套筒”被安排成在通过所述开口的填充过程中被适当地定位并且基本上竖直地保持就位(参考图50的B)，以便建造就地浇筑留在原位的加强适应性容纳“模具”，该容纳模具具有通常圆形的截面(管状)、竖直延伸从而将浇注化合物(混合物)保持在一起以便最佳地调节混合物固化环境。
因此，本发明是基于这样的理解：轻质、柔性的外部细长加强容纳套筒优选地是略微弹性的，它可以填充有各种加强件和混合物以便符合大致圆形截面的挖掘孔形状，从而保护和容纳和调节浇筑混合物化合物的混合物固化环境，并且同时在水泥混合物化合物的混合物浇注和固化阶段或过程期间给予呈现和维持竖直延伸所需的支撑。将这种创造性外部容纳套筒或自调节模具工作就地浇筑留在原位的柔性保护性预制模具在现场快速、容易且有效地起作用。因此，水泥浇筑化合物、加强件与外部容纳套筒之间的相互协作通过使用浇筑混合物化合物的重力来进行，从而具有用于垂直地容纳浇筑套筒(模具)的加强件，使得后者在优化的预制的现场混合物固化过程或其凝固过程中呈现出用于将浇筑混合物化合物保持在预制或确定的自适应构型中的形状和延伸。
在图50的B所示的实例中，支撑基座容纳套筒根据需要优选地具有预制的通气孔和相应的织物外表面。
明显的是，通常管状的外部容纳套筒可以具有各种其他形状和尺寸的其他构型，其目的是促进轻微扩张功能，从而进一步增加外部容纳套筒的构造公差(准确度)，进一步在浇筑加强混凝土基座中具有各种优点，因为混凝土相对于织物加强的容纳套筒的摩擦增加并且浇筑模具的刚性增加，使得可以在现场浇筑更高且更大的支撑基座。
基座的加强套筒优选地由高强度材料制成，诸如但不限于玄武岩、聚丙烯，并且可以根据需要或期望进行颜色编码。
在图50的B中展示了根据本发明的优选实施例的就地浇筑留在原位的加强水泥容纳“成形件”可以如何设置为优选地缠绕在储存和/或分配辊上的长材料幅材。材料幅材可以由各种合适的玄武岩和/或塑料网格、网、幅材以及其他构型制成，并且任选地可以包括可以具有例如大约十分之一毫米的厚度的薄膜或反射箔。幅材的厚度足以提供所需的预制的混凝土混合物的预制通气孔，该预制通气孔根据需要具有混合物控制和固化调节特性，且具有足够的强度以便自身提供用于呈现和维持支撑基座竖直延伸所需的支撑，即不需要任何额外的外部支撑设备。外部加强套筒具有根据需要封闭的周围壁，以便根据需要特别适合于在材料幅材的纵向方向上延伸的特定浇筑混合物，其中加强材料幅材的壁朝向彼此压平。可以提供一定量的基座/柱浇筑柔性容纳套筒(模具)，同时需要最小量的空间。
在实现本发明的目的和优点时，希望快速提供保护性外部加强容纳套筒，该容纳套筒优选地由如本文所披露的轻质加强材料构成、优选地是塑料编织材料、包括如本披露内容中所述的塑料纺织材料。此外，优选地，加强容纳套筒的外表面被制成大致管状构型，使得它可以容易扩张并且容易贴合具有略微更大横截面积的大致圆柱形预挖掘孔的侧面。
作为选择或任选地，塑料材料的外部加强容纳套筒是优选的，因为它们的边缘可以根据需要容易切割或者在现场(位置)固定在一起，使得外部加强容纳套筒的尺寸和长度可以容易地被适配成仅略大于预钻孔挖掘孔的直径(尺寸)和深度。这些外部加强容纳套筒可以快速且容易地插入挖掘(钻)孔中。因此，加强的水泥混合物快速地抵靠外部保护性加强容纳套筒的略微更大或可扩展的表面，使得在浇筑混凝土支撑基座或柱与封闭的土壤或地面之间产生可靠的高摩擦接合值。
根据本发明的任选特征，作为选择，外部保护性和加强容纳套筒的下端具有锥形管的形状，从而比容纳套筒(未示出)的其余部分具有更大的扩展容量，例如由各种塑料网格/网材料制成。当它填充有半液态水泥(混凝土)混合物时，套筒将在填充有混凝土时扩张，并且当混凝土凝固时，桩的压力将产生成形柱或基座，这将显著有助于自动化支撑柱的稳定性。聚丙烯和玄武岩套筒是优选的。
每个外部保护性加强的容纳套筒的下端由管封闭，该管优选地由优选地具有预制间隔(通气孔)的预制纺织加强材料构成，诸如编织塑料长丝或线，如本文所披露。
作为选择，混凝土混合物可以插入比接收孔略微更大或可扩张的外部柔性保护性加强容纳套筒中。在混凝土被泵送或倒入外部加强容纳套筒中的时刻并且在保护性容纳套筒或管开始扩张和填充之前的过程主要是为了说明本发明的外部柔性加强容纳套筒的初始形状。显然，一旦混凝土混合物被泵送或倒入外部柔性加强套筒中，外部加强套筒(管)将开始扩张并贴合孔的内表面不规则性。编织加强管状柔性容纳套筒是优选的。
当要进行支撑基座浇筑时，在现场适当地定位仍然未填充的本发明的外部细长加强容纳套筒，优选地通过就地浇筑的支撑基座将定位在其上的一个端部“保持”悬挂，并且水泥浇注混合物化合物(这里是混凝土混合物)可以通过在容纳套筒的上端处的上述开口泵送或倒入容纳套筒中。任选地，套筒可以由人手动地握持其上端或者通过将其上端紧固到支撑架(未示出)等来正确地定位和适当地支撑，参考图50的B。泵送的混凝土混合物将通过重力向下朝向外部容纳套筒的下端落下并且填充空间，从而限定容纳套筒，同时将其壁扩展(填充)成大致圆形的截面，以便根据需要准确地接合并贴合挖掘“孔”的壁。优选地，还可以通过顶部开口引入软管或管，以用于将混凝土混合物直接向下泵送到所述外部容纳套筒的下端。
在完成根据需要用优选的浇筑混合物化合物将套筒的下部部分填充到所需或所希望的高度之后，使得外部容纳套筒的下部填充部分可以完全贴合挖掘“孔”的各种不规则性(如图36的B和图50的B所示)以及地板和墙壁，并且可以获得外部容纳套筒的初始竖直取向，任选地部分填充。当发生这种情况时，根据需要继续以这种方式用水泥“混凝土”混合物或其他合适材料填充外部容纳套筒，直到根据需要用水泥“混凝土”混合物将外部容纳套筒填充到所希望水平，完成就地浇筑留在原位的柱或支撑基座的所希望的预制高度。因此，混凝土混合物将通过重力向外挤压加强“套筒”。这将使套筒充分地打开成大致圆形截面并施加力，该力抵靠挖掘“孔”的壁沿着外部容纳套筒的圆周径向地引导并且均匀地分配，使得这些力相互抵消并且混凝土混合物将以这种方式填充竖直定向的套筒，同时保持混凝土混合物完全被包含在优选的取向上。显然缺乏刚性的加强容纳“套筒”可以以创新的方式用作就地浇筑留在原位的加强容纳成形件，以用于改进竖直直立的大致细长支撑基座和柱等的浇筑。
在若干特定实施例中，本发明的具有机械化臂的设备采用可调节和固定定位的可拆卸附接的自动化建筑系统和可拆卸支撑基座(或者附接和可拆卸的支撑基座)底座或柱，该支撑基座底座或柱被快速安装和移除，优选地具有位置调节装置(例如，水平仪)，通过采用新技术进行旋转和调整并且确定所需的滑模打印移动、位置和角度，特别是在工地上建造时。本发明的建筑设备可以包括定位和快速水平仪装置，诸如罗盘和/或气泡水平仪，并且可以根据需要进行缩放。
作为选择或任选地，任何合适的内部加强条、杆、缆索、网格/网可以在用混凝土填充(泵送)外部容纳套筒的之前、期间或之后立即插入密封“套筒”中，优选地当在现场浇筑过程中需要或期望等时插入(向下推动)到湿混凝土混合物中(如参考图50的B所示)，以便将套筒(浇筑模具)保持在其预制位置。然而，这并不排除根据期望或根据需要从抵靠加强套筒现场浇筑模具的任何侧面进行与任何墙壁、基础、墩基、箱形梁等的支承相关的浇筑的可能性。
在材料通常具有轻微弹性的条件下，外部加强容纳套筒优选地由任何合适的合成或天然材料制成，诸如但不限于玄武岩、聚丙烯、布、粗麻布、织物等，并且套筒可以由引入其中的任何合适的可硬化浇筑混合物化合物来填充，同时适当地贴合大致圆形截面。玄武岩和聚丙烯是最优选的。
在其他特定实施例中，包括本发明还包括现场浇筑成“孔”，孔具有例如各种自调节特性以及处于未填充、部分填充和填充状态下的各种构型，因为管的截面是圆形的，但其直径在管的竖直方向上变化。作为选择，外部容纳套筒随后可以在所有方向上是柔性的或者根据需要选择方向，例如塑料网格、网构型，但是本发明的容纳套筒也可能根据需要在所述大致圆形截面中具有任何合适的刚性，并且使得能够在加强容纳套筒上实现径向力的圆周均匀分布，参考图50的B，这些径向力由封装的水泥混合物(浇筑化合物)的重力作用产生，并且受抵消形状变化并由其上的固有刚性产生的力的影响最小。
作为选择或任选地，加强外部容纳套筒可以在其外表面上涂覆合成和/或塑料材料，并且根据需要通过利用具有给定拉伸强度的基本穿线将成片的一个或多个加强容纳织物编织成大致管状构型或者其他形状或构型来建造，其中套筒的层通过辅助穿线接合在一起，该辅助穿线具有比基本穿线基本上更低的拉伸强度，使得当容纳套筒填充有水泥材料或者其他可凝固/可固化材料时，辅助穿线可能被拉伸或破裂，以便允许外部容纳套筒根据需要受控地扩张到其预制的全体积容量。
在图36的B和图50的B所示的最终状态下，保护性加强容纳套筒按压并且贴合所有挖掘的孔内表面抵靠地面或土壤的不规则性。然而，就周围的地面或土壤而言，外部容纳套筒的外表面的初始弯曲形状增加摩擦接合特性。作为选择，管状容纳套筒的下部部分可以被预制成在混凝土基座或柱的重量下可预测地略微扩大，使得当水泥混凝土凝固时；它将准确地贴合该孔。
本发明提供就地浇筑留在原位的现场(浇筑模具)，相对于先前在储存和运输中的情况需要可忽略不计的空间，因为它们可以被运输(参考图46)、储存、并且在建筑现场上快速且容易地分配而平坦折叠和/或缠绕(参考图40)，以便呈现其挖掘形状，同时任选地在支撑基座/柱浇筑的所需位置处略微扩张。可以有利地提供加强容纳管，从该加强容纳管中可以分离所需直径(作为选择，所需长度)的浇筑模具，使得产生很少或不产生废料。因此，例如，现场建筑人员以这种方式可以运输并且快速地建造如本披露中所述的各种支撑基座/柱，在现场准确地浇筑具有显著总直径和长度的模具，例如支撑基座/柱、柱基模具，并且直径和长度可以根据需要进行调整(缩放)，以便满足上述支撑和可拆卸附接的新型建筑设备的预制要求，该建筑设备根据需要在建筑现场具有一系列支撑和操作“底座”或基座浇筑模具。当然也可能的是，由于不需要大量的空间，因此用于浇筑支撑基座模具的相当长度的加强容纳套筒可以储存备用，这在先前是不可行的。作为选择，还可以根据需要从分配线轴定制切割加强容纳套筒模具的长度。根据本发明的类型的就地浇筑留在原位的新颖加强混凝土支撑基座建筑设备浇筑套筒也可以相对于现有技术的浇筑模具以较低的时间和成本来制造，对于相应的浇筑，聚丙烯网格是优选的。参考本披露内容中对于根据本发明的浇筑模型的描述，但是也可以任选地采用其他路基容纳材料，例如像布、玄武岩、塑料、粗麻布或织物。玄武岩和聚丙烯是优选的。
图50的B在说明性实施例中包括可运输的加强混凝土建筑设备，该建筑设备采用将上述自动化建筑系统支撑可移除地安装在接收基座上，这简化了先前复杂的水泥浇筑环境，诸如在泥浆/水/沙子/等中的浇筑，从而消除需要扁平沟槽或孔，因为本发明的浇筑系统适合任何所需的轮廓，从而优化它们的浇筑时间并且优化浇筑特性。
可重复使用的基座
本发明包括可移动的可重复使用的、可运输的操作和支撑基座的各种构或型变型，其根据需要容易在现场移动和定位或者任选地根据需要在现场就地浇筑。
图49的A、B、C和D在说明性实施例中描绘了许多可能的可重复使用的可运输支撑基座中的一个，以用于可移除地接收和现场安装自动化建筑系统，在基座中具有贮存器，该贮存器适用于填充水和/或沙子以便在现场根据需要容易移动并定位就位，或者任选地根据需要在现场就地浇筑，出于说明的目的进行夸大和简化且未按比例绘制。图49的A描绘了顶视图。图49的B描绘了底视图。图49的C描绘了侧视图。图49的D描绘了剖面侧视图。入口和排出口(未示出)。水/沙子底座贮存器可以任选地处于可收折的手风琴型构型(未示出)。
本发明包括可重复使用的可运输多功能机器人建筑系统支撑和操作基座，以用于可移除地接收和现场安装自动化建筑系统，该自动化建筑系统在基座中具有适用于填充水和/或沙子的接收入口，以便易于快速现场填充和排出。应当注意，入口和排出口(未示出)。
本发明包括采用可重复使用的水和/或沙填充的贮存器作为基座和操作底座，以用于支撑自动化建筑设备，优选地可移除地安装有快速连接和断开连接件。
移动的自动化建筑系统支撑基座可以在建造具有“中高”数量的楼层的加强混凝土结构期间容易地从一个地方移动到另一个地方，作为选择或者本发明的变型，可以在结构屋顶上的支撑基座中浇筑，以便提供支撑和操作平台来滑模打印下一楼层，参考图51，优选地采用如本文所披露的支撑臂。
具有若干构型的支撑和操作基座设备在此优选地包括定位和快速水平仪装置，诸如气泡水平仪和/或罗盘。
图49的A、B、C和D在说明性实施例中描绘了轻质可重复使用/可拆卸的沙子和/或水填充的支撑和操作基座作为支撑平台设备，该支撑平台设备优选地具有罗盘、气泡水平仪、QR码、条形码、日期、位置、型号、I.D板/序列号、激光器底座、激光反射器(未示出)以及稳定支脚(未示出)。
螺旋钻
如图50的A和图52所示，螺旋钻在预定位置处钻入土壤或地面中。随后将钻入位置的螺旋钻附接至多功能机器人建筑系统，该机器人建筑系统具有通用安装附接件并且提供支撑和操作系统。在机器人建筑系统完成所提出的结构的建造之后，移除机器人系统并移除螺旋钻并且根据需要重新使用。
如图50的A和图52所示，最初通过钻孔(挖掘)所需尺寸/直径和深度的孔来将螺旋钻钻入土壤或地面中。随后，在钻孔(挖掘)孔的内部引入插入如本文所披露的具有合适的预制材料的外部留在原位就地浇筑的容纳套筒，参考图50的B。在图50的B所示的实例中，外部容纳套筒具有预制的外部编织表面，从而产生如本文所披露的提供较小的尺寸(范围)(占地面积)的预制通气孔。
钻孔螺旋钻的直径将在约18英寸至约6英尺的范围内；优选地在约2英尺至约5英尺之间的范围内；最优选地在约41/2英尺至5英尺之间的范围内。
图50在说明性实施例中包括就地浇筑留在原位的支撑基座，因为采用定向螺旋钻的自动化建筑支撑平台设备是更优选的，并且可以进一步包括罗盘、气泡水平仪、QR码、条形码、日期、位置、型号、I.D板/序列号，任选地具有键槽边缘，该键槽边缘接收用于支撑柱、激光器底座、激光反射器(未示出)的预制加强容纳套筒。
已经在地面(土壤)中通过螺旋钻或其他合适的系统在现场挖掘或优选地钻出接收和容纳孔，但是当浇筑地下支撑基座和柱等时，可以想到使用根据本发明的留在原位外部浇筑容纳模具。
本发明的目的是通过以下方式来改进现有技术的建筑系统：消除使用浇筑物质的必要性，在混凝土混合物与包括地面不规则性的周围土壤之间提供更高的摩擦接合值，以及通常通过简化用于生产就地浇筑的加强混凝土柱或支撑基座的方法和设备。
定义
术语镍钛，也称为镍钛诺(形状记忆合金的一部分)是镍和钛的金属合金，其中两种元素以大致相等的原子百分比存在，例如镍钛诺55、镍钛诺60。
如本文所用的术语“通气孔”是一系列预制的间隙或开口，通气孔调节所需的水泥混合物量或水蒸发速率、热传递速率，以便准确地控制水泥混合物固化预制的质量或水泥混合物的速率，并且由长丝间距、直径、形状和构型来限定，并且包括预制的通气孔，诸如但不限于正方形、矩形或者其中的任何组合。
本文所用的术语“织物”以聚合物术语定义为由碳、芳族聚酰胺或玻璃、塑料、玄武岩或者这些的任何组合的长纤维制成的组件，以便产生一层或多层编织纤维(诸如长丝缠绕)的平片。编织纤维被安排成某种形式的片材，称为织物，以便易于现场处理。用于将编织纤维组装成片材的不同方式以及各种纤维取向可能导致存在许多不同类型的编织纤维，每种编织纤维都具有其自身的机械特性。
本文使用的术语“网格”被定义为网格是用于加强容纳套筒和内部加强件的开放网格、网、幅材、带子，以便改进混凝土应力传递和位移。
本文使用的术语“一个套筒”、“多个套筒”、“外部套筒”、“容纳套筒”或“套筒容纳成形件”是被定义为专门用于调节混凝土材料固化环境的柔性留在原位就地浇筑的外部加强和可模制的容纳成形件的设备。本发明的本发明外部织物加强的容纳套筒用作具有预制的通气孔，该通气孔用作高选择性的传输膜，以用于根据需要可预测地控制和调节封装的水泥混合物蒸发速率和与外部环境等的热交换传输。
本文使用的术语“混凝土”是由嵌入硬质材料基质(水泥或粘合剂)中的填充骨料颗粒之间的空间并将它们胶合在一起的粗颗粒材料(骨料或填料，诸如沙、砾岩砾石、鹅卵石、碎石或矿渣)构成的复合材料。
本文使用的术语“通用性”和“多功能”是可互换的，并且意味着自动化建筑系统的机器人应当具有机械结构，该机械结构可以在现场执行不同的任务或者可以以不同的方式执行相同的任务。
本文使用的术语“导轨”可以称为“引导件”、“引导导轨”、“导轨设备”、“导轨系统”，因为它可以被设计和生产为以固定路径行进的滑动机构。
本文使用的术语“坍落度”是混凝土的可加工性或流动性的测量值，并且是混凝土稠度或刚性的间接测量值。
出于本说明书的目的，将清楚地理解，字词“任选的”或“任选地”意味着随后描述的情况事件可能发生或可能不发生，并且该描述包括发生所述事件或情况的实例以及未发生所述事件或情况的实例。
多层结构
在若干特定实施例中，包括本发明的方法和设备包括多层加强混凝土结构的快速、准确、成本有效的现场建造，这些加强混凝土结构最高达几乎任何高度和数量的楼层，仅受结构工程的限制，参考图51。
本发明的自动化建筑系统包括现场三维加强混凝土打印能够在单程或多程中大规模挤出混凝土，从而能够形成大规模的多层结构。在其他特定实施例中，包括混凝土建筑设备，该混凝土建筑设备具有提升和定位机构，以便在现场通过打印长互锁“砖块”来滑模打印多层加强混凝土结构。
作为变型，多层自动化建筑系统的提升机构可以被配置成用于可控地将支撑基座平台提升到一定高度，该高度足以使自动化滑模打印组件在先前挤出或浇筑的基础或砖块层的顶部上逐层地挤出加强水泥和非水泥材料的一个或多个“砖块”层。
在现场加强混凝土建筑系统的其他实施例中，为了建造多层加强混凝土结构，机器人建筑系统(参考图29、图30、图45、图47和图51)可以根据需要使用可控制地将支撑基座(平台)提升到期望的高度和特定位置的提升机构。应当注意，移动支撑基座可以容易地在具有“中高”数量的楼层的加强混凝土结构的建造中从一个地方移动到另一个地方。
任选地，可以在屋顶上就地浇筑现场支撑基座，以便提供操作平台来滑模打印下一个楼层，优选地采用如本文所披露的可拆卸附接的支撑轮，从而提供几乎没有多层高度限制的大型打印区域。
自动化设备可以从各种支撑、操作基座和/或导轨跟踪系统可移除地安装和操作，并且可以根据需要具有多个(多)机械臂和轭。
在若干实施例中，包括具有用于填充容纳“套筒”的设备和方法及其相应的混合物挤出体积或速率简化了现有技术的先前复杂的混合物测量过程，特别是在建造具有复杂几何形状的多层结构时(参考图8、图12和图51)，锥具有复杂弯曲、流动结构，特别是在结合或具有小半径时。
本发明的设备工具和机器可以由单个操作员连续地或间歇地操作或者由一对工人一前一后地操作。一前一后的操作是优选的。
本发明的方法和设备包括建造各种地上和地下的加强水泥和非水泥结构，诸如但不限于房屋、公寓、涵洞、井衬、扶壁、窗框和门框、柱子、阳台、水罐和酒罐、下水道、挡土墙、水库、壁炉、拱门、拱顶、圆顶、柱子、桥梁、筒仓、墙壁、水坝、天花板、楼梯、圆形剧场以及螺旋结构。
本发明的方法和设备进一步包括具有成本效益地建造先前受时间和成本限制的加强混凝土结构和/或现有技术中不可建造的结构，诸如但不限于在偏远地区的困难或常规不可建造的地块上进行建造。
图51展示了多个移动自动化机器人建筑系统，它们在用于现场建造的协作组中同时操作。移动自动化机器人的这个劳动力的位置和动作可以由中心指令站(未示出)远程引导，这些自动化建筑机器人中的每一个可以包括车载材料容器或罐，该车载材料容器或罐包含如本文所披露的封装、加强、模制、打印和挤出的必要混合物以及其他材料。这些小型移动自动化协作机器人建筑系统可以返回到集中式填充站，以便在需要时重新填充它们的罐。在建造多层结构时，可以使用升降机来将自动化建筑设备运输到各个楼层。可以分配固定和/或移动自动化机器人系统以便执行不同的作业，例如，现场建造墙壁、屋顶、窗户、管道工程或瓷砖等。
图8和图51展示了多层结构的若干层的本发明的加强混凝土建筑方法和设备。
在若干特定实施例中，包括采用具有机械化滑模打印组件的多个自动化机器人建筑系统的机器人加强混凝土建筑系统可以同时或顺序地在现场使用，而不是一个大型自动化滑模打印系统，诸如现有技术的龙门架系统。
为了建造大型多层加强混凝土结构，诸如公寓楼、医院和学校等，支撑和操作平台系统可以采用来自导轨的现场滑模打印，以便定位在将要建造的结构内和/或旁边，进一步包括本文披露的其他支撑和操作平台系统或者以任何组合一前一后地工作，参考图51。作为实例，支撑和操作平台可以配备有多个横向构件，每个横向构件保持滑模打印喷嘴组件和/或联接至滑模打印组件的自动化机器人操纵器。每个导轨横向构件可以跨过一对相对的侧构件可滑动地安装。
管道工程
本发明包括提供对管道、导管、管道工程、光纤、电导体、加强件等的更快、更准确(连续)的现场安装和放置，参考图27-1，这提供对环境的额外保护，参考图27的A和B，并且进一步包括现场安装管道工程和电导体，以用于安装位于挤出打印的砖块墙壁或层内的光纤等。
三维结构可以包括以一定间隔间隔开的一组自动化滑模打印封装“砖块”，每个砖块由一组逐层堆叠的挤出“砖块”组成；作为选择，随后用合适的水泥混合物填充边缘之间的空间可以由一组堆叠的单独挤出“砖块”或层组成；任选地，多个导管至少部分地由间隔开的“砖块”(参考图27的A和B)和填料限定；并且一个或多个元件被定位并安装在至少一些导管内。元件可以包括但不限于：加强构件；管道工程管、通风管、热交换管、接地管的区段；以及电网部件等。
在其他特定实施例中，包括安装任选地定位在挤出墙壁“砖块”或沉积层内的管道工程和电导体、光纤部件等。(参考图27的A和B)。
管道工程也可以作为手动、半自动化或自动化建筑系统的一部分来定位和安装。管道工程管的区段可以使用诸如螺纹连接、胶合或焊接技术等半自动化或自动化安装来固定到其他区段。
在手动和/或自动化机器人安装控制下安装水平管道工程管区段。本文描述的自动化机器人系统和相关联的滑模打印组件可以在“砖块”墙壁内滑模打印实用导管。参考图(27的A和B)。
因此通过用于安装具有大致水平构型的管段的自动化建筑系统配置有可能实现半自动化管道工程安装。作为选择，自动化建筑系统机器人臂可以具有中空管状形状，并且可以包括内管、管或套筒。可移除地固定的管段可以从进给仓(未示出)进给通过机器人建筑臂的管道系统。
图27的A展示了水平管道工程管区段的安装，例如定位和安装在墙壁中。对于现场滑模打印的“砖块”壁中的水平管道工程，优选地可以使用具有键槽接收通道或凹槽。随后可以将管段插入砖块的滑模打印键槽接收凹槽或通道内，以便快速、准确和可靠地定位。如本文所解释的，随后可以执行连接和组装。管道系统的网络可以根据需要通过各种尺寸和高度的现场滑模打印的“砖块”键槽接收凹槽或通道在不同高度处组装。如果需要，可以在每个暴露的管段上建造导管，并且在已经挤出和位定预定数量的现场滑模打印的“砖块”墙壁层之后，可以将管段周期性地添加到管道工程网络。
图27展示了当组装管道工程网络的现场建造时管段的对准。在安装管道工程或其他管道系统网络时，可以简化对准任务以便对准管道区段，可以使用多种方法，例如注入水泥、胶水、泡沫等，并且定位和附接索线或其他接收和支撑架等。
在将每个管道区段放置在“砖块”键槽接收通道或导管内之后，可以将快速固化的各种水泥混合物和/或泡沫注入剩余的键槽空间中或者根据需要注入。
作为选择，一旦固化，就可以用水泥混合物覆盖混合物或水泥或泡沫，这将管道系统固定就位，并且提供对管道工程和其他网络的长期环境保护和屏蔽，并且有助于在添加连续的管道系统时准确对准。
作为变型，索线可以在建造期间快速且容易地安装，作为如本文所披露的手动、半自动化或自动化加强混凝土建筑系统的一部分。通信网络的索线可以容纳在模块或导管中，这些模块或导管连接在一起，并且根据需要再次在手动和/或机器人或机械化控制下定位在打印“砖块”接收通道内，打印砖块接收通道定位并浇筑在滑模打印的墙壁、基础和屋顶等中。
这种方法可以类似于在此描述的建筑管道工程系统网络中使用的模块化方法。电模块(未示出)包含索线或者其他导电元件的区段，诸如电源线和通信线。任选地，这些导电区段可以封装在非导电滑模打印“砖块”砌块中，该砖块砌块可以部分或完全由非导电材料构成，包括但不限于陶瓷、塑料。导电区段的端部具有通常用于电气和电子插座、插孔等的其他形式。可以制造和使用许多不同类型的电气部件的模块，从而允许根据需要产生任何所需的电网。
电气工作的唯一手动部分可能是简单地将固定装置插入半自动建筑电子网络(未示出)中的任务。在手动、机械化或自动化机器人控制或其中的任何组合下，可以类似地完成抹灰、铺瓷砖和涂漆。
屋顶和墙壁的铺瓷砖和/或包覆的过程类似于地板的铺瓷砖(未示出)的过程。混合物进料管(未示出)和拾取瓷砖块的机械化和/或机器人臂两者可以根据需要倾斜以便适合地板和墙壁以及屋顶瓦片和/或包覆应用。在竖直或几乎竖直的瓷砖块放置的情况下，如果在瓷砖块之间需要距离，那么可以在每个瓷砖块的面向上或面向下的侧面上放置多个常规的小间隔物。间隔物可以帮助准确地分开并停止瓷砖块的移动(漂移)。铺瓷砖方法的主要节省时间方面之一可以是消除了对齐瓷砖块的任务，这在常规的手动铺瓷砖安装过程中占用了大量时间。
纤维加强混凝土
本发明的容纳“套筒”设备和方法与各种微型加强件相容并且改进潜在的浇筑结果，这些微型加强件对于纤维加强混凝土(F.R.C.)的现场滑模打印具有各种显著的结构影响，诸如加强混凝土混合物性能，包括改进刚性和减少挠曲，进一步包括实现如本文所披露的更多混合物的性能潜力，以用于“砖块”墙壁以及包括有和没有常规加强件的构件。(F.R.C.)可以降低加强部件或结构中的复杂应力。当滑模打印薄砖块区段和需要内部加强的水泥基混合物时，这一点尤其重要，其中几何形状和轮廓在控制挠曲方面起到重要作用。作为选择，在通过挤出机打印技术在现场滑模打印纤维加强混凝土材料时所描述的方法和设备中。在这种加强混凝土滑模打印建筑系统中，进料斗的一个或多个隔室可以包含标准级混凝土混合物，而另一个隔室填充有纤维加强混合物。以这种方式，可以控制进料斗排放开口的滑模打印控制门，以便调节不同滑模打印混凝土混合物的进料比，从而获得特别设计的滑模打印“砖块”产品。这个设备的主要功能是根据需要为微纤维加强材料在滑模打印砖块产品的整个截面上的均匀和/或非均匀分布提供结构多功能性。
在某些应用中这样使用较高强度的混凝土混合物(包括在砖块墙壁端部部分处具有微纤维加强件)减少或消除在打印砖块墙壁的支撑载荷支承区域处对常规铁加强条、杆、缆索或纤维的需要，在基本上不降低大规模生产滑模打印的成本效率的情况下，这种可能性在滑模打印现有技术中几乎不可能实现。现在，根据本发明所披露的本发明的自动化系统滑模打印技术增加了打印砖块墙壁应用的范围，并且从而提高加强混凝土砖块产品的混凝土建筑分支的竞争优势。
因此，可以根据需要或期望快速且容易地改变混凝土混合物等级，例如，使得打印长滑模打印砖块墙壁可以具有与其他滑模打印墙壁相同或不同的水泥(混凝土)混合物或等级。另外，一个或多个给定的滑模打印墙壁的不同部分，例如，可以由相同或不同的水泥(混凝土)混合物或等级制成，诸如但不限于记忆返回混凝土、烟雾吸收混凝土、湿度调节混凝土等，例如使得给定砖块墙壁的端部可以由与用于滑模打印砖块墙壁的中间部分的不同等级的混合物来建造。通常，最常用的与基本混凝土混合等级不同的水泥(混凝土)混合等级可以是更高强度或更低强度的等级，例如纤维加强和/或着色或染色的混凝土混合物或者任何合适的组合。其中，本发明提供了以下显著益处：使用优化等级的混凝土节省了额外量的水泥和掺和剂的消耗。这是本发明的目的。
在若干实施例中，包括用于使用更高等级或者诸如但不限于纤维加强型混凝土混合物的本发明设备和方法允许从滑模打印在浇筑层上的滑模打印墙壁的整个长度上减少或省略对于“砖块”墙壁或层的给定单独区段另外需要的附加加强条、缆索、杆等。作为实例，因此，将设置有大量开口的墙壁可以由特殊的高性能等级混凝土混合物现场建造，以便增加耐久性和可持续性并且显著减少微开裂。
微长丝加强混凝土
本发明进一步包括采用来自微长丝的加强来改进本发明的现场滑模打印“砖块”的通用质量控制和性能规格，提供了改进的加强、比例、生产和输送，从而根据需要放置和保护各种嵌入的物体。
本发明的发明方法和设备的共生组合改进了用于热天和冷天现场加强混凝土建筑应用的公差规范。
高性能混凝土
在不采用本发明的具有预制特性的本发明的滑模打印容纳套筒的情况下，可能无法在现场实现或获得某些打印材料的规格，这些预制特性被制造成用于优化现场打印，诸如但不限于在建筑工地上成功地滑模打印可持续的水泥材料，这些水泥材料持续数百年或理论上数千年。应当注意，大多数加强混凝土结构被设计成持续约50年、一些持续约100年。因此，采用本发明使混凝土行业更具可持续性。
本发明使得加强混凝土行业能够以相同的成本或可能以降低的成本更可持续并且更具成本效益且更环保。
在工厂环境中浇筑高性能混凝土混合物的先前限制通常限于约20英寸；本发明的方法和设备理论上能够在建筑工地上滑模打印约(25)英寸或更大。
本发明为滑模打印提供先前不可获得的优点，特别是用于在现场打印高性能混凝土混合物以便在更宽范围的温度和湿度范围内可预测地浇筑，由此扩展高性能混凝土混合物的工程领域，诸如但不限于空气过滤混凝土、烟雾吸收混凝土混合物、记忆返回混凝土、湿度调节、超高性能，进一步含有钾碱和/或粉煤灰，从而具有在建筑现场浇筑高隔热混凝土混合物和/或超高隔热混凝土混合物的优点。
在一些应用中，本发明消除工厂环境高压灭菌步骤(空气夹带)，因此提供先前需要在要求受控湿度和温度范围的工厂环境中进行浇筑的先前不可获得的现场打印。
在若干实施例中，包括用于控制各种水泥混合物固化环境的机构的本发明方法和设备，以便加强现场浇筑部件和机构，并且优化水泥材料混合物比例，水泥材料混合物的性质和特性已经被设计成满足特定的工程需要，诸如高性能混凝土所要求的工程需要，高性能混凝土诸如纤维加强混凝土、记忆返回混凝土、湿度调节混凝土、烟雾吸收混凝土、空气和/或气体夹带混凝土、EMF屏蔽混凝土等。
在若干实施例中，本发明包括方法和设备，使得容纳“套筒”设备可以由来自各种组合物和材料的单层或多层材料构成，诸如但不限于各种织物、长丝、箔、塑料、纤维编织、粘合剂、网格尺寸、编织图案、通气孔(间隔)、交叉角，包括混合材料、多层压和非层压层，诸如任选地具有两种或更多种反射和密封材料等，以便包含和调节各种水泥和非水泥混合物的混合物浇筑环境，以便适应各种现场自动化滑模打印应用，特别是用于通过准确控制(调节)固化环境的必要和所需机构来优化各种固化特性以获得一般到高性能的混凝土混合物的复杂潜力，以便加强混合物组分机制并且优化材料和混合物比例，混合物的性能被设计成满足特定的工程需求，即诸如高性能混凝土(HPC)或共混水泥材料，诸如粉煤灰(高炉磨碎的颗粒渣)(铁)，从而提供具有初始高强度、高韧性的高现场可加工性，任选地在建筑现场采用高容量粉煤灰(HVFA)混凝土混合物的“滑模”就位打印，以便增加“可持续耐久性”的重要组成部分和/或对暴露条件具有高耐久性。
本发明的各种容纳套筒调节水密性并且改进诸如对诸如封装(包含)诸如粉煤灰的共混的高性能水泥材料等暴露条件的耐久性，以便获得高度现场打印可预测性，从而具有非常高的初始强度、高韧性，任选地使用高容量粉煤灰(H.V.F.A)，以便增加重要的砖块组分的“可持续耐久性”来预测性地最小化现场自收缩和热开裂、更具体地H.V.F.A.混凝土打印中的界面过渡区，使得能够现场开发抗裂性，从而减少从碱硅酸膨胀产生的热开裂，并且获得每质量体积具有更高隔热性的更耐用的现场打印“砖块”，并且提供了硫酸盐侵蚀性能，并且与各种矿物质或合成掺和剂相容。
在其他特定实施例中，本发明包括采用本发明的预制“套筒”，该套筒具有先前不可获得的现场性能特征，这些性能特征减少或消除界面过渡区，诸如当滑模打印HVFA混凝土时，从而使得能够开发更具抗裂性和更耐久性的具有改进的尺寸稳定性(即较少的干燥收缩)的打印，并且促进较高的强度极限。这是本发明的目的。
注：由于细骨料的体积和低含水量，HVFA混合物的新鲜混凝土混合物通常具有很强的粘性并且不会出现渗出或离析。
应当注意，HVFA是非渗出的低水水泥混凝土混合物，容易发生塑性收缩和开裂，包括由收缩引起的自生开裂。
在若干特定实施例中，本发明包括采用本发明的织物加强套筒的方法和设备消除现有技术的步骤，诸如在放置后立即用厚板覆盖表面，因为必须保护混凝土表面免受快速和不均匀的失水，或者通过现有技术的在至少67天的湿润固化期间在刚刚打印的结构周围使用水雾化器来实现。克服这些和其他限制是本发明的目的。
在大多数应用中，本发明的方法和设备可以消除使混凝土振动的现有技术步骤。
在其他特定实施例中，包括织物加强的容纳“套筒”改进空气夹带方法和/或各种气体(即氮气、氩气)夹带。这是本发明的目的。
“套筒”与最高达约2％的各种空气夹带和/或例如氩气、氮气等(未示出)的各种优化的气体夹带方法和设备相容。
应当注意，这些H.P.C.非渗出的低水水泥混凝土混合物很容易发生塑性收缩和开裂，尤其是由收缩引起的自生开裂。因此，采用具有预制的固化和通气孔的本发明的容纳“套筒”减少或消除了这些先前限制，以优化和/或消除现有技术的润湿和遮蔽浇筑混凝土的步骤。这是本发明的目的。
空气净化混凝土
常规技术目前无法以可靠且具有成本效益的方式在现场浇筑烟雾吸收/空气净化混凝土，因此本发明提供先前不可用的方法和设备，以用于在建筑工地上在本领域中根据需要来滑模打印空气净化混凝土。
在特定实施例中，包括成本有效地建造/滑模打印墙壁或墙壁的区段等可以用专门设计和配制的水泥混合物在建筑工地上滑模打印(浇筑)，以便控制和调节结构的内部空气纯度，诸如捕获具有合适分子螯合特性的碳链或者根据需要进行调节，具体取决于应用。
例如，成形/模制包含在柔性加强容纳“套筒”中的外部滑模打印(挤出)互锁、封装、模制“砖块”的滑模打印设备可以沉积在随后的“砖块”层中，一个滑模打印“砖块”根据需要在单程或多程或者任何组合中逐层地定位在另一个砖块的接收互锁“面”上。这些现场模制和打印的“砖块”可以是相同或不同的材料。例如，任选地，湿度调节水泥砖块材料可以在第一程期间打印到先前的“砖块”表面上，并且记忆返回混凝土或烟雾(污染)捕获水泥材料可以在第二程期间现场打印并且以逐层互锁方式定位在湿度调节“砖块”材料的顶部上。
记忆返回混凝土
常规技术目前无法以可靠且成本有效的方式在建筑现场浇筑记忆返回混凝土，因此本发明提供了先前不可用的方法和设备，以用于在现场在本领域中根据需要来滑模打印记忆返回混凝土混合物。
湿度调节混凝土
常规混凝土技术目前无法以可靠且成本有效的方式在现场浇筑湿度调节混凝土，因此本发明提供了先前不可用的方法和设备，以用于在现场在本领域中根据需要滑模打印内部湿度调节混凝土混合物，以便在预制和优选的内部湿度范围内自动调节和自我调节。
在特定实施例中，包括滑模打印的“砖块”墙壁或墙壁的区段可以用预制的水泥混合物来滑模打印，该水泥混合物被特别设计和配制成用于控制和自动地自我调节结构的内部湿度范围，以用于在约30％至60％之间的预制和优选的湿度范围内进行自动调节和自我调节，优选地在45％至55％之间进行自我调节或者根据需要进行调节，具体取决于设计性特和应用。
本发明包括优化热存储并且获得自调节湿度/平衡效果的方法和部件。
本发明进一步包括根据需要浇筑具有预制的芯吸特性的各种水泥材料。本发明包括改进现场滑模打印，诸如但不限于优化滑模打印的水泥混合物晶界、墙壁效应、聚集、渗透性、孔隙率、剪切强度、耐碱性、抗氧化性、耐腐蚀性、重量或质量、抗压强度、抗张力、记忆返回、延展性、抗冻融性、耐久性、应力位移等。
本发明进一步包括在现场滑模打印驱虫墙壁。
在若干特定实施例中，本发明包括现场滑模打印自主辐射屏蔽，即EMP屏蔽混凝土和EMF屏蔽混凝土混合物。
临时和紧急结构
本发明的另一个优点在于，在现场更快地更容易地建造紧急结构，这在自然和人为灾难破坏区域中尤为重要。
本发明的方法和设备包括在现场(在一至四小时内)快速且成本有效地打印各种耐用的紧急和临时结构，这可以结合每机械化臂多个简化的滑模打印机，任选地具有多个可调节的简化轻质臂，这些臂诸如针对每个房间或多个房间同时工作和/或同时顺序地操作多个建筑工具，和/或在整体多房间结构附近进行建造。
本发明的建筑方法和设备提供了先前不可获得的简单性、速度和多功能性，这样使得能够在现场从相同的基本部件使用相同的基本建筑技术建造各种滑模打印结构构型，包括各种尺寸和形状的临时和/或紧急结构，并且作为选择，可以包括在例如门口、墙壁等永久结构中建造临时无支撑拱门和临时墙壁区段，进一步包括滑模打印最高达约4英尺跨度的临时无支撑的混凝土拱门，并且滑模打印临时墙壁区段和结构。
作为选择，砖块可以在临时和/或可拆卸的支撑件的顶部上滑模打印，包括建造可移除的临时就地浇筑临时结构支撑件或者支撑与各种结构部件兼容的结构的联结梁或仿制梁。
作为选择，本发明包括建造结构的临时部分，例如，看起来永久的门口、墙壁、拱门和扶壁、飞拱、飞扶壁。
本发明任选地提供了使用原生(本土)粘土来3D打印房屋的能力，这可以有助于经济适用的房屋。作为选择，房屋可以由本土粘土打印出来，这些粘土在许多地方都很丰富，而且往往是最需要紧急或经济适用的避难所的地区。
优于现有技术，本发明的方法和设备进一步提高砖块的压缩和拉伸强度，并且快速且成本有效地建造防风雨和抵抗诸如火灾、飓风强风、雪载、洪水、龙卷风、地震和大气辐射等自然灾害的临时结构。一些滑模打印结构可能在最小或没有结构损坏的情况下被淹没并挖出，诸如在海啸和洪水中。
本发明包括用于现场滑模打印固风和固沙墙壁以及竖直绿墙的方法和设备，以用于沙和风的沙漠化控制。
地球庇护
本发明的方法和设备包括成本有效地现场打印地球崖径(庇护)和地下结构(未示出)。地球庇护提供热稳定环境，该热稳定环境具有卓越的能源效率和较低的生命周期成本，以用于可靠地防止季节性极端温度，并且显著地降低或可能接近零点能源使用。
本发明包括在现场快速且容易地建造地球崖径和地下结构，从而具有以下益处：容易在不适用于常规结构的场地上建造结构、提供更安静的生活环境、容易结合并改进地球管道性能特征、以及本发明与空气形成的圆顶(崖径等)相容。
改装和翻新
本发明的方法和设备包括创新的多功能现场加强混凝土建筑方法和设备，诸如用于成本有效且节能地改装和翻新诸如棕色地带项目，和/或显著地在结构上升级各种结构，诸如但不限于修复、改建和/或增加可持续性，从而根据需要提供了额外的结构加强、隔热、抗震和防风等。
该方法和设备通过修复加强混凝土构件(诸如墩基、墙壁、平地或路基上的水泥板、成形件、加强件、放置、固结、精加工)来提供先前不可获得的现场地修复原技术，并且具有改进的现场固化特性和速度，如在此披露。
结构的建造方法容易在对原始结构产生最小干扰的情况下扩展(添加)。
特殊结构
本发明快速且成本有效地建造各种特种混凝土结构，包括具有包层的强化结构。
在一个特定实施例中，包括本发明的方法和设备适用于远程位置中的现场建造，诸如像在月球上滑模打印外星结构。
在一个特定实施例中，本发明的方法和设备适用于水下加强混凝土建造。
在其他特定实施例中，包括本发明的方法和设备使得在本发明的结构诸如由于结构应力而收折或断裂时，与常规的加强混凝土结构相比，加强的外部容纳套筒和/或内部加强网格减少弹片效应的数量和严重性，特别是在与不同尺寸和类型的加强环/线圈结合时。这是本发明的目的。
作为选择或任选地，本发明可以采用碳纤维容纳套筒和抵抗弹体侵彻的内部加强件。
本发明包括快速且成本有效地建造燃料仓、筒仓和灾难避难所、以及各种其他防御结构，包括用于长期封装有毒物质的结构的成本有效建造。
这种创新性加强结构优选地采用所述协同加强容纳套筒，该协同加强容纳套筒具有附接的加强“环”/“线圈”系统，该环/线圈系统具有用本发明的方法和设备建造的显著S波消除特性，如果需要或要求的话，可以承受比最严格的规范要求高三倍或更多的地震力(抗震性)。作为另外的实例，诸如但不限于井口、基础设施、体育场，并且另外可以提供各种遇到的爆炸和地面加速(地震)缓解解决方案，以用于保护地上和地下设施和其他加强结构。记忆返回金属是优选的。
本发明所包括的另外实例进一步包括防御和加强混凝土冲击(地震)消除特性，诸如但不限于就地打印留在原位的记忆返回加强件，如在图42、图43和图44的示例性图示中，以便改进对各种建筑物、体育场馆、桥梁和其他基础设施的保护，以便保护油水管线、水、葡萄酒和油罐；此外，提供和保护受地震风险影响的住房、燃料仓、井、涵洞、筒仓，从而进一步提供可以挖出并随后重复使用的极端抗水和抗涝性。
重叠的连续非接触加强记忆返回，诸如索线和/或缆索“线圈”、“环”可以以新的和高度复杂的方式显著改进所遇到的S波冲击力衰减特性，如本文所披露，参考图44的A、B、C和D描绘了许多可能的记忆返回“线圈”、“环”缆索配置中的四个，并且图44的E和F描绘了许多可能的盘绕记忆返回索线配置中的两个。
图43的A和图43的B展示了连续重叠的非接触加强记忆返回索线和/或线缆“线圈”的实例。结构加强粘合可以通过重叠的所述连续的非接触加强记忆返回“线圈”、“环”来配置，这些“线圈”、“环”被定位并嵌入/模制在如本文所披露的各种水泥材料中，从而根据需要提供抗震设备或部件，参考图42、图43、图44。
此外，在本发明的各种构型阵列中具有通用的抗震结构加强特性，诸如如本文所披露的加强模块(被嵌入各种相容的水泥材料中)。例如，具有非接触重叠的立方体几何形状成形件可以通过合适的拔模角来实现，该拔模角将立方体和/或曲线加强的抗震记忆返回“砖块”墙壁系统或单元互锁并嵌套在一起(未示出)。这些非接触加强记忆返回单元“立方体”可以比图示的更密集地重叠，参考图42、图43的A和图43的B，以便根据需要或要求获得非常密集的加强抗震记忆返回S波频率捕获和消除特性，诸如但不限于高性能抗震S波保护结构。它们是在混凝土建筑领域中先前不知的用于各种加强记忆返回材料和衰减维度的基本构建砌块，根据需要诸如但不限于各种加强记忆返回“线圈”、“环”、“网”和“编织”以及其他加强记忆返回构型。
最优选地，由如本文所述和披露的镍钛诺加强索线和/或缆索及其变型等的合金构成，诸如结合到本发明的抗震连续加强外部容纳套筒中、根据需要优选地嵌入有相容的水泥混合物或其他粘合复合物或者其他材料，取决于具体应用。
若干特定实施例包括本发明的记忆返回抗震加强设备可以准确地定位和固定，并且在现场滑模打印在一起以便加强较少的复合材料。包括一个记忆返回加强模块(立方体)的“线圈”表面可以是预制和制造的，根据需要诸如但不限于连续的条、杆、缆索、索线或长丝等，参考图44。作为选择，连续缆索和/或索线“线圈”在正交接合处扭曲，以用于将邻接(优选地重叠)的连续非接触式记忆返回“线圈”、“环”定位在交叉点处，并且可以根据需要针对不同的应用而变化。特定实施例包括具有重叠的连续非接触式记忆返回“线圈”“环”的记忆返回抗震加强打印构件的终端(端部)可以延伸它们的“线圈”，优选地根据需要它们具有钩状和/或盘绕的端部(未显示)。
其他特定实施例包括具有经济优势。较小的抗震记忆返回加强材料可以用于终端锚固、根据需要包含在每个记忆返回加强“砖块”单元内。特定实施例包括在一个方法方面，计算机控制各种抗震记忆返回特性的弯曲和扭曲。
在此披露的配置优选地允许准确的立方体缩放以便于容易根据需要制造各种抗震记忆返回加强件，优选地具有在各种保护性抗震配置内打印(浇筑)的重叠非接触式记忆返回“线圈”、“环”。
图42展示了出于说明目的而夸大的许多可能的抗震结构中的一种，该结构具有重叠、连续的非接触式“线圈”、“圈”、“环”记忆返回加强件，该记忆返回加强件具有根据需要缩放的各种几何笼(所有侧面)。记忆返回“线圈”、“环”的密度沿着抗震打印“砖块”结构边缘呈减弱的状态。作为选择，可以设计和制造所述抗震衰减补偿特性，诸如以便优选地在表面强度处或附近增加砖块的边缘结构加强。作为选择，图42展示了减弱的抗震环密度，任选地可以结合具有定位在滑模打印的“砖块”的表面处或附近的较小记忆返回加强“线圈”、“环”。作为另一实例，加强立方体优选地呈“环”的形式，诸如长链。记忆返回抗震加强结构优选地由极其耐用和高强度的材料建造，优选地由镍钛诺合金或如本文披露的各种记忆返回合金或者根据需要构成。
作为另一实例，优选地一系列重叠的加强连续非接触式缆索和/或索线“线圈”或“环”(参考图42)，诸如盘绕重叠的连续非接触式索线和/或缆索“线圈”、“环”的外部部分具有先前不可获得的抗震优势，即每个“线圈”、“环”的内圆周需要较少的抗震加强件，该抗震加强件具有三维遇到的S波冲击频率衰减特性以及其他先前不可获得的保护和安全特性，包括对这个内部空隙或区域的压缩功能。因此，记忆返回抗震加强件优选地在打印“砖块”表面的内边缘上居中，其中这是最有效的。
在若干示例性实施例中，本发明包括具有记忆返回加强三维重叠连续非接触式“线圈”、“圈”、“立方体”或“环”的创新抗震优势的方法和设备，以便利用在压缩空间上具有优势的记忆返回高拉伸强度。
作为选择，附加应用的较小缆索和/或索线连续重叠非接触式加强记忆返回“线圈”、“环”优选地正交定位并且可以有利地定位，以便根据需要进一步加强并同时衰减共用的外壳“区域”。这些较小的重叠连续抗震非接触式(非频率传递)索线和/或缆索“线圈”、“环”(未示出)优选地充分渗透抗震“区域”，以便有助于充分抵抗来自遇到的冲击频率产生的力的剪切和其他高度复杂的抗震性。
高度复杂的遇到的S波冲击力的更多衰减因此将具有本发明的优点：不会在沿着一个或多个加强构件的单个点处呈现复合应力。
在此展示了记忆返回加强材料，参考图42，以便比较特定应用所要求的记忆返回合金选择的许多可能加强几何形状之一，并且根据本领域中的需要实时地具有可调谐的动态响应特性。
特定实施例包括特定的所述记忆返回加强件(环形加强设备)和部件规格可以根据需要而变化，取决于具体的抗震应用。在一些特定的加强应用中，本发明的加强和抗震系统可以装配在抗震几乎“整体”结构内。
预期并且意图在本发明的范围内的是，可以根据需要使用本文披露的任何类型的抗震重叠连续非接触式记忆返回加强索线和/或线缆“线圈”、“环”。此外，包括优选地与具有各种编织物、网格或网的外部容纳套筒协同组合的任何类型的记忆返回抗震加强材料，如本文所披露。
优选地与本文所披露的编织物、网格或网加强件结合使用的这种所述加强抗震重叠连续非接触式记忆返回“线圈”、“圈”环、加强件可以任选地包括如本文所披露的加强元件之间的连续固定链接，从而提供邻近或靠近互锁砖块内边缘定位的附加加强区段和/或砖块层。重叠连续非接触式加强记忆返回索线和/或缆索“线圈”或“环”可以是一系列“环”或“线圈”，并且该一系列抗震加强重叠连续非接触式记忆返回“线圈”“环”可以根据需要按抗震非接触重叠行定位。
与记忆返回加强“环”、“线圈”结合的外部加强“砖块”设备可以组合以便形成抗震打印结构。替代性地，可以对在重叠加强连续非接触式记忆返回“线圈”、“圈”或“环”的可能更接近或者更背离水泥填料层的中间部分的任一侧上使用的水泥填料或粘合材料的量进行调整。编织物、网格或网加强材料也可以用于代替或结合重叠记忆返回连续非接触式“线圈”、“圈”或“环”，包括但不限于图42和图43中所示的那些图案和安排。用于形成重叠连续非接触式记忆返回“线圈”、“圈”或“环”的任选加强材料在此包括但不限于金属、钢、微管、玄武岩、碳钢、钢合金、不锈钢、Kevlar RTM、聚丙烯、镍钛诺或石墨烯。玄武岩和镍钛诺合金是最优选的。玄武岩和镍钛诺合金的索线、缆索可以是空心或实心芯，空心芯通常是优选的。
作为选择或作为替代，抗震加强记忆返回索线和/或缆索“线圈”、“圈”、“环”也可以包括“解开的”“环”构型。可以采用重叠加强连续抗震非接触式记忆返回“线圈”、“环”设备，并且优选地专门针对更广泛的水泥混合物的选择来定制，这在经济上改进最终的抗震遇到的冲击强度并且对于整个抗震打印结构加强遇到的抗震冲击衰减控制特性，从而允许由先前不可获得的抗震方法和设备以及材料提供的本发明的协同作用。
这种创新的抗震加强记忆返回设备和系统在整个抗震记忆返回加强表面上或者在打印砖块的表面附近产生并获得拉伸范围和强度的延伸。这是本发明的目的。
具有优于现有技术的显著优点：1)易于放置环形记忆返回加强件；2)较少的骨料或粘合塑料或树脂，包括在固化阶段减少微收缩；3)不受限制的曲线结构形状和尺寸；4)更轻且更强的打印砖块放置实用性；5)提供更广泛的打印砖块厚度；6)组合的几乎整体加强抗震打印结构以及在现场和非现场连续单程和/或多程打印步骤中的精加工过程；7)优于现有技术解决并减少从遇到的冲击产生的临界S波频率范围；8)较轻的重量与强度比，以及9)易于现场滑模打印具有记忆返回微纤维和连续重叠的非接触式索线和/或缆索“线圈”、“环”。
具有“线圈”、“环”抗震加强件的优选地组合的“网格”、“网”结构的优点包括：1)通过填料或粘合树脂(水泥)封装重叠的连续非接触式记忆返回“线圈”、“环”加强表面，易于进行加强记忆返回封装。相比之下，通常进一步包括塑料和树脂的水泥混合物渗透通过重叠网格更加困难。2)抗震“网格”和“网”需要更多的工业努力(时间)来制造。重叠的连续非接触式索线/缆索抗震“线圈”配置可以成本有效地批量生产，或者作为选择或者替代性地，呈连续扁平索线和/或缆索盘绕螺旋。3)运输和处理比限制尺寸的网格产品更简单。4)减少和消除从遇到的冲击产生的特定S波频率范围，从而具有优于现有技术的先前不可获得的S波频率控制和消除特性。
其他指定的实施例包括在不同维度和原理上操作的方法和设备。在另一实施例中，本发明包括各种O.D.尺寸(外径)的加强抗震记忆返回非接触间隔开的重叠连续索线和/或缆索“线圈”、“圈”、“环”设备，参考图42。更密集的加强记忆返回重叠连续的非接触式“线圈”覆盖(或每单位面积的更多线圈)可能需要加强的抗震记忆返回加强“线圈”根据需要具有更厚或更薄的规格。
本发明包括使用抗震加强材料，诸如塑料、碳纤维、玻璃纤维或者其他高拉伸强度材料，包括适用于加强各种抗震结构的其他复合材料。
在示例性实施例中，包括本发明的抗震方法和设备在于：高强度加强记忆返回重叠连续非接触式“线圈”、“环”加强件可以与诸如添加剂的低成本压缩水泥“填料”材料结合，这些添加剂诸如塑料和/或树脂；作为实例，加强记忆返回重叠非接触式“线圈”、“环”可以通过压缩链接而不是通过现有技术的拉伸连续体来“链接”。因此，在此在本披露内容中包括加强记忆返回“压缩传递和链接”的新颖本发明抗震设备和方法，并且具有重量/质量较小的另外优点。
作为非限制性实例，加强重叠连续非接触式记忆返回索线和/或缆索“线圈”、“圈”、“环”可以被配置成具有范围在每“线圈”、“圈”、“环”1至10个重叠之间或根据需要的重叠，参考图42，两个或三个重叠的连续非接触式“线圈”、“环”是最优选的，根据需要进一步包括各种电线和/或缆索直径(规格)。现有技术未采用任何抗震记忆返回加强配置(未采用反冲模式)或者其他有效的可调谐抗震衰减几何图案，特别是具有本领域所需的S波频率捕获和消除特性。
在其他示例性实施例中，包括重叠的抗震连续非接触式“线圈”、“圈”、“环”提供现有技术中先前不可获得或未知的抗震特性，从而在与现有技术的简单张力传递特性相比，从遇到的S波(地震)冲击衰减传递中提供更高百分比的压缩特性。
此外，由于现有技术未考虑或忽略这一点，因此这些和其他高度复杂的碰撞(收折)地震产生的频率所产生的冲击波和其他遇到的冲击力或波形“频率”需要被捕获并且同时衰减和抑制，以便提供先前不可获得的地震安全保护而免受遇到的冲击的影响，并且提供了保护以免受更广泛的遇到的地震冲击，从而具有先前不可获得的地震捕获和衰减特性，如本文所披露。
遇到的地震冲击的幅度和幅值由于其对打印结构的影响而相对关键，并且现有技术的现有机制无法提供对遇到的地震冲击的令人满意或显著的减小特性。遇到的冲击力的方向通常与结构遇到的冲击的纵向轴线重合。出于这些和其他原因，在本领域中需要地震安全的设计和操作的改进。
本文所采用的本发明的创新方法根据遇到的地震能量作出更有效的加强记忆返回地震消除系统，并且特别是通过偏离常规的现有技术模型而回收(和返回)尽可能多地遇到的地震矢量力、遇到的冲击能量和产生的频率力。此外，本发明解决了与常规地震安全系统相关联的限制，并且具有改进的安全方法和设备，以用于消除更广泛的遇到的冲击，如本文所披露。本发明的一个方面是通常减少和消除遇到的高度复杂冲击的幅度和/或后果。这导致许多新的安全设计可能性和安全性改进。
本发明的地震安全性的基本原理之一是将遇到的S波频率冲击矢量产生的力传递到遇到的一个或多个冲击源的纵向轴线之外的方向。
捕获和传递这些高度复杂的遇到的S波力的机构优选地被配置并且沿着记忆返回加强地震安全“线圈”、“环”的纵向轴线准确地定向(定位)，优选地与打印的“网格”或“网”等组合，以便有效地衰减或抵消高度复杂的S波频率碰撞，特别是产生列波的S波频率碰撞(收折)，如本领域所需要。这是本发明的目的。
特定实施例包括如本文所述的记忆返回加强设备在将加强件定位并包含在外部加强容纳套筒内的情况下是有用的。例如某些水泥或粘合树脂。另外，可以选择优选的镍钛诺合金比的材料，使得记忆返回加强件具有期望量的拉伸范围并且具有足够的S波频率捕获和消除特性，进一步包括本领域所需的弹性、遇到的能量吸收、消除和消散。
其他特定实施例包括优选地具有镍钛合金材料的记忆返回加强设备以及方法和设备，该方法和设备可以在其外表面上涂覆合成和/或塑料材料，并且任选地通过在各种层压板或片材或者任何构造中编织镍钛诺线来建造，优选地镍钛诺线具有约180,000至200,000 PSI的给定拉伸强度，其中两层或更多层线接合在一起，诸如但限于通过重叠加强的连续非接触式抗震环形“线圈”、“圈”、“环”或者具有与基本混合物的填料相比相似或更大的拉伸范围或强度。
打印砖块可以包含多层相同或不同的记忆返回S波频率捕获和消除配置，并且预制到各种水泥混合物的材料具有定制的骨料、掺和剂、树脂或塑料混合物，以便根据需要获得可预测的S波捕获和消除特性。
如本文所披露的若干示例性实施例中所述，所遇到的力、特别是诸如从地震、爆炸、风力、雪载荷等遇到的S波力的捕获和传递由加强“环”、“线圈”消除设备所捕获，该消除设备反向(反射)并且因此分散和消散并消除高度复杂的遇到的冲击力，特别是S波，包括使冲击特性反向并且由此减小所述结构的冲击力矩。
本发明提供了先前不可获得的对这种遇到的波(冲击力)的捕获和引导并且在加强“砖块”的纵向轴线的方向上以衰减波的形式引导这些力。贯通本披露内容，使用术语“冲击设备”或“冲击控制设备”可以指单个或多个部件或质量。本发明的冲击控制设备的部件质量可以任选地提供附加功能，诸如为用于配备有本发明的各种结构及其放置部件提供加强和防御保护，并且还可以进一步包括预制的打印防御镀层。
本发明的一个方面是使用本发明遇到的冲击吸收和引导控制系统作为引导至移动的力和波“引导件”，使得冲击消除部件或设备消散和/或跟随(取决于应用，例如)将这种遇到的力重新引导到沿着加强打印砖块的纵向轴线的方向，从而转移所遇到的冲击力和本文所述的其他有害影响。
本发明还可以在现场打印快速且准确地建造的各种特种加强混凝土结构，诸如但不限于冷却塔、冰库、风洞、冰塔、招风斗(坎儿井)、固沙墙等。
混凝土测试
这种新技术结合先前不可获得的预制的水泥外部加强容纳“套筒”，该容纳套筒优选地具有预制的通气孔，从而确保测试样品在容纳套筒中最佳地打印并且优选在现场固化(优选地在管状套筒内部打印混合物)。这些创新使其建筑方法和工具更好地适应实际现场建筑的现实。例如，低混凝土强度测试结果主要是由于在炎热天气下浇筑并且通常是由不良的混合物固化保护和混合物试样的初始固化速率所造成的。
尽管现在描述了本发明的滑模打印组件的某些实施例，该滑模打印组件具有多功能机械化和/或机器人系统，并且具有本发明的自动化和/或半自动化加强混凝土建造打印，如本文所披露，但是应当理解，这些实施例中隐含的概念也可以用在其他实施例中。简而言之，本申请的保护严格受权利要求的限制。
如前所述，本发明具有所列实施例、附图或实例的范围，相反，本领域技术人员可以使用这些原理和实例来设计/制造，并且使用完全在本发明的范围内的在此未特定披露的多个实施例。
已经论述的部件、步骤、特征、目标、益处和优点仅仅是说明性的。它们或与它们有关的论述都不意图以任何方式限制保护范围。还设想了许多其他实例施，包括具有更少、附加和/或不同部件、步骤、特征、对象、益处和优点的实施例。部件和步骤也可以不同地排列和排序。
在这些权利要求中，除非另有明确说明，否则以单数形式提及的元件不旨在意指“一个且仅一个”，而是“一个或多个”。本领域普通技术人员已知或以后将会知道的、贯穿本披露内容所描述的各个实施例的元素的所有结构和功能等效物都通过引用明确地并入本文，并且旨在被权利要求涵盖。此外，本文所披露的任何内容都不旨在奉献给公众，而不管这样的披露内容是否在权利要求中被明确地陈述。

Claims (20)

1.一种全建筑规模自动化三维滑模模制设备，包括可竖直收起的模块化自动化建筑系统、运输和操作拖车平台、以及现场滑模打印加强混凝土建筑系统，其中该设备包括：
a.前支撑框架，其中该前支撑框架包括第一上平台和框架，以及后接口侧，该后接口侧附接至该第一上平台并且从该第一上平台向下突起，并且其中该前支撑框架在该第一上框架下方具有凹陷部，该凹陷部被适配成接收备用车轮和轮胎组件；
b.拖车颈部，该拖车颈部连接至该前支撑框架并从其延伸；
c.第一平面台面板，该第一平面台面板附接至该第一上平台的实质部分并且覆盖该实质部分；
d.安装操作基座组件设备，该安装操作基座组件设备具有激光、声学、气泡、水平指示系统；
e.一对可调节脚轮，其中该一对可调节脚轮靠近该后接口侧附接；
f.后支撑框架，该后支撑框架具有第二上平台和框架，以及前接口侧，该前接口侧附接至该第二上平台和框架并且从该第二上平台和框架向下突起；
g.第二平面台面板，该第二平面台面板附接至该第二上平台的实质部分并且覆盖该实质部分；
h.第三可调节脚轮，该第三可调节脚轮附接至该前接口侧；以及至少一个铰链，该至少一个铰链使该后框架接口侧和该前接口侧互连；
i.其中该自动化建筑系统运输和操作平台被适配成以展开模式配置，在该展开模式中，该后框架接口和该前框架接口彼此相邻定位，使得该前支撑框架和该后支撑框架形成一般定向的普通平板操作平台，该平板操作平台用于支撑和操作具有360度旋转操作(现场)的、并且进一步在受限空间内运输的、全自动化建筑滑模模制和打印系统现场提升和定位设备。
2.根据权利要求1所述的设备，其中该设备提供外部织物加强的容纳管，以用于就地浇筑加强混凝土浇筑件。
3.根据权利要求1所述的设备，其中该设备能够被适配成插入并符合现场钻出孔，并且随后用可硬化混凝土填充。
4.根据权利要求2所述的设备，其中该外部织物加强的容纳管包括由可变形就位的编织材料形成的主体部分。
5.根据权利要求1所述的设备，其中该设备进一步包括可互换的模具或冲模，并且能够打印加强混凝土屋顶。
6.根据权利要求1所述的设备，其中该设备进一步包括可缩放和可互换的模具。
7.根据权利要求1所述的设备，其中该设备进一步包括互锁砖块冲模或模制定位和承载设备，其能够贯通泵送有待定位和打印就位的打印挤出的冲模或模制砖块的源。
8.根据权利要求1所述的设备，其中该设备进一步包括至少两个地面接合和支撑操作底座，机器人臂以通用安装附接件联接到该地面接合和支撑操作底座。
9.根据权利要求1所述的设备，其中设备控制器能够基于控制数据来控制多用途机械化模块化臂的位置。
10.一种全建筑规模自动化可互换的滑模冲模模制外部织物加强的留在原位就地打印贯通式逐层砖块定位和打印设备，其用于从多个柔性的、进入滑模成形内部模具位置的砖块现场打印建造全建筑规模加强互锁混凝土结构，该设备包括：
a.外部织物加强的留在原位就地打印滑模、其具有键槽互锁砖块定位和逐层打印多用途自动化系统，其中该多用途自动化系统设置有支撑和操作底座，该支撑和操作底座在一端处联接至可移动的定位和支撑结构，并且其中可互换冲模或模具滑模挤出的打印互锁砖块逐层沉积系统可移除地联接至该可移动的操作和支撑基座结构的相反端，其中该就地打印滑模具有打印喷嘴，并且其中该打印喷嘴包括至少一个可互换滑模成形冲模或模具自动化操纵器，该自动化操纵器可操作以定位和打印模制挤出的互锁逐层沉积滑模打印砖块；
b.可调谐动态响应反馈测量系统，该可调谐动态响应反馈测量系统通过贯通式全建筑规模滑模可互换冲模或模具来实时地测量外部留在原位就地打印织物加强的打印砖块的三维位置，并且在建筑现场上实时地产生相应的三维位置数据，其中调整参考测量值以便获得可调谐动态响应反馈系统，并且包括非接触式光学测量装置，该非接触式光学测量装置具有视线位置测量系统，该视线位置测量系统位于所述自动化支撑和操作基座上或靠近其定位，以便准确地确定可移动支撑和操作基座结构的相反端上的三维位置；并且，
c.可编程控制器，该可编程控制器接收建筑规模位置数据并且基于该全建筑规模位置数据与用于该全建筑规模滑模设备打印该外部留在原位就地打印的加强砖块的存储预定位置之间的比较来产生控制数据，以在用于该全建筑规模加强结构的预定位置处定位并打印互锁砖块，该控制器控制具有若干固定和/或可移动的操作和支撑平台的自动化机器人建筑设备，以便对具有可互换全建筑规模贯通式砖块冲模或模具的滑模器的初始粗定位的方法和设备提供可调谐动态响应，并且控制至少一个操纵器以便提供对滑模打印互锁砖块的精细三维定位，其中该精细三维全建筑规模定位设备提供比该初始粗定位更精细的定位，并且其中该控制器控制该滑模打印可移动和支撑操作结构以缓慢动态响应移动和准确地定位，并且控制该至少一个机器人操纵器以快速动态响应移动，以便补偿所述留在原位就地打印的可移动支撑和操作设备的所遇到的动态效应和偏转，其中该快速可调谐动态响应比该缓慢动态响应更快。
11.根据权利要求10所述的设备，其中该设备进一步包括可互换的模具或冲模，并且能够打印加强混凝土屋顶。
12.根据权利要求10所述的设备，其中该设备是自调平的。
13.根据权利要求10所述的设备，其中该设备进一步包括可缩放和可互换的模具。
14.根据权利要求10所述的设备，其中该设备进一步包括互锁砖块冲模或模制定位和承载设备，其能够贯通泵送有待定位和打印就位的打印挤出的冲模或模制砖块的源。
15.根据权利要求10所述的设备，其中该设备进一步包括至少两个地面接合和支撑操作底座，机器人臂以通用安装附接件联接到该地面接合和支撑操作底座。
16.根据权利要求10所述的设备，其中设备控制器能够基于控制数据来控制多用途机械化模块化臂的位置。
17.根据权利要求10所述的设备，其中该控制器能够控制该多用途模块化机械化臂的位置，以便维持具有可互换模具或冲模的滑模模具打印头在针对特定的预制柔性外部留在原位就地打印织物加强互锁砖块的基准平面中的位置。
18.根据权利要求10所述的设备，其中可运输的支撑和操作结构能够被适配成越过正在建造的该全建筑规模三维滑模打印结构的整个区域。
19.根据权利要求10所述的设备，其中该设备进一步包括通用安装附接的模块化机器人支撑和操作基座结构，包括由以下各项组成的组中的一者：起重机、龙门架、具有操作平台的可运输可折叠拖车、导轨系统、以及轻质沙子和/或水填充的可重复使用的支撑和操作基座、加强的留在原位就地浇筑操作基座平台、临时螺旋钻支撑和操作平台。
20.一种根据任何权利要求所述的方法和设备包括控制运输列车沿着导轨轨道系统的移动，其中该导轨轨道系统由沿着该导轨轨道系统定位的多个驱动站驱动，并且其中该运输列车包括头车和后车，每辆车具有用于沿着该导轨轨道系统滚动的车轮，并且每辆车在其上具有侧板，该多个驱动站中的每一个驱动站具有驱动轮胎，该驱动轮胎被定位成用于沿着该导轨轨道系统按预选间隔与这些侧板摩擦接触，以用于使得该运输列车沿着该导轨轨道系统移动，该方法包括：
a.在该多个驱动站中的每一个驱动站处提供第一传感器和第二传感器；
b.定位该第一传感器，以用于在该驱动站处感测沿着该导轨轨道系统滚动的每辆车的位置；
c.定位该第二传感器，以用于感测该侧板的存在；
d.操作该多个驱动站中的第一驱动站，以用于使该运输列车以预选的速度沿着该导轨轨道系统移动；
e.感测该头车和该后车中的至少一者；
f.该第一驱动站最初以该驱动轮胎的第一加速率使该运输列车加速到该运输列车的目标速度，并且以该目标速度驱动该运输列车朝向该多个驱动站中的第二驱动站；
g.当该运输列车中的每辆车经过该第一传感器时感测每辆车，以用于确定该列车相对于该第一驱动站的位置；
h.感测由该头车承载的第一侧板的前缘，其中该前缘感测提供确认该运输列车存在的信号；
i.当该头车在距离该第二驱动站的预选距离内时，将快速加速命令信号传输到该第二驱动站，其中基于运输列车长度以及得自该第一传感器和该第二传感器的信号的该运输列车存在而启动起动信号；
j.响应于该快速加速命令信号，以第二加速率使该第二驱动站处的该驱动轮胎加速到该目标速度，该第二加速率大于该第一加速率，以便使该第一驱动站与该第二驱动站同步；
k.在该第二驱动站处接收该运输列车，以便继续驱动该运输列车；
l.在每辆车经过该第二驱动站处的该第一传感器时，感测该运输列车中的每辆车，以用于确定该运输列车相对于该第二驱动站的位置；
m.通过该第二驱动站处的该第二传感器来感测该第一侧板的该前缘，以用于确认该运输列车的存在；并且，
n.将停止命令发送到该第一驱动站以便使该第一驱动站的该驱动轮胎快速减速到停止，其中该驱动轮胎减速的减速率接近该第二加速率的绝对值。
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