[实用新型]3D打印装置的格构式支撑结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种用于建筑施工的3D打印 装置的格构式支撑结构。

背景技术

众所周知，3D打印建筑可以充分利用打印智能控制，使建筑一次成型，减 少建筑中的材料和工艺损耗，它能够让未来的建筑工人劳动强度大大降低，工 作环境大大改善，工作更高效，它还可以做到让建筑能耗大幅度降低，可有效 地改善施工粉尘和噪音的影响，避免对环境造成污染。

虽然，3D打印技术离我们越来越近，早已不再是纸面上的概念，但是，目 前的3D打印技术在建筑市场的应用还仅限于住宅建筑、小型场馆等小体量建筑 的施工，其原因是现有的建筑用3D打印装置体积较小(如全球首批建筑用3D 打印装置尺寸：长×宽×高分别为150m×10m×6.6m)，不适用于大体量建筑物 的施工；而龙门架式3D打印装置的打印高度又受限，也无法满足大体量建筑物 的施工需求；因此，为适应大体量建筑物的3D打印施工，需增大打印装置框架 结构的覆盖面积，使打印头能够在框架结构的支撑下进行更大范围的打印施工， 然而，打印装置在自身重量以及打印头往复运动的影响下，其框架结构杆体中 部的挠度变大，而且单位长度挠度差大，使得打印头的运动精度得不到有效控 制，严重影响了施工质量。

可见，如何克服现有3D打印装置因跨度大而导致打印头运动精度无法控制 的缺陷，使其能够适应大体量建筑物的施工，使未来的3D打印技术能够在建筑 领域真正得以推广、应用具有十分重要的意义。

发明内容

针对大体量建筑物的3D打印施工，现有3D打印装置增大跨度会使得打印 头的运动精度得不到有效控制，严重影响了施工质量的问题，本实用新型的目 的是提供一种3D打印装置的格构式支撑结构，它能够减小大跨度打印头横梁及 滑道中部的挠度，以及单位长度的挠度差，保证打印头运行路线平直顺滑，进 而有效控制打印精度，提高打印质量。

本实用新型解决其技术问题所采用的3D打印装置的格构式支撑结构，所述 3D打印装置包括位于待打印建筑物横截面层顶部的打印装置；所述打印装置包 括一闭合的轨道框架，两端能够沿所述轨道框架滑动的至少两个打印头横梁， 每根所述打印头横梁上设置至少一个能够沿所述打印头横梁滑动的打印头，所 述轨道框架的底部设有若干能够与所述待打印建筑物的地坪连接的竖杆；所述 格构式支撑结构包括连接于所述打印头横梁上部，且竖向设置的格构式支撑框 架一，所述格构式支撑框架一是由型钢、钢管或组合截面杆件连接而成的杆系 结构。

优选的，所述格构式支撑框架一沿其轴线对称，且其对称轴与所述打印头 横梁的纵轴线重合。

优选的，所述格构式支撑框架一的高度从中部到端部逐渐变小，所述格构 式支撑框架一由至少四个框架单元依次连接而成，其中，沿对称轴对称的两个 框架单元一的中心翼缘和相邻两根腹杆之间连接有斜杆，两个所述框架单元一 通过侧翼缘与所述打印头横梁的两端连接，形成位于两侧的框架单元二，所述 中心翼缘与所述侧翼缘构成连续的折线或弧线。

优选的，所述格构式支撑框架一的各杆件之间均为铰接，所述打印头横梁 上固接有若干竖向设置的转接板一，所述格构式支撑框架一的杆件与所述转接 板一铰接。

优选的，所述打印头横梁的两端设有滑块或滚轮组，所述轨道框架具有至 少一对对称设置且横截面呈C形的滑道，所述滑块或滚轮组与所述滑道滑动配 合，使得所述打印头横梁的两端能够沿所述轨道框架的滑道滑动。

优选的，所述格构式支撑结构还包括连接于所述滑道上部，且竖向设置的 格构式支撑框架二，所述格构式支撑框架二是由型钢、钢管或组合截面杆件连 接而成的杆系结构。

优选的，所述格构式支撑框架二沿其轴线对称，且其对称轴与所述滑道的 纵轴线重合。

优选的，所述格构式支撑框架二的高度从中部到端部逐渐变小，所述格构 式支撑框架二由至少四个框架单元依次连接而成，其中，沿对称轴对称的两个 框架单元A的中心翼缘和相邻两根腹杆之间连接有斜杆，两个所述框架单元A 通过侧翼缘与所述滑道的两端连接，形成位于两侧的框架单元B，所述中心翼缘 与所述侧翼缘构成连续的折线或弧线。

优选的，所述格构式支撑框架二的各杆件之间均为铰接，所述滑道上固接 有若干竖向设置的转接板二，所述格构式支撑框架二的杆件与所述转接板二铰 接。