1.本发明涉及建筑工程技术，特别涉及一种适用于砌墙机器人作业的墙体与框架柱、框架梁的连接方法。
背景技术：2.根据《建筑抗震设计规范》(gb5011-2010)的抗震要求，设计实践通常的做法是在框架结构的框架柱、框架梁预留钢筋或在框架柱、框架梁上植筋，与二次结构(墙体、填充墙)相连接。
3.为了降低建筑成本，以及解决日益艰难的建筑行业人工短缺问题，使用建筑机器人替代人工，已经成为必然。
4.砌墙机器人的终结技术目的之一，是机器人不需要人工配合，独立完成砌墙作业。如果采用在框架结构的框架柱预留钢筋的传统技术路线，机器人需要首先找到浇注混凝土时预埋的钢筋，清除预埋钢筋处的混凝土，将预埋钢筋掰到与砖缝平行的位置，然后在砌墙时将预埋钢筋埋入上下两层墙体砖的砖缝中。如果采用在框架梁(刚结构框架柱)上植筋的传统技术，机器人需要先在框架柱上焊接钢筋，然后砌墙时，再将钢筋埋入上下两层墙体砖的砖缝中。因此，在没有人工配合的情况下，不但机器人的制造和机器人作业的工艺复杂，而且必然增加砌墙机器人的制造成本和建筑施工成本。
5.同时，框架梁与最后一层墙体砖(填充墙顶层墙体砖)的连接方法和砌筑技术，一直是世界性的砌墙机器人技术难点，至今没有突破。使用机器人砌墙，选择现有的技术方案，施工单位不得不采用人工完成砌筑与框架梁连接的最后一层墙体砖。由于人工必须架设脚手架才能砌筑顶层墙体砖，所以砌墙机器人的实用性大大降低，难以被施工单位接受。
6.因此，有必要研发一种当机器人砌墙时，不需要人工配合独立完成框架柱、框架梁与填充墙连接的工程技术。
[0007]“一种使用专用墙体砖的自动砌墙机”(专利号zl202021663591.8)的专利技术，对机器人砌墙技术，实现了重大突破。
[0008]
为了满足《建筑抗震设计规范》的要求，本发明所涉及的墙体，其设计长度小于5米。
技术实现要素：[0009]
本发明要解决的技术问题是：墙体连接框架柱、框架梁时，不采用在框架柱、框架梁上预留钢筋，或在框架柱、框架梁上植筋的传统技术方案；机器人砌墙时，能在没有人工配合的前提下，独立完成填充墙与框架柱、框架梁(含混凝土或钢结构框架柱、框架梁)的连接作业，且满足《建筑抗震设计规范》等相关标准的要求。
[0010]
为解决上述问题，本发明的技术方案是：
[0011]
1.在框架柱(含混凝土、钢结构等框架柱)与墙体相连接的侧面，设置预留凹槽。
[0012]
2.在框架梁(含混凝土、钢结构等框架梁)上，设置预留矩形预留孔；在框架梁的底
部，设置预留凹槽。
[0013]
机器人砌墙，选用“一种使用专用墙体砖的自动砌墙机”(专利号zl202021663591.8)的墙体砖。该墙体砖的特点是，上、下层墙体砖采用契合结构，左、右墙体砖采用契合结构。
[0014]
进一步的是，墙体与框架柱连接的墙体砖，使用上述墙体砖。
[0015]
预留凹槽的宽度，略大于墙体砖的宽度(宽度满足灌浆时不漏浆的要求)。预留凹槽的深度，根据建筑结构要求设计。
[0016]
砌墙时，机器人的机械爪抓取墙体砖，将其一端插入预留凹槽内，完成砌墙作业。
[0017]
进一步的是，墙体顶层与框架梁连接的墙体砖，为一种特殊墙体砖，其外形结构与上述墙体砖相同。其不同之处在于，特殊墙体砖侧面(墙体砖的长边面)设置有一个或多个机械爪抓取孔。抓取孔为圆形、矩形、三角形或多边形、或异形等。预留抓取孔的外形尺寸，满足机械爪的作业要求。
[0018]
矩形预留孔的长度，大于特殊墙体砖的长度；矩形预留孔的高度，大于特殊墙体砖高度与框架梁预留凹槽高度之和。矩形预留孔为非穿透式结构(即矩形预留孔设置在面向机器人作业时的框架梁最底部；保留矩形预留孔背面的混凝土或钢结构)。设计矩形预留孔时，需根据墙体砖的错缝要求，将矩形预留孔设置最后一块墙体砖的位置。
[0019]
矩形预留孔与预留凹槽相通。
[0020]
矩形预留凹槽的宽度，略大于墙体砖的宽度(宽度以灌浆时不漏浆的要求)。预留凹槽的高度，根据建筑结构要求设计。
[0021]
机器人砌墙时，砌墙机器人将机械爪插入特殊墙体砖的抓取孔，从侧面抓取特殊墙体砖。机械爪首先将特殊墙体砖插入框架梁的矩形预留孔内，然后在预留凹槽内向左或向右移动特殊墙体砖，将特殊墙体砖放置在框架梁底部预留凹槽内的设计位置。
[0022]
砌墙机器人抓取特殊墙体砖，使用与抓取普通墙体砖不同的机械爪。
[0023]
粘结墙体顶层墙体砖与框架梁的灌浆料，为特制的灌浆料。砌墙机器人的灌浆嘴，设计为特制的灌浆嘴(如带有可伸缩灌浆管的灌浆嘴)。根据灌浆料的不同配合比，砌墙机器人可能需要使用不同的灌浆嘴。
[0024]
砌墙机器人未填注满灌浆料的矩形预留孔和机械爪抓取孔，在墙体抹灰时填补。
[0025]
更进一步的是，在框架柱、框架梁预留凹槽和矩形预留孔处，建筑结构设计时，增设加强钢筋，以满足框架柱、框架梁的整体强度要求。
[0026]
更进一步的是，墙体顶层与框架梁连接的最后一层，使用与墙体其它部分相同的墙体砖，也不设置抓取孔。砌墙机器人还可以使用吸附式机械爪，从长边面抓取墙体砖，完成砌墙作业。
[0027]
本发明归纳起来，具有以下有益效果：
[0028]
1.本发明技术方案可行。
[0029]
2.在没有人工配合的情况下，砌墙机器人能够独立、自动完成墙体砌筑。
[0030]
3.本发明能够极大地提高砌墙机器人的实用性，达到降低建筑成本、解决建筑行业人工短缺矛盾的目的，社会效益和经济效益明显。
[0031]
4.本发明无环保危害。
具体实施方式
[0032]
实施例1
[0033]
墙体与框架柱的连接实施方式(以混凝土框架柱为例)
[0034]
绑扎框架柱钢筋时，按土建设计，在预留凹槽处安装加强钢筋。在框架柱与墙体相连接侧面上，按土建设计加装预留凹槽模板。
[0035]
浇注混凝土后，混凝土养护期满，拆除预留凹槽模板。
[0036]
砌墙机器人作业时，其机械爪抓取墙体砖，将其一端插入预留凹槽内，完成连接墙体与框架柱的砌墙作业。
[0037]
实施例2
[0038]
墙体与框架梁的连接实施方式(以混凝土框架梁为例)
[0039]
绑扎框架梁钢筋时，按土建设计，在矩形预留孔处安装加强钢筋。在矩形预留孔处，按土建设计安装矩形预留孔模板。
[0040]
绑扎框架梁钢筋时，按土建设计，在梁底部预留凹槽处安装加强钢筋。在梁底部与墙体相连接处，按土建设计加装预留凹槽模板。
[0041]
浇注混凝土后，混凝土养护期满，拆除矩形预留孔和预留凹槽模板。
[0042]
砌墙机器人作业时，从下往上按设计要求逐层砌墙并灌浆，到达与框架梁相连接的最后一层。
[0043]
砌墙机器人更换机械爪；砌墙机器人更换灌浆嘴，灌浆嘴连接特制灌浆料。
[0044]
砌墙机器人将机械爪插入特殊墙体砖的抓取孔，从侧面抓取特殊墙体砖。机械爪首先将特殊墙体砖插入框架梁的矩形预留孔内，然后在预留凹槽内向左或向右移动特殊墙体砖，将特殊墙体砖放置在框架梁底部预留凹槽内的设计位置。
[0045]
机器人砌筑特殊墙体砖的顺序为：先砌两端，留出矩形预留孔处最后一块墙体砖的位置。机械爪抓取最后一块特殊墙体砖，从矩形预留孔上方，往下插入相邻的两块特殊墙体砖之间，最终完成墙体砌筑。
[0046]
完成墙体砌筑后，机器人将灌浆嘴伸入特殊墙体砖与框架梁留凹槽之间的空隙内，完成灌浆作业。
[0047]
砌墙机器人未填注满灌浆料的矩形预留孔和机械爪抓取孔，在墙体抹灰时填补。
[0048]
以上描述了本发明的基本原理和主要的特征，说明书的描述只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
技术特征：1.一种适用于砌墙机器人的墙体与框架柱和框架梁之连接方法，其特征在于，在框架柱与墙体的连接面设置预留凹槽；在框架梁的底部设置预留凹槽，在框架梁设置矩形预留孔洞，框架梁矩形预留孔洞与框架梁预留凹槽相通；框架柱预留凹槽的宽度，大于墙体砖的宽度；框架柱预留凹槽的深度，根据建筑结构要求设计；墙体顶层与框架梁连接的最后一层墙体砖，为一种特殊墙体砖，粘结特殊墙体砖使用特制灌浆料；特殊墙体砖的长边面设置有一个或多个机械爪抓取孔，抓取孔为圆形、矩形、多边形或异形；预留抓取孔的外形尺寸，满足机械爪的作业要求；框架梁矩形预留孔洞的长度，大于特殊墙体砖的长度；矩形预留孔洞的高度，大于特殊墙体砖高度与框架梁预留凹槽高度之和；矩形预留孔洞设置在面向机器人的框架梁最底部，保留矩形预留孔洞背面的框架梁结构；设计矩形预留孔洞时，根据墙体砖的错缝要求，将矩形预留孔洞设置最后一块墙体砖的位置；预留凹槽的宽度，大于墙体砖的宽度；预留凹槽的高度，根据建筑结构要求设计；绑扎框架柱钢筋时，按土建设计，在预留凹槽处安装加强钢筋；在框架柱与墙体的连接面，按土建设计加装预留凹槽模板；浇注混凝土后，混凝土养护期满，拆除预留凹槽模板；绑扎框架梁钢筋时，按土建设计，在矩形预留孔洞处安装加强钢筋，在梁底部预留凹槽处安装加强钢筋；在矩形预留孔洞和预留凹槽处，按土建设计安装矩形预留孔洞模板和预留凹槽模板；浇注混凝土后，混凝土养护期满，拆除矩形预留孔洞和预留凹槽模板；机器人砌筑连接墙体与框架柱之墙体砖的施工方法是：机械爪抓取墙体砖，将墙体砖一端插入预留凹槽内，完成连接墙体与框架柱的砌墙作业；机器人砌筑连接墙体与框架梁之墙体砖的施工方法是：机器人砌墙作业时，从下往上按设计要求逐层砌墙并灌浆，完成除与框架梁相连接的最后一层墙体的砌墙作业；砌墙机器人更换机械爪，机器人将普通灌浆嘴更换为特制灌浆嘴，特制灌浆嘴连接特制灌浆料供浆系统；机器人将机械爪插入特殊墙体砖的抓取孔，从侧面抓取特殊墙体砖；机械爪首先将特殊墙体砖插入框架梁的矩形预留孔洞，然后在预留凹槽内向左或向右移动特殊墙体砖，将特殊墙体砖放置在框架梁底部预留凹槽内的设计位置；机器人砌筑特殊墙体砖的顺序为：先砌最后一层墙体砖的两端，留出矩形预留孔洞处最后一块墙体砖的位置；机械爪抓取最后一块特殊墙体砖，从矩形预留孔洞最高处，往下插入相邻的两块特殊墙体砖之间，最终完成墙体砌筑；粘结特殊墙体砖使用特制灌浆料；向墙体顶部最后一层特殊墙体砖灌浆时，机器人将灌浆嘴伸入特殊墙体砖与框架梁留凹槽之间的空隙内，完成灌浆作业；砌墙机器人未填注满灌浆料的矩形预留孔洞和机械爪抓取孔，在墙体抹灰时填补。2.如权利要求1所述的一种适用于砌墙机器人的墙体与框架柱和框架梁之连接方法，其特征在于，砌墙机器人使用吸附式机械爪，从特殊墙体砖长边面抓取特殊墙体砖，完成与框架梁相连接的最后一层墙体之砌墙作业。3.如权利要求1所述的一种适用于砌墙机器人的墙体与框架柱和框架梁之连接方法，其特征在于，框架柱、框架梁包含混凝土或钢结构框架柱、框架梁。
技术总结本发明涉及建筑工程技术，特别涉及一种适用于砌墙机器人之墙体与框架柱、框架梁的连接方法。本发明不采用在框架柱、框架梁上预留钢筋，或在框架柱、框架梁上植筋的传统技术方案；代之以在框架柱、框架梁与墙体相连接处，设置预留凹槽和矩形预留孔洞的建筑工艺。机器人将墙体砖砌入预留凹槽内，达到满足《建筑抗震设计规范》抗震要求的目的。本发明最大的突破在于，机器人砌墙时，能在没有人工配合的情况下，独立完成墙体与框架柱、框架梁的连接施工，特别是顶层墙体砖与框架梁的连接施工。本发明能够极大地提高砌墙机器人的实用性，降低了建筑成本，免除了人工参与砌墙施工的必要性，社会效益和经济效益明显。效益和经济效益明显。
技术研发人员：邓生毛
受保护的技术使用者：函鼎科技（成都）有限公司
技术研发日：2022.05.05
技术公布日：2022/7/4
