多層建筑的施工方法、系統(tǒng)和組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑施工，更具體地涉及多層建筑的施工方法、系統(tǒng)和組件。
[0002]本發(fā)明主要用于多層住宅公寓、零售購物中心、酒店等，且主要在此背景下描述本發(fā)明。然而，應(yīng)當理解的是，本發(fā)明并不限于使用該特定領(lǐng)域，其可能適用于其它廣泛的建筑類型，包括高層辦公樓、學校、醫(yī)院、安全建筑及其它形式的商業(yè)和工業(yè)建筑如工廠、吊架和倉庫以及橋梁、塔、隧道、高架步道、機場基礎(chǔ)設(shè)施及其它土木工程的開發(fā)。還應(yīng)該理解的是，雖然本發(fā)明特別適合于多層結(jié)構(gòu)，但是它也可應(yīng)于單層結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0003]下面對現(xiàn)有技術(shù)的描述的目的在于為將本發(fā)明置于適當?shù)募夹g(shù)背景中，以使本發(fā)明的優(yōu)點得到更充分的理解。然而，任何對現(xiàn)有技術(shù)的引用不應(yīng)當解釋為明示或暗示所述現(xiàn)有技術(shù)是公知的或在相關(guān)領(lǐng)域構(gòu)成公知常識的一部分。
[0004]在現(xiàn)代的土木工程中，目前，許多技術(shù)用于建造多層建筑用作公寓大樓、酒店、商業(yè)辦公大樓等。這些技術(shù)通常涉及一層層建造建筑物，建筑物下面開挖基礎(chǔ)和準備適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)地基。建筑物的施工通常基于圍繞垂直支撐結(jié)構(gòu)建立，該垂直支撐結(jié)構(gòu)用于將結(jié)構(gòu)載荷轉(zhuǎn)移到地基。這些支撐結(jié)構(gòu)通常由鋼柱、梁或桁架形成，或由鋼筋混凝土形成。在近代，基本呈管狀的結(jié)構(gòu)芯得到了越來越廣泛的使用，該結(jié)構(gòu)芯通過在原地逐級澆注鋼筋混凝土形成，其在大體上像懸臂一樣從地面垂直向外伸出?；炷恋匕搴屯鈮t從該管狀結(jié)構(gòu)芯懸吊下來。在某些情況下，根據(jù)設(shè)計，所述墻壁或部分所述墻壁還可以形成主要垂直支撐結(jié)構(gòu)的整體部件。
[0005]不管所述垂直支撐結(jié)構(gòu)的具體形式和組成，由鋼筋混凝土構(gòu)成的所述建筑物的每層地板都是常規(guī)的，都是原地澆筑的。這些混凝土地板的制作過程包括初始制作、安裝復(fù)雜的定制模板和相關(guān)支撐物、鋼筋的系統(tǒng)布置以及隨后的將混凝土注入到每節(jié)模板中。然后，混凝土必須被刮平、拉平和固化直到能夠自支撐。然后，必須移除該模板和臨時支撐物，隨后連續(xù)逐步構(gòu)造后續(xù)的地板層，直到形成主建筑結(jié)構(gòu)。在某些建筑物中，內(nèi)和/或外墻段分也由鋼筋混凝土以類似的方式一層一層現(xiàn)澆而成。
[0006]雖然這種建造技術(shù)已經(jīng)被證明是比較有效的和可靠的，但是它有很多顯著和固有的缺點。首先，需要在原地進行大量的獨立步驟，以實施高度勞動密集的過程，該過程涉及將模板和臨時支撐結(jié)構(gòu)提升到現(xiàn)場、架設(shè)模板、放置鋼筋、泵送和傾倒混凝土、刮平和拉平潮濕的混合物，然后，一旦混凝土凝固，拆除并移除模板。而且，還需要更多的步驟借助所需的混凝土板或部件為建筑設(shè)施提供入口。此外，在開發(fā)多層建筑時，需要復(fù)雜和昂貴的高壓混凝土泵送設(shè)備，以便在必要的高度上傳輸濕混凝土。所有這些步驟和設(shè)備作為復(fù)雜項目管理工作的一部分必須在原地沿關(guān)鍵的規(guī)劃路徑按順序進行仔細協(xié)調(diào)。
[0007]整個過程以及勞動強度、勞動成本和規(guī)劃的復(fù)雜性本質(zhì)上是緩慢的。部分是因為涉及比較大量的單獨的且不同的步驟。更重要的是，在移除相關(guān)模板和臨時支撐物和開始作用于下一層地板之前，在大多數(shù)情況下混凝土在每個部分必須充分變硬。由于很多中央處理步驟位于相同的關(guān)鍵路徑上，因而通常需要在樓層之間延遲幾周，從而限制了整個項目的進展速度。在開發(fā)高層的背景下，該過程中固有的累積延遲可達數(shù)月，從而在單個建筑項目中產(chǎn)生了數(shù)百萬美元的經(jīng)濟成本。
[0008]本發(fā)明的一個或多個目的在于克服或基本上改善現(xiàn)有技術(shù)中的一個或多個不足之處，或至少提供一種有用的替代方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]相應(yīng)地，第一方面，本發(fā)明提供了一種建筑物的形成方法，包括以下步驟:
安裝多個間隔設(shè)置的垂直導(dǎo)向支撐柱，以限定大致垂直的支撐結(jié)構(gòu)；
將多個水平導(dǎo)向支撐梁與間隔設(shè)置的所述支撐柱連接，以限定大致水平的地板支撐結(jié)構(gòu)；
提供多個預(yù)制結(jié)構(gòu)面板；以及
將基本上以鄰接并排方式設(shè)置的所述結(jié)構(gòu)面板設(shè)置在所述水平支撐結(jié)構(gòu)上，以形成結(jié)構(gòu)地板。
[0010]應(yīng)該理解的是，此處所用的所述術(shù)語“建筑物”等應(yīng)當解釋為包括幾乎任何形式的建筑物或土木工程結(jié)構(gòu)，而不管其預(yù)期目的以及是單層或是多層結(jié)構(gòu)。
[0011]優(yōu)選地，所述預(yù)制結(jié)構(gòu)面板由蒸壓輕質(zhì)砂加氣混凝土(AAC)材料形成。
[0012]優(yōu)選地，所述方法還包括用相容的膠凝材料填充由一對相鄰的所述結(jié)構(gòu)面板的相鄰邊緣限定的間隙空間，從而在所述結(jié)構(gòu)地板上形成基本上連續(xù)的上表面。
[0013]優(yōu)選地，所述建筑為多層建筑，且所述垂直支撐結(jié)構(gòu)在地面上方至少延伸一層。在某些實施例中，所述垂直支撐結(jié)構(gòu)在地面上延伸多層，但可另外地或替代地在地面下延伸多層。
[0014]在某些優(yōu)選的實施例中，所述支撐柱至少主要由型鋼形成，每段要么在原地通過螺栓連接、焊接或以其它方式固定在一起，要么作為預(yù)制結(jié)構(gòu)子組件。所述結(jié)構(gòu)AAC板最好包括內(nèi)部縱向延伸的鋼筋件。
[0015]在某些實施例中，所述結(jié)構(gòu)面板通常為矩形。然而，應(yīng)該理解的是，也可使用具有其它多種形狀和結(jié)構(gòu)的面板，優(yōu)選地為鑲嵌式結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述水平支撐梁基本上平行設(shè)置，且在方向和間距上與被支撐的結(jié)構(gòu)面板的方向、尺寸和強度互補。
[0016]在某些實施例中，所述面板形成有互補或部分互補的邊緣輪廓，可選地包括相應(yīng)的互鎖、鄰接或互連的邊緣結(jié)構(gòu)。在一個實施例中，相鄰的所述邊緣輪廓限定了互補榫舌和凹槽結(jié)構(gòu)。
[0017]在一個實施例中，所述邊緣輪廓用于限定向上開口或向上分開的大致呈V形或U形的通道，每個所述通道在相應(yīng)的一對相鄰的所述結(jié)構(gòu)面板之間沿縱向延伸，相鄰的所述結(jié)構(gòu)面板以鄰接并排的方式設(shè)置。在一些實施例中，所述通道可由向上收縮的側(cè)壁限定。
[0018]在本實施例中，所述方法優(yōu)選地還包括在每個所述通道中沿縱向放置細長鋼筋，并隨后用水泥材料填充所述通道，從而形成基本上連續(xù)的上表面，所述上表面在相鄰的所述結(jié)構(gòu)面板之間延伸，同時加強中間接合。
[0019]在某些實施例中，所述方法包括在原地將所述結(jié)構(gòu)面板固定在底層支撐梁上。所述固定步驟可包括一個或多個固定技術(shù)，所述固定技術(shù)包括膠粘、螺紋連接，螺栓連接、用釘連接或用起重架或其它機械錨固結(jié)構(gòu)或定位結(jié)構(gòu)固定連接。
[0020]在一個實施例中，在大致垂直的方向上，將基本上以鄰接的邊到邊的方式設(shè)置的多個所述結(jié)構(gòu)面板定位，以形成一個或多個墻段，所述墻段在兩個或多個所述結(jié)構(gòu)柱之間延伸或與兩個或多個所述結(jié)構(gòu)柱相鄰，所述結(jié)構(gòu)面板由蒸壓輕質(zhì)砂加氣混凝土(AAC)形成。
[0021]可選地，在所述地板或墻壁的整個暴露面上施加密封層、底漆、薄涂層、初涂層、紋理化表面層或它們的組合，以提供相對均勻的外觀以及提供需要的特別美感或性能特性如附加的密封或防水、附加的阻燃性能、適合涂漆、聲音安裝或分散，表面吸引、顏色、質(zhì)地等。根據(jù)特定的應(yīng)用，其它合適的表面材料包括改性聚合物灰泥、天然或人造石、包括石膏巖的內(nèi)部或外部包層、木材鑲板或纖維-水泥板。
[0022]在優(yōu)選的實施例中，所述方法包括形成所述結(jié)構(gòu)面板，所述結(jié)構(gòu)面板包括至少一個起吊孔，所述起吊孔從所述面板的正面或上表面延伸到后面或表面。所述起吊孔優(yōu)選地用于可釋放地接收吊耳，以便于將所述面板吊至所述建筑結(jié)構(gòu)中適當?shù)牡匕鍖印Ｗ鳛檠由齑┻^所述面板的所述起吊孔的替代方案，起重結(jié)構(gòu)可圍繞所述板或所述板的一個或多個面固定，要么是臨時固定，要么是永久固定。
[0023]在一個實施例中，每個所述面板包括一個單獨中心設(shè)置的起吊孔。在其它實施例中，每個所述面板包括一對間隔的起吊孔，最好關(guān)于所述面板的中心線或重心對稱。在某些實施例中，還可提供三個、四個或更多個起吊孔，在所有的提升情形中，并非需要使用所有這些起吊孔。
[0024]在本發(fā)明的該方面的一個變型中，預(yù)制結(jié)構(gòu)面板按照鄰近并排的方式優(yōu)選的在垂直方向，附加地或替代地設(shè)置在所述水平支撐結(jié)構(gòu)上，以形成一個建筑物的墻壁。如果需要，該墻壁的施工方法可選地與多種常規(guī)的地板施工技術(shù)一起使用，反之亦然。
[0025]在另一方面，本發(fā)明提供了一種基本上由前述方法形成的建筑結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括:多個以間隔方式設(shè)置的垂直導(dǎo)向支撐柱，以限定大致垂直的支撐結(jié)構(gòu)；多個水平導(dǎo)向支撐梁，所述水平導(dǎo)向支撐梁與間隔設(shè)置的所述支撐柱連接，以限定大致水平的地板支撐結(jié)構(gòu)；和多個以鄰接并排方式設(shè)置的預(yù)制結(jié)構(gòu)面板，所述預(yù)制結(jié)構(gòu)面板位于所述水平支撐結(jié)構(gòu)上，以形成結(jié)構(gòu)地板。
[0026]在該方面的一個變型中，所述預(yù)制結(jié)構(gòu)面板按照鄰近并排的方式設(shè)置在所述支撐結(jié)構(gòu)上，以形成墻壁。
[0027]同樣，所述結(jié)構(gòu)面板優(yōu)選地由蒸壓輕質(zhì)砂加氣混凝土(AAC)形成。相鄰所述結(jié)構(gòu)面板的相鄰邊緣之間的間隙空間優(yōu)選地填充有相容膠凝材料，從而在所述結(jié)構(gòu)面板上形成基本上連續(xù)的上表面。
[0028]優(yōu)選地，所述建筑物為多層，且所述垂直支撐結(jié)構(gòu)基本上由型鋼制成，所述垂直支撐結(jié)構(gòu)在地面上方至少延伸一層，而在某些多層實施例中，在地上和/或地下延伸多層。
[0029]在另一方面，本發(fā)明提供一種在多層建筑結(jié)構(gòu)中安裝部分地板或墻壁的方法，其特征在于，所述建筑結(jié)構(gòu)包括多個以鄰接間隔方式設(shè)置的垂直導(dǎo)向支撐柱，以限定大致垂直的支撐結(jié)構(gòu)和多個水平導(dǎo)向支撐梁，所述導(dǎo)向支撐梁以間隔方式設(shè)置且與所述支撐柱連接，以限定活動地板的大致水平的支撐結(jié)構(gòu)，所述方法包括以下步驟:
提供多個預(yù)制結(jié)構(gòu)面板； 提供至少一個起吊孔，所述起吊孔從每個所述結(jié)構(gòu)面板的第一面延伸到第二面；
可釋放地將包括一對起重結(jié)構(gòu)的提升附加裝置固定在每個所述結(jié)構(gòu)面板上，從而可從第一面接近一個所述起重結(jié)構(gòu)，從第二面接近另一個所述起重結(jié)構(gòu)，這樣，所述起重結(jié)構(gòu)通過承載連接件直接互相連接，所述承載連接件延伸穿過各自的所述起吊孔；
可釋放地采