CN110424543A - 一种机动式模块建筑结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种机动式模块建筑结构,包括模块化建筑、提升框架模块，提升单元模块和轨道，模块化建筑周边地面上设有轨道；提升框架模块包括钢构框架结构的提升笼，提升笼下端设有与轨道相适配的行走装置并驱动提升框架模块在轨道上移动；提升笼底部设有卷扬机，顶部设有滑轮组件；提升笼正对模块化建筑一面设有伸缩附着装置，模块化建筑设有与伸缩附着装置相适配的固定装置，伸缩附着装置与固定装置通过卡箍连接；提升单元模块包括箱型结构的提升箱，提升箱上端通过滑轮组件与卷扬机用绳索连接，可实现快速安装与拆除，节省吊车占地资源，占用施工空间小，节约施工时间和降低劳动强度，缩短工期，降低成本，且安全性高。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程及施工方法技术领域，尤其是涉及一种机动式模块建筑结构及施工方法。
背景技术
模块化建筑是一种新型的建筑结构形式，模块化建筑结构体系，以单个模块在工厂进行预制，并可在工厂对模块内部空间进行布置与装修，然后运输到现场通过吊装将模块可靠地连接为建筑整体；模块化施工技术更加注重小生态环境的建设，最大优点是能够实现平行施工，大量的施工工作在制造工厂完成，有效地减少在现场的施工量，从而缩短整个项目的建设工期。不仅能够降低施工难度，更好地保证施工质量，还能提高生产率，体现人工智能的特点，实现绿色建造达到可持续发展。模块化建造技术和传统的建造方法相比具有很多的优势，包括较低的工程造价、较短的工期、改善的工期、改善的质量以及可持续性发展性能。
目前，我国模块化建筑进入了平稳发展期，但模块化建筑建造质量和效率依然制约其大面积推广应用，尤其是以提质增效为核心的绿色建造模式，因此，模块化建筑的建造效率和绿色建造是目前制约其发展的瓶颈。
对于装配式模块化建筑常规施工方法，大型模块建筑结构的运输、吊装以及安装都是影响其建造效率和质量的主要因素，如大型模块需占用大量的吊装及运输设备，耗费大量人力、物力、财力；嵌套式模块化结构体系可节约人力、物力，减少工期，绿色环保，目前模块化建筑施工未有高效的、专业化的配套设备。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明提供一种机动式模块建筑结构，可以高效的对模块化建材转运、吊装，占用场地小，组装、拆卸方便，易高效的循环使用。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种机动式模块建筑结构，包括模块化建筑，提升框架模块，提升单元模块和轨道，其中，
所述模块化建筑周边地面上设有轨道；
所述提升框架模块包括钢构框架结构的提升笼，所述提升笼下端设有行走装置，所述行走装置与所述轨道相适配并驱动所述提升框架模块在所述轨道上移动，所述提升笼底部设有卷扬机，所述提升笼顶部设有滑轮组件；所述提升笼正对所述模块化建筑一面设有伸缩附着装置，所述模块化建筑设有与所述伸缩附着装置相适配的固定装置，所述伸缩附着装置与所述固定装置通过卡箍连接完成所述提升框架模块的固定；
所述提升单元模块包括箱型结构的提升箱，所述提升箱尺寸小于所述提升框架内部空间尺寸，所述提升箱上端通过所述滑轮组件与所述卷扬机用绳索连接。
优选的，所述行走装置包括设置在所述提升笼下端的行走轮和与所述行走轮连接的驱动电机和行走轮锁定装置。
优选的，所述提升箱底部设有第一齿条，所述提升笼正对所述模块化建筑每层楼板高度设有与所述第一齿条适配的第一驱动齿轮，所述第一驱动齿轮连接驱动电机，所述模块化建筑内设有与所述第一齿条相适配的第一转运轨道和第二驱动齿轮，所述第一驱动齿轮转动带动所述第一齿条以及所述提升箱移动到所述第一转运轨道上至所述第一齿条与所述第二驱动齿轮啮合，所述第二齿轮转动带动所述第一齿条以及所述提升箱在所述第一转运轨道上移动。
优选的，所述提升箱顶部设有第二齿条，所述第一驱动齿轮上方设有与所述第二齿条相适配的第三驱动齿轮，所述模块化建筑内第一转运轨道上方设有固定支架，所述固定支架上设有第二转运轨道，所述第一转运轨道和所述第二转运轨道相适配。
优选的，所述轨道设置两条，两条所述轨道分别设置在所述模块化建筑的正面的地面上和背面的地面上，每条所述轨道上均设置有所述提升框架模块和所述提升单元模块。
优选的，所述轨道为环形轨道，所述轨道绕所述模块化建筑设置。
本发明还公开了一种机动式模块建筑结构的施工方法，包括步骤：
步骤一，铺设轨道，制作、拼装提升笼，安装滑轮组件、卷扬机和行走装置，通过行走装置将所述提升笼移动到正对所述模块化建筑上固定装置的位置，行走装置的驻车制动启动，将伸缩附着装置与固定装置通过卡箍连接；
步骤二，将提升箱运至提升笼内部，提升箱上端通过所述滑轮组件与所述卷扬机用绳索连接，卷扬机启动将提升箱运提升至所需高度；
步骤三，第一驱动齿轮配合第一齿条将提升箱移动到第一转运轨道上，第二驱动齿轮配合第一齿条将提升箱转运到预设区域。
优选的，模块化建筑内一块区域作业完成后，伸缩附着装置与固定装置脱离接触，行走装置的驻车制动释放，行走装置带动提升框架模块在轨道上移动至下一作业区域作业。
优选的，步骤一之前，还包括步骤，浇筑所述模块化建筑的电梯基础，埋入预埋件，铺设的轨道途经所述电梯基础，所述机动式模块建筑结构作业完成后，在行走装置的驱动下移动至所述电梯基础上方与所述预埋件连接，拆除行走装置，所述提升笼作为后期电梯的框架结构使用。
通过上述技术方案，结构整体采用模块化拼装设计，可实现快速安装与拆除，且节省大量大型吊车占地资源，占用施工空间小，轨道可根据实际需要铺设成各种形状，提升框架模块移动到最佳运输位置，节约施工时间和降低劳动强度，缩短施工工期，为企业降低成本，相对于传统采用吊车吊装，成本低且安全性高,且提升笼主体框架结构后期可作为电梯的主体框架结构，节约了大量的施工工序，缩短了施工工期。
附图说明
图1是本发明实施例的一种机动式模块建筑结构的整体结构示意图；
图2是本发明实施例的一种机动式模块建筑结构的局部结构示意图；
图3是本发明实施例的一种机动式模块建筑结构的提升笼的局部结构示意图；
图中：
1、地面 2、轨道 3、提升笼
4、提升箱 5、滑轮组件 61、第一齿条
62、第二齿条 71、第一驱动齿轮 72、第二驱动齿轮
73、第三驱动齿轮 8、模块化建筑 9、伸缩附着装置
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1至图3所示，本发明提供一种机动式模块建筑结构，包括模块化建筑8，提升框架模块，提升单元模块和轨道2，其中，
模块化建筑8周边地面上设有轨道2，需要说明的是，轨道2可以是平行模块化建筑8方向铺设，也可以根据现场需要将轨道2设置曲线；
所述提升框架模块包括钢构框架结构的提升笼3，提升笼3下端设有行走装置，所述行走装置与轨道2相适配并驱动所述提升框架模块在轨道2上移动，提升笼底3部设有卷扬机，提升笼3顶部设有滑轮组件；提升笼3正对模块化建筑8一面设有伸缩附着装置9，模块化建筑8设有与伸缩附着装置9相适配的固定装置，伸缩附着装置9与所述固定装置通过卡箍连接完成所述提升框架模块的固定，使得所述提升框架模块与模块化建筑8紧密的结合在一起，增加结构整体的稳定性；
所述提升单元模块包括箱型结构的提升箱4，提升箱4尺寸小于所述提升框架内部空间尺寸，提升箱4上端通过滑轮组件5与所述卷扬机用绳索连接，所述卷扬机通过滑轮组件5和所述绳索对提升箱4在提升笼3进行提升和降落操作。
优选的一种方案，行走装置包括设置在提升笼3下端的行走轮和与行走轮连接的驱动电机和行走轮锁定装置，所述驱动电机驱动所述行走轮转动，进而带动所述提升框架模块在轨道2上移动，完成作业区域的转移，所述行走轮锁定装置可实现驻车制动的启动和释放。
优选的一种方案，提升箱4底部设有第一齿条61，提升笼4正对模块化建筑8每层楼板高度设有与第一齿条61适配的第一驱动齿轮71，第一驱动齿轮71连接驱动电机，模块化建筑8内设有与第一齿条61相适配的第一转运轨道和第二驱动齿轮72，第一驱动齿轮71转动带动第一齿条61以及提升箱4移动到所述第一转运轨道上至第一齿条61与第二驱动齿轮72啮合，第二齿轮72转动带动第一齿条61以及提升箱4在所述第一转运轨道上移动。进一步优选的方案，第一齿条61滑动设置在提升箱4底部，在提升箱4垂直运动时，第一齿条61隐藏在提升箱4底部，当在提升箱4运动至所需高度，需要平移是，第一齿条61向前移动与第一驱动齿轮71啮合，第一驱动齿轮71转动带动第一齿条61向前移动进而带动提升箱4向前运动。
优选的一种方案，提升箱4顶部设有第二齿条62，第一驱动齿轮71上方设有与第二齿条62相适配的第三驱动齿轮73，模块化建筑8内所述第一转运轨道上方设有固定支架，所述固定支架上设有第二转运轨道，所述第一转运轨道和所述第二转运轨道相适配，所述固定支架辅助完成提升箱4在所述第一转运轨道上的移动，优选的，所述固定支架可采用钢管架配额和扣件搭设。
优选的一种方案，轨道2设置两条，两条轨道2分别设置在模块化建筑8的正面的地面上和背面的地面上，每条轨道2上均设置有所述提升框架模块和所述提升单元模块。
优选的一种方案，轨道2为环形轨道，轨道2绕模块化建筑8设置，可以采用一套设备对模块化建筑8完成360°模块化材料的运输。
本发明还公开了一种机动式模块建筑结构的施工方法，包括步骤：
步骤一，铺设轨道2，制作、拼装提升笼3，安装滑轮组件5、卷扬机和行走装置，通过所述行走装置将提升笼移3动到正对模块化建筑8上所述固定装置的位置，所述的行走装置的驻车制动启动，将伸缩附着装置9与所述固定装置通过卡箍连接；
步骤二，将提升箱4运至提升笼3内部，提升箱4上端通过滑轮组件5与所述卷扬机用绳索连接，所述卷扬机启动将提升箱4运提升至所需高度；
步骤三，第一驱动齿轮71配合第一齿条61将提升箱4移动到所述第一转运轨道上，第二驱动齿轮72配合第一齿条61将提升箱4转运到预设区域。
优选的一种方案，模块化建筑8内一块区域作业完成后，伸缩附着装置9与所述固定装置脱离接触，所述行走装置的驻车制动释放，所述行走装置带动所述提升框架模块在轨道2上移动至下一作业区域作业。
优选的一种方案，步骤一之前，还包括步骤，浇筑所述模块化建筑的电梯基础，埋入预埋件，铺设的轨道途经所述电梯基础，所述机动式模块建筑结构作业完成后，在行走装置的驱动下移动至所述电梯基础上方与所述预埋件连接，拆除行走装置，所述提升笼作为后期电梯的框架结构使用。
通过上述技术方案，结构整体采用模块化拼装设计，可实现快速安装与拆除，且节省大量大型吊车占地资源，占用施工空间小，轨道可根据实际需要铺设成各种形状，提升框架模块移动到最佳运输位置，节约施工时间和降低劳动强度，缩短施工工期，为企业降低成本，相对于传统采用吊车吊装，成本低且安全性高，且提升笼主体框架结构后期可作为电梯的主体框架结构，节约了大量的施工工序，缩短了施工工期。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (9)
1.一种机动式模块建筑结构,包括模块化建筑，其特征在于，还包括提升框架模块，提升单元模块和轨道，其中，
所述模块化建筑周边地面上设有轨道；
所述提升框架模块包括钢构框架结构的提升笼，所述提升笼下端设有行走装置，所述行走装置与所述轨道相适配并驱动所述提升框架模块在所述轨道上移动，所述提升笼底部设有卷扬机，所述提升笼顶部设有滑轮组件；所述提升笼正对所述模块化建筑一面设有伸缩附着装置，所述模块化建筑设有与所述伸缩附着装置相适配的固定装置，所述伸缩附着装置与所述固定装置通过卡箍连接完成所述提升框架模块的固定；
所述提升单元模块包括箱型结构的提升箱，所述提升箱尺寸小于所述提升框架内部空间尺寸，所述提升箱上端通过所述滑轮组件与所述卷扬机用绳索连接。
2.根据权利要求1所述的一种机动式模块建筑结构，其特征在于，所述行走装置包括设置在所述提升笼下端的行走轮和与所述行走轮连接的驱动电机和行走轮锁定装置。
3.根据权利要求2所述的一种机动式模块建筑结构，其特征在于，所述提升箱底部设有第一齿条，所述提升笼正对所述模块化建筑每层楼板高度设有与所述第一齿条适配的第一驱动齿轮，所述第一驱动齿轮连接驱动电机，所述模块化建筑内设有与所述第一齿条相适配的第一转运轨道和第二驱动齿轮，所述第一驱动齿轮转动带动所述第一齿条以及所述提升箱移动到所述第一转运轨道上至所述第一齿条与所述第二驱动齿轮啮合，所述第二齿轮转动带动所述第一齿条以及所述提升箱在所述第一转运轨道上移动。
4.根据权利要求3所述的一种机动式模块建筑结构，其特征在于，所述提升箱顶部设有第二齿条，所述第一驱动齿轮上方设有与所述第二齿条相适配的第三驱动齿轮，所述模块化建筑内第一转运轨道上方设有固定支架，所述固定支架上设有第二转运轨道，所述第一转运轨道和所述第二转运轨道相适配。
5.根据权利要求4所述的一种机动式模块建筑结构，其特征在于，所述轨道设置两条，两条所述轨道分别设置在所述模块化建筑的正面的地面上和背面的地面上，每条所述轨道上均设置有所述提升框架模块和所述提升单元模块。
6.根据权利要求4所述的一种机动式模块建筑结构，其特征在于，所述轨道为环形轨道，所述轨道绕所述模块化建筑设置。
7.一种使用权利要求1至6任一权利要求所述的一种机动式模块建筑结构的施工方法，包括步骤：
步骤一，铺设轨道，制作、拼装提升笼，安装滑轮组件、卷扬机和行走装置，通过行走装置将所述提升笼移动到正对所述模块化建筑上固定装置的位置，行走装置的驻车制动启动，将伸缩附着装置与固定装置通过卡箍连接；
步骤二，将提升箱运至提升笼内部，提升箱上端通过所述滑轮组件与所述卷扬机用绳索连接，卷扬机启动将提升箱运提升至所需高度；
步骤三，第一驱动齿轮配合第一齿条将提升箱移动到第一转运轨道上，第二驱动齿轮配合第一齿条将提升箱转运到预设区域。
8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于，模块化建筑内一块区域作业完成后，伸缩附着装置与固定装置脱离接触，行走装置的驻车制动释放，行走装置带动提升框架模块在轨道上移动至下一作业区域作业。
9.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于，步骤一之前，还包括步骤，浇筑所述模块化建筑的电梯基础，埋入预埋件，铺设的轨道途经所述电梯基础，所述机动式模块建筑结构作业完成后，在行走装置的驱动下移动至所述电梯基础上方与所述预埋件连接，拆除行走装置，所述提升笼作为后期电梯的框架结构使用。
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