CN114922493A - 一种模块化装配式房屋施工方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及房屋建造的技术领域，尤其是涉及一种模块化装配式房屋施工方法，其技术方案要点是：1、设计待建筑房屋的图纸，并且根据建筑房屋图纸绘制房屋的BIM模型；2、在施工场地内挖基坑，待基坑挖到预定的深度后在基坑内打下支撑桩，在支撑桩上绑扎钢筋；3、图纸在施工场地内铺设水、电、天然气、暖气等资源的进场套管；4、利用3D建筑打印机将房屋主体结构打印出来，使得房屋主体结构与支撑桩以及支撑桩上的钢筋固定连接；5、将房屋的各个装配模块拼装到房屋主体结构上相应的位置处；6、对房屋进行精装修，在房屋对应的功能区域处布置家具。本申请具有提高装配式建筑物的抗震能力的效果。
Description
技术领域
本申请涉及房屋建造的技术领域，尤其是涉及一种模块化装配式房屋施工方法。
背景技术
目前，部分村镇房屋的建设已经开始采用装配式房屋施工方法，所谓装配式房屋施工方法是指在工厂加工制作好建筑用构件和配件，如楼板、墙板、楼梯、阳台等，然后将构件和配件运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而形成建筑物。
针对上述中的相关技术，发明人认为，虽然装配式建筑物具有建造速度快，生产成本低等优点，但是装配式建筑物通常直接锚固在地面上，抗震能力较差。
发明内容
为了提高装配式建筑物的抗震能力，本申请提供一种模块化装配式房屋施工方法。
本申请提供的一种模块化装配式房屋施工方法采用如下的技术方案：
一种模块化装配式房屋施工方法，依如下步骤实施：
步骤一：设计待建筑房屋的图纸，并且根据建筑房屋图纸绘制房屋的BIM模型，计算统计建设房屋所需的建筑耗材以及各个装配模块的数量；
步骤二：根据房屋的图纸在施工场地内挖基坑，用土方将施工场地内未挖基坑的地方填平，待基坑挖到预定的深度后在基坑内打下支撑桩，在支撑桩上绑扎钢筋；
步骤三：按照图纸在施工场地内铺设水、电、天然气、暖气等资源的进场套管；
步骤四：在施工场地内架设3D建筑打印机，然后将房屋的BIM模型导入3D建筑打印机中，利用3D建筑打印机将房屋主体结构打印出来，使得房屋主体结构与支撑桩以及支撑桩上的钢筋固定连接；
步骤五：按照BIM模型，将房屋的各个装配模块拼装到房屋主体结构上相应的位置处，将水、电、天然气、暖气等资源的从各自的进场套管中接到相应的装配模块上，然后根据装配模块上预留的走线套管接到房屋的不同功能区处；
步骤六：对房屋进行精装修，在房屋对应的功能区域处布置家具。
通过采用上述技术方案，在设计阶段将房屋的BIM图纸绘制出来，不仅有利于计算建筑耗材和检查设计过程中产生的设计误差，而且有利于为后续的3D建筑打印步骤提供打印模型；基坑的挖设和支撑桩的设置不仅有利于减少房屋的沉降，而且有利于提高房屋的抗震能力，通过在支撑桩上绑上钢筋，强化了房屋主体结构和支撑桩的连接；利用3D建筑打印机按照BIM图纸将房屋的主体结构打印出来，使得房屋的主体结构能够形成一个整体，并且使房屋本体通过钢筋与支撑桩固定连接，提高了房屋的整体强度，从而提高装配式建筑物的抗震能力；通过对房屋进行精装修，以使得房屋适宜人居住。
优选的，所述3D建筑打印机包括支撑机构、驱动机构、定位机构、打印头和计算机，所述支撑机构设置于地面上，所述驱动机构和所述定位机构设置于所述支撑机构上，所述打印头设置于所述驱动机构上，所述驱动机构用于驱动所述打印头移动，所述定位机构用于确定所述打印头的位置，所述计算机用于控制驱动机构的移动。
通过采用上述技术方案，支撑机构为驱动机构、定位机构和打印头提供支撑，定位机构用于确定打印头的位置，以提高打印头打印的准确性，利用驱动机构驱动打印头移动，便于打印头按照BIM模型对建筑主体进行打印，打印头的设置便于控制建造建筑主体使用的混凝土，有利于提高建筑主体打印的准确性。
优选的，所述驱动机构包括第一直线模组和第二直线模组，所述第一直线模组固定安装于所述支撑机构上，所述第一直线模组的载台沿所述第一方向滑移，所述第二直线模组固定设置于所述第一直线模组的载台上，所述第二直线模组的载台沿所述第二方向滑移，所述第一方向与所述第二方向均为水平方向，所述第一方向垂直于所述第二方向。
通过采用上述技术方案，第一直线模组用于驱动第二直线模组沿第一方向移动，第二直线模组用于驱动打印头沿第二方向移动，并且由于第一方向和第二方向均为水平方向，第一直线模组和第二直线模组的相互配合可使得打印头移动到水平平面内一定范围内的任意位置，从而有利于打印头对建筑主体进行打印。
优选的，所述打印头包括搅拌装置、挤料装置、控料装置、微调装置、连接通道和基座，所述基座固定安装于所述驱动机构上，所述微调装置固定安装于所述基座上，所述连接通道固定安装于所述微调装置上，所述搅拌装置和所述挤料装置均固定安装于所述连接通道上，所述控料装置固定安装于所述挤料装置上，所述搅拌装置固定安装于所述微调装置上。
通过采用上述技术方案，基座为搅拌装置、挤料装置、控料装置、微调装置和连接通道提供支撑，搅拌装置用于将混凝土和混凝土添加剂混合并且搅拌均匀，挤料装置用于将完成混合的混凝土以规定的量进行挤出，连接通道用于使搅拌装置和挤料装置连通，从而便于搅拌完成的混凝土从搅拌装置处到挤料装置处，控料装置用于控制单位时间内挤出装置挤出混凝土的量，有利于提高打印头的打印精度，微调装置用于微调挤料装置出料口的朝向，有利于弥补第一直线模组和第二直线模组移动的误差，从而有利于提高打印房屋主体结构的准确性。
优选的，所述微调装置包括第一动力件、第二动力件、传动轴、第一支撑架、第二支撑架、蜗杆和蜗轮，所述第一动力件和第二动力件固定设置于所述基座上，所述蜗杆转动设置于所述基座上，所述第一支撑架转动设置于所述蜗杆上，所述蜗轮固定套接于所述传动轴上，所述传动轴与所述第一支撑架转动连接，所述蜗轮与所述蜗杆啮合连接，所述第二支撑架与所述传动轴固定连接，所述第一动力件用于驱动所述蜗杆转动，所述第二动力件用于驱动所述第一支撑架转动。
通过采用上述技术方案，当需要弥补打印头在蜗杆周向上的位置误差时，利用第二动力件驱动第一支撑架旋转，第一支撑架的旋转带动蜗轮沿蜗杆的周向旋转，从而带动第二支撑架的旋转，第二支撑架的旋转使得安装在微调装置上的挤料装置和控料装置可沿蜗杆的周向移动；当需要弥补打印头在蜗杆轴向上的位置误差时，利用第一动力件驱动蜗杆旋转，蜗杆的旋转带动蜗轮的旋转，蜗轮的旋转带动第一支撑架和第二支撑架沿蜗杆的周向移动，从而能够使得安装在微调装置上的挤料装置和控料装置可沿蜗杆的周向移动。
优选的，所述搅拌装置包括搅拌筒、启动件和搅拌机构，所述搅拌筒上开设有搅拌腔，所述搅拌筒与所述连接通道连通，所述搅拌筒上设置有投料口，所述搅拌机构用于对搅拌筒内的混凝土进行搅拌，所述启动件设置于所述微调装置上，所述启动件用于驱动所述搅拌机构旋转。
通过采用上述技术方案，从搅拌筒的进料口将混凝土送入搅拌筒，利用投料口将混凝土添加剂送入搅拌桶中，然后利用启动件驱动搅拌机构将混凝土和混凝土添加剂混合均匀，有利于使混凝土在被挤出后快速凝固，有利于房屋主体的快速成型。
优选的，所述搅拌机构包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮、第一搅拌件和第二搅拌件，所述第三锥齿轮与所述启动件固定连接，所述第一锥齿轮与所述第一搅拌件固定连接，所述第二锥齿轮与所述第二搅拌件固定连接，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮相对设置，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮均与所述第三锥齿轮啮合连接，所述第一搅拌件和所述第二搅拌件均与所述微调装置转动连接，所述第一搅拌件套设于所述第二搅拌件上，所述第一搅拌件远离所述第一锥齿轮的一端设置有搅拌叶片，所述第二搅拌件远离所述第二锥齿轮的一端也设置有搅拌叶片。
通过采用上述技术方案，当需要对混凝土搅拌时，利用启动件驱动第三锥齿轮旋转，由于第一锥齿轮和第二锥齿轮相对设置并且均与第三锥齿轮啮合连接，使得第一锥齿轮与第二锥齿轮的旋转方向相反，从而使得第一搅拌件和第二搅拌件的旋转方向相反，有利于使第一搅拌件和第二搅拌件能够将搅拌桶内的混凝土和混凝土添加剂搅拌均匀。
优选的，所述挤料装置包括挤料筒、旋转件和螺杆，所述挤料筒与所述连接通道连通，所述挤料筒上开设有挤料腔，所述螺杆容置于所述挤料腔中，所述旋转件设置于所述微调装置上，所述旋转件用于驱动所述螺杆转动。
通过采用上述技术方案，当混凝土被搅拌均匀后，混凝土从搅拌筒中通过连接通道进入挤料筒中，随后旋转件驱动螺杆旋转，螺杆将混凝土从挤料筒中推出，从而实现了混凝土的挤料。
优选的，所述控料装置包括控料组件、第一控料圈、第二控料圈和多个挡板，所述第一控料圈固定设置于所述挤料筒远离所述连接通道的一侧，所述第二控料圈设置于所述第一控料圈远离所述挤料筒的一侧，所述第一控料圈与所述第二控料圈转动连接，多个所述挡板均设置于所述第一控料圈与所述第二控料圈之间，所述第一控料圈靠近挡板的一侧固定设置有第一滑块，所述挡板上开设与所述第一滑块滑移配合的第一滑槽，所述挡板靠近所述第二控料圈的一侧固定设置有第二滑块，所述第二控料圈上开设有与所述第二滑块滑移配合的第二滑槽。
通过采用上述技术方案，由于第一控料圈和第二控料圈转动连接，并且第一滑块与第一滑槽的配合，使得可以通过旋转第二控料圈以使挡板沿第一滑槽的长度方向相对于第一控料圈移动，同时由于第二滑块与第二滑槽的配合，使得挡板在相对于第一控料圈移动时，同时也可相对于第二控料圈旋进。多块挡板在相对于第一控料圈和第二控料圈移动的同时可以改变挤料筒出料口的大小，进而实现了对单位时间内挤出混凝土的量的控制。
优选的，所述控料组件包括控料件、第一齿轮和第二齿轮，所述控料件固定安装于所述挤料筒上，所述第一齿轮与所述控料件固定连接，所述第二齿轮与所述第二控料圈固定连接，所述第一齿轮和第二齿轮啮合连接，所述控料件用于驱动所述第一齿轮旋转。
通过采用上述技术方案，利用控料件驱动第一齿轮旋转，第一齿轮的旋转带动第二齿轮的旋转，从而实现了第二控料圈的旋转，第二控料圈的旋转带动挡板的运动，从而改变了挤料筒出料口的大小，进而实现了对单位时间内挤出混凝土的量的控制。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.基坑的挖设和支撑桩的设置不仅有利于减少房屋的沉降，而且有利于提高房屋的抗震能力，通过在支撑桩上帮上钢筋，强化了房屋主体结构和支撑桩的连接；利用3D建筑打印机按照BIM图纸将房屋的主体结构打印出来，使得房屋的主体结构能够形成一个整体，并且使房屋本体通过钢筋与支撑桩固定连接，提高了房屋的整体强度，从而提高装配式建筑物的抗震能力；
2.搅拌装置用于将混凝土和混凝土添加剂混合并且搅拌均匀，挤料装置用于将完成混合的混凝土以规定的量进行挤出，连接通道用于使搅拌装置和挤料装置连通，从而便于搅拌完成的混凝土从搅拌装置处到挤料装置处，控料装置用于控制单位时间内挤出装置挤出混凝土的量，有利于提高打印头的打印精度，微调装置用于微调挤料装置出料口的朝向，有利于弥补第一直线模组和第二直线模组移动的误差，从而有利于提高打印房屋主体结构的准确性。
3.当需要弥补打印头在蜗杆周向上的位置误差时，利用第二动力件驱动第一支撑架旋转，第一支撑架的旋转带动蜗轮沿蜗杆的周向旋转，从而带动第二支撑架的旋转，第二支撑架的旋转使得安装在微调装置上的挤料装置和控料装置可沿蜗杆的周向移动；当需要弥补打印头在蜗杆轴向上的位置误差时，利用第一动力件驱动蜗杆旋转，蜗杆的旋转带动蜗轮的旋转，蜗轮的旋转带动第一支撑架和第二支撑架沿蜗杆的周向移动，从而能够使得安装在微调装置上的挤料装置和控料装置可沿蜗杆的周向移动。
附图说明
图1是本申请实施例整体结构示意图。
图2是本申请实施例中打印头的整体结构示意图。
图3是本申请实施例中微调装置的整体结构示意图。
图4是本申请实施例中搅拌装置的装配关系示意图。
图5是本申请实施例中挤料装置的装配关系示意图。
图6是本申请实施例中控料装置的装配关系示意图。
图7是本申请实施例中控料装置的另一侧装配关系示意图。
附图标记说明：1、支撑机构；11、支撑柱；111、下支柱；112、上支柱；2、驱动机构；21、第一直线模组；22、第二直线模组；3、定位机构；31、信号接收器；32、信号发射器；4、打印头；41、连接通道；42、基座；5、搅拌装置；51、搅拌筒；52、启动件；53、投料口；54、搅拌机构；541、第一锥齿轮；542、第二锥齿轮；543、第三锥齿轮；544、第一搅拌件；545、第二搅拌件；546、搅拌叶片；6、挤料装置；61、挤料筒；62、旋转件；63、螺杆；7、控料装置；71、第一控料圈；711、第一滑块；72、第二控料圈；721、第二滑槽；73、挡板；731、第一滑槽；732、第二滑块；74、控料组件；741、控料件；742、第一齿轮；743、第二齿轮；8、微调装置；81、第一动力件；82、第二动力件；84、第一支撑架；841、支耳；842、支撑框；85、第二支撑架；86、承托板；87、蜗杆；88、蜗轮；
具体实施方式
以下结合附图1-附图7对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种模块化装配式房屋施工方法,一种模块化装配式房屋施工方法依如下步骤实施：
步骤一：设计待建筑房屋的图纸，并且根据建筑房屋图纸绘制房屋的BIM模型，计算统计建设房屋所需的建筑耗材以及各个装配模块的数量；
步骤二：根据房屋的图纸在施工场地内挖基坑，用土方将施工场地内未挖基坑的地方填平，待基坑挖到预定的深度后在基坑内打下支撑桩，在支撑桩上绑扎钢筋；
步骤三：按照图纸在施工场地内铺设水、电、天然气、暖气等资源的进场套管；
步骤四：在施工场地内架设3D建筑打印机，然后将房屋的BIM模型导入3D建筑打印机中，利用3D建筑打印机将房屋主体结构打印出来，使得房屋主体结构与支撑桩以及支撑桩上的钢筋固定连接；
步骤五：按照BIM模型，将房屋的各个装配模块拼装到房屋主体结构上相应的位置处，将水、电、天然气、暖气等资源的从各自的进场套管中接到相应的装配模块上，然后根据装配模块上预留的走线套管接到房屋的不同功能区处；
步骤六：对房屋进行精装修，在房屋对应的功能区域处布置家具。
在步骤一中，在完成房屋的平面设计后，根据房屋的平面设计图设计房屋的BIM图纸，不仅有利于计算建筑耗材和检查设计过程中产生的设计误差，而且有利于为后续的3D建筑打印步骤提供打印模型。
在步骤二中，基坑的挖设有利于房屋的地下空间的使用，同时基坑的挖设和支撑桩的设置不仅有利于减少房屋的沉降，而且有利于提高房屋的抗震能力，并且在支撑桩上绑上钢筋，强化了房屋主体结构和支撑桩的连接。
在步骤四中，利用3D建筑打印机按照BIM图纸将房屋的主体结构打印出来，使得房屋的主体结构能够形成一个整体，并且使房屋本体通过钢筋与支撑桩固定连接，提高了房屋的整体强度，从而提高装配式建筑物的抗震能力。
在步骤三、步骤五和步骤六中，通过对房屋进行精装修并且对生活所需的水、电、暖气等资源进行共供应，从而使得房屋更适宜人的居住。
参照图1，在步骤四中，用于打印建筑主体的3D建筑打印机包括支撑机构1、驱动机构2、定位机构3、打印头4和计算机（图中未示出）。支撑机构1用于为驱动机构2、定位机构3和打印头4提供支撑，支撑机构1包括若干根支撑柱11，在本实施例中，支撑柱11的数量共设置有四根，四根支撑柱11均固定安装于地面上，并且四根支撑柱11呈矩形阵列分布。每根支撑柱11均包括上支柱112、下支柱111和电动液压推杆，下支柱111固定安装于地面上，下支柱111远离地面的一侧开设有容置槽，电动液压推杆容置于容置槽中，并且上支柱112的一端伸入容置槽中，电动液压推杆的缸体与容置槽的槽底固定连接，电动液压推杆的活塞杆与上支柱112固定连接，使得电动液压推杆可驱动支撑柱11伸长或者缩短，有利于打印头4的升降。
参照图1和图2，定位机构3用于确定打印头4的位置，在本实施例中，定位机构3包括四个信号接收器31和一个信号发射器32，信号发射器32固定安装于打印头4上，每个信号接收器31分别固定安装于一个支撑柱11上。信号接收器31可接收信号发射器32的信号并且计算自身与信号发射器32之间的距离，随后信号接收器31将信号发射器32的距离信息传递到计算机处，计算机根据不同信号接收器31的距离信息可以得到打印头4的位置，便于计算机控制打印头4。
参照图1，驱动机构2用于驱动打印头4移动，驱动机构2包括第一直线模组21和第二直线模组22，第一直线模组21的基座42固定安装于支撑柱11上，第一直线模组21的载台沿第一方向滑移，第二直线模组22的基座42固定安装于第一直线模组21的载台上，第二直线模组22的载台沿第二方向滑移，在本实施例中，第一直线模组21和第二直线模组22均为直线电机驱动的直线模组，第一方向与第二方向均为水平方向，并且第一方向垂直于第二方向。第一直线模组21和第二直线模组22的相互配合可使得打印头4移动到水平平面内一定范围内的任意位置，从而有利于打印头4对建筑主体进行打印。
参照图1和图2，打印头4包括搅拌装置5、挤料装置6、控料装置7、微调装置8、连接通道41和基座42，基座42固定安装于第二直线模组22的载台上，微调装置8固定安装于基座42上，连接通道41固定安装于微调装置8上，搅拌装置5和挤料装置6均固定安装于连接通道41上，控料装置7固定安装于挤料装置6上，搅拌装置5固定安装于微调装置8上。
参照图2和图3，微调装置8用于微调挤料装置6的朝向，微调装置8包括第一动力件81、第二动力件82、传动轴、第一支撑架84、第二支撑架85、承托板86、蜗杆87和蜗轮88，蜗杆87沿水平方向设置，并且蜗杆87通过支架与基座42轴承连接，第一支撑架84包括支撑框842和两个支耳841，两个支耳841固定设置于支撑块的一侧，并且两个支耳841沿蜗杆87的长度方向间隔设置，其中一个支耳841与蜗杆87的一端轴承连接，另一个支耳841与蜗杆87的另一端轴承连接。传动轴水平设置，并且传动轴与支撑框842的内框面轴承连接，蜗轮88固定套接于传动轴上，并且蜗轮88与蜗杆87啮合连接。第二支撑架85的截面呈U字形，第二支撑架85相对的两侧面分别与传动轴的两端固定连接，承托板86固定安装于第二支撑架85远离蜗杆87的一侧，连接通道41固定安装于承托板86上。第一动力件81用于驱动蜗杆87转动，第二动力件82用于驱动第一支撑架84转动，在本实施例中，第一动力件81和第二动力件82均为伺服电机，第一动力件81和第二动力件82均固定安装于基座42上，第一动力件81的输出轴与蜗杆87同轴固定连接，第二动力件82的输出轴与一个支耳841固定连接。
当需要弥补打印头4在蜗杆87周向上的位置误差时，利用第二动力件82驱动第一支撑架84旋转，第一支撑架84的旋转带动蜗轮88沿蜗杆87的周向旋转，从而带动第二支撑架85的旋转，第二支撑架85的旋转使得安装在微调装置8上的挤料装置6和控料装置7可沿蜗杆87的周向移动；当需要弥补打印头4在蜗杆87轴向上的位置误差时，利用第一动力件81驱动蜗杆87旋转，蜗杆87的旋转带动蜗轮88的旋转，蜗轮88的旋转带动第一支撑架84和第二支撑架85沿蜗杆87的周向移动，从而能够使得安装在微调装置8上的挤料装置6和控料装置7可沿蜗杆87的周向移动。
参照图2和图4，搅拌装置5包括搅拌筒51、启动件52和搅拌机构54，搅拌筒51呈圆筒状设置，并且搅拌筒51沿竖直方向设置，搅拌筒51的顶端与承托板86固定连接，搅拌筒51上开设有搅拌腔，搅拌筒51的底端为搅拌筒51的入料端，打印建筑主体所需的混凝土能从搅拌筒51的入料端送入搅拌腔，搅拌筒51的顶端与连接通道41连通，搅拌筒51上一体成型有投料口53，混凝土添加剂可从投料口53送入搅拌腔，搅拌机构54将搅拌筒51内的混凝土和混凝土添加剂搅拌均匀，
搅拌机构54包括第一锥齿轮541、第二锥齿轮542、第三锥齿轮543、第一搅拌件544和第二搅拌件545，第三锥齿轮543与启动件52固定连接，第一锥齿轮541与第一搅拌件544的顶端固定连接，第二锥齿轮542与第二搅拌件545的顶端固定连接，第一锥齿轮541和第二锥齿轮542相对设置，第一锥齿轮541与第二锥齿轮542的中心轴重合并且均沿竖直方向设置，第一锥齿轮541和第二锥齿轮542均与第三锥齿轮543啮合连接，第一搅拌件544和第二搅拌件545件均与承托板86轴承连接，并且第一搅拌件544和第二搅拌件545均沿竖直方向设置，第一搅拌件544套设于第二搅拌件545上，第一搅拌件544远离第一锥齿轮541的一端设置有搅拌叶片546，第二搅拌件545远离第二锥齿轮542的一端也设置有搅拌叶片546。启动件52用于驱动搅拌机构54旋转，在本实施例中，启动件52为伺服电机，启动件52固定安装于承托板86上，第三锥齿轮543固定套接于启动件52的输出轴上。
当需要对混凝土搅拌时，利用启动件52驱动第三锥齿轮543旋转，由于第一锥齿轮541和第二锥齿轮542相对设置并且均与第三锥齿轮543啮合连接，使得第一锥齿轮541与第二锥齿轮542的旋转方向相反，从而使得第一搅拌件544和第二搅拌件545的旋转方向相反，有利于使第一搅拌件544和第二搅拌件545能够将搅拌桶内的混凝土和混凝土添加剂搅拌均匀。
参照图2和图5，挤料装置6包括挤料筒61、旋转件62和螺杆63，挤料筒61的顶端与承托板86固定连接并且挤料筒61与连接通道41连通，挤料筒61沿竖直方向设置，并且挤料筒61的底端为出料口，挤料筒61上开设有挤料腔，螺杆63容置于挤料腔中，旋转件62设置于微调装置8上，旋转件62用于驱动螺杆63转动，在本实施例中，旋转件62为伺服电机，旋转件62的输出轴与螺杆63同轴固定连接，以便于旋转件62驱动螺杆63旋转将挤料筒61中的混凝土送出。
参照图2和图6，控料装置7包括控料组件74、第一控料圈71、第二控料圈72和多个挡板73，第一控料圈71和第二控料圈72均水平设置，第一控料圈71固定设置于挤料筒61远离连接通道41的一侧，第二控料圈72设置于第一控料圈71远离挤料筒61的一侧，第一控料圈71与第二控料圈72转动连接，具体的，第二控料圈72上固定设置有滑移块，第一控料圈71上开设有与滑移块滑移配合的滑移槽。
参照图6和图7，多个挡板73均设置于第一控料圈71与第二控料圈72之间，第一控料圈71靠近挡板73的一侧固定设置有第一滑块711，第一滑块711呈圆柱状设置，挡板73上开设与第一滑块711滑移配合的第一滑槽731，在挡板73从第一控料圈71靠近内环面的位置移动到第一控料圈71靠近外环面的位置的过程中，第二滑块732从第二滑槽721的一端滑移到另一端，并且第一滑块711发生转动，使得挡板73相对于第一控料圈71发生转动。挡板73靠近第二控料圈72的一侧固定设置有第二滑块732，第二控料圈72上开设有与第二滑块732滑移配合的第二滑槽721，第二滑槽721的一端位于第二控料圈72靠近内环面的位置，另一端位于第二控料圈72靠近外环面的位置，使得挡板73可沿第二滑槽721从第二控料圈72靠近内环面的位置移动到第二控料圈72靠近外环面的位置。在本实施例中，挡板73的数量设置为八个，第二滑块732和第一滑槽731的数量均设置为八个，八个挡板73沿第一控料圈71的周向等间距设置，八个第一滑槽731沿第一控料圈71的周向等间距开置，八个第二滑块732沿第二控料圈72的周向等间距设置。
由于第一控料圈71和第二控料圈72转动连接，并且第一滑块711与第一滑槽731的配合，使得可以通过旋转第二控料圈72以使挡板73沿第一滑槽731的长度方向相对于第一控料圈71移动，同时由于第二滑块732与第二滑槽721的配合，使得挡板73在相对于第一控料圈71移动时，同时也可相对于第二控料圈72旋进。多块挡板73在相对于第一控料圈71和第二控料圈72移动的同时可以改变挤料筒61出料口的大小，进而实现了对单位时间内挤出混凝土的量的控制。
参照图2和图5，控料组件74包括控料件741、第一齿轮742和第二齿轮743，控料件741固定安装于挤料筒61上，第二齿轮743与第二控料圈72固定连接，第一齿轮742和第二齿轮743啮合连接，控料件741用于驱动第一齿轮742旋转，在本实施例中，控料件741为伺服电机，第一齿轮742固定套接于控料件741的输出轴上。利用控料件741驱动第一齿轮742旋转，第一齿轮742的旋转带动第二齿轮743的旋转，从而实现了第二控料圈72的旋转，第二控料圈72的旋转带动挡板73的运动，从而改变了挤料筒61出料口的大小，进而实现了对单位时间内挤出混凝土的量的控制。
本申请实施例一种模块化装配式房屋施工方法的实施原理为：在设计阶段将房屋的BIM图纸绘制出来，不仅有利于计算建筑耗材和检查设计过程中产生的设计误差，而且有利于为后续的3D建筑打印步骤提供打印模型；基坑的挖设和支撑桩的设置不仅有利于减少房屋的沉降，而且有利于提高房屋的抗震能力，通过在支撑桩上帮上钢筋，强化了房屋主体结构和支撑桩的连接；利用3D建筑打印机按照BIM图纸将房屋的主体结构打印出来，使得房屋的主体结构能够形成一个整体，并且使房屋本体通过钢筋与支撑桩固定连接，提高了房屋的整体强度，从而提高装配式建筑物的抗震能力；通过对房屋进行精装修，以使得房屋适宜人居住。
以上为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种模块化装配式房屋施工方法，其特征在于,依如下步骤实施：
步骤一：设计待建筑房屋的图纸，并且根据建筑房屋图纸绘制房屋的BIM模型，计算统计建设房屋所需的建筑耗材以及各个装配模块的数量；
步骤二：根据房屋的图纸在施工场地内挖基坑，用土方将施工场地内未挖基坑的地方填平，待基坑挖到预定的深度后在基坑内打下支撑桩，在支撑桩上绑扎钢筋；
步骤三：按照图纸在施工场地内铺设水、电、天然气、暖气等资源的进场套管；
步骤四：在施工场地内架设3D建筑打印机，然后将房屋的BIM模型导入3D建筑打印机中，利用3D建筑打印机将房屋主体结构打印出来，使得房屋主体结构与支撑桩以及支撑桩上的钢筋固定连接；
步骤五：按照BIM模型，将房屋的各个装配模块拼装到房屋主体结构上相应的位置处，将水、电、天然气、暖气等资源的从各自的进场套管中接到相应的装配模块上，然后根据装配模块上预留的走线套管接到房屋的不同功能区处；
步骤六：对房屋进行精装修，在房屋对应的功能区域处布置家具。
2.根据权利要求1所述的一种模块化装配式房屋施工方法，其特征在于：所述3D建筑打印机包括支撑机构(1)、驱动机构(2)、定位机构(3)、打印头(4)和计算机，所述支撑机构(1)设置于地面上，所述驱动机构(2)和所述定位机构(3)设置于所述支撑机构(1)上，所述打印头(4)设置于所述驱动机构(2)上，所述驱动机构(2)用于驱动所述打印头(4)移动，所述定位机构(3)用于确定所述打印头(4)的位置，所述计算机用于控制驱动机构(2)的移动。
3.根据权利要求2所述的一种模块化装配式房屋施工方法，其特征在于：所述驱动机构(2)包括第一直线模组(21)和第二直线模组(22)，所述第一直线模组(21)固定安装于所述支撑机构(1)上，所述第一直线模组(21)的载台沿所述第一方向滑移，所述第二直线模组(22)固定设置于所述第一直线模组(21)的载台上，所述第二直线模组(22)的载台沿所述第二方向滑移，所述第一方向与所述第二方向均为水平方向，所述第一方向垂直于所述第二方向。
4.根据权利要求2所述的一种模块化装配式房屋施工方法，其特征在于：所述打印头(4)包括搅拌装置(5)、挤料装置(6)、控料装置(7)、微调装置(8)、连接通道(41)和基座(42)，所述基座(42)固定安装于所述驱动机构(2)上，所述微调装置(8)固定安装于所述基座(42)上，所述连接通道(41)固定安装于所述微调装置(8)上，所述搅拌装置(5)和所述挤料装置(6)均固定安装于所述连接通道(41)上，所述控料装置(7)固定安装于所述挤料装置(6)上，所述搅拌装置(5)固定安装于所述微调装置(8)上。
5.根据权利要求4所述的一种模块化装配式房屋施工方法，其特征在于：所述微调装置(8)包括第一动力件(81)、第二动力件(82)、传动轴、第一支撑架(84)、第二支撑架(85)、蜗杆(87)和蜗轮(88)，所述第一动力件(81)和第二动力件(82)固定设置于所述基座(42)上，所述蜗杆(87)转动设置于所述基座(42)上，所述第一支撑架(84)转动设置于所述蜗杆(87)上，所述蜗轮(88)固定套接于所述传动轴上，所述传动轴与所述第一支撑架(84)转动连接，所述蜗轮(88)与所述蜗杆(87)啮合连接，所述第二支撑架(85)与所述传动轴固定连接，所述第一动力件(81)用于驱动所述蜗杆(87)转动，所述第二动力件(82)用于驱动所述第一支撑架(84)转动。
6.根据权利要求4所述的一种模块化装配式房屋施工方法，其特征在于：所述搅拌装置(5)包括搅拌筒(51)、启动件(52)和搅拌机构(54)，所述搅拌筒(51)上开设有搅拌腔，所述搅拌筒(51)与所述连接通道(41)连通，所述搅拌筒(51)上设置有投料口(53)，所述搅拌机构(54)用于对搅拌筒(51)内的混凝土进行搅拌，所述启动件(52)设置于所述微调装置(8)上，所述启动件(52)用于驱动所述搅拌机构(54)旋转。
7.根据权利要求6所述的一种模块化装配式房屋施工方法，其特征在于：所述搅拌机构(54)包括第一锥齿轮(541)、第二锥齿轮(542)、第三锥齿轮(543)、第一搅拌件(544)和第二搅拌件(545)，所述第三锥齿轮(543)与所述启动件(52)固定连接，所述第一锥齿轮(541)与所述第一搅拌件(544)固定连接，所述第二锥齿轮(542)与所述第二搅拌件(545)固定连接，所述第一锥齿轮(541)和所述第二锥齿轮(542)相对设置，所述第一锥齿轮(541)和所述第二锥齿轮(542)均与所述第三锥齿轮(543)啮合连接，所述第一搅拌件(544)和所述第二搅拌件(545)件均与所述微调装置(8)转动连接，所述第一搅拌件(544)套设于所述第二搅拌件(545)上，所述第一搅拌件(544)远离所述第一锥齿轮(541)的一端设置有搅拌叶片(546)，所述第二搅拌件(545)远离所述第二锥齿轮(542)的一端也设置有搅拌叶片(546)。
8.根据权利要求4所述的一种模块化装配式房屋施工方法，其特征在于：所述挤料装置(6)包括挤料筒(61)、旋转件(62)和螺杆(63)，所述挤料筒(61)与所述连接通道(41)连通，所述挤料筒(61)上开设有挤料腔，所述螺杆(63)容置于所述挤料腔中，所述旋转件(62)设置于所述微调装置(8)上，所述旋转件(62)用于驱动所述螺杆(63)转动。
9.根据权利要求8所述的一种模块化装配式房屋施工方法，其特征在于：所述控料装置(7)包括控料组件(74)、第一控料圈(71)、第二控料圈(72)和多个挡板(73)，所述第一控料圈(71)固定设置于所述挤料筒(61)远离所述连接通道(41)的一侧，所述第二控料圈(72)设置于所述第一控料圈(71)远离所述挤料筒(61)的一侧，所述第一控料圈(71)与所述第二控料圈(72)转动连接，多个所述挡板(73)均设置于所述第一控料圈(71)与所述第二控料圈(72)之间，所述第一控料圈(71)靠近挡板(73)的一侧固定设置有第一滑块(711)，所述挡板(73)上开设与所述第一滑块(711)滑移配合的第一滑槽(731)，所述挡板(73)靠近所述第二控料圈(72)的一侧固定设置有第二滑块(732)，所述第二控料圈(72)上开设有与所述第二滑块(732)滑移配合的第二滑槽(721)。
10.根据权利要求9所述的一种模块化装配式房屋施工方法，其特征在于：所述控料组件(74)包括控料件(741)、第一齿轮(742)和第二齿轮(743)，所述控料件(741)固定安装于所述挤料筒(61)上，所述第一齿轮(742)与所述控料件(741)固定连接，所述第二齿轮(743)与所述第二控料圈(72)固定连接，所述第一齿轮(742)和第二齿轮(743)啮合连接，所述控料件(741)用于驱动所述第一齿轮(742)旋转。
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