ITPI20090095A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE RAPID MANUFACTURE OF CONGLOMERATE STRUCTURES - Google Patents
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Description
“METODO E DISPOSITIVO PER LA MANIFATTURA RAPIDA DI STRUTTURE IN CONGLOMERATO†, â € œMETHOD AND DEVICE FOR THE RAPID MANUFACTURING OF CONGLOMERATE STRUCTURESâ €,
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Ambito dell’invenzione Scope of the invention
La presente invenzione si colloca nel campo dell’edilizia ed, in particolare, si riferisce ad un metodo per la manifattura rapida e automatica di strutture in conglomerato quali ad esempio edifici o altre opere. The present invention relates to the building field and, in particular, refers to a method for the rapid and automatic manufacturing of conglomerate structures such as buildings or other works.
Inoltre, l’invenzione si riferisce ad un dispositivo, controllato da computer, per la manifattura rapida delle suddette strutture in conglomerato. Furthermore, the invention relates to a computer-controlled device for the rapid manufacturing of the aforementioned conglomerate structures.
Nel seguito si userà la terminologia struttura edilizia o “edificio†per definire una struttura in conglomerato che può essere abitabile, come ad esempio una casa, o anche un manufatto di edilizia di altro genere, come un monumento, una scultura, un manufatto di ingegneria edile o di ingegneria delle costruzioni civili qualsivoglia. In the following we will use the terminology building structure or â € œbuildingâ € to define a conglomerate structure that can be habitable, such as a house, or even a building artifact of another kind, such as a monument, a sculpture, an artifact of building engineering or civil construction engineering of any kind.
Descrizione della tecnica nota Description of the prior art
Sono noti un metodo e un’apparecchiatura per costruire in modo automatico strutture in conglomerato, in particolare edifici, descritti in WO2006100556. A method and an apparatus for automatically constructing conglomerate structures, in particular buildings, described in WO2006100556 are known.
In particolare, l’apparecchiatura, controllata da un computer e dotata di tre assi di movimentazione lineare secondo tre direzioni ortogonali di cui una verticale, à ̈ atta a depositare in alternanza uno strato di materiale granulare ed uno strato di materiale legante liquido, in particolare resina epossidica o poliuretanica, formando un conglomerato solo in punti predeterminati dello strato. Il tutto avviene all’interno di pareti di contenimento che definiscono un perimetro chiuso. In particular, the equipment, controlled by a computer and equipped with three axes of linear movement according to three orthogonal directions, one of which is vertical, is able to alternately deposit a layer of granular material and a layer of liquid binder material, in particular epoxy or polyurethane resin, forming a conglomerate only in predetermined points of the layer. All this takes place inside containment walls that define a closed perimeter.
Tale metodo ha lo svantaggio di richiedere il montaggio di dette pareti prima della deposizione dei vari strati per la formazione del conglomerato e il loro smontaggio dopo la solidificazione della struttura, comportando costi di manodopera e di trasporto a causa del peso e dell’ingombro delle pareti. This method has the disadvantage of requiring the assembly of said walls before the deposition of the various layers for the formation of the conglomerate and their disassembly after the solidification of the structure, entailing labor and transport costs due to the weight and bulk of the walls.
Inoltre, le parti di contenimento vengono dimensionate secondo il volume massimo di struttura costruibile al loro interno, per cui il volume di materiale granulare impiegato à ̈ spesso molto maggiore di quello necessario, con costi maggiori sia di approvvigionamento che di movimentazione e rimozione del materiale granulare inutilizzato alla fine della fase di produzione. Furthermore, the containment parts are sized according to the maximum volume of the structure that can be built inside them, so the volume of granular material used is often much greater than necessary, with higher costs both for procurement and for handling and removal of the granular material. unused at the end of the production phase.
È utile evidenziare inoltre che, nel corso e soprattutto al termine del processo di costruzione, le pareti di contenimento sono soggette alla spinta di tipo idrostatico del materiale granulare non legato che deve essere contrastata dagli elementi strutturali dell’apparecchiatura imponendo una notevole complessità e appesantimento non solo delle pareti ma anche della parte strutturale dell’apparecchiatura. It is also useful to highlight that, during and especially at the end of the construction process, the containment walls are subject to the hydrostatic thrust of the unbound granular material which must be contrasted by the structural elements of the equipment, imposing considerable complexity and weighting. not only of the walls but also of the structural part of the equipment.
Tale metodo ha anche lo svantaggio di prevedere l’impiego di resine organiche bi-componenti di tipo epossidico o poliuretanico come materiale legante, entrambe caratterizzate da un costo notevole e da una scarsa compatibilità ambientale sia sotto l’aspetto della produzione, che dello smaltimento, nonché di tossicità in caso di incendio o contatto prolungato. This method also has the disadvantage of providing for the use of bi-component organic resins of the epoxy or polyurethane type as binder material, both characterized by a considerable cost and poor environmental compatibility both in terms of production and disposal, as well as toxicity in case of fire or prolonged contact.
Un ulteriore svantaggio à ̈ la notevole complessità e costo della testa di spruzzo, legata al preciso rapporto di dosatura richiesto dalle resine e l’obbligo di accurata e frequente manutenzione, pulizia e periodica sostituzione delle parti della testa di spruzzo in cui i due componenti entrano in contatto. A further disadvantage is the considerable complexity and cost of the spray head, linked to the precise dosage ratio required by the resins and the obligation of careful and frequent maintenance, cleaning and periodic replacement of the parts of the spray head in which the two components come into contact.
Tale metodo ha poi lo svantaggio che il materiale conglomerato ottenuto dall’uso delle resine à ̈ caratterizzato da un basso valore del modulo elastico comportando una notevole deformabilità delle parti della strutture ottenute che saranno soggette a carichi flessionali e di trazione. This method also has the disadvantage that the conglomerate material obtained from the use of resins is characterized by a low value of the elastic modulus resulting in a considerable deformability of the parts of the structures obtained which will be subjected to bending and traction loads.
US5204055 e US2008001331 trattano di tecniche di costruzione di strutture edilizie mediante tecnica di stampa tridimensionale per deposizione e stampa alternata di strati di materiale granulare fino ad ottenere detta pluralità di porzioni di struttura, come descritto in WO2006100556WO2009/037550 e di struttura. In particolare, US2008001331 descrive un metodo di stereo-litografia per realizzare edifici, senza gusci o pareti di contenimento. Tuttavia, questo metodo consente solo di realizzare piccoli manufatti, dato che altrimenti, si creerebbe intorno alla zona di stampa un cumulo enorme di materiale granulare non legato, molto difficilmente gestibile. US5204055 and US2008001331 deal with techniques for the construction of building structures by means of three-dimensional printing technique by alternating deposition and printing of layers of granular material until said plurality of structure portions, as described in WO2006100556WO2009 / 037550 and structure are obtained. In particular, US2008001331 describes a stereo-lithography method for making buildings, without shells or containment walls. However, this method only allows the creation of small artifacts, since otherwise, an enormous pile of unbound granular material would be created around the printing area, very difficult to manage.
WO2006/100556 (METHOD AND DEVICE FOR BUILDING WO2006 / 100556 (METHOD AND DEVICE FOR BUILDING
AUTOMATICALLY CONGLOMERATE STRUCTURES) prevede la realizzazione di strutture in conglomerato, mediante una stampante 3D che opera all’interno di un perimetro chiuso che impiega come legante, tipicamente, resine epossidiche o poliuretaniche. In tal caso, la struttura à ̈ realizzata direttamente †̃in situ’ in un'unica sessione di lavoro, dalla fondazione al colmo dell’edificio. AUTOMATICALLY CONGLOMERATE STRUCTURES) involves the construction of conglomerate structures, using a 3D printer that operates within a closed perimeter that typically uses epoxy or polyurethane resins as a binder. In this case, the structure is built directly â € ̃in situâ € ™ in a single work session, from the foundation to the top of the building.
WO2009/037550 (IMPROVED METHOD FOR AUTOMATICALLY WO2009 / 037550 (IMPROVED METHOD FOR AUTOMATICALLY
PRODUCING A CONGLOMERATE STRUCTURE AND APPARATUS THEREFOR) prevede allo stesso modo del precedente la realizzazione di strutture in conglomerato mediante una stampante 3D ma prevede in più anche la realizzazione di un guscio perimetrale “a perdere†, facendo impiego di miscele di sabbie pre-miscelate a ossidi metallici come materiale granulare e di soluzioni saline come liquido di stampa. Questa soluzione introduce il vantaggio di eliminare l’uso di pareti di confinamento e l’uso di sostanze organiche, costose e infiammabili, come il materiale legante. Anche in questo caso, la struttura à ̈ realizzata direttamente †̃in situ’ in un'unica sessione di lavoro, dalla fondazione al colmo dell’edificio. PRODUCING A CONGLOMERATE STRUCTURE AND APPARATUS THEREFOR) envisages the construction of conglomerate structures using a 3D printer in the same way as the previous one, but also provides for the creation of a perimeter shell â € œto loseâ €, using pre-mixed sand mixtures to metal oxides as a granular material and to saline solutions as a printing liquid. This solution introduces the advantage of eliminating the use of confinement walls and the use of organic, expensive and flammable substances, such as binder material. Also in this case, the structure is built directly â € ̃in situâ € ™ in a single work session, from the foundation to the top of the building.
Una comune limitazione dei succitati brevetti à ̈ che la dimensione finale dell’edificio à ̈ correlata alla dimensione del macchinario che deve essere tale da inviluppare tutta la struttura. A common limitation of the aforementioned patents is that the final size of the building is related to the size of the machinery which must be such as to envelop the entire structure.
Un altro limite comune à ̈ che su ciascuno strato di stampa, il rapporto fra l’area delle sezioni piene e l’area totale à ̈ generalmente molto basso, in media sotto il 30%. Conseguentemente, à ̈ notevole la quantità di materiale granulare che occorre impiegare per ottenere l’intero manufatto e altrettanto elevata quella che occorre recuperare al termine del ciclo di stampa. Another common limitation is that on each print layer, the ratio of the solid section area to the total area is generally very low, on average below 30%. Consequently, the quantity of granular material that must be used to obtain the entire product is considerable and the quantity that must be recovered at the end of the printing cycle is equally high.
Altro comune limite à ̈ dato dall’impossibilità di rimediare a eventuali difetti legati a errate operazioni di processo durante la fabbricazione che possono compromettere l’assetto statico di tutto l’edificio. Another common limitation is the inability to remedy any defects related to incorrect process operations during manufacturing which can compromise the static structure of the whole building.
Sintesi dell’invenzione Summary of the invention
È, quindi, scopo della presente invenzione fornire un metodo per la manifattura rapida di strutture in conglomerato che non presenti limiti sulla dimensione finale dell’edificio prodotto. It is, therefore, the object of the present invention to provide a method for the rapid manufacturing of conglomerate structures that does not have limits on the final size of the building produced.
È anche scopo della presente invenzione fornire un metodo per la manifattura rapida di strutture in conglomerato che permetta di ridurre la quantità di materiale granulare che occorre impiegare per ottenere l’intero manufatto e di conseguenza la quantità di materiale che occorre recuperare al termine del ciclo di stampa. It is also the aim of the present invention to provide a method for the rapid manufacturing of conglomerate structures that allows to reduce the quantity of granular material that must be used to obtain the entire product and consequently the quantity of material that must be recovered at the end of the cycle. of printing.
È un altro scopo particolare della presente invenzione fornire un metodo per la manifattura rapida di strutture in conglomerato che consenta di rimediare a eventuali difetti legati a errate operazioni di processo durante la fabbricazione della struttura. It is another particular object of the present invention to provide a method for the rapid manufacturing of conglomerate structures that allows to remedy any defects related to incorrect process operations during the fabrication of the structure.
È un altro scopo particolare della presente invenzione fornire un metodo per la manifattura rapida di strutture in conglomerato che permetta la realizzazione di strutture di qualsiasi dimensione, ovvero svincolate dalla dimensione della stampante, in modo assai più rapido ed economico. It is another particular object of the present invention to provide a method for the rapid manufacturing of structures in conglomerate which allows the realization of structures of any size, or which are independent from the size of the printer, in a much more rapid and economical way.
È un altro scopo particolare della presente invenzione fornire un metodo per la manifattura rapida di strutture in conglomerato che non richieda la realizzazione di un guscio e di qualsiasi contenitore “a perdere†semplificando le fasi necessarie alla costruzione della struttura finale. It is another particular object of the present invention to provide a method for the rapid manufacturing of conglomerate structures that does not require the construction of a shell and any â € œto loseâ € container, simplifying the steps necessary for the construction of the final structure.
È un altro scopo particolare della presente invenzione fornire un metodo per la manifattura rapida di strutture in conglomerato che permetta di utilizzare l’area di stampa in modo ottimizzato, incrementando di molto il rapporto fra aree piene e totali di stampa e moltiplicando la produttività del macchinario. It is another particular purpose of the present invention to provide a method for the rapid manufacturing of conglomerate structures that allows to use the printing area in an optimized way, greatly increasing the ratio between full and total printing areas and multiplying the productivity of the print. machinery.
È ulteriore scopo della presente invenzione fornire un’apparecchiatura per la manifattura rapida di strutture in conglomerato che raggiunga i medesimi scopi. It is a further object of the present invention to provide an apparatus for the rapid manufacturing of conglomerate structures which achieves the same purposes.
È ulteriore scopo della presente invenzione fornire un’apparecchiatura per la manifattura rapida di strutture in conglomerato che permetta la realizzazione di oggetti e strutture di forma libera senza limitazioni nei riguardi delle dimensioni finali. It is a further object of the present invention to provide an apparatus for the rapid manufacturing of structures in conglomerate which allows the realization of free-form objects and structures without limitations as regards the final dimensions.
Questi ed altri scopi sono raggiunti attraverso un metodo per la manifattura rapida di strutture in conglomerato caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: These and other purposes are achieved through a method for the rapid manufacturing of conglomerate structures characterized by the fact of including the phases of:
– modellare una struttura edilizia al calcolatore mediante l’uso di un applicativo CAD, detta fase di modellazione comprendendo le sottofasi di: â € “model a building structure on the computer using a CAD application, called the modeling phase including the sub-phases of:
− scomporre detta struttura edilizia mediante superfici di divisione in modo da definire una pluralità di porzioni di struttura, dette porzioni di struttura essendo separate tra loro da dette superfici di divisione; - break down said building structure by dividing surfaces so as to define a plurality of structure portions, said structure portions being separated from each other by said dividing surfaces;
− prevedere per ciascuna porzione di struttura, in corrispondenza di dette superfici di divisione, un interfaccia di collegamento, in modo tale che superfici di divisione contigue di porzioni di struttura adiacenti realizzino tra loro un accoppiamento di forma; ⠒provide for each portion of the structure, in correspondence with said dividing surfaces, a connection interface, so that contiguous dividing surfaces of adjacent structure portions create a shape coupling between them;
− sezionare ciascuna porzione di struttura con piani orizzontali secondo detto passo verticale predeterminato, in modo da generare una serie di sezioni di ciascuna porzione di struttura, ciascuna sezione comprendendo aree piene e aree vuote, corrispondenti alle parti piene e alle parti vuote di detta porzione di struttura in dette sezioni, dette sezioni essendo ordinate dal basso verso l’alto; - dissect each portion of the structure with horizontal planes according to said predetermined vertical pitch, so as to generate a series of sections of each portion of the structure, each section comprising solid areas and empty areas, corresponding to the solid and empty parts of said portion of structure in said sections, said sections being ordered from bottom to top;
– stampare dette porzioni di struttura, detta fase di stampare per ciascuna porzione di struttura comprendendo le sottofasi di: ⠀ "printing said portions of the structure, said step of printing for each portion of the structure including the sub-phases of:
− predisporre un area di stampa e una unità mobile di deposito di materiale, in modo che detta unità mobile sia in grado di coprire orizzontalmente detta area e di muoversi secondo un passo verticale predeterminato, : ∠arrange a printing area and a mobile material deposit unit, so that said mobile unit is able to horizontally cover said area and move according to a predetermined vertical pitch,:
− depositare, mediante detta unità mobile internamente a detta area, un primo strato uniforme orizzontale di materiale granulare di spessore corrispondente a detto passo verticale predeterminato; ∠’deposit, by means of said mobile unit inside said area, a first uniform horizontal layer of granular material having a thickness corresponding to said predetermined vertical pitch;
spruzzare un predeterminato quantitativo di legante mediante detta unità mobile su detto primo strato di materiale granulare soltanto in corrispondenza di dette aree piene di una prima sezione di detta porzione di struttura; spraying a predetermined quantity of binder by means of said mobile unit on said first layer of granular material only in correspondence with said full areas of a first section of said portion of structure;
innalzare verticalmente detta unità mobile rispetto a detto telaio fisso secondo detto passo verticale predeterminato; vertically raising said movable unit with respect to said fixed frame according to said predetermined vertical pitch;
depositare, un secondo strato uniforme orizzontale di materiale granulare sopra detto primo strato e spruzzare un predeterminato quantitativo di legante su detto secondo strato soltanto in corrispondenza di dette aree piene di una seconda sezione direttamente sovrastante detta prima sezione di detta porzione di struttura; depositing a second uniform horizontal layer of granular material over said first layer and spraying a predetermined amount of binder on said second layer only in correspondence with said filled areas of a second section directly overlying said first section of said structure portion;
reiterare la fase di depositare materiale granulare, di spruzzare un predeterminato quantitativo di legante e di innalzare verticalmente detta unità mobile fino a completare un ultimo strato di detta porzione di struttura, ottenendo così detta porzione di struttura dotata della relativa interfaccia di collegamento; rimuovere il materiale granulare non legato, ottenendo detta porzione di struttura; repeating the step of depositing granular material, spraying a predetermined quantity of binder and vertically raising said mobile unit until a last layer of said portion of the structure is completed, thus obtaining said portion of the structure equipped with the relative connection interface; removing the unbound granular material, obtaining said portion of the structure;
ripetere detta fase di stampare fino ad ottenere detta pluralità di porzioni di struttura separate tra loro; – assemblare detta pluralità di porzioni di struttura collegando tra loro dette interfacce di collegamento che realizzano detto accoppiamento di forma, in modo da costruire detta struttura edilizia costituita in detta fase di modellazione. repeating said step of printing until said plurality of structure portions separated from each other is obtained; - assembling said plurality of structure portions by connecting together said connection interfaces which realize said shape coupling, so as to construct said building structure constituted in said modeling step.
In tal modo, à ̈ possibile realizzare strutture di qualsiasi dimensione, ovvero svincolate dalla dimensione dell’area di stampa, in modo più rapido ed economico rispetto alla tecnica nota. In particolare, rinunciando alla realizzazione dell’edificio completo “in situ†, come descritto in WO2006100556 e WO2009/037550, ma scomponendolo in porzioni di dimensioni determinate, realizzate eventualmente a pià ̈ di cantiere, à ̈ possibile costruire una struttura di forma e dimensione libere semplicemente assemblando le varie porzioni di struttura, precedentemente modellate, in un’area prescelta senza pareti o gusci di contenimento e supporto. In this way, it is possible to produce structures of any size, that is, free from the size of the printing area, more quickly and economically than in the known art. In particular, by renouncing the construction of the complete building â € œin situâ €, as described in WO2006100556 and WO2009 / 037550, but by breaking it down into portions of certain dimensions, possibly built at more than one site, it is possible to build a structure with and free dimension simply by assembling the various portions of the structure, previously modeled, in a chosen area without walls or shells for containment and support.
Vantaggiosamente, dette superfici di divisione tra dette porzioni di struttura sono piani orizzontali. In aggiunta, possono essere usate superfici di divisione verticali o superfici di divisione oblique. In tal modo, si ottengono porzioni di struttura di dimensioni opportune ideali per la stereo litografia, senza usare gusci o pareti di contenimento per evitare la formazione grosse di masse di materiale granulare non legato intorno al manufatto. Advantageously, said dividing surfaces between said structure portions are horizontal planes. In addition, vertical parting surfaces or oblique parting surfaces can be used. In this way, portions of structure of suitable dimensions ideal for stereo lithography are obtained, without using shells or containment walls to avoid the formation of large masses of unbound granular material around the product.
Inoltre, le superfici sezionate possono prevedere scarti verticali a gradini di spessore variabile per introdurre discontinuità in modo tale da ottenere porzioni di struttura relativamente semplici. In generale, il criterio guida nel sezionare la struttura à ̈ che lo spessore di ciascuna porzione deve essere comunque proporzionata alla sua dimensione orizzontale massima evitando porzioni eccessivamente sottili e privilegiando l’ottenimento di porzioni di struttura tozzi, in particolare non lontani dall’essere inscrivibili in un cubo o una sfera. In addition, the sectioned surfaces can provide vertical steps with variable thickness to introduce discontinuities in such a way as to obtain relatively simple portions of the structure. In general, the guiding criterion in dissecting the structure is that the thickness of each portion must in any case be proportionate to its maximum horizontal dimension, avoiding excessively thin portions and favoring the obtainment of squat portions of the structure, in particular not far from the be inscribable in a cube or a sphere.
Vantaggiosamente, detta fase di modellazione prevede anche una fase di creazione di una cavità all’interno di ciascuna porzione di struttura in modo da ottenere porzioni di struttura cave definite da pareti con uno spessore determinato. Advantageously, said modeling step also includes a step for creating a cavity inside each portion of the structure so as to obtain hollow structure portions defined by walls with a determined thickness.
In particolare, à ̈ inoltre prevista la fase di creare in dette pareti una pluralità di scanalature longitudinali sostanzialmente parallele fra loro realizzate in detto spessore, dette scanalature longitudinali essendo sostanzialmente continue con porzioni di struttura contigue. Tali scanalature sono destinate ad ospitare inserti che realizzino detto accoppiamento di forme. In particolare detti inserti sono ferri di armatura, oppure guarnizioni o flange di collegamento. In particular, there is also the step of creating in said walls a plurality of longitudinal grooves substantially parallel to each other made in said thickness, said longitudinal grooves being substantially continuous with contiguous structural portions. These grooves are intended to house inserts which realize said coupling of shapes. In particular, said inserts are reinforcing rods, or gaskets or connecting flanges.
In modo vantaggioso, detta fase di creazione di cavità all’interno di ciascuna porzione di struttura avviene prima di detta fase di scomposizione. In tal modo, le interfacce di collegamento, in particolare le scanalature longitudinali realizzate nelle pareti, risultano continue fra loro al momento della suddivisione del modello CAD in porzioni di struttura. Advantageously, said step of creating cavities inside each portion of the structure takes place before said decomposition step. In this way, the connection interfaces, in particular the longitudinal grooves made in the walls, are continuous with each other when the CAD model is divided into structural portions.
Vantaggiosamente, à ̈ prevista una fase di realizzazione su una superficie inferiore di ciascuna porzione di struttura di uno o più scavi perimetrali di spessore e profondità opportuna in modo da ricavare un bordo perimetrale di collegamento, che realizzi detto accoppiamento di forma. Advantageously, a step is provided for the realization on a lower surface of each portion of the structure of one or more perimeter excavations of suitable thickness and depth so as to obtain a perimeter connecting edge, which achieves said shape coupling.
In particolare, una volta definita detta pluralità di porzioni di struttura al termine di detta fase di modellazione, vi à ̈ una fase di distribuzione delle porzioni di struttura all’interno dell’area di stampa in modo da sfruttare il più possibile l’area di stampa, rendendo così massima l’area delle porzioni piene rispetto a quelle vuote. Detta fase di distribuzione avviene secondo una procedura scelta tra una procedura manuale, semiautomatica o automatica. Vantaggiosamente, secondo detta procedura automatica, successivamente a detta fase di distribuzione vi à ̈ la generazione di un file in formato eseguibile da detta unita mobile di deposito, che comprende la fase di sezionare l’insieme di tutte le porzioni di struttura disposte sull’area di stampa con piani orizzontali secondo detto passo verticale predeterminato, in modo da generare una serie di sezioni di tutte le porzioni di struttura, ciascuna sezione comprendendo aree piene e aree vuote, corrispondenti alle parti piene e alle parti vuote di tutte le porzioni di struttura in dette sezioni, ordinandole dal basso verso l’alto. Al momento della stampa, il materiale legante viene depositato in corrispondenza delle sole parti piene della sezione complessiva di tutte le porzioni di struttura distribuite nell’area di stampa. In particular, once said plurality of structure portions have been defined at the end of said modeling phase, there is a phase of distribution of the structure portions inside the printing area in order to exploit as much as possible the Print area, thus maximizing the area of the filled portions compared to the empty ones. Said distribution phase takes place according to a procedure chosen from a manual, semi-automatic or automatic procedure. Advantageously, according to said automatic procedure, after said distribution phase there is the generation of a file in executable format from said mobile storage unit, which includes the phase of sectioning the whole of all the portions of the structure arranged on the ™ printing area with horizontal planes according to said predetermined vertical pitch, so as to generate a series of sections of all the portions of the structure, each section comprising solid areas and empty areas, corresponding to the full and empty parts of all the portions of structure in said sections, ordering them from bottom to top. At the time of printing, the binder material is deposited only in correspondence with the solid parts of the overall section of all the portions of the structure distributed in the printing area.
In particolare, in detta fase di modellazione sono previste le ulteriori fasi di modellazione di armature di rinforzo, in particolare guarnizioni inferiori e guarnizioni superiori per ciascuna porzione di struttura, basi di supporto e guarnizioni di base per collegare porzioni di struttura a detta base di supporto. In particular, in said modeling phase the further modeling steps of reinforcement reinforcements are envisaged, in particular lower gaskets and upper gaskets for each portion of the structure, support bases and base gaskets to connect portions of the structure to said support base. .
Preferibilmente, dette guarnizioni inferiori sono modellate sulla superficie inferiore di ciascun porzione di struttura, in corrispondenza di detto scavo perimetrale. Preferably, said lower gaskets are modeled on the lower surface of each portion of the structure, in correspondence with said perimeter excavation.
Vantaggiosamente, ciascuna guarnizione inferiore à ̈ una guarnizione inferiore piatta e chiusa che copre il perimetro esterno della parete di una relativa porzione di struttura. Advantageously, each lower gasket is a flat and closed lower gasket that covers the outer perimeter of the wall of a relative portion of the structure.
Preferibilmente, detta guarnizione inferiore ha larghezza costante e tangente internamente all’armatura longitudinale presente in quella sezione, in particolare, detta guarnizione inferiore à ̈ munita di fori destinati ad alloggiare perni di riferimento per il corretto accoppiamento meccanico della porzione di struttura con una porzione di struttura contigua. Preferably, said lower gasket has a constant width and tangent internally to the longitudinal reinforcement present in that section, in particular, said lower gasket is equipped with holes intended to house reference pins for the correct mechanical coupling of the portion of the structure with a portion of contiguous structure.
In particolare, detta fase di modellazione al computer della guarnizione inferiore à ̈ reiterata per tutte le superfici inferiori di ciascuna porzione di struttura della struttura. In particular, said computer modeling phase of the lower gasket is repeated for all the lower surfaces of each portion of the structure of the structure.
Preferibilmente, detta pluralità di guarnizioni inferiori ottenuta da detta fase di reiterazione à ̈ distribuita in modo ottimizzato su una superficie di lavorazione, in particolare mediante un’operazione di incastro bidimensionale ottenendo almeno un file in formato CAD bidimensionale, immediatamente eseguibile da macchine di taglio a controllo numerico. Preferably, said plurality of lower gaskets obtained from said reiteration step is distributed in an optimized way on a machining surface, in particular by means of a two-dimensional interlocking operation, obtaining at least one file in two-dimensional CAD format, immediately executable by cutting machines numerically controlled.
In modo vantaggioso, nel caso che lo spessore delle porzioni di struttura superi un valore determinato si ripetono dette fasi di modellazione e dette fasi di reiterazione su una serie di superfici intermedie di ciascuna porzione di struttura, secondo passi costanti o variabili ottenendo una serie di guarnizioni inferiori intermedie. Advantageously, in the event that the thickness of the portions of the structure exceeds a determined value, said modeling phases and said reiteration phases are repeated on a series of intermediate surfaces of each portion of the structure, according to constant or variable steps, obtaining a series of gaskets lower intermediate.
Vantaggiosamente, detta fase di realizzazione di dette guarnizioni superiori comprende le fasi di modellare dette guarnizioni sulla superficie superiore di ciascuna porzione di struttura in modo tale da seguire il perimetro esterno della porzione di struttura. Advantageously, said step of making said upper gaskets comprises the steps of modeling said gaskets on the upper surface of each portion of the structure in such a way as to follow the outer perimeter of the portion of the structure.
In particolare, detta modellazione avviene su un percorso sfalsato di un determinato valore (offset) verso la superficie laterale interna di ciascuna porzione di struttura. In particular, said modeling takes place on a path staggered by a certain value (offset) towards the internal lateral surface of each portion of the structure.
Vantaggiosamente, detta fase di modellazione della guarnizione superiore à ̈ reiterata per tutte le superfici superiori di detta pluralità di porzioni di struttura. Vantaggiosamente, dette guarnizioni inferiori e dette guarnizioni superiori sono realizzate in un materiale scelto tra alluminio, acciaio, materiale composito, oppure un telo di fibra tessile comunque resistente a trazione. Advantageously, said step of modeling the upper gasket is repeated for all the upper surfaces of said plurality of structure portions. Advantageously, said lower gaskets and said upper gaskets are made of a material selected from aluminum, steel, composite material, or a sheet of textile fiber which is in any case resistant to traction.
Vantaggiosamente, dette guarnizioni inferiori e dette guarnizioni superiori sono realizzate mediante una macchina di taglio a controllo numerico del tipo laser o water jet in grado di mantenere una forma propria piana all’atto della manipolazione. Advantageously, said lower seals and said upper seals are made by means of a numerically controlled cutting machine of the laser or water jet type capable of maintaining a proper flat shape during handling.
Preferibilmente, detta pluralità di guarnizioni superiori ottenuta da detta fase di reiterazione à ̈ distribuita in modo ottimizzato su una superficie di lavorazione, in particolare mediante un’operazione di incastro bidimensionale ottenendo almeno un file in formato CAD bidimensionale, immediatamente eseguibile da macchine di taglio a controllo numerico. Preferably, said plurality of upper gaskets obtained from said reiteration step is distributed in an optimized way on a machining surface, in particular by means of a two-dimensional interlocking operation, obtaining at least one file in two-dimensional CAD format, immediately executable by cutting machines numerically controlled.
In modo vantaggioso, nel caso che lo spessore delle porzioni di struttura superi un valore determinato si ripetono dette fasi di modellazione e dette fasi di reiterazione su una serie di superfici intermedie di ciascuna porzione di struttura, secondo passi costanti o variabili ottenendo una serie di guarnizioni superiori intermedie. Advantageously, in the event that the thickness of the portions of the structure exceeds a determined value, said modeling phases and said reiteration phases are repeated on a series of intermediate surfaces of each portion of the structure, according to constant or variable steps, obtaining a series of gaskets upper intermediate.
Vantaggiosamente, detta fase di realizzazione di detta base di supporto e di dette guarnizioni di base atte a permettere il corretto montaggio di detta struttura, prevede le fasi di Advantageously, said step of manufacturing said support base and said base gaskets designed to allow the correct assembly of said structure, provides for the steps of
− dividere in una pluralità di parti di opportuna dimensione detta basa di supporto o dette guarnizioni di base ottenendo almeno un file in formato CAD bidimensionale; ∠divide the support base or the base gaskets into a plurality of parts of suitable size, obtaining at least one file in two-dimensional CAD format;
− eseguire detto file mediante macchine di taglio a controllo numerico in modo da produrre detta pluralità di parti; ⠒execute said file using numerically controlled cutting machines in order to produce said plurality of parts;
− assemblare detta pluralità di parti in modo da ottenere detta base di supporto o dette guarnizioni di base. ∠assemble said plurality of parts in order to obtain said support base or said base gaskets.
Preferibilmente, detta fase modellazione di dette guarnizioni di base prevede la fase di predisposizione di spine di riferimento e rinforzo atte ad assorbire gli sforzi di trazione provenienti dalla struttura trasferendoli a detta base di supporto che a sua volta li trasferisce al suolo. Preferably, said modeling step of said base gaskets involves the step of preparing reference and reinforcing pins suitable for absorbing the tensile stresses coming from the structure by transferring them to said support base which in turn transfers them to the ground.
In particolare, à ̈ prevista una fase di predisposizione di spine di rinforzo in dette guarnizioni inferiori e/o in dette guarnizioni superiori, detta fase di predisposizione può essere effettuata prima o dopo detta fase di stampa delle porzioni di struttura. In particular, a step is provided for the preparation of reinforcing pins in said lower seals and / or in said upper seals, said preparation step can be carried out before or after said step of printing the portions of the structure.
In particolare, detta fase di stampa à ̈ realizzata predisponendo un piano di deposito dotato associato ad una griglia e ad un sottofondo e di un dispositivo di apertura di detto piano, in modo che durante detta fase di stampare detto piano risulta chiuso e detta griglia regge il materiale granulare legato non legato, mentre al termine di detta fase di stampare detto piano risulta aperto per lo scarico nel sottofondo attraverso detta griglia del materiale granulare una volta terminata la stampa, in modo che dette porzioni di struttura rimangano libere sopra detta griglia, in particolare detto piano di deposito à ̈ associato ad un carrello mobile. In particolare, detta fase di stampa prevede la fase di disporre nell’area di stampa dette guarnizioni inferiori avendo cura di posizionarle con la massima cura compatibile con la risoluzione di stampa della macchina. In particular, said printing step is carried out by arranging a storage surface associated with a grid and a substrate and with a device for opening said surface, so that during said printing step said surface is closed and said grid holds the unbound bonded granular material, while at the end of said printing step said plane is open for discharge into the substrate through said grid of the granular material once printing is finished, so that said structure portions remain free above said grid, in particular, said deposit level is associated with a mobile trolley. In particular, said printing step involves the step of placing said lower gaskets in the printing area, taking care to position them with the utmost care compatible with the printing resolution of the machine.
In particolare, detta fase di stampa tramite la deposizione alternata di materiale granulare avviene interrompendo il processo man mano che si presenta la necessità di disporre dette guarnizioni superiori fino all’ultimo strato. In particular, said printing phase through the alternate deposition of granular material occurs by interrupting the process as the need arises to arrange said upper gaskets up to the last layer.
Preferibilmente, al termine di detta fase di stampa à ̈ prevista una fase di solidificazione di ciascuna porzione di struttura. Preferably, at the end of said printing step, a solidification step is provided for each portion of the structure.
In particolare, detta fase di rimuovere il materiale in eccesso prevede di azionare le griglie di scarico del sottofondo mobile permettendo così al materiale granulare non legato di liberare dette porzioni di struttura. In particular, said step of removing the excess material involves activating the unloading grids of the mobile base, thus allowing the unbound granular material to free said portions of the structure.
In particolare, successivamente a detta fase di solidificazione à ̈ prevista una fase di impregnazione delle porzioni di struttura per aspersione in una vasca in cui à ̈ presente preferibilmente una soluzione salina di Cloruro di Magnesio esaidrato. In tal modo, l’immersione dei porzioni di struttura nel bagno di impregnazione permette il completamento della reazione di tutti gli ossidi che non hanno eventualmente reagito, ottenendo un porzione di struttura di ottima resistenza e impermeabilità . In particular, after said solidification step, there is a step of impregnating the portions of the structure by sprinkling in a tank in which a saline solution of Magnesium Chloride hexahydrate is preferably present. In this way, the immersion of the portions of the structure in the impregnation bath allows the completion of the reaction of all the oxides that have not reacted, obtaining a portion of the structure with excellent resistance and impermeability.
Vantaggiosamente, detta fase di assemblaggio nel caso la struttura sia di piccole dimensioni prevede le fasi di: Advantageously, if the structure is small in size, said assembly step includes the following steps:
impilare dette porzioni di struttura l’una sull’altra; stack said portions of the structure one on top of the other;
incollare dette porzioni di struttura, in particolare mediante una malta di ossido di magnesio e cloruro di magnesio oppure con altri adesivi strutturali aggiungendo elementi meccanici di connessione. bonding said portions of the structure, in particular by means of a magnesium oxide and magnesium chloride mortar or with other structural adhesives by adding mechanical connecting elements.
In particolare, detta fase di assemblaggio nel caso di strutture più grandi dimensioni prevede almeno una delle seguenti fasi: In particular, said assembly phase in the case of larger structures includes at least one of the following phases:
montare una prima porzione di struttura sulla rispettiva guarnizione di base munita di dette spine di riferimento; mounting a first portion of the structure on the respective base gasket provided with said reference pins;
alloggiare dette spine di riferimento nella rispettiva scanalatura; housing said reference pins in the respective groove;
colare una malta di stuccatura di dette armature longitudinali all’interno della scanalatura per tutta la loro lunghezza; pour a grout mortar for said longitudinal reinforcements inside the groove along their entire length;
posizionare la guarnizione superiore della relativa porzione di struttura prima che detta malta faccia presa permettendo alle armature longitudinali ancora parzialmente libere di inserirsi nei fori di competenza; positioning the upper gasket of the relative portion of the structure before said mortar sets, allowing the longitudinal reinforcements still partially free to insert into the relevant holes;
posizionare la porzione di struttura contigua a detta prima porzione di struttura avendo cura di far alloggiare dette spine di riferimento delle guarnizioni inferiori negli alloggiamenti corrispondenti ricavati nelle guarnizioni superiori; positioning the portion of the structure contiguous to said first portion of the structure taking care to accommodate said reference pins of the lower gaskets in the corresponding housings obtained in the upper gaskets;
inserire dette armature di collegamento nelle scanalature, sovrapponendole alle barre longitudinali già presenti; insert said connection reinforcements into the grooves, overlapping them on the longitudinal bars already present;
colare la malta di stuccatura delle armature longitudinali all’interno della scanalature e per tutta la loro lunghezza. pour the grouting mortar of the longitudinal reinforcements inside the grooves and along their entire length.
Vantaggiosamente detta fase di assemblaggio à ̈ reiterata per tutte le porzioni di struttura ottenendo diverse sottoparti assemblate. Advantageously, said assembly step is repeated for all the portions of the structure, obtaining different assembled sub-parts.
In modo vantaggioso, Ã ̈ pianificata una fase di stuccatura delle giunzioni lungo i piani di divisione di tutte le porzioni di struttura mutuamente collegate dalle guarnizioni inferiori con le corrispondenti guarnizioni superiori sempre attraverso una malta di materiale granulare e cloruro di magnesio esaidrato. Advantageously, a phase of grouting of the joints is planned along the dividing planes of all the portions of the structure mutually connected by the lower gaskets with the corresponding upper gaskets again through a mortar of granular material and magnesium chloride hexahydrate.
È prevista eventualmente una fase di levigazione e lucidatura delle sottoparti assemblate cosi ottenute. Vantaggiosamente, detta fase di montaggio viene reiterata per tutte le porzioni di struttura escludendo dal montaggio porzioni di struttura contigui alle porzioni adiacenti da montare direttamente in sito che definiamo †̃chiavi di volta’. A smoothing and polishing phase of the assembled sub-parts thus obtained is possibly foreseen. Advantageously, said assembly step is repeated for all the portions of the structure, excluding from the assembly portions of the structure contiguous to the adjacent portions to be mounted directly on site that we define "keystones".
In particolare, dette fase di montaggio prevede almeno una delle fasi di: In particular, said assembly phase includes at least one of the phases of:
predisporre il sito realizzando una fondazione terminante con un massetto di calcestruzzo piano; prepare the site by making a foundation ending with a flat concrete screed;
disporre la base di supporto al suolo ed eventualmente assicurarla al massetto con elementi di fissaggio; place the support base on the ground and, if necessary, secure it to the screed with fixing elements;
montare sulla base di supporto le sottoparti e applicare in opera le porzioni di struttura mancanti, dette †̃chiave di volta’ mediante colate di malta di completamento che collegano fra loro le sottoparti adiacenti mount the sub-parts on the support base and apply the missing portions of the structure, called `` keystone '', by means of completion mortar castings that connect the adjacent sub-parts together
proseguire l’operazione di montaggio della struttura fino al completamento. continue with the assembly of the structure until completion.
Vantaggiosamente, può essere prevista una fase di stuccatura, levigazione e lucidatura della struttura così completata. Advantageously, a phase of grouting, smoothing and polishing of the structure thus completed can be envisaged.
Il suddetto metodo di montaggio e progettazione permette di realizzare uno o più porzioni di struttura “speciali†che permettono un adattamento costruttivo per compensare eventuali errori di assemblaggio dei porzioni di struttura durante il montaggio della struttura. The aforementioned assembly and design method makes it possible to create one or more â € œspecialâ € portions of the structure that allow a constructive adaptation to compensate for any assembly errors of the portions of the structure during the assembly of the structure.
Secondo un altro aspetto dell’invenzione un metodo per la manifattura rapida di una struttura edilizia in conglomerato caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: According to another aspect of the invention, a method for the rapid manufacturing of a building structure in conglomerate characterized by the fact of understanding the phases of:
− modellare una struttura edilizia al calcolatore mediante l’uso di un applicativo CAD ⠒model a building structure on a computer using a CAD application
sezionare detta struttura con piani orizzontali secondo detto passo verticale predeterminato, in modo da generare una serie di sezioni di detta struttura, ciascuna sezione comprendendo aree piene e aree vuote, corrispondenti alle parti piene e alle parti vuote di detta struttura in dette sezioni, dette sezioni essendo ordinate dal basso verso l’alto; sectioning said structure with horizontal planes according to said predetermined vertical pitch, so as to generate a series of sections of said structure, each section comprising solid areas and empty areas, corresponding to the solid and empty parts of said structure in said sections, said sections being ordered from the bottom up;
stampare detta struttura, detta fase di stampare comprendendo le sottofasi di: printing said structure, said printing step including the sub-steps of:
predisporre un area di stampa e una unità mobile di deposito di materiale, in modo che detta unità mobile sia in grado di coprire orizzontalmente detta area e di muoversi secondo un passo verticale predeterminato, arrange a printing area and a mobile material deposit unit, so that said mobile unit is able to cover said area horizontally and to move according to a predetermined vertical pitch,
depositare, mediante detta unità mobile internamente a detta area, un primo strato uniforme orizzontale di materiale granulare di spessore corrispondente a detto passo verticale predeterminato; depositing, by means of said mobile unit inside said area, a first uniform horizontal layer of granular material having a thickness corresponding to said predetermined vertical pitch;
spruzzare un predeterminato quantitativo di legante mediante detta unità mobile su detto primo strato di materiale granulare soltanto in corrispondenza di dette aree piene di una prima sezione di detta struttura; spraying a predetermined quantity of binder by means of said mobile unit on said first layer of granular material only in correspondence with said full areas of a first section of said structure;
innalzare verticalmente detta unità mobile rispetto a detto telaio fisso secondo detto passo verticale predeterminato; vertically raising said movable unit with respect to said fixed frame according to said predetermined vertical pitch;
depositare, un secondo strato uniforme orizzontale di materiale granulare sopra detto primo strato e spruzzare un predeterminato quantitativo di legante su detto secondo strato soltanto in corrispondenza di dette aree piene di una seconda sezione direttamente sovrastante detta prima sezione di detta struttura; depositing a second uniform horizontal layer of granular material over said first layer and spraying a predetermined amount of binder on said second layer only in correspondence with said filled areas of a second section directly overlying said first section of said structure;
reiterare la fase di depositare materiale granulare, di spruzzare un predeterminato quantitativo di legante e di innalzare verticalmente detta unità mobile fino a completare un ultimo strato di detta struttura; repeating the step of depositing granular material, spraying a predetermined quantity of binder and vertically raising said mobile unit until a last layer of said structure is completed;
rimuovere il materiale granulare non legato, ottenendo detta struttura; removing the unbound granular material, obtaining said structure;
in cui detto legante à ̈ un legante inorganico bicomponente comprendente: wherein said binder is a two-component inorganic binder comprising:
un componente liquido contenente sostanze inorganiche, in particolare cloruri; a liquid component containing inorganic substances, in particular chlorides;
un catalizzatore, a base di ossidi metallici a catalyst, based on metal oxides
la cui caratteristica à ̈ che detto catalizzatore comprende ossido di magnesio. the characteristic of which is that said catalyst comprises magnesium oxide.
Vantaggiosamente, detto legante inorganico liquido à ̈ cloruro di Magnesio, in particolare Cloruro di Magnesio esaidrato, preferibilmente alla massima concentrazione. Advantageously, said liquid inorganic binder is Magnesium chloride, in particular Magnesium Chloride hexahydrate, preferably at the maximum concentration.
Vantaggiosamente, detto materiale granulare à ̈ scelto tra sabbia dolomitica oppure calcarea o silicea, cui viene aggiunto Ossido di Magnesio, in particolare in percentuale compresa fra il 15% e il 30% in peso. Advantageously, said granular material is selected from dolomitic or calcareous or siliceous sand, to which Magnesium Oxide is added, in particular in a percentage comprised between 15% and 30% by weight.
Secondo un altro aspetto dell’invenzione un apparecchiatura per la manifattura rapida di strutture una struttura edilizia in conglomerato caratterizzata dal fatto di comprendere: According to another aspect of the invention, an apparatus for the rapid manufacturing of structures is a building structure in conglomerate characterized by the fact of comprising:
− mezzi per modellare porzioni di struttura, detti mezzi per modellare comprendendo: ∠’means for modeling portions of the structure, said means for modeling including:
− mezzi per scomporre detta struttura edilizia mediante superfici di divisione in modo da definire una pluralità di dette porzioni di struttura, dette porzioni di struttura essendo separate tra loro da dette superfici di divisione; means for breaking down said building structure by means of dividing surfaces so as to define a plurality of said structure portions, said structure portions being separated from each other by said dividing surfaces;
− mezzi per prevedere su ciascuna porzione di struttura, in corrispondenza di dette superfici di divisione, una interfaccia di collegamento, in modo tale che superfici di divisione contigue di porzioni di struttura adiacenti realizzino tra loro un accoppiamento di forma; means for providing on each portion of the structure, in correspondence with said dividing surfaces, a connection interface, so that contiguous dividing surfaces of adjacent structure portions create a shape coupling between them;
− mezzi per sezionare ciascuna porzione di struttura con piani orizzontali secondo detto un passo verticale predeterminato, in modo da generare una serie di sezioni di ciascuna porzione di struttura, ciascuna sezione comprendendo aree piene e aree vuote, corrispondenti alle parti piene e alle parti vuote di detta porzione di struttura in dette sezioni, dette sezioni essendo ordinate dal basso verso l’alto; means for sectioning each portion of the structure with horizontal planes according to a predetermined vertical pitch, so as to generate a series of sections of each portion of the structure, each section comprising solid areas and empty areas, corresponding to the full and empty parts of said portion of the structure in said sections, said sections being ordered from bottom to top;
– mezzi per stampare dette porzioni di struttura, detti mezzi per stampare ciascuna porzione di struttura comprendendo: means for printing said structure portions, said means for printing each structure portion comprising:
− un area di stampa e una unità mobile di deposito di materiale, in modo che detta unità mobile sia in grado di coprire orizzontalmente detta area di stampa e di muoversi secondo un detto passo verticale predeterminato, : ∠’a printing area and a mobile material deposit unit, so that said mobile unit is able to horizontally cover said printing area and move according to a said predetermined vertical pitch,:
− mezzi per depositare, mediante detta unità mobile internamente a detta area, un primo strato uniforme orizzontale di materiale granulare di spessore corrispondente a detto passo verticale predeterminato; − mezzi per spruzzare un predeterminato quantitativo di legante mediante detta unità mobile su detto primo strato di materiale granulare soltanto in corrispondenza di dette aree piene di una prima sezione di detta porzione di struttura; means for depositing, by means of said mobile unit inside said area, a first uniform horizontal layer of granular material having a thickness corresponding to said predetermined vertical pitch; means for spraying a predetermined amount of binder by means of said mobile unit on said first layer of granular material only in correspondence with said full areas of a first section of said portion of the structure;
− mezzi per innalzare verticalmente detta unità mobile rispetto a detto telaio fisso secondo detto passo verticale predeterminato; means for vertically raising said mobile unit with respect to said fixed frame according to said predetermined vertical pitch;
− mezzi per depositare, un secondo strato uniforme orizzontale di materiale granulare sopra detto primo strato e mezzi per spruzzare un predeterminato quantitativo di legante su detto secondo strato soltanto in corrispondenza di dette aree piene di una seconda sezione direttamente sovrastante detta prima sezione di detta porzione di struttura; means for depositing a second uniform horizontal layer of granular material over said first layer and means for spraying a predetermined amount of binder on said second layer only in correspondence with said filled areas of a second section directly above said first section of said portion of structure;
− mezzi per reiterare il deposito del materiale granulare, lo spruzzo di detto predeterminato quantitativo di legante e innalzare verticalmente detta unità mobile fino a completare un ultimo strato di detta porzione di struttura, ottenendo così detta porzione di struttura dotata della relativa interfaccia di collegamento; means for repeating the deposition of the granular material, the spraying of said predetermined quantity of binder and vertically raising said mobile unit until completing a last layer of said portion of the structure, thus obtaining said portion of the structure equipped with the relative connection interface ;
− mezzi per rimuovere il materiale granulare non legato, ottenendo detta porzione di struttura dotata della relativa interfaccia di collegamento; − mezzi per ripetere detta fase di stampare fino ad ottenere detta pluralità di porzioni di struttura separate tra loro; ∠’means for removing the unbound granular material, obtaining said portion of the structure equipped with the relative connection interface; means for repeating said step of printing until said plurality of structure portions separated from each other is obtained;
−mezzi per assemblare detta pluralità di porzioni di struttura collegando tra loro dette interfacce di collegamento che realizzano detto accoppiamento di forma, in modo da costruire detta struttura edilizia costituita da detti mezzi di modellazione. â means for assembling said plurality of portions of the structure by connecting together said connection interfaces that realize said shape coupling, so as to construct said building structure consisting of said modeling means.
Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings
L’invenzione verrà di seguito illustrata con la descrizione che segue di una sua forma realizzativa, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi in cui: The invention will be illustrated below with the following description of an embodiment thereof, given by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings in which:
− la figura 1 mostra un esempio di struttura dotata di forma libera comunque concepita attraverso la fase di modellazione al CAD; - Figure 1 shows an example of a structure with a free form, however conceived through the CAD modeling phase;
− la figura 2 mostra la struttura di figura 1 sezionata con superfici di divisione piane di spessore costante; - Figure 2 shows the sectioned structure of Figure 1 with flat dividing surfaces of constant thickness;
− la figura 3 mostra una porzione generica della struttura di figura 1 svuotata e sezionata in porzioni di struttura o conci; - figure 3 shows a generic portion of the structure of figure 1 emptied and sectioned into portions of the structure or ashlars;
− la figura 4 mostra una sequenza di conci contigui della porzione di figura 3 che mostrano la continuità verticale delle cavità ; ∠’figure 4 shows a sequence of contiguous segments of the portion of figure 3 showing the vertical continuity of the cavities;
− la figura 4A mostra la superficie inferiore di un concio in cui à ̈ stato praticato uno scavo di spessore determinato in modo da ricavare un bordo perimetrale; − le figure 5 mostra la scomposizione della struttura mentre la figura 6 mostra una parte dei †̃conci’ opportunamente distribuiti su un’area di forma e dimensione pari all’area di stampa; ∠’Figure 4A shows the lower surface of a segment in which an excavation of a specific thickness has been made in order to obtain a perimeter edge; ∠’Figures 5 shows the breakdown of the structure while Figure 6 shows a part of the â € ̃stonesâ € ™ appropriately distributed over an area of shape and size equal to the printing area;
− le figure 7 e 7A mostrano una guarnizione inferiore modellata direttamente sulle superficie inferiore di un concio generico e un suo ingrandimento; - Figures 7 and 7A show a lower seal modeled directly on the lower surface of a generic segment and its enlargement;
− le figure 8 e 8A mostrano una guarnizione superiore modellata direttamente sulle superficie inferiore di un concio generico e un suo ingrandimento; - Figures 8 and 8A show an upper gasket modeled directly on the lower surface of a generic segment and its enlargement;
− la figura 9 mostra un base di supporto atta a permettere il collegamento di porzioni di struttura di grandi dimensioni; - Figure 9 shows a support base designed to allow the connection of large portions of the structure;
− la figura 10 mostra i conci di spiccato montati sulla base di supporto; ∠’figure 10 shows the segments of streak mounted on the support base;
− la figura 11 mostra una guarnizione di base dotata di ferri di rinforzo che si innestano nelle relative scanalatura presenti su ciascuna porzione di struttura; - Figure 11 shows a base gasket equipped with reinforcing rods that engage in the relevant groove on each portion of the structure;
− la figura 12 mostra la testa operatrice della macchina dotata del serbatoio di materiale granulare in fase di rilascio del materiale da costruzione; - Figure 12 shows the operating head of the machine equipped with the tank of granular material in the release phase of the building material;
− la figura 13 mostra la testa operatrice della macchina dotata di una serie di ugelli in batteria montati su un asse traslante ausiliario; - Figure 13 shows the operating head of the machine equipped with a series of battery nozzles mounted on an auxiliary translating axis;
− la figura 14 mostra un particolare gli ugelli che attingono il legante da un serbatoio incorporato nella testa operatrice; - Figure 14 shows a detail of the nozzles that draw the binder from a tank incorporated in the operating head;
− la figura 15 mostra una macchina di stampa corredata dell’accessorio del piano di base dotato di sottofondo di scarico del materiale non legato; ∠Figure 15 shows a printing machine equipped with the accessory of the base plate equipped with a substrate for unloading the unbound material;
− la figura 16 mostra un dettaglio del piano munito di sottofondo scomposto in carrelli trasportabili; - Figure 16 shows a detail of the top equipped with a sub-base broken down into transportable trolleys;
− la figura 17 mostra la macchina di stampa mentre sta rilasciando un generico strato di sabbia non confinato in alcun perimetro chiuso; ⠒figure 17 shows the printing machine while it is releasing a generic layer of sand not confined to any closed perimeter;
− la figura 18 mostra una porzione dell’area di stampa con la tracce lasciate dal liquido dalla testa operatrice dopo avere stampato il primo strato; - Figure 18 shows a portion of the printing area with the traces left by the liquid from the operating head after printing the first layer;
− la figura 19 mostra il piano di stampa su una cui porzione à ̈ stata appena terminata la stampa dei conci; ∠’figure 19 shows the printing surface on a portion of which the printing of the segments has just been finished;
− la figura 19A mostra i conci di figura 19 liberati dal materiale granulare non legato dopo la manovra di azionamento dei sottofondi; - figure 19A shows the segments of figure 19 freed from the unbound granular material after the operation of the substrates;
− la figura 19B mostra un carrello staccato dagli altri per essere destinato al trasporto dei manufatti ai successivi trattamenti; - Figure 19B shows a trolley detached from the others to be used for the transport of the products for subsequent treatments;
− la figura 19C mostra la griglia superiore del carrello sollevata dal suo supporto per permettere il l’immersione dei conci per consolidarne la resistenza mediante post-impregnazione; ∠’Figure 19C shows the upper grid of the trolley raised from its support to allow the immersion of the segments to consolidate their resistance by post-impregnation;
− la figura 20 mostra il basamento e il concio di spiccato prima e dopo l’inserzione sulle armature e la conseguente operazione di colata della malta; ∠’figure 20 shows the base and the stone segment before and after the insertion on the reinforcement and the consequent operation of pouring the mortar;
− la figura 21 mostra l’applicazione del secondo concio, l’operazione di inserimento delle armature e la nuova colata; ∠Figure 21 shows the application of the second segment, the insertion of the reinforcement and the new casting;
− la figura 22 mostra il basamento su cui sono state montate due porzioni di struttura adiacenti; ∠’figure 22 shows the base on which two adjacent portions of the structure have been mounted;
− le figure 23 e 24 mostrano le due porzioni collegate fra loro da un concio †̃chiave di volta’ che assicura dell’integrità strutturale e delle due parti della struttura. â ’Figures 23 and 24 show the two portions connected to each other by a 'keystone' that ensures structural integrity and the two parts of the structure.
Descrizione dettagliata di alcune forme realizzative Detailed description of some embodiments
Con riferimento alla figura 1, una struttura 100 in conglomerato con forma e dimensione libera realizzata attraverso un metodo, secondo l’invenzione, prevede le fasi di modellare la struttura 100 di edificio al calcolatore mediante l’uso di un applicativo CAD, in particolare con funzione di modellatore di superfici oppure di modellatore solido. Più precisamente, la fase di modellazione comprende le principali sottofasi di scomporre la struttura 100 di edificio mediante superfici di divisione 1 in modo da definire una pluralità di porzioni di struttura 10. Le porzioni di struttura 10 sono separate tra loro dalle superfici di divisione 1. Inoltre, il metodo prevede di modellare in corrispondenza delle superfici di divisione 1 un’interfaccia di collegamento 2. In particolare, l’interfaccia di collegamento 2 à ̈ tale che superfici di divisione 1 contigue di porzioni di struttura 10 adiacenti realizzino tra loro un accoppiamento di forma, come successivamente descritto e raffigurato. With reference to Figure 1, a conglomerate structure 100 with free shape and size made through a method, according to the invention, involves the steps of modeling the building structure 100 on the computer using a CAD application, in particular with the function of surface modeler or solid modeler. More precisely, the modeling phase comprises the main sub-phases of decomposing the building structure 100 by means of dividing surfaces 1 so as to define a plurality of structure portions 10. The structure portions 10 are separated from each other by the dividing surfaces 1. Furthermore, the method envisages modeling a connection interface 2 at the division surfaces 1. In particular, the connection interface 2 is such that contiguous division surfaces 1 of adjacent structure portions 10 form a shape coupling, as subsequently described and illustrated.
Una fase successiva prevede di sezionare ciascuna porzione di struttura 10 con piani orizzontali secondo un passo verticale predeterminato, in modo da generare una serie di sezioni di ciascuna porzione di struttura. In particolare, ciascuna sezione comprende aree piene e aree vuote, corrispondenti alle parti piene e alle parti vuote della corrispondente porzione di struttura 10 nelle sezioni. Le sezioni sono ordinate dal basso verso l’alto. Una successiva fase principale à ̈ una fase di stampa delle porzioni di struttura 10 attraverso le sottofasi di: predisporre un telaio fisso 60 che delimita un’area di stampa 70 sulla quale agisce una unità mobile 80 atta a depositare un materiale da costruzione 30, secondo il passo verticale predeterminato 81. Più precisamente, la stampa genera le porzioni di struttura 10 tra loro separate e la relativa interfaccia di collegamento 2 se prevista. L’interfaccia 2 può in alternativa essere realizzata successivamente alla fase di stampa mediante una lavorazione distinta. A subsequent step provides for sectioning each portion of the structure 10 with horizontal planes according to a predetermined vertical pitch, so as to generate a series of sections of each portion of the structure. In particular, each section comprises solid areas and empty areas, corresponding to the solid parts and the empty parts of the corresponding structure portion 10 in the sections. The sections are ordered from bottom to top. A subsequent main phase is a phase of printing the portions of the structure 10 through the sub-phases of: preparing a fixed frame 60 which delimits a printing area 70 on which a mobile unit 80 acts to deposit a building material 30, according to the predetermined vertical pitch 81. More precisely, the printing generates the structure portions 10 separated from each other and the relative connection interface 2 if provided. Interface 2 can alternatively be created after the printing phase by means of a separate processing.
In particolare, la fase di stampa prevede quindi di depositare, mediante l’unità mobile 80, un primo strato uniforme orizzontale di materiale granulare di spessore corrispondente al passo verticale predeterminato 81 e di spruzzare un predeterminato quantitativo di legante mediante l’unità mobile 80 sul primo strato di materiale granulare depositato. In particular, the printing phase therefore envisages depositing, by means of the mobile unit 80, a first uniform horizontal layer of granular material having a thickness corresponding to the predetermined vertical pitch 81 and spraying a predetermined quantity of binder by means of the mobile unit. 80 on the first layer of granular material deposited.
Successivamente prevede di innalzare verticalmente l’unità mobile 80 rispetto al telaio fisso 60 secondo il passo verticale e depositare, un secondo strato uniforme orizzontale di materiale granulare sopra il primo strale, spruzzare un predeterminato quantitativo di legante e innalzare verticalmente l’unità mobile 80 fino all’ultimo strato si ottiene almeno una porzione di struttura 100 dotata della relativa interfaccia di collegamento. Subsequently it plans to raise the mobile unit 80 vertically with respect to the fixed frame 60 according to the vertical pitch and to deposit a second uniform horizontal layer of granular material over the first strand, spray a predetermined quantity of binder and raise the mobile unit vertically 80 up to the last layer, at least a portion of the structure 100 is obtained, equipped with the relative connection interface.
Dopodiché à ̈ prevista una fase di rimozione del materiale granulare non legato, ottenendo le porzioni di struttura 10 separate tra loro, come successivamente descritto nel dettaglio. After that, a step of removing the unbound granular material is provided, obtaining the structure portions 10 separated from each other, as subsequently described in detail.
Infine, il metodo prevede una fase di assemblaggio delle porzioni di struttura 10 così ricavate collegando tra loro le interfacce di collegamento 2 che realizzano l’accoppiamento di forma, in modo da costruire la struttura 100 di edificio costituita nella fase di modellazione. Una descrizione dettagliata della modellazione e della stampa secondo un procedimento preferito verrà descritta successivamente. Questo procedimento rinuncia quindi alla realizzazione dell’edificio completo “in situ†, stampando le varie porzioni di struttura 10, eventualmente a pià ̈ di cantiere, per sessioni di stampa successive che poi vengono successivamente assemblate. Finally, the method provides for an assembly step of the structure portions 10 thus obtained by connecting together the connection interfaces 2 which carry out the shape coupling, so as to construct the building structure 100 constituted in the modeling step. A detailed description of modeling and printing according to a preferred method will be described later. This procedure therefore renounces the construction of the complete building â € œin situâ €, printing the various portions of the structure 10, possibly at more than one site, for subsequent printing sessions which are then subsequently assembled.
Uno dei principali vantaggi derivanti da questa impostazione à ̈ che il processo non richiede la realizzazione di un guscio e di qualsiasi contenitore di contenimento, come succede in tecnica nota, semplificando ulteriormente l’apparato di stampa necessario alla sua costruzione, descritto successivamente. Un secondo vantaggio à ̈ che smembrando al computer in sottoporzioni l’edificio, queste possono essere ridistribuite sull’area di stampa 70 in modo ottimizzato, incrementando di molto il succitato rapporto fra aree piene e totali di stampa e moltiplicando la produttività del macchinario. One of the main advantages deriving from this approach is that the process does not require the realization of a shell and of any containment container, as happens in the known technique, further simplifying the printing apparatus necessary for its construction, described later. A second advantage is that by dismembering the building in sub-portions on the computer, these can be redistributed over the print area 70 in an optimized way, greatly increasing the aforementioned ratio between full and total print areas and multiplying the productivity of the machine. .
Questo metodo e il relativo dispositivo permettono la realizzazione di oggetti e strutture di forma libera di dimensioni superiori a 0,1 metri di lato e senza limitazioni nei riguardi delle dimensioni finali, realizzati in roccia artificiale. This method and the related device allow the creation of free-form objects and structures with dimensions greater than 0.1 meters per side and without limitations with regard to the final dimensions, made of artificial rock.
In particolare, vengono di seguito descritte le fasi di modellazione al computer di strutture di dimensioni considerevoli dove i problemi di peso, di resistenza e di montaggio assumono grande importanza. In particular, the computer modeling phases of structures of considerable size are described below, where the problems of weight, strength and assembly assume great importance.
Come sopraenunciato, il metodo consiste nel predisporre un computer dotato di applicativo software CAD 3D atto a generare corpi solidi con superfici chiuse ed esportabili in formato STL (STereo-Litography) o altro formato similare idoneo alla stampa tridimensionale, e modellare la struttura 100 su modellatore CAD generando un solido. As mentioned above, the method consists in setting up a computer equipped with a 3D CAD software application designed to generate solid bodies with closed surfaces that can be exported in STL format (STereo-Litography) or other similar format suitable for three-dimensional printing, and model the structure 100 on a modeler. CAD generating a solid.
Successivamente, prevede di scomporre la struttura 100 precedentemente modellata al CAD, in porzioni di struttura 10 o “conci†cavi che vengono stampati e impilati uno sull’altro per ricomporre l’intera struttura 100, collegandoli mediante un’interfaccia di collegamento 2 che realizza un accoppiamento di forma che assolve alla funzione di riferimento meccanico al montaggio e da armatura di rinforzo, come successivamente descritto e raffigurato. Tale accoppiamento permette un funzionamento della struttura 100 analogo a quello delle strutture di cemento armato ordinario o precompresso a tecnologia posttesa. Subsequently, he plans to break down the structure 100 previously modeled in CAD, into portions of structure 10 or `` segments '' cables that are printed and stacked one on top of the other to reassemble the entire structure 100, connecting them through an interface of connection 2 which realizes a shape coupling which performs the function of mechanical reference to the assembly and as a reinforcement armature, as subsequently described and illustrated. This coupling allows operation of the structure 100 similar to that of ordinary or prestressed reinforced concrete structures with post-tensioning technology.
In particolare, la figura 1 mostra un esempio esplicativo di una struttura 100 dotata di forma libera che può avere indicativamente una dimensione compresa ad esempio tra 2 e 20 metri di altezza. In particular, Figure 1 shows an explanatory example of a structure 100 provided with a free form which can indicatively have a dimension comprised, for example, between 2 and 20 meters in height.
La successiva fase, come mostrato schematicamente in figura 2, prevede di sezionare la struttura 100 mediante piani di divisione 1, in particolare sezioni piane orizzontali, oppure verticali o oblique, per ottenere conci 10 di dimensioni opportune e comunque minori ad un’area di stampa 70 (visibile in figura 15) del relativo dispositivo di stampa(visibile in figura 12). In particolare, la figura 2 mostra la struttura 100 sezionata con superfici orizzontali 1. Una di esse à ̈ evidenziata graficamente di scuro. Le superfici sezionate possono anche prevedere scarti verticali a gradini (non mostrati) di spessore variabile per introdurre le discontinuità in modo tale da ottenere conci relativamente semplici. In figura 2, la struttura 100 à ̈ sezionata con superfici a sezione piana, senza gradini, per semplicità descrittiva, di spessore costante di circa 50 cm. The subsequent phase, as shown schematically in Figure 2, provides for sectioning the structure 100 by means of dividing planes 1, in particular horizontal or vertical or oblique flat sections, to obtain segments 10 of suitable dimensions and in any case smaller than an area of print 70 (visible in figure 15) of the relative printing device (visible in figure 12). In particular, figure 2 shows the sectioned structure 100 with horizontal surfaces 1. One of them is graphically highlighted in dark. The sectioned surfaces can also provide vertical stepped offsets (not shown) of variable thickness to introduce the discontinuities in such a way as to obtain relatively simple segments. In figure 2, structure 100 is sectioned with flat section surfaces, without steps, for descriptive simplicity, with a constant thickness of about 50 cm.
In generale, il criterio guida nel sezionare la struttura 100 à ̈ che lo spessore 10a di ciascuna porzione 10 deve essere comunque proporzionato alla sua dimensione orizzontale massima evitando porzioni eccessivamente sottili e privilegiando l’ottenimento di conci tozzi. In general, the guiding criterion in dissecting the structure 100 is that the thickness 10a of each portion 10 must in any case be proportionate to its maximum horizontal dimension, avoiding excessively thin portions and favoring the obtainment of squat segments.
In aggiunta, la fase di progettazione prevede di svuotare l’interno dei conci 10 in modo da ottenere un concio cavo con uno spessore 10a della parete opportuno che definisce una parete laterale esterna 10’ e una parete laterale interna 10†. In addition, the design phase envisages hollowing out the interior of the segments 10 in order to obtain a hollow segment with an appropriate wall thickness 10a which defines an external side wall 10â € ™ and an internal side wall 10â €.
Inoltre, come mostrato nelle figure 3, 4 e 4A su ciascun concio 10 sono previste una serie di scanalature o nervature longitudinali 10b approssimativamente parallele fra loro e continue con i conci contigui realizzate nello spessore 10a del concio 10 dal lato della superficie laterale interna 10†. Le scanalature 10b sono destinate ad ospitare armature di rinforzo longitudinali, come successivamente descritto e raffigurato. Se la struttura 100 à ̈ di piccole dimensioni composta da un solo pezzo o poche porzioni di struttura 10 le scanalature possono non essere previste. Furthermore, as shown in Figures 3, 4 and 4A, on each segment 10 there are provided a series of longitudinal grooves or ribs 10b approximately parallel to each other and continuous with the contiguous segments made in the thickness 10a of the segment 10 from the side of the internal lateral surface 10â € . The grooves 10b are intended to house longitudinal reinforcement reinforcements, as subsequently described and illustrated. If the structure 100 is of small dimensions made up of a single piece or a few portions of the structure 10, the grooves may not be provided.
In particolare, la fase di svuotamento della struttura 100 per generare ciascun concio cavo 10 e le eventuali nervature interne 10b può avvenire anche prima della fase di sezionamento della stessa se l’applicativo software à ̈ dotato di queste funzioni. In particular, the phase of emptying the structure 100 to generate each hollow segment 10 and any internal ribs 10b can also take place before the sectioning phase of the same if the software application is equipped with these functions.
La figura 3 mostra una porzione generica 10 della struttura 100 svuotata e sezionata come sopradescritto e la sequenza di conci contigui di cui essa à ̈ composta che mostrano la continuità verticale delle scanalature 10b. Figure 3 shows a generic portion 10 of the structure 100 emptied and sectioned as described above and the sequence of contiguous segments of which it is composed which show the vertical continuity of the grooves 10b.
Come mostrato in figura 4 e 4A, su ciascun concio 10 sono inoltre previsti sulla superficie inferiore 10d del concio uno o più scavi perimetrali 10c di spessore e profondità opportuna realizzati. In particolare, la figura 4 mostra la superficie inferiore 10d di alcuni conci in cui à ̈ stato praticato lo scavo di determinato spessore ricavandone il bordo perimetrale 10c. As shown in Figures 4 and 4A, on each segment 10 there are also provided on the lower surface 10d of the segment one or more perimeter excavations 10c of suitable thickness and depth made. In particular, figure 4 shows the lower surface 10d of some segments in which the excavation of a certain thickness has been made, obtaining the perimeter edge 10c.
Una volta definiti i vari conci 10 nella fase di modellazione, come mostrato in figura 5 e 6, vi à ̈ una fase di distribuzione dei conci 10 all’interno di un’area 70 che rappresenta l’area di stampa 70 della stampante tridimensionale. Tale fase di distribuzione à ̈ prevista allo scopo di rendere massima l’area delle porzioni piene rispetto a quelle vuote per un determinato numero di conci 10. In dettaglio, questa operazione può essere svolta secondo una procedura manuale, semiautomatica o automatica che in campo bidimensionale viene comunemente detta †̃nesting’ ossia ad incastro. Più precisamente, nella procedura automatica quando l’area di stampa 70 à ̈ piena, ci si assicura che tutti i conci distribuiti sulla superficie 70 siano effettivamente dei solidi e si salva la distribuzione in un formato eseguibile dalla stampante. Once the various segments 10 have been defined in the modeling phase, as shown in figures 5 and 6, there is a distribution phase of the segments 10 inside an area 70 which represents the printing area 70 of the three-dimensional printer. This distribution phase is envisaged in order to maximize the area of the full portions compared to the empty ones for a certain number of segments 10. In detail, this operation can be carried out according to a manual, semi-automatic or automatic procedure that in the field bidimensional is commonly called â € ̃nestingâ € ™ that is interlocking. More precisely, in the automatic procedure when the printing area 70 is full, it is ensured that all the segments distributed on the surface 70 are actually solids and the distribution is saved in a format that can be run by the printer.
In particolare, la figura 6 mostra una parte dei conci 10 opportunamente distribuiti sull’area 70 di forma e dimensione pari a quella offerta dalla stampante. Nel caso in esempio la stampante ha un’area di stampa 70 di circa 6x6 metri. Tale operazione viene poi ripetuta finché tutte le porzioni 10 dell’edificio siano state smembrate nonché generati un certo numero di file di stampa. In particular, figure 6 shows a part of the segments 10 suitably distributed over the area 70 having a shape and size equal to that offered by the printer. In this case, the printer has a print area 70 of about 6x6 meters. This operation is then repeated until all portions 10 of the building have been dismembered and a certain number of print files have been generated.
Vi sono poi operazioni opzionali nel caso si preveda di realizzare porzioni di struttura 10 di grandi strutture soggette a sforzi significativi e problemi di montaggio. Tali operazioni prevedono di modellare delle armature di rinforzo quali, guarnizioni inferiori 20 e superiori 30 per ciascuna porzione di struttura 10, guarnizioni di base 40 e una o più basi di supporto 50. There are also optional operations in case it is envisaged to make structure portions 10 of large structures subjected to significant stresses and assembly problems. These operations provide for the modeling of reinforcing armatures such as lower gaskets 20 and upper 30 gaskets for each portion of the structure 10, base gaskets 40 and one or more support bases 50.
Nel primo caso, come mostrato in figura 7, le guarnizioni inferiori 20 sono modellate sulla superficie inferiore 10d di ciascun porzione di struttura 10, in corrispondenza dello scavo perimetrale 10a (visibile in figura 4A). In dettaglio, la guarnizione 20 à ̈ una guarnizione di interfaccia piatta e chiusa che copre il perimetro esterno del relativo concio 10. Preferibilmente, la guarnizione inferiore 20 ha larghezza costante ed à ̈ tangente internamente all’armatura longitudinale presente in quella sezione (visibile in figura 21). Inoltre, come mostrato in figura 7A, la guarnizione 20 à ̈ munita di fori 20’ destinati ad alloggiare perni di riferimento per il corretto accoppiamento meccanico della porzione di struttura 10 con quella contigua. Nel caso in esempio la guarnizione inferiore 20 ha uno spessore di 5 mm e larghezza 15 mm ed à ̈ realizzata mediante una macchina di taglio a controllo numerico del tipo laser o water jet in grado di mantenere una forma propria piana all’atto della manipolazione. In the first case, as shown in Figure 7, the lower gaskets 20 are modeled on the lower surface 10d of each portion of the structure 10, in correspondence with the perimeter excavation 10a (visible in Figure 4A). In detail, the gasket 20 is a flat and closed interface gasket that covers the external perimeter of the relative segment 10. Preferably, the lower gasket 20 has a constant width and is internally tangent to the longitudinal reinforcement present in that section (visible in figure 21). Furthermore, as shown in Figure 7A, the gasket 20 is provided with holes 20â € ™ intended to house reference pins for the correct mechanical coupling of the portion of the structure 10 with the contiguous one. In the case, for example, the lower gasket 20 has a thickness of 5 mm and a width of 15 mm and is made by means of a numerically controlled cutting machine of the laser or water jet type capable of maintaining its own flat shape upon handling. .
L’operazione di modellazione al computer della guarnizione inferiore così come sopradescritta, viene quindi reiterata per tutte le superfici inferiori 10d dei conci 10 della struttura 100 fino a ottenere una pluralità di guarnizioni inferiori 20. Queste, come nel caso dei conci 10, in modo non mostrato, vengono poi distribuite in modo ottimizzato su una superficie di lavorazione, ancora mediante un’operazione di incastro bidimensionale. La dimensione della superficie di lavorazione deve essere rapportata alla dimensione massima delle piastre commerciali del materiale che si intende utilizzare. Nel caso la dimensione di alcune guarnizioni inferiori 20 ecceda le dimensioni massime commerciali delle piastre, queste vengono realizzate sezionate per essere poi essere giuntate assieme. Allo stesso modo dalla distribuzione ottimale sono ottenuti dei file in formato CAD bidimensionale, immediatamente eseguibile da macchine di taglio (laser o water jet) a controllo numerico a due assi interpolati. Nel caso che lo spessore delle porzioni di struttura 10 superi i 50 cm, si ripetono le fasi di modellazione e reiterazione sopradescritte su una serie di superfici intermedie orizzontali di ciascuna porzione di struttura 10, secondo passi costanti o variabili ottenendo una serie di guarnizioni intermedie. The operation of computer modeling of the lower gasket as described above, is then repeated for all the lower surfaces 10d of the segments 10 of the structure 100 until a plurality of lower gaskets 20 are obtained. These, as in the case of the segments 10, in a way not shown, they are then distributed in an optimized way on a working surface, again by means of a two-dimensional interlocking operation. The size of the machining surface must be related to the maximum size of the commercial plates of the material to be used. If the size of some lower gaskets 20 exceeds the maximum commercial dimensions of the plates, these are made sectioned to be then joined together. In the same way, from the optimal distribution, files in two-dimensional CAD format are obtained, immediately executable by numerically controlled cutting machines (laser or water jet) with two interpolated axes. In the event that the thickness of the portions of the structure 10 exceeds 50 cm, the modeling and reiteration steps described above are repeated on a series of horizontal intermediate surfaces of each portion of the structure 10, according to constant or variable steps, obtaining a series of intermediate gaskets.
Allo stesso modo, come mostrato in figura 8 e 8A, si modellano sulla superficie superiore 10e di ciascun porzione di struttura 10 una guarnizione superiore piatta e chiusa che segue il perimetro esterno della porzione di struttura 10. In tal caso, preferibilmente la modellazione avviene su un percorso sfalsato verso la superficie laterale interna 10†di ciascun concio 10 (offset). In particolare, la larghezza della guarnizione superiore 30 à ̈ tale da oltrepassare il diametro dell’armatura longitudinale. In particolare, in corrispondenza, dell’asse di ciascun elemento di armatura longitudinale che si inserisce nelle scanalature 10b sono inoltre praticati dei fori 30’ (figura 8A) di dimensioni di poco maggiori del diametro dell’armatura. Nel caso in esempio la guarnizione superiore ha uno spessore 5 mm e larghezza 80 mm, realizzato mediante macchina di taglio a controllo numerico del tipo laser o water jet. In the same way, as shown in Figures 8 and 8A, a flat and closed upper gasket is modeled on the upper surface 10e of each portion of the structure 10 which follows the outer perimeter of the portion of the structure 10. In this case, preferably the modeling takes place on an offset path towards the inner lateral surface 10â € of each segment 10 (offset). In particular, the width of the upper gasket 30 is such as to exceed the diameter of the longitudinal reinforcement. In particular, in correspondence with the axis of each longitudinal reinforcement element which is inserted in the grooves 10b, holes 30â € ™ (figure 8A) having dimensions slightly greater than the diameter of the reinforcement are also drilled. In this case, the upper gasket has a thickness of 5 mm and a width of 80 mm, made by means of a numerically controlled laser or water jet cutting machine.
Allo stesso modo viene reiterata la fase di modellazione della guarnizione superiore 30 per tutte le superfici superiori 10e di tutti i conci 10 della struttura 100 fino a ottenere una serie guarnizioni che come nel caso precedente vengono distribuite in modo ottimizzato sulla superficie di lavorazione mediante l’operazione di incastro bidimensionale generando una serie di file CAD in formato bidimensionale. In the same way, the modeling phase of the upper gasket 30 is repeated for all the upper surfaces 10 and of all the segments 10 of the structure 100 until a series of gaskets is obtained which, as in the previous case, are distributed in an optimized way on the machining surface by means of the ™ two-dimensional interlocking operation generating a series of CAD files in two-dimensional format.
Le suddette fasi di modellazione sono seguite inoltre per la realizzazione della guarnizione di base 40 visibile ad esempio in figura 10. The aforesaid modeling steps are also followed for the realization of the base gasket 40 visible for example in Figure 10.
La figura 9 mostra la base di supporto 50 anche questa modellata al CAD e atta a permettere il corretto montaggio di tutta la struttura 100, munita di riferimenti 40’ atti al montaggio delle guarnizioni di base 40 o controbasamenti che portano i conci 10 che compongono la struttura 100. Poiché, la base di supporto 50 ha dimensioni che eccedono la dimensione massima delle piastre commerciali viene divisa in sottoparti destinate a essere giuntate assieme. I file CAD ottenuti vengono esportati nel formato CAD bidimensionale eseguibile da macchine di taglio a controllo numerico. Figure 9 shows the support base 50, also CAD modeled and designed to allow the correct assembly of the entire structure 100, equipped with references 40â € ™ suitable for assembling the base gaskets 40 or counter-bases that carry the segments 10 that make up the structure 100. Since the support base 50 has dimensions that exceed the maximum size of the commercial plates, it is divided into sub-parts intended to be joined together. The CAD files obtained are exported in the two-dimensional CAD format that can be executed by numerically controlled cutting machines.
La figura 10 mostra i conci 10 provvisti delle guarnizioni di base 40 montate sulla base di supporto 50. Figure 10 shows the segments 10 provided with the base gaskets 40 mounted on the support base 50.
La fase di produzione delle suddette guarnizioni inferiori 20, superiori 30, guarnizioni di base 40 e base di supporto 50 oltre alle armature longitudinali à ̈ realizzato secondo le fasi di predisporre a pià ̈ d’opera le guarnizioni inferiori 20, le guarnizioni superiori 30, la base di supporto 50 e le guarnizioni di base 40 mandando in esecuzione su macchina di taglio a controllo numerico i file grafici bidimensionali in scala 1:1 precedentemente realizzati al CAD. The production phase of the aforementioned lower gaskets 20, upper 30, base gaskets 40 and support base 50 in addition to the longitudinal reinforcements, is carried out according to the steps of preparing the lower gaskets 20, the upper gaskets 30 at the same time. , the support base 50 and the base gaskets 40 by running the two-dimensional graphic files in 1: 1 scale previously created in CAD on a numerically controlled cutting machine.
Successivamente à ̈ prevista nella fase di modellazione la predisposizione di elementi di riferimento (non mostrati) da applicare nelle guarnizioni inferiori 20 oppure in quelle superiori 30, prima o dopo la stampa dei conci 10. In particolare, nel caso quest’ultimi vengano applicati sulle guarnizioni inferiori 20, prima della stampa, non potranno oltrepassare una lunghezza, misurata dal piano inferiore della guarnizione 20 al passo di stampa e non sbucare inferiormente per un’altezza non superiore allo spessore della guarnizione. Ad esempio, stabilito il passo di stampa in 10 mm e lo spessore delle guarnizioni 20 di 5 mm, tali spine avranno una lunghezza totale non superiore a 15 mm. Vantaggiosamente, tali spine sono destinate a permettere il preciso montaggio dei conci 10 e fungere da interfaccia di collegamento tra conci contigui 10 realizzando l’accoppiamento di forma. Subsequently, during the modeling phase, the provision of reference elements (not shown) to be applied in the lower gaskets 20 or in the upper ones 30, before or after the printing of the segments 10, is foreseen. In particular, if the latter are applied on the lower gaskets 20, before printing, they cannot go beyond a length, measured from the lower plane of the gasket 20 to the printing pitch and not protrude below for a height not exceeding the thickness of the gasket. For example, once the print pitch is 10 mm and the thickness of the seals 20 is 5 mm, these pins will have a total length not exceeding 15 mm. Advantageously, these pins are intended to allow the precise assembly of the segments 10 and to act as a connection interface between contiguous segments 10, realizing the shape coupling.
Infine, vi à ̈ una fase di disposizione degli elementi di armatura longitudinale 41 di lunghezza non superiore al doppio della somma degli spessori dei due conci contigui in cui saranno alloggiati. In particolare, la figura 11 mostra in dettaglio una delle guarnizioni di base 40 corredata delle spine o tirafondi 41 destinati ad assorbire gli sforzi di trazione provenienti dalla struttura 100 trasferendoli al basamento 50 e di qui, al suolo. Inoltre, la figura 11 evidenzia la presenza dei fori di riferimento 42 per il collegamento meccanico con la base 50. Finally, there is a phase of arrangement of the longitudinal reinforcement elements 41 with a length not exceeding double the sum of the thicknesses of the two contiguous segments in which they will be housed. In particular, Figure 11 shows in detail one of the base gaskets 40 equipped with pins or log bolts 41 intended to absorb the traction forces coming from the structure 100, transferring them to the base 50 and from there to the ground. Furthermore, figure 11 shows the presence of the reference holes 42 for the mechanical connection with the base 50.
Per quanto riguarda la fase di realizzazione dei conci su stampante 3D come sopra descritto in modo sommario sono invece previste le fasi di predisporre una stampante 200, mostrata in figura 12 vantaggiosamente semplificata rispetto a quelle di tecnica nota in quanto ideale a stampare oggetti di altezza limitata. Essa à ̈ priva, infatti, del telaio perimetrale e delle relative gonnelle ed à ̈ dotata di un solo montante verticale 201 atto al sollevamento di una testa operatrice 210 dotata di un serbatoio di materiale granulare 220 in fase di rilascio. La figura 13 mostra inoltre la testa operatrice 210 della macchina dotata di una serie di ugelli 211 in batteria montati su un asse traslante ausiliario che attingono il legante dal serbatoio incorporato nella testa operatrice (figura 14). As regards the step of making the segments on a 3D printer as described above in summary form, the steps of setting up a printer 200, shown in figure 12, are advantageously simplified compared to those of the known technique as it is ideal for printing objects of limited height. . In fact, it lacks the perimeter frame and the relative skirts and is equipped with a single vertical upright 201 suitable for lifting an operating head 210 equipped with a tank of granular material 220 in the release phase. Figure 13 also shows the operating head 210 of the machine equipped with a series of battery nozzles 211 mounted on an auxiliary translating axis which draw the binder from the tank incorporated in the operating head (Figure 14).
In particolare, la stampa à ̈ realizzata predisponendo un piano di deposito 250 associato ad una griglia 255 e ad un sottofondo 252 e un dispositivo di apertura del piano 250, in modo che durante la fase di stampa il piano risulta chiuso e la griglia 253 regge il materiale granulare legato e non legato, mentre al termine della fase di stampa il piano risulta aperto per lo scarico nel sottofondo 252 attraverso la griglia 255 del materiale granulare una volta terminata la stampa. In tal modo, le porzioni di struttura 10 rimangano libere sopra la griglia 255. Sempre in modo vantaggioso il piano di deposito 250 del manufatto à ̈ staccabile dal sottofondo 252, come mostrato in figura 19C, ed à ̈ dotato di una sufficiente rigidezza per permetterne il sollevamento e l’immersione in una vasca di impregnazione, come successivamente descritto. In particular, the printing is carried out by arranging a deposit surface 250 associated with a grid 255 and a substrate 252 and a device for opening the surface 250, so that during the printing phase the surface is closed and the grid 253 holds the bound and unbound granular material, while at the end of the printing step the plane is open for discharge into the substrate 252 through the grid 255 of the granular material once printing is complete. In this way, the portions of the structure 10 remain free above the grid 255. Again advantageously, the storage surface 250 of the product can be detached from the substrate 252, as shown in figure 19C, and is provided with sufficient stiffness to allow it lifting and immersion in an impregnation tank, as described below.
In particolare, la figura 17 mostra la macchina mentre sta rilasciando un generico strato di sabbia 230 non confinata in alcun perimetro. Vantaggiosamente, la quantità di materiale che à ̈ accumulato ai bordi à ̈ di entità modesta e permette di escludere la necessità di pareti di contenimento che non sono più indispensabili al processo come previsto in alcuni dispositivi di tecnica nota, senza le quali il processo non può funzionare. In particular, figure 17 shows the machine while it is releasing a generic layer of sand 230 not confined to any perimeter. Advantageously, the amount of material that is accumulated at the edges is of modest entity and allows to exclude the need for containment walls that are no longer indispensable to the process as foreseen in some devices of known technique, without which the process cannot work.
La fase di stampa di uno o più conci generici 10 prevede quindi di caricare nel computer della stampante 200 uno dei file STL precedentemente generati e procedere alla stampa del primo strato. In dettaglio, prevede di depositare nell’area di lavoro della stampante 3D un primo strato di materiale granulare e ossido di spessore corrispondente o superiore al passo di stampa verticale secondo l’asse Z prescelto per la manifattura dei conci. The step of printing one or more generic segments 10 therefore provides for loading one of the previously generated STL files into the computer of the printer 200 and printing the first layer. In detail, it envisages depositing in the work area of the 3D printer a first layer of granular material and oxide with a thickness corresponding to or greater than the vertical printing pitch according to the Z axis chosen for the manufacture of the segments.
In particolare, per costruzione da CAD dei conci scavati 10, come precedentemente descritto emergono una serie di tracce chiuse corrispondenti al primo piano sezione della superficie inferiore di ciascuna porzione di struttura 100. Vantaggiosamente, le tracce indicano all’operatore il perimetro all’interno del quale posizione le guarnizioni inferiori 20. In particular, for construction from CAD of the hollowed segments 10, as previously described, a series of closed traces emerge corresponding to the first plane section of the lower surface of each portion of the structure 100. Advantageously, the traces indicate to the operator the perimeter of the inside of which position the lower gaskets 20.
Successivamente, vengono quindi disposte nell’area di lavoro le guarnizioni inferiori 20 avendo cura di posizionarle con la massima cura compatibile con la risoluzione di stampa della macchina. In tal modo, ciascun porzione di struttura 100 sarà dotata inferiormente della guarnizione inferiore imprigionata nel pezzo. Subsequently, the lower gaskets 20 are then arranged in the work area, taking care to position them with the utmost care compatible with the printing resolution of the machine. In this way, each portion of the structure 100 will be equipped at the bottom with the lower gasket imprisoned in the piece.
La figura 18 mostra una porzione dell’area di stampa 70 con le tracce 240 lasciate dal liquido dalla testa operatrice 210 dopo avere stampato il primo strato. Figure 18 shows a portion of the printing area 70 with the traces 240 left by the liquid from the operating head 210 after printing the first layer.
La suddetta procedura di stampa tramite la deposizione alternata di materiale granulare e stampa dei piani sezione avviene interrompendo il processo man mano che si presenta la necessità di disporre le guarnizioni superiori 30 fino all’ultimo strato. The aforementioned printing procedure through the alternate deposition of granular material and printing of the section planes occurs by interrupting the process as the need arises to arrange the upper gaskets 30 up to the last layer.
Al termine della procedura di stampa, come mostrato in figura 19A si lascia indurire l’ultimo strato per almeno 24 ore e si procede all’estrazione dei conci 10. At the end of the printing procedure, as shown in figure 19A, the last layer is left to harden for at least 24 hours and the segments 10 are extracted.
L’operazione di estrazione avviene semplicemente azionando le griglie di scarico 253 del sottofondo 252 mobile permettendo così al materiale granulare non legato di liberare i conci 10 come mostrato in figura 19A e 19B. The extraction operation takes place simply by activating the unloading grids 253 of the mobile substrate 252 thus allowing the unbound granular material to free the segments 10 as shown in figures 19A and 19B.
La figura 19B mostra invece un carrello 251 staccato dagli altri per essere destinato al trasporto dei manufatti 10 ai successivi trattamenti. Figure 19B, on the other hand, shows a trolley 251 detached from the others to be used for transporting the articles 10 to subsequent treatments.
La figura 19C mostra infine una griglia superiore 255 del carrello 251 sollevata dal suo supporto per permettere l’immersione dei conci 10 in una vasca di impregnazione per consolidarne la resistenza. In particolare, l’impregnazione dei conci 10 per aspersione avviene in una vasca (non mostrata) in cui possono essere previsti diverse tipologie di impregnanti reperibili in commercio, tra i quali il preferibile consiste nell’immersione in una soluzione salina di Cloruro di Magnesio esaidrato che à ̈ già disponibile in fabbrica per il processo di stampa. In tal modo, l’immersione dei conci 10 nel bagno di impregnazione permette il completamento della reazione di tutti gli ossidi che non hanno eventualmente reagito, ottenendo una porzione di struttura 10 di ottima resistenza e impermeabilità . Figure 19C finally shows an upper grid 255 of the trolley 251 raised from its support to allow the segments 10 to be immersed in an impregnation tank to consolidate their resistance. In particular, the impregnation of the segments 10 by sprinkling takes place in a tank (not shown) in which different types of commercially available impregnating agents can be provided, among which the preferable consists in immersion in a saline solution of chloride Magnesium hexahydrate which is already available in the factory for the printing process. In this way, the immersion of the segments 10 in the impregnation bath allows the completion of the reaction of all the oxides that have possibly not reacted, obtaining a portion of the structure 10 of excellent resistance and impermeability.
Le suddette operazioni di stampa e consolidazione sono reiterate per tutti i file STL necessari a costruire la struttura 100. The above printing and consolidation operations are repeated for all the STL files necessary to build the structure 100.
Le operazioni finali consistono infine nell’assemblaggio dei vari conci 10 in modo da ricostruire la struttura 100 modellata al computer. In particolare, la fase di montaggio consiste, nel caso la struttura 100 sia di piccole dimensioni, nell’impilare le porzioni 10 una sull’altra preferibilmente incollando le parti con una malta di ossido di magnesio e cloruro di magnesio, oppure con altri adesivi aggiungendo elementi meccanici di connessione. Finally, the final operations consist in the assembly of the various segments 10 in order to reconstruct the computer-modeled structure 100. In particular, the assembly phase consists, if the structure 100 is small in size, in stacking the portions 10 on top of each other, preferably gluing the parts with a magnesium oxide and magnesium chloride mortar, or with other adhesives by adding mechanical connection elements.
Nel caso invece di strutture più grandi si procede, come mostrato in figura 20, montando la porzione di struttura 10 iniziale sulla rispettiva guarnizione di base 40 munita dei tirafondi 41 e alloggiando ciascun elemento nella scanalatura di competenza 10b ricavata nella corrispondente porzione di struttura 10. On the other hand, in the case of larger structures, as shown in Figure 20, one proceeds by mounting the initial structure portion 10 on the respective base gasket 40 equipped with log bolts 41 and housing each element in the relevant groove 10b obtained in the corresponding portion of the structure 10.
Successivamente à ̈ prevista una fase di colatura di una malta di stuccatura 90 delle armature longitudinali 41 all’interno della scanalature 10b e per tutta la loro lunghezza. preferibilmente la malta à ̈ costituita dalla medesima miscela di materiale granulare e ossido di magnesio impastata con cloruro di magnesio esaidrato addizionato in misura tale da rendere l’impasto semiliquido. Subsequently, there is a phase of pouring a grout 90 of the longitudinal reinforcements 41 inside the grooves 10b and along their entire length. preferably the mortar is made up of the same mixture of granular material and magnesium oxide mixed with magnesium chloride hexahydrate added to such an extent as to make the mixture semi-liquid.
In parallelo, come mostrato in figura 21, Ã ̈ necessario posizionare la guarnizione superiore 30 prima che la malta faccia presa permettendo alle armature longitudinali 41 ancora parzialmente libere di inserirsi nei fori di competenza. In modo vantaggioso, la guarnizione superiore 30 guida i ferri di armatura verticali 41 obbligandoli ad assumere la dovuta direzione. In parallel, as shown in figure 21, it is necessary to position the upper gasket 30 before the mortar sets, allowing the longitudinal reinforcements 41 still partially free to insert into the relevant holes. Advantageously, the upper gasket 30 guides the vertical reinforcing rods 41, forcing them to assume the due direction.
Successivamente, sempre come mostrato in figura 21, à ̈ posizionata la porzione di struttura 10 contigua avendo cura di far alloggiare le spine di riferimento delle guarnizioni inferiori 20 negli alloggiamenti corrispondenti ricavati nelle guarnizioni superiori 30. Vantaggiosamente, le facce dei conci 10 che entrano in contatto sono le facce lisce delle guarnizioni inferiori 20 e superiori 30 ottengono un accoppiamento meccanico preciso. Come mostrato in figura 22, sono di seguito inserite gli elementi di armatura 41 nelle scanalature 10b, sovrapponendole alle barre longitudinali già presenti e colata la malta di stuccatura delle armature longitudinali all’interno della scanalature e per tutta la loro lunghezza. In tal modo, il pezzo ottenuto ha una elevata resistenza alla flessione ed essendo cavo un bassissimo peso con grandi vantaggi nel comportamento della struttura 100 in zona sismica. Subsequently, again as shown in Figure 21, the contiguous portion of the structure 10 is positioned, taking care to accommodate the reference pins of the lower gaskets 20 in the corresponding housings obtained in the upper gaskets 30. Advantageously, the faces of the segments 10 which enter into contact are the smooth faces of the lower 20 and upper 30 seals obtain a precise mechanical coupling. As shown in figure 22, the reinforcement elements 41 are then inserted into the grooves 10b, superimposing them on the longitudinal bars already present and the grouting mortar of the longitudinal reinforcements is poured inside the grooves and along their entire length. In this way, the piece obtained has a high resistance to bending and being hollow a very low weight with great advantages in the behavior of the structure 100 in the seismic zone.
Le suddette operazioni sono quindi reiterate per tutte le porzioni di struttura 10 ottenendo diverse sottoparti assemblate 110. In modo vantaggioso, à ̈ pianificata una fase di stuccatura delle giunzioni lungo i piani di divisione 1 di tutti i conci mutuamente collegati dalle guarnizioni inferiori 20 con le corrispondenti superiori sempre attraverso una malta di materiale granulare e cloruro di magnesio esaidrato. È infine eventualmente prevista una fase di levigazione e lucidatura delle sottoparti 110 assemblate cosi ottenute. The aforesaid operations are then repeated for all the portions of the structure 10 obtaining different assembled sub-parts 110. Advantageously, a phase of grouting the joints along the dividing planes 1 of all the segments mutually connected by the lower gaskets 20 with the superior correspondents always through a mortar of granular material and magnesium chloride hexahydrate. Finally, a smoothing and polishing phase of the sub-parts 110 thus obtained is eventually provided.
Tale operazione di montaggio viene reiterata per tutte le porzioni di struttura 10 escludendo dal montaggio i conci contigui alle porzioni adiacenti da montare direttamente in sito che sono le porzioni di collegamento 120. This assembly operation is repeated for all the portions of the structure 10 excluding from the assembly the segments contiguous to the adjacent portions to be assembled directly on site, which are the connecting portions 120.
Le fasi di montaggio della struttura 100 sul sito prescelto, mostrata in figura 23 e 24 prevede quindi di predisporre il sito realizzando una fondazione terminante con un massetto di calcestruzzo piano e disporre la base di supporto 50 al suolo ed eventualmente assicurarla al massetto con elementi di fissaggio. Successivamente, comprendono le fasi di montare sulla base di supporto 50 le sottoparti 110, come mostrato in figura 23, e applicare in opera i conci mancanti. Le porzioni 120 sono collegate alle sottoparti 110 mediante colate di malta di completamento che collegano fra loro le sottoparti adiacenti 110. Queste operazioni sono ripetute fino al completamento della struttura 100. La figura 24 mostra le due porzioni 110 collegate fra loro da un porzione di struttura 120 definita †̃chiave di volta’ che assicura l’integrità della struttura e delle due parti della struttura 110. Anche in questo caso può essere prevista una fase di stuccatura, levigazione e lucidatura della struttura 100 così completata. The steps for assembling the structure 100 on the selected site, shown in figures 23 and 24, therefore envisage preparing the site by creating a foundation ending with a flat concrete screed and placing the support base 50 on the ground and possibly securing it to the screed with elements of fixing. Subsequently, they comprise the steps of assembling the sub-parts 110 on the support base 50, as shown in Figure 23, and applying the missing segments on site. The portions 120 are connected to the sub-parts 110 by means of completion mortar casts which connect the adjacent sub-parts 110 to each other. These operations are repeated until the structure 100 is completed. Figure 24 shows the two portions 110 connected to each other by a portion of the structure 120 defined as a “keystone” which ensures the integrity of the structure and of the two parts of the structure 110. Also in this case a phase of grouting, smoothing and polishing of the structure 100 can be completed.
Il suddetto metodo di montaggio e progettazione permette inoltre di realizzare uno o più conci “speciali†che permettono un adattamento costruttivo per compensare eventuali errori di assemblaggio dei conci 10 durante il montaggio della struttura 100. The aforementioned assembly and design method also makes it possible to create one or more â € œspecialâ € segments which allow a constructive adaptation to compensate for any assembly errors of the segments 10 during the assembly of the structure 100.
La descrizione di cui sopra di una forma realizzativa specifica à ̈ in grado di mostrare l'invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando la tecnica nota, potranno modificare e/o adattare in varie applicazioni tale forma realizzativa specifica senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e, quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti della forma realizzativa specifica. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione. Si intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e per questo non limitativo. The above description of a specific embodiment is able to show the invention from a conceptual point of view so that others, using the known technique, will be able to modify and / or adapt this specific embodiment in various applications without further research. and without departing from the inventive concept, and, therefore, it is understood that such adaptations and modifications will be considered as equivalent to the specific embodiment. The means and materials for carrying out the various functions described may be of various nature without thereby departing from the scope of the invention. It is understood that the expressions or terminology used have a purely descriptive purpose and therefore not limitative.
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