ES2290523T3 - VERTICAL ALIGNMENT AND LEVELING OF MODULAR BUILDING UNITS. - Google Patents
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Abstract
Description
Alineación vertical y nivelación de unidades de edificio modulares.Vertical alignment and leveling units of modular building.
La invención se refiere a unidades de edificio modulares para su uso en la construcción de oficinas, hoteles y bloques de apartamentos, en gran parte prefabricados, y edificios de una naturaleza general similar. Tales unidades de edificio modulares son estructuras similares a cajas que pueden fabricarse y equiparse fuera de obra y después transportarse a una obra de construcción para su montaje final para formar las estancias internas de un edificio. La invención también se refiere a un método para la construcción de edificios utilizando tales unidades de edificio modulares, y en particular a la alineación de un edificio de este tipo y la nivelación de las unidades inferiores o de planta baja.The invention relates to building units modular for use in the construction of offices, hotels and apartment blocks, largely prefabricated, and buildings of a similar general nature. Such building units Modular structures are similar to boxes that can be manufactured and be equipped off-site and then transported to a construction site construction for final assembly to form the rooms Internal of a building. The invention also relates to a method for building construction using such units of modular building, and in particular to the alignment of a building of this type and the leveling of the lower units or Ground floor
Particularmente en la construcción de hoteles, apartamentos y alojamientos de estudiantes se conoce construir los edificios a partir de módulos de edificio ligeros cada uno de los cuales es un armazón de acero de estructura formado a partir de secciones de acero estructurales ligeras soldadas formando una estructura similar a una caja y revestidos con entablado tal como placas de yeso, madera contrachapada o tablero de fibra orientada (OSB). Cada módulo de edificio se fabrica inicialmente como tal armazón revestido, y después se equipa según el estándar deseado de decoración interna en una fábrica antes de transportarse a la obra de construcción final para su incorporación a un edificio. Se conocen otros módulos de edificio, fabricados principalmente a partir de estructuras de madera y entablado de madera. El documento DE 298 08 134 U da a conocer el módulo de edificio con las características del preámbulo de la reivindicación 1.Particularly in the construction of hotels, apartments and student accommodations are known to build the buildings from light building modules each of the what is a structure steel frame formed from lightweight structural steel sections welded forming a structure similar to a box and covered with boarding such as gypsum boards, plywood or fiber oriented board (OSB). Each building module is initially manufactured as such coated frame, and then equipped according to the desired standard of internal decoration in a factory before being transported to the site of final construction for incorporation into a building. Be they know other building modules, manufactured mainly to from wooden structures and wooden planking. The document DE 298 08 134 U unveils the building module with the characteristics of the preamble of claim 1.
En la obra, los módulos se izan mediante grúa desde el camión o remolque sobre el que se han transportado, y se apilan en disposición vertical y horizontal actuando conjuntamente para formar las estancias unidas del edificio final. Para edificios de baja altura, la precisión necesaria en el proceso de apilamiento es relativamente baja. No afecta excesivamente a la estabilidad final del edificio si los módulos individuales se colocan verticalmente con precisión uno sobre el otro, y generalmente se considera adecuado que las unidades de edificio modulares individuales se manipulen hasta sus posiciones finales de manera manual a medida que se bajan con la grúa. Para edificios progresivamente más altos, la precisión de la alineación vertical de las unidades de edificio individuales en la disposición tiene una importancia creciente. Hasta ahora, sin embargo, la precisión del apilamiento ha dependido en su totalidad en la habilidad del operario de grúa para poder mantener estática la unidad de edificio más alta, mientras que trabajadores cualificados la maniobran manualmente hasta la posición alineada verticalmente correcta, antes de que se libere la tensión en el cable de la grúa y la unidad de edificio ocupe su posición final encima de las unidades inferiores en la pila.In the work, the modules are hoisted by crane from the truck or trailer on which they have been transported, and stacked in vertical and horizontal arrangement acting together to form the joined rooms of the final building. For buildings Low height, the precision needed in the stacking process It is relatively low. Does not affect stability excessively end of the building if the individual modules are placed vertically accurately over each other, and usually considers it appropriate that modular building units individual are manipulated to their final positions so manual as they get off with the crane. For buildings progressively higher, the vertical alignment accuracy of the individual building units in the layout have a growing importance. So far, however, the accuracy of stacking has depended entirely on the ability of the crane operator to keep the building unit static higher, while skilled workers maneuver it manually to the vertically correct aligned position, before the tension in the crane cable and the unit is released of building occupies its final position above the units lower in the stack.
Es un objetivo de esta invención proporcionar, para una unidad de edificio modular y un sistema de edificio de este tipo, medios para alinear de manera precisa y automática las unidades de edificio adyacentes verticalmente en la pila. Haciendo la alineación automática y en gran parte independiente de la cualificación de los trabajadores de la obra que maniobran las unidades de edificio modulares hasta su posición, es posible aumentar la altura de los edificios construidos a partir de tales unidades modulares utilizando mano de obra no cualificada, desde un máximo práctico previo de aproximadamente cinco plantas hasta desde veinte a treinta plantas.It is an objective of this invention to provide, for a modular building unit and a building system of this type, means to accurately and automatically align the adjacent building units vertically in the stack. Doing automatic alignment and largely independent of the qualification of the workers of the work that maneuver the modular building units to their position, it is possible increase the height of buildings constructed from such modular units using unskilled labor, from a previous practical maximum of approximately five plants up to Twenty to thirty plants.
La invención comprende una unidad de edificio modular tal como se especifica en las reivindicaciones 1 a 6 del presente documento. Los medios de ubicación de borde, proporcionados por la lengüeta de ubicación y el rebaje periférico, que actúan conjuntamente, de módulos adyacentes verticalmente, hace posible colocar de manera precisa las unidades de edificio modulares una sobre la otra en la disposición con dependencia mínima de mano de obra cualificada. Preferiblemente el rebaje periférico presenta una pared lateral interior que se inclina hacia arriba y hacia adentro respecto al módulo de edificio, para guiar el módulo de edificio adyacente verticalmente hasta su posición cuando están apilándose los módulos unos sobre otros durante la construcción de un edificio a partir de los mismos. Por tanto el equipo de construcción que maneja manualmente el módulo hasta su posición a medida que se baja mediante la grúa tiene simplemente que guiar el módulo que está izándose hasta su posición a entre aproximadamente dos o tres centímetros de su posición final, y la pared lateral interior inclinada del rebaje periférico es suficiente para guiar el módulo hasta su posición precisa final.The invention comprises a building unit modular as specified in claims 1 to 6 of the present document Edge location means, provided by the location tab and the peripheral recess, which act together, vertically adjacent modules, makes possible accurately place the modular building units a over the other in the provision with minimal dependence on the hand of qualified work. Preferably the peripheral recess has a inner side wall that tilts up and in with respect to the building module, to guide the building module adjacent vertically to their position when they are stacking the modules on each other during the construction of a building from them. Therefore the construction team that manually handle the module to its position as it is lowered by means of the crane you simply have to guide the module that is rising to its position at between about two or three centimeters from its final position, and the inner side wall inclined peripheral recess is sufficient to guide the module until its final precise position.
Los módulos de edificio según la invención pueden construirse tal como se describe y se reivindica en la solicitud de patente en tramitación junto con la presente número W068004 presentada con la presente, y estar unidos entre sí horizontal y verticalmente tal como se describe en el documento W068006 presentado con la presente. Pueden estar fabricados a partir de un armazón de estructura revestido de elementos de edificio estructurales tal como se describe y se reivindica en la solicitud de patente en tramitación junto con la presente número W068007 presentada con la presente.The building modules according to the invention they can be constructed as described and claimed in the patent application pending along with this issue W068004 presented herewith, and be linked together horizontally and vertically as described in the document W068006 presented with this. They can be manufactured to from a frame structure covered with elements of structural building as described and claimed in the patent application pending along with this issue W068007 presented herewith.
Finalmente, la invención proporciona un método de construcción tal como se especifica en la reivindicación 7 en el presente documento.Finally, the invention provides a method. construction as specified in claim 7 in the present document
La figura 1 es una vista en perspectiva de una unidad de edificio modular según la invención;Figure 1 is a perspective view of a modular building unit according to the invention;
la figura 2 es una sección tomada a lo largo de la línea A-A de una esquina superior de la unidad de edificio de la figura 1;Figure 2 is a section taken along the A-A line of an upper corner of the unit building of figure 1;
la figura 3 es una sección tomada a lo largo de la línea B-B a través de una esquina inferior de la unidad de edificio de la figura 1; yFigure 3 is a section taken along the B-B line through a lower corner of the building unit of figure 1; Y
la figura 4 es una vista en perspectiva de una unidad de nivelación para su uso con la unidad de edificio modular de las figuras 1 a 3.Figure 4 is a perspective view of a leveling unit for use with the modular building unit from figures 1 to 3.
La figura 1 es una vista en perspectiva de un módulo 1 de edificio completo, construido según la solicitud de patente en tramitación junto con la presente número W068004 del mismo titular y dotada además de medios de ubicación de borde según esta invención. El módulo comprende cuatro paredes, un suelo y un tejado. Se muestra una pared de extremo en la figura 1 que tiene una ventana. La pared de extremo opuesta (no visible) tendría una puerta. La pared de la ventana estaría en la parte exterior del edificio montado y la pared de la puerta estaría en la parte interior, con las puertas abriendo por ejemplo a un pasillo que proporciona acceso a cualquiera de los módulos en una fila dada.Figure 1 is a perspective view of a module 1 of complete building, built according to the request of patent in process together with the present number W068004 of the same holder and equipped with means of edge location according to this invention. The module comprises four walls, a floor and a roof. An end wall is shown in Figure 1 which has window. The opposite end wall (not visible) would have a door. The wall of the window would be on the outside of the building mounted and the door wall would be in the part interior, with the doors opening for example to a corridor that provides access to any of the modules in a given row.
Alrededor del borde exterior de la parte superior del módulo 1 hay un rebaje periférico que está definido mediante una banda 2 de esquina, tal como se muestra en la figura 2. La banda 2 de esquina se fabrica a partir de acero estructural conformado en frío ligero mediante una operación de plegado o doblado, y comprende una cara 2a frontal, una cara 2b superior más baja, una cara 2c inclinada y una cara 2d superior más alta. La cara 2a frontal se fija a los montantes estructurales de la unidad de edificio modular, por ejemplo mediante soldadura por puntos o soldadura de tapón. La cara 2b superior más baja se encuentra sobre los extremos superiores alineados horizontalmente de dichos montantes estructurales. Entre la cara 2b superior más baja y la cara 2c inclinada se forma el rebaje periférico que se extiende alrededor de la totalidad de los cuatro bordes de la parte superior del módulo 1.Around the outer edge of the part top of module 1 there is a peripheral recess that is defined by a corner band 2, as shown in figure 2. Corner band 2 is manufactured from structural steel Light cold forming by folding operation or folded, and comprises a front face 2a, an upper face 2b more low, an inclined 2c face and a higher upper 2d face. The front face 2a is fixed to the structural uprights of the unit modular building, for example by spot welding or plug welding. The lower upper face 2b lies above the horizontally aligned upper ends of said structural uprights. Between the lower upper face 2b and the inclined face 2c forms the peripheral recess that extends around all four edges of the top of module 1.
La parte superior del módulo 1 está chapada externamente con paneles 3 resistentes a las cargas que son lo suficientemente resistentes para resistir el peso de los miembros del equipo de construcción que se contratan para construir un edificio a partir de un número de tales unidades modulares. La cara 2d superior más alta de la banda 2 de esquina se encuentra en un rebaje formado en la parte superior de los paneles 3 resistentes a las cargas, y sobre la cara 2d superior más alta está adherida una banda 4 de aislamiento acústico, por ejemplo una banda de material de caucho o elastomérico tal como espuma de neopreno de alta densidad. Otra banda 5 de este tipo de aislamiento acústico se adhiere sobre la cara 2b superior más baja de la banda 2 de esquina, para proporcionar buen aislamiento acústico entre módulos 1 apilados adyacentes verticalmente. Una barrera de aislamiento contra el ruido alternativa podría obtenerse situando la banda 2 de esquina sobre una capa de revestimiento de caucho o elastomérico u otro absorbente de ruido.The upper part of module 1 is plated externally with panels 3 resistant to the loads that are what strong enough to withstand the weight of the limbs of the construction team that are hired to build a building from a number of such modular units. Face Highest upper 2d of the corner band 2 is in a recess formed on top of panels 3 resistant to the loads, and on the upper upper 2d face is attached a sound insulation band 4, for example a material band rubber or elastomeric such as high neoprene foam density. Another band 5 of this type of sound insulation is adheres to the lower upper face 2b of the band 2 of corner, to provide good sound insulation between modules 1 vertically stacked adjacent. An isolation barrier against alternative noise could be obtained by placing band 2 of corner on a rubber or elastomeric coating layer or Another noise absorber.
La figura 3 muestra el detalle de la periferia de la parte inferior de cada módulo 1, y también muestra cómo ese detalle de la parte inferior actúa conjuntamente con el rebaje periférico alrededor del borde superior del módulo verticalmente por debajo del mismo en el edificio final. Ese módulo por debajo se muestra en la figura 3 en línea discontinua, pero es exactamente tal como se ha descrito anteriormente con referencia a la figura 2. En la figura 3 las bandas 4 y 5 de aislamiento acústico se muestran comprimidas, tal como estarían en la práctica, por el peso del módulo o módulos 1 verticalmente por encima.Figure 3 shows the detail of the periphery from the bottom of each module 1, and also shows how that detail of the bottom acts in conjunction with the recess peripheral around the top edge of the module vertically below it in the final building. That module below is shown in figure 3 in dashed line, but it is exactly as described above with reference to figure 2. In figure 3 the bands 4 and 5 of sound insulation are shown tablets, as they would be in practice, by the weight of the module or modules 1 vertically above.
El detalle de la parte inferior del módulo 1 se proporciona mediante una banda de esquina conformada en frío para definir una lengüeta 6 de ubicación que se extiende hacia abajo en la que descansan los montantes estructurales (no mostrados) del módulo. Una pared exterior de la lengüeta 6 se extiende hacia arriba como una parte 7 de pared exterior de la banda de esquina, que se fija a la parte exterior del módulo 1 de edificio de estructura mediante soldadura por puntos o soldadura de tapón por ejemplo. La pared interna de la lengüeta 6 se dobla para seguir el ángulo de la cara 2c inclinada de la banda 2 de esquina superior, terminando en una parte 8 de placa inferior que está soldada a las partes inferiores de una serie de vigas transversales (no mostradas) que soportan el suelo del módulo 1. Aunque se ha especificado la soldadura como método de fijación elegido en el ejemplo particular ilustrado, otros métodos de fijación tales como pernos, remaches o incluso adhesivo son posibles alternativas dependiendo de la permanencia del edificio proyectado y las tensiones a las que se espera ver expuesto.The detail of the bottom of module 1 is provided by a cold formed corner band for define a location tab 6 that extends down in which rest the structural uprights (not shown) of the module. An outer wall of the tongue 6 extends upwards as an outer wall part 7 of the corner band, which is fixed to the outside of the building structure module 1 by spot welding or plug welding for example. The inner wall of the tongue 6 bends to follow the angle of the inclined face 2c of upper corner band 2, ending in a bottom plate part 8 that is welded to the parts bottom of a series of cross beams (not shown) that they support the floor of module 1. Although the welding as the fixing method chosen in the particular example illustrated, other fixing methods such as bolts, rivets or even adhesive alternatives are possible depending on the permanence of the projected building and the tensions at which Expect to see exposed.
Cuando se construye un edificio a partir de un número de módulos según la invención, en primer lugar se maniobra una disposición en el nivel más bajo de módulos 1 hasta su posición y se anclan a los cimientos. Entonces se elevan hasta su posición, uno por uno, los módulos 1 del siguiente piso mediante la grúa. A medida que el operador de la grúa baja los módulos 1, una cuadrilla los empuja hasta su posición. La ubicación de borde proporciona colocación precisa de los módulos sobre los módulos del suelo por debajo, y los trabajadores pueden caminar libremente sobre los tejados de la disposición de módulos 1 de la planta baja debido a que el entablado 3 superior puede resistir las cargas.When a building is constructed from a number of modules according to the invention, first of all it is maneuvered an arrangement at the lowest level of modules 1 to its position and anchor to the foundations. Then they rise to their position, one by one, modules 1 on the next floor using the crane. TO as the crane operator lowers modules 1, a gang He pushes them into position. Edge location provides precise placement of the modules on the floor modules by below, and workers can walk freely on roofs of the layout of modules 1 of the ground floor due to that the upper board 3 can withstand the loads.
Cuando cada módulo 1 de piso superior está aproximadamente en su posición, el operador de grúa lo baja sus últimos pocos centímetros, y las caras 2c inclinadas lo guían suavemente pero de manera precisa hasta coincidir con el módulo que está debajo.When each top floor module 1 is approximately in position, the crane operator lowers its last few centimeters, and the inclined faces 2c guide it smoothly but precisely to match the module that it's below.
Los módulos montados pueden bloquearse entre sí tal como se describe y se reivindica en la solicitud de patente en tramitación junto con la presente número W068006 del mismo titular. Como alternativa puede pasarse un cable continuo a través de las cavidades de pared definidas por los montantes estructurales verticales alineados mutuamente de pisos sucesivos del edificio y tensionarse como un cable continuo que va desde los cimientos del edificio hasta el tejado, para bloquear los módulos verticalmente entre sí. En lugar de un cable, puede utilizarse una serie de tubos o barras interconectados, cada una de un piso de altura, tal como se describe en la solicitud de patente en tramitación junto con la presente número W068007 del mismo titular. Pueden utilizarse tubos o barras interconectadas similares por todo el edificio en el plano horizontal, pero generalmente será suficiente conectar los módulos entre sí horizontalmente utilizando placas de canal que se extienden sobre los bordes de módulos adyacentes horizontalmente que, con fines de aislamiento contra el ruido se apilan normalmente con un pequeño hueco horizontal entre los mismos. Las placas de canal no sólo unen los módulos adyacentes entre sí horizontalmente sino que impiden también que entre la lluvia entre los módulos adyacentes durante la construcción.Mounted modules can be locked together as described and claimed in the patent application in processing together with this number W068006 of the same holder. Alternatively, a continuous cable can be passed through the wall cavities defined by structural uprights mutually aligned verticals of successive floors of the building and tension like a continuous cable that goes from the foundations of the building to the roof, to block the modules vertically each. Instead of a cable, a series of tubes can be used or interconnected bars, each one floor high, as described in the pending patent application together with the present number W068007 of the same holder. Tubes can be used or similar interconnected bars throughout the building in the plane horizontal, but generally it will be sufficient to connect the modules each other horizontally using channel plates that extend on the edges of horizontally adjacent modules that, with noise isolation purposes are normally stacked with a Small horizontal gap between them. The channel plates do not only join adjacent modules together horizontally but that also prevent rain from entering between adjacent modules during construction
La figura 4 muestra una unidad de nivelación que en la práctica se coloca sobre los cimientos o sobre cualquier otra hilada de un edificio y se nivela de manera precisa antes de que se icen las siguientes hiladas de módulos de edificio hasta su posición. A la unidad de nivelación de la figura 4 se le da la referencia general 10 y comprende una estructura periférica de secciones 11 en C, cada una fabricada de acero estructural conformado en frío ligero. En paralelo entre las secciones 11 en C que forman los bordes largos de la unidad 10 de nivelación de base hay una serie de vigas 12 transversales de sección en C, cada una conectada a la viga 11 periférica de sección en C correspondiente exactamente de la misma manera como se conectan las vigas transversales de suelo y de techo en los módulos de edificio de las figuras 1 a 3. Para obtener rigidez adicional, pueden soldarse separadores (no mostrados) de sección en C a intervalos escalonados entre pares adyacentes de vigas 12 transversales, para crear un conjunto rígido global. Si se desea, aunque no se muestra en la figura 4, ese conjunto puede chaparse sobre su superficie superior con pavimento resistente a las cargas similar al entablado 3 de la figura 2.Figure 4 shows a leveling unit that in practice it is placed on the foundations or on any other spinning of a building and leveling precisely before it icen the following rows of building modules until their position. The leveling unit in Figure 4 is given the general reference 10 and comprises a peripheral structure of sections 11 in C, each made of structural steel Light cold forming. In parallel between sections 11 in C forming the long edges of the base leveling unit 10 there are a series of 12 cross-section beams in C section, each connected to the corresponding peripheral beam C section 11 in exactly the same way as the beams are connected transverse floor and ceiling in the building modules of the Figures 1 to 3. For additional rigidity, they can be welded C section separators (not shown) at staggered intervals between adjacent pairs of transverse beams 12, to create a global rigid set. If desired, although not shown in the Figure 4, that assembly can be plated on its upper surface with load-resistant pavement similar to boarding 3 of the figure 2.
Alrededor del borde exterior de la unidad 10 de nivelación de base (aunque de nuevo no se muestra en la figura 4) hay una banda de esquina que define un rebaje periférico exactamente igual a la banda 2 de esquina descrita e ilustrada con referencia a la figura 2 alrededor de la parte superior de cada módulo de edificio completo según la invención. Por tanto la figura 2 podría igualmente ser una sección a través de uno de los bordes de la unidad 10 de nivelación de base de la figura 4, excepto porque la línea de la figura 2 denominada 1 y que indica que el módulo de edificio indicaría de hecho la pared exterior de la unidad 10 de nivelación y los elementos 11 periféricos de sección en C.Around the outer edge of the unit 10 of base leveling (although again not shown in figure 4) there is a corner band that defines a peripheral recess exactly equal to corner band 2 described and illustrated with reference to Figure 2 around the top of each module of complete building according to the invention. Therefore figure 2 could also be a section through one of the edges of the base leveling unit 10 of Figure 4, except that the line in figure 2 called 1 and which indicates that the module building would in fact indicate the outer wall of unit 10 of leveling and peripheral elements 11 of section in C.
En funcionamiento, es mucho más sencillo manejar una unidad 10 de nivelación que un módulo 1 de edificio equipado completo. Por tanto, después de preparar los cimientos del edificio, una unidad 10 de nivelación de este tipo se coloca en su posición para definir el espacio de cada estancia que va a crearse sobre suelos sucesivos del edificio terminado. La nivelación de las unidades 10 de nivelación puede conseguirse mediante la inserción de cuñas de metal o mediante el uso de gatos, y se lleva a cabo con precisión hasta que se crea una base nivelada precisa o una hilada nivelada más baja para las hiladas superiores de los módulos 1 de edificio individuales del edificio terminado. Como cada unidad 10 de nivelación se coloca y se nivela de manera precisa, puede fijarse a los cimientos o a la estructura de planta baja mediante pernos de anclaje, flejes de atado u otros medios de anclaje apropiados (no mostrados) de modo que la hilera de base para los pisos superiores del edificio está tanto nivelada como fijada de manera precisa a los cimientos o a la estructura de planta baja.In operation, it is much easier to handle a leveling unit 10 than a building module 1 equipped full. Therefore, after preparing the foundations of the building, such a leveling unit 10 is placed in its position to define the space of each room that will be created on successive floors of the finished building. The leveling of the leveling units 10 can be achieved by insertion of metal wedges or by using cats, and is carried out with precision until a precise level base or a course is created lower level for upper courses of modules 1 of Individual building of the finished building. As each unit 10 leveling is placed and leveled accurately, can be fixed to the foundations or to the ground floor structure by bolts of anchor, tie straps or other appropriate anchoring means (not shown) so that the base row for the upper floors of the building is both level and precisely fixed to the foundations or the ground floor structure.
A partir de entonces, módulos 10 de edificio individuales se izan hasta su posición mediante una grúa y se sitúan mediante los rebajes de borde en las unidades 10 de nivelación, exactamente tal como se ha descrito anteriormente en relación al montaje preciso de los pisos superiores del edificio.Thereafter, building modules 10 Individuals are hoisted to their position by a crane and placed by edge recesses in units 10 of leveling, exactly as described above in in relation to the precise assembly of the upper floors of the building.
Claims (7)
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