[发明专利]建筑工程施工设备及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑领域，特别涉及一种建筑工程施工设备及施工方法。

背景技术

建筑工程施工是劳动密集型作业，需要大量普工和特种操作人员同时施工或交叉作业，自动化水平不高且人力成本高。而且，经常由于无施工作业面而停留等待，导致施工效率不高。此外，建筑工程施工属于高危险作业，需要消耗大量人力、物力、财力去保证安全施工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种自动化水平高、施工效率高的建筑工程施工设备及施工方法。

本发明是这样实现的，提供一种建筑工程施工设备，包括塔吊、控制系统、物料添加系统、物料导管和安装在所述塔吊上的3D打印机头；

所述控制系统用于建立模型并按工程建造要求设置3D打印精度，并利用3D建模软件将所建立的模型进行分层切割，并根据每层模型信息通过所述塔吊控制所述3D打印机头的位置；

所述物料添加系统根据所述每层模型信息存储建筑材料，并通过所述物料导管与所述3D打印机头连通。

进一步地，所述控制系统为安装有所述3D建模软件的计算机。

进一步地，所述控制系统还用于根据所述每层模型信息转换所述物料添加系统中的建筑材料。

进一步地，所述塔吊包括塔架和设置在所述塔架上的吊塔平臂；所述物料导管的一端与所述物料添加系统连通，另一端依次穿过所述塔架和所述吊塔平臂后与所述3D打印机头连通。

进一步地，所述3D打印机头通过缆绳悬挂在所述吊塔平臂下方。

本发明还提供一种建筑工程施工方法，该方法采用上述的建筑工程施工设备，包括：

S1：针对需要施工的建筑结构，在所述建筑工程施工设备的控制系统上建立模型，并按工程建造要求设置3D打印精度；利用3D建模软件将所建立的模型进行分层切割，并根据每层模型信息在所述建筑工程施工设备的物料添加系统中添加相应物料；

S2：根据所述每层模型信息，所述控制系统控制所述建筑工程施工设备的3D打印机头在水平面及竖直面内的位置、移动方向、速度以及3D打印物料的输入，在工地上逐层打印出需要施工的建筑结构。

进一步地，所述步骤S2包括：所述控制系统根据所述每层模型信息转换所述物料添加系统中的建筑材料。

进一步地，所述步骤S2包括：根据所述每层模型信息，所述控制系统通过所述建筑工程施工设备的塔吊将所述3D打印机头移动到需要的位置，并控制物料添加系统通过所述建筑工程施工设备的物料导管向所述3D打印机头输送生成模板的物料；当所述物料到达所述3D打印机头处时，将所述3D打印机头处的激光温度调整至高于所述物料的熔点或塑化温度，使所述物料熔化后并冷凝后而快速成型，从而生成模板。

进一步地，所述步骤S2包括：根据所述每层模型信息，所述控制系统通过所述建筑工程施工设备的塔吊将所述3D打印机头移动到需要的位置，并控制所述物料添加系统通过所述建筑工程施工设备的物料导管向所述3D打印机头输送纤维钢筋复合材料；当所述纤维钢筋复合材料到达所述3D打印机头处时，所述3D打印机头根据所述每层模型信息将所述纤维钢筋复合材料打印，从而完成建筑钢筋施工。

进一步地，所述步骤S2包括：根据所述每层模型信息，所述控制系统通过所述建筑工程施工设备的塔吊将所述3D打印机头移动到需要的位置，并控制所述物料添加系统通过所述建筑工程施工设备的物料导管向所述3D打印机头输送混凝土，进而完成混凝土浇筑。

与现有技术相比，本发明一实施例中的建筑工程施工设备及施工方法通过在控制系统上建立模型、利用3D建模软件将所建立的模型进行分层切割，并根据每层模型信息在物料添加系统中添加相应物料，而且，控制系统可根据每层模型信息控制3D打印机头在水平面及竖直面内的位置、移动方向、速度以及3D打印物料的输入，可在工地上逐层打印出需要施工的建筑结构。因此，本发明一实施例中的建筑工程施工设备及施工方法只需要技术人员管理设备运营、材料准备和现场管理，可省去大部分工人施工现场手动施工作业，从而节约工程施工成本；同时，可提高工程建设信息化、自动化及可视化施工技术水平。

附图说明

图1为本发明一实施例中建筑工程施工设备的示意图。

图2为图1所示建筑工程施工设备用于打印模板时的示意图。

图3为图1所示建筑工程施工设备用于在图2所形成的模板上打印纤维钢筋复合材料时的示意图。

图4为图1所示建筑工程施工设备用于在图3所形成的建筑结构中打印模板支撑柱时的示意图。