墙模板预制单元、具有该预制单元的建筑结构及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种墙模板预制单元、具有该墙模板预制单元的建筑结构及其施工方法。

背景技术

传统的建筑结构都是通过现场浇注混凝土的方法建筑的，这样的建造方法过程繁琐且耗时长，而且会产生大量的建筑废料，不利于环保。

装配式结构是以预制构件为主要受力构件经装配或连接而成的混凝土结构。装配式钢筋混凝土结构是我国建筑结构发展的重要方向之一，与现浇施工工法相比，装配式结构更能符合绿色施工的要求，降低对环境的负面影响，包括降低噪音、防止扬尘、减少环境污染等，遵循可持续发展的原则。装配式钢筋混凝土结构近几年发展迅速，一般采用钢筋进行相邻预制构件之间的连接，但是现有的预制构件的模块化及标准化程度低，预制构件间连接方式复杂，同时存在强度不够等问题，同时传统建筑行业的墙体外面还需要经过批荡、涂防水层、贴外墙砖等复杂工序。

针对上述技术问题，有必要发明一种新的墙模板预制单元及其建筑结构和施工方法。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种可以根据设计需求定制并实现模块化的墙模板预制单元。

为实现上述发明目的，本发明提供一种墙模板预制单元，包括墙板模块，凸柱模板，组装于所述墙板模块的其中一端；凹柱模板，组装于所述墙板模块的另一端，所述凹柱模板与所述凸柱模板彼此互补匹配；所述墙板模块包括相对设置的两面墙面，每一所述墙面包括多个相互固定的墙板，墙板模块进一步包括一限位件，所述限位件固定至所述墙面。

为实现上述发明目的，本发明提供一种建筑结构，包括至少两个如前所述的墙模板预制单元。

为实现上述发明目的，本发明进一步提供上述建筑结构的施工方法，包括以下步骤：

a.提供至少两个墙模板预制单元和一窗体模块，将所述窗体模块的两端分别匹配对接至所述墙板模块的凸柱模板或所述凹柱模板；

b.所述墙模板预制单元和所述窗体模块包围形成一立体空间，所述窗体模块的两端和所述凸柱模板或所述凹柱模板包围形成立柱槽；

c.向所述立柱槽和所述墙板模块内浇注混凝土，使得所述混凝土填充所述立柱槽和所述墙板模块；

d.提供一楼板单元，将所述楼板单元安装至所述墙模板预制单元和所述窗体模块的顶部；

e.于所述墙模板内加装钢筋；

f.施工现场从所述楼板单元的上方浇注混凝土，使得所述混凝土填充所述楼板单元，形成一第一建筑单元。

本发明的墙模板预制单元、建筑结构及其施工方法，采用凸柱模板与凹柱模板实现互补匹配，可以实现墙模板预制单元的模块化定制，在简化墙模板预制单元结构的同时可以满足更高的强度和抗拉要求。墙板同时是模板，省略了墙体表面传统工序的批荡、涂防水层、贴外墙砖等传统工序，在简化建筑施工工序的同时还省略了预制建筑关键的预制模块装配连接环节，同时由于本发明各模块装配后浇灌混凝土使立柱墙体一体化形成，大大提高建筑结构的抗拉、抗压和抗震性能，提高建筑结构整体强度。

附图说明

图1为本发明第一实施例的墙模板预制单元的部分立体分解图。

图2为本发明第一实施例的墙模板预制单元的另一视角的部分立体分解图。

图3为本发明第一实施例的墙板模块的部分结构示意图。

图4为本发明第一实施例的墙板模块的墙板的立体结构图。

图5为本发明第一实施例的墙板模块的剖视图。

图6为本发明第二实施例的墙模板预制单元的部分立体分解图。

图7为本发明第二实施例的墙板模块的墙板的立体结构图。

图8为本发明第二实施例的墙板模块的墙板的侧视图。

图9为本发明第二实施例的墙板模块的墙板和限位件的立体结构图。

图10为本发明第二实施例的墙板模块的剖视图。

图11为图10中A的放大图。

图12为本发明第三实施例的墙板模块的墙板和限位件的立体结构图。

图13为本发明第四实施例的墙模板预制单元的部分立体分解图。

图14为本发明第四实施例的墙板模块的墙板的立体结构图。

图15为本发明第四实施例的墙板模块的墙板的侧视图。

图16为本发明第四实施例的墙板模块的剖视图。

图17为本发明第五实施例的墙板模块的立体结构图。

图18为本发明第五实施例的墙板模块的墙面的立体结构图。

图19为本发明第五实施例的墙板模块的第一安装件的立体结构图。

图20为本发明建筑结构的分解立体示意图。

图21为本发明建筑结构的建筑单元的组合图。

图22为本发明建筑结构的楼板单元的立体图。

图23为本发明建筑结构的楼板单元的钢管连接板和连接模板的立体图。

图24为本发明建筑结构的施工方法的其中一个步骤。

附图标记

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

【墙模板预制单元实施例1】

请参照图1至图5，提供了本发明第一实施例的一种墙模板预制单元，图1及图2为本发明第一实施例的墙模板预制单元不同视角的部分立体分解图，本发明第一实施例的墙模板预制单元包括凸柱模板10、墙板模块20、凹柱模板30、梁模块40以及底板模块50。其中，所述梁模块40组装至所述墙板模块20的顶部，所述底板模块50组装至所述墙板模块20的底部。

如图1至图2所示，所述凸柱模板10组装于所述墙板模块20的其中一端；所述凹柱模板30组装于所述墙板模块20的另一端，其中一所述墙模板预制单元的所述凹柱模板30与相邻的另一所述墙模板预制单元的所述凸柱模板10彼此互补匹配，本实施例中，所述凹柱模板30具有容纳所述凸柱模板10的容纳区域，所述凸柱模板10与所述凹柱模板30匹配后形成可以浇注混凝土的立柱槽。

如图1至图3所示，所述墙板模块20包括相对设置的两面墙面21，每一所述墙面21包括多个相互固定的墙板210，所述墙板模块10进一步包括一固定至所述墙面21的限位件230，本实施例中，所述限位件230固定至所述墙板210。

请同时参照图5，所述墙板模块20进一步包括多个钢管220，所述钢管220设置于两面所述墙面21之间，本实施例1中，所述钢管220固定至所述墙板210，所述梁模块40用以限制所述钢管220向上运动，所述底板模块50用以限制所述钢管220向下运动，本实施例中，所述钢管220分别焊接至所述梁模块40和所述底板模块50，当然在其他实施例中，也可以采用其他固定方式。设置在两面所述墙面21之间的多个钢管220可以在浇注混凝土时防止所述墙板模块20被撑开。同时，所述钢管220于整个所述墙模板预制单元中起到轻钢结构的作用，也让混凝土墙体起到抗拉作用，对采用该墙模板预制单元的建筑结构的荷载起到核心作用。

请同时参照图1和图2，所述墙板210通过一固定件240固定至所述凸柱模板10和所述凹柱模板30，在本实施例中，所述固定件240为一角钢，当然在其他实施例中，也可以采用其他紧固件。如图4所示，所述墙板210包括平板状的主体部211、分别与所述主体部211垂直的第一延伸部212和第二延伸部213，进一步包括与所述第二延伸部213垂直的第三延伸部214，本实施例中，所述墙板210大致为C型，所述墙板210由铝板弯折形成，当然在其他实施例中，也可以采用塑料板或木塑板等，所述墙板210也可以采用挤压工艺成型。

请参照图4和图5，其中一所述墙板210的所述第二延伸部213叠接于相邻的所述墙板210的第一延伸部212，所述第一延伸部212和所述第二延伸部213分别对应设有多个第一固定孔2120和第二固定孔2130，所述钢管220分别穿过所述第一固定孔2120和所述第二固定孔2130，所述限位件230搭接于所述第一延伸部212上并限位于两排所述钢管220之间。如图5所示，在本实施例中，所述限位件240通过螺丝（未标示）固定于相对设置的所述墙板210的所述第二延伸部213上。

请参照图1和图2，所述凸柱模板10包括相对设置的两个第一侧板11和一第一连接板12，所述第一连接板12用以连接一对所述第一侧板11的一端，两个第一侧板11之间进一步设有至少一加强板13，用以连接两个所述第一侧板12的另一端。在本实施例中，所述加强板13分别均匀设置于所述第一侧板12的顶部、底部和中部。所述第一侧板12设有多个第一开孔15，所述第一开孔15与所述墙板模块20连通，所述第一开孔15沿所述第一侧板12的方向均匀分布并排列成一排。

请参照图1和图2，所述凹柱模板30包括相对设置的两个第二侧板31和一第二连接板32，所述第二连接板32用以连接两个所述第二侧板31的一端，两个所述第二侧板31、所述第二连接板32包围形成所述容纳区域，所述第二侧板31设有多个第二开孔35，所述第二开孔35与所述墙板模块20连通，所述第二开孔35沿所述第二侧板31的方向均匀分布并排列成一排。现场浇注混凝土时，所述混凝土由所述墙板模块20分别通过所述第一开孔15和所述第二开孔35进入所述立柱槽，所述墙板模块20和所述立柱槽实现一体化形成剪力墙，使建筑结构可以满足更高的强度要求

【墙模板预制单元实施例2】

请参照图6至图11，提供了本发明第二实施例的墙模板预制单元，如图6所示，为本发明第二实施例的墙模板预制单元的部分立体分解图，该墙模板预制单元包括凸柱模板10、墙板模块20、凹柱模板30以及梁模块40。其中，所述梁模块40组装至所述墙板模块20的顶部。

本发明第二实施例与第一实施例的区别主要在于所述墙板模块20的所述墙板210的结构。如图7所示，为本发明第二实施例墙模板的墙板的立体结构图。请同时参照图8，所述墙板210包括平板状的主体部211、分别自所述主体部211延伸形成相互平行的第一夹持部215、第二夹持部216、第三夹持部217以及第四夹持部218，且所述第一夹持部215和所述第二夹持部216之间形成第一夹持空间（未标示），所述第三夹持部217和所述第四夹持部218之间形成第二夹持空间（未标示）。如图7至图9所示，自所述第一夹持部215垂直向上延伸形成第一配合部2111，所述主体部211延伸形成第二配合部2112，自所述第四夹持部218垂直向下延伸形成第三配合部2113，其中一墙板210的所述第一配合部2111对接进入相邻的另一所述墙板210的第一配合空间2110，所述第一配合空间2110由所述第二配合部2112和所述第三配合部2113形成。

如图7和图9所示，所述第一夹持部215、所述第二夹持部216、所述第三夹持部217、所述第四夹持部218分别对应设有多个第一通孔2150、第二通孔2160、第三通孔2170、第四通孔2180，进一步包括一紧固件（未标示）穿过所述第一通孔2150、所述第二通孔2160实现固定，另一紧固件（未标示）穿过所述第三通孔2170、所述第四通孔2180实现固定，其中一个所述限位件230放置于第一夹持部215和所述第二夹持部216之间，另一所述限位件230放置于所述第三夹持部217和所述第四夹持部218之间。

如图10和图11所示，为本发明第二实施例的墙板模块的剖视图及其放大图，与上述实施例1的主要区别还在于本实施例2的墙模板预制单元的所述钢管220固定至所述限位件230，所述钢管220分别穿过所述限位件230的钢管固定孔2300。

【墙模板预制单元实施例3】

请参照图12，提供了本发明第三实施例的另一种墙板模块的墙板与限位件的配合图，其中所述墙板210的结构与上述实施例2基本相同，所述钢管220分别穿过所述限位件230的钢管固定孔2300，本实施例3与上述实施例2的主要区别在于所述限位件230的结构，其他相同的结构不再赘述。

【墙模板预制单元实施例4】

请参照图13至图16，提供了本发明第四实施例的墙模板预制单元，本实施例4与上述实施例的主要区别也在于所述墙板模块20的所述墙板210的结构，其他相同的结构不再赘述。

如图14至图16所示，本实施例中，所述墙板210竖直设置，所述限位件230固定至所述墙板210，所述墙板210包括平板状的主体部211，自所述主体部211分别向两侧延伸形成互相卡扣的第一配合部2111和第二配合空间2110，所述第一配合部2111具有凸起部2114，所述第一配合空间2110由第二配合部2112和第三配合部2113定义，所述第二配合部2112具有卡扣部2115，所述主体部211上进一步设有多个突刺219，浇注混凝土可以所述墙板210可以与混凝土更牢固地配合。

如图15和图16所示，所述主体部211进一步延伸形成至少两个定位勾2116，两个所述定位勾2116形成定位槽2117用以收容所述限位件230的突出部2301。

【墙模板预制单元实施例5】

请参照图17至图19，提供了本发明第五实施例的墙模板预制单元，本实施例5与上述实施例的主要区别在于所述墙板模块的墙面的结构不同。

请参照图17至图19，所述墙板模块20包括多个墙板210、第一安装件231和第二安装件231，所述第一安装件231垂直于第二安装件232，所述第一安装件231包括相对设置的两个第一安装槽2311，相邻的所述墙板210分别安装至相对的所述第一安装槽2311内，所述第一安装件231进一步包括第三安装槽2313，所述限位件固定至所述第三安装槽2313内；所述第二安装件232包括相对设置的两个第二安装槽（未标示），相邻的所述墙板210分别安装至相对的所述第二安装槽（未标示）内。

本发明第五实施例的所述墙板210通过所述第一安装件231和所述第二安装件232共同组合为一平整的墙面21，在本实施例中，所述墙板210可以由玻璃或陶瓷砖或不锈钢板等各种板材组成，既可以作为墙面板同时又作为模板来装饰，因此，墙板210的材料选择就范围非常大，同时又不需要开模具特制，只需采取合适的材料进行切割再拼装起来即可。

【建筑结构】

本发明进一步提供了具有上述墙模板预制单元的一种建筑结构，该建筑结构包括至少两个上述墙模板预制单元。请参照图20和图21，所述建筑结构包括墙模板预制单元1、落地窗墙体模块2、推拉窗墙体模块3、梁单元4以及楼板单元5。所述楼板单元5和所述梁单元4分别组装至相对的两个所述墙模板预制单元1的顶部。所述落地窗墙体模块2的两端分别对接至所述凸柱模板10，并形成可以浇注混凝土的立柱槽，所述推拉窗墙体模块3的两端分别对接至所述凹柱模板30，并形成可以浇注混凝土的立柱槽。

如图22所示，为本发明建筑结构的楼板单元5的立体图，所述楼板单元5包括多个钢管连接板51和多个钢管220，每两个所述钢管连接板51固定至一连接模板52，相邻的所述连接模板52彼此凹凸匹配，所述钢管220穿过所述钢管连接板51的开孔并垂直于所述钢管220连接板依次排列。本发明的所述楼板单元5

请同时参照图23，所述连接模板52包括平板状的本体部520，分别自所述本体部520延伸形成相互平行的第一限位部525、第二限位部526、第三限位部527以及第四限位部528，所述第一限位部525和所述第二限位部526之间形成第一限位空间（未标示），所述第三限位部527和所述第四限位部528之间形成第二限位空间（未标示），每两个所述钢管连接板51分别限位于所述第一限位空间（未标示）和所述第二限位空间（未标示）内。如图23所示，自所述第一限位部525垂直延伸形成第一配合部521，所述本体部520延伸形成第二配合部522，自所述第四限位部528垂直延伸形成第三配合部523，其中一所述钢管连接板51的所述第一配合部521对接进入相邻的另一所述钢管连接板51的第一配合空间（未标示），所述第一配合空间（未标示）由所述第二配合部522和所述第三配合部523形成。

本发明建筑结构的所述楼板单元5采用所述连接模板52将所述钢管连接板51连接起来，所述连接模板52既可以起到模板的作用，也可以直接作为天花板使用；此外，所述楼板单元5采用所述钢管连接板51将多个所述钢管220连接固定起来浇注混凝土时，混凝土并不填充所述钢管220，因此，所述楼板单元5可以在满足强度和抗拉要求的同时可以减轻自身重量满足轻型化的趋势。

【施工方法】

本发明进一步提供了上述建筑结构的施工方法，请同时参照图24，该施工方法包括以下步骤：

a.提供至少两个墙模板预制单元1和一窗体模块，将所述窗体模块的两端分别匹配对接至所述墙模板20的凸柱模板10或所述凹柱模板30，在本实施例中，所述窗体模块为推拉窗墙体模块2或落地窗墙体模块3；

b.所述墙模板预制单元1和所述窗体模块包围形成一立体空间，所述窗体模块的两端和所述凸柱模板10或所述凹柱模板30包围形成立柱槽（未标示）；

c.向所述立柱槽和所述墙板模块20内浇注混凝土，使得所述混凝土填充所述立柱槽（未标示）和所述墙板模块20，实现所述墙模板预制单元的硬化；本步骤中，当现场浇注混凝土时，所述混凝土由所述墙板模块20分别通过所述第一开孔15和所述第二开孔35进入所述立柱槽，所述墙板模块20和所述立柱槽实现一体化形成剪力墙，使建筑结构可以满足更高的强度要求。

d.提供一楼板单元5，将所述楼板单元5安装至所述墙模板预制单元1和所述窗体模块的顶部；

e.进一步提供梁单元4，将所述梁单元4安装至所述墙模板预制单元1和所述窗体模块的顶部；

f.于所述墙模板预制单元1内加装钢筋（未标示）；

g.施工现场从所述楼板单元5的上方浇注混凝土，使得所述混凝土填充所述楼板单元5，形成一第一建筑单元100。

h.在所述第一建筑单元100的基础上，重复步骤a、b、c、d、f形成一第二建筑单元200，从而组成本发明的建筑结构300。

本发明的施工方法步骤简单，各主要结构单元均实现了模块化，墙板模块同时是模板，施工过程中无需搭建支撑架等繁琐的现场安装辅助，省略了墙体表面传统工艺的批荡、涂防水层、贴外墙砖等传统工序，在简化建筑施工工序的同时还省略了预制建筑关键的预制模块装配连接环节，可以大大减少现场的施工量和缩短施工周期；同时由于本发明各模块装配后浇灌混凝土，使立柱墙体一体化形成，大大提高建筑结构的抗拉、抗压和抗震性能，提高建筑结构的整体强度。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。