CN112709335A - 建筑模块及其连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种建筑模块及其连接结构。各建筑模块为管件相接形成的框架结构，包括沿竖向的多根竖管以及连接竖管的横管。连接结构包括连接锥和螺栓组件。连接锥用于对接上层建筑模块和下层建筑模块的竖管，包括依次相连的锥头部、锥尾部和第一螺栓件。螺栓组件设置于竖管上，包括顶板和长杆件；顶板上凹设有供第一螺栓件的螺杆穿设的顶部螺纹孔，长杆件的下端具有第二螺栓件，第二螺栓件能够对应插入锥头螺纹孔并形成螺纹连接。其中，连接锥的锥形设计能够起到导向定位的作用，使得上述各建筑模块可以快速定位到指定的位置，减小了定位误差和装配误差，使得上、下层建筑模块之间不易错位。

Description

建筑模块及其连接结构

技术领域

本发明涉及箱式模块建筑结构技术领域，特别涉及一种建筑模块及其连接结构。

背景技术

箱式模块建筑是预装程度最高的装配式模块建筑，不仅箱内可以实现室内装修完成，箱外也可以完成建筑幕墙的完全预装，并且还可以与项目现场的核心筒或其它传统建筑进行连接，具有预制程度高，项目现场工作量少，项目工期短和可循环利用等特点。

目前，建筑模块之间的连接操作以螺栓连接副连接和焊接两种为主要方式。基于项目现场进行焊接存在焊接质量不稳定、工作量大和效率低等缺点，箱式模块建筑一般不考虑采用焊接进行建筑模块之间连接操作。因此，螺栓连接副连接是箱式模块建筑最快速和最简单的连接方式。考虑到建筑模块的顶面不会有预装的东西阻挡，而且在建筑模块的安装过程中可允许上人且不需要搭建脚手架，所以，建筑模块的顶面是连接上下层建筑模块螺栓连接副的最合适的操作空间。

目前虽然可实现从建筑模块的顶面完成上下层建筑模块的螺栓连接副的连接操作，但是其中存在着采用非标准件以及上下层堆箱偏差导致螺栓连接失效等缺点。

具体为，上述螺栓连接副中的部件繁多，为了保证螺栓连接的便利性，会采用内外螺纹螺栓等。内外螺纹螺栓的内外表面同时具有螺纹，属于非标准的螺栓紧固件，需要定制而成，因此不适用于有标准和规范要求的场合。并且，在上下层建筑模块的堆箱安装过程中，需在下层建筑模块的顶面上开设有待螺栓连接的开孔，该开孔处的上端面与该顶面齐平；当上层建筑模块向下放置时，上层建筑模块的螺栓紧固件难以准确地插入开孔内，如此，上、下层建筑模块之间容易发生错位，最终导致上述螺栓组件无法顺利连接而使连接失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建筑模块的连接结构，能够同时满足相邻建筑模块的快速堆叠以及提高堆叠过程中的定位、装配精度的需求。

本发明的目的在于还提供一种建筑模块，其具有上述连接结构以及其特点。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种建筑模块的连接结构，其应用于上下相邻两层建筑模块之间的连接固定，各所述建筑模块为管件相接形成的框架结构，包括沿竖向的多根竖管以及连接所述竖管的横管；所述连接结构包括：连接锥，其用于对接上层建筑模块和下层建筑模块的竖管，所述连接锥包括依次相连的锥头部、锥尾部和第一螺栓件，所述锥头部呈圆锥形，且横截面面积在靠近所述锥尾部的方向上呈递增状，所述锥头部贯通设有锥头螺纹孔，所述锥尾部具有内腔，所述第一螺栓件的螺栓头收容于所述内腔，而所述第一螺栓件的螺杆伸出所述内腔；螺栓组件，其设置于所述竖管上，其包括突出设于所述竖管上端的顶板和内置于所述竖管中的长杆件，所述顶板上凹设有供所述第一螺栓件的螺杆穿设的顶部螺纹孔，所述顶板的上端面与所述锥尾部的底部抵接，所述长杆件沿竖直延伸且固定设置，所述长杆件的下端具有第二螺栓件，所述第二螺栓件与所述竖管的下端之间具有间隙并形成对接腔，所述对接腔用以收容所述锥头部和所述锥尾部，以使得所述第二螺栓件对应插入所述锥头螺纹孔并形成螺纹连接。

根据本发明的一个实施例，所述锥尾部呈圆柱形，且从上至下依次贯通设有柱孔和锥尾螺纹孔；所述柱孔的直径大于所述锥尾螺纹孔的直径，所述第一螺栓件的螺栓头收容于所述柱孔内，所述第一螺栓件的螺杆的上端嵌设于所述锥尾螺纹孔中，且所述螺杆的下端向下伸出所述锥尾螺纹孔。

根据本发明的一个实施例，所述连接锥还包括：限位件，其内置于所述柱孔中，所述限位件呈薄壁筒状，所述限位件的外周缘与所述柱孔的内周壁贴合固定，所述限位件的筒底面与所述第一螺栓件的螺栓头抵紧，所述限位件在上端开口处周向环设有多个卡槽；紧固螺母，其嵌设于所述限位件中，所述紧固螺母呈多棱柱形，所述紧固螺母的每一棱边对应卡设于各所述卡槽中，所述紧固螺母的通孔与所述锥头螺纹孔相通，以供所述第二螺栓件穿设。

根据本发明的一个实施例，所述锥头部在所述锥头螺纹孔的上端开口处还设有导向倒角，所述导向倒角呈圆锥形，且所述导向倒角的内径尺寸在远离所述锥头螺纹孔的方向上呈递增状。

根据本发明的一个实施例，所述长杆件还包括套设于所述第二螺栓件上端的凸环；所述螺栓组件还包括固定环，所述固定环设于所述竖管的内部且靠近下端，所述固定环的外周缘固定于竖管的内周壁，所述固定环的中部贯通设有供所述第二螺栓件穿设的固定孔，所述固定孔的直径小于所述凸环的直径，以使得所述凸环固定在所述固定环的上端面。

根据本发明的一个实施例，所述凸环贯通开设有呈阶梯状的上柱孔和下柱孔，所述上柱孔的尺寸大于所述下柱孔的尺寸；所述第二螺栓件的上端的螺栓头卡设在所述上柱孔中，所述第二螺栓件的螺杆穿设在所述下柱孔中。

根据本发明的一个实施例，所述长杆件还包括主杆体；所述主杆体包括上端板、下端板以及垂直连接所述上端板和下端板的杆段，所述上端板的上端面凹设有内六角孔，所述下端板与所述凸环贴合固定。

根据本发明的一个实施例，所述螺栓组件还包括固定杆；所述固定杆包括呈圆柱形的杆体以及从所述杆体的下端延伸出的插杆，所述杆体的上端面凹设有所述固定孔，所述杆体的直径与所述顶部螺纹孔的直径一致，且所述杆体的直径大于所述插杆的直径，所述插杆的下端设有倒角；

所述杆体经所述螺纹孔伸入至所述竖管内部，所述杆体的上端通过螺纹配合以卡紧在所述螺纹孔中，且所述固定孔外露于所述顶板的上端面，而所述插杆向下插入所述主杆体的内六角孔，以限制所述主杆体的上下移动。

根据本发明的一个实施例，所述螺栓组件还包括：封板，其内置于所述竖管中，并靠近位于所述顶板的下方，所述封板贯通开设有通孔，所述封板的外周缘与所述竖管的内周固定连接；螺母件，其贯通开设有螺纹孔，所述螺母件固定穿设在所述封板的通孔中，所述螺母件的上端抵接于所述顶板的下端，所述螺母件的螺纹孔与所述顶部螺纹孔对准相通，以供所述第一螺栓件的螺杆插入。

根据本发明的一个实施例，所述螺栓组件还包括底板；所述底板向下突出设于所述竖管的下端面，所述底板上开设有对接孔，所述对接孔与所述对接腔相通，所述底板的尺寸与所述顶板的尺寸一致，且两者的周缘均超出所述竖管的周缘，从而所述上层建筑模块的底板能够对齐堆叠于所述下层建筑模块的顶板上。

根据本发明的一个实施例，还包括垫片；所述垫片的中部贯通设有通孔，所述垫片套设于所述连接锥的锥尾部的外周，所述垫片夹设于所述顶板和所述底板之间，所述垫片的通孔和所述底板的对接孔相通。

根据本发明的一个实施例，所述竖管的上下两端分别开设有工艺孔；所述工艺孔为腰形孔，其长度方向与所述竖管的轴线一致，经所述工艺孔能够观测位于所述竖管内部的连接锥。

根据本发明的一个实施例，还包括模块连接板；所述模块连接板能够将两所述上层建筑模块和两所述下层建筑模块对应连接固定，所述模块连接板沿长度方向上开设有两个间隔分布的连接孔，所述模块连接板水平夹设于上、下层建筑模块的竖管之间，两所述连接孔分别与上下两所述竖管对应设置，所述连接孔与所述顶部螺纹孔相通，以供所述连接锥穿设。

本实施例还提供一种建筑模块，包括上层建筑模块、下层建筑模块和连接结构；所述上层建筑模块和所述下层建筑模块均为管件相接形成的框架结构，包括沿竖向的多根竖管以及连接所述竖管的横管；所述连接结构中的连接锥的第一螺栓件与所述下层建筑模块的顶板螺栓连接，所述连接锥的锥头部与所述上层建筑模块的竖管内的第二螺栓件形成螺栓连接，从而将所述上层建筑模块固定堆叠在所述下层建筑模块的顶面上。

根据本发明的一个实施例，所述建筑模块还包括地基模块，所述连接结构还可以应用于所述地基模块与所述下层建筑模块之间的连接固定；所述地基模块包括：基板；地基连接盒，其内部中空并突出设于所述基板上，所述地基连接盒包括竖立于所述基板上的多个侧壁以及密封设于所述侧壁上方开口处的地基顶板，所述地基顶板上贯通设有螺纹孔，以供所述第一螺栓件穿设；地基封板，其内置于所述地基连接盒中，并靠近位于所述地基顶板的下方，其外周缘与所述侧壁的内周壁固定连接；地基螺母件，其内置于所述地基连接盒中，并穿设在所述地基封板的通孔中，所述地基螺母件的上端抵接于所述地基顶板的下端，所述地基螺母件贯通开设有螺纹孔，该螺纹孔与所述地基顶板的螺纹孔对准相通。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种连接结构至少具有如下优点和积极效果：

该连接结构能够应用于相邻上下两层建筑模块之间的连接固定，操作简便快速，提高了建筑模块的预装工程量和质量。具体地，连接结构包括装设于各建筑模块的竖管上的螺栓组件以及用于对接上下两层建筑模块的连接锥。其中，螺栓组件中的顶板突出设于竖管的上端，从而能够用于快速且准确地与连接锥进行配合；连接锥的锥形设计能够起到导向定位的作用，使得各建筑模块可以快速定位到指定的位置，提高了螺栓连接的效率、精度。具体为，连接锥的第一螺栓件能够向下插入下层建筑模块的顶部螺纹孔中，并且使得锥头部和锥尾部突出于顶板上，便于后续的上层建筑模块可以精确地与锥头部进行连接，减小了定位误差和装配误差，上、下层建筑模块之间不易错位，进一步地，锥头部通过锥头螺纹孔与第二螺栓件螺纹配合，最终实现上层建筑模块和上层建筑模块的快速堆叠固定，上述连接操作简单，连接快速稳固，大幅度地提高了建筑模块的施工效率。另外，不论是螺栓组件还是连接锥，其中各零部件结构简单，且均为标准的螺纹紧固件，无需定制，经济适用性高。

附图说明

图1为本发明实施例中上层建筑模块、下层建筑模块、地基模块分别与连接结构相连接的分离示意图。

图2为本发明实施例中连接结构分别与上层建筑模块和下层建筑模块在第一下视角下的连接示意图。

图3为本发明实施例中连接结构分别与上层建筑模块和下层建筑模块在第二下视角下的连接示意图。

图4为本发明实施例中连接锥的外部结构示意图。

图5为本发明实施例中连接锥的内部结构示意图。

图6为本发明实施例中限位件的结构示意图。

图7为本发明实施例中螺栓组件在第一下视角下的结构示意图。

图8为本发明实施例中螺栓组件在第二下视角下的结构示意图。

图9为本发明实施例中长杆件的结构示意图。

图10为本发明实施例中固定杆的结构示意图。

图11为本发明实施例中地基模块的结构示意图。

图12为本发明实施例中地基模块和下层建筑模块在第一下视角下的连接示意图。

图13为本发明实施例中地基模块和下层建筑模块在第二下视角下的连接示意图。

图14为本发明实施例中水平相邻两各建筑模块的连接示意图。

附图标记说明如下：1、上层建筑模块；2、下层建筑模块；11、竖管；12、横管；110、工艺孔；13、连接柱；14、第一侧板；16、第二侧板；3、连接锥；30、锥头部；301、锥头螺纹孔；302、导向倒角；31、锥尾部；311、柱孔；312、锥尾螺纹孔；32、第一螺栓件；33、限位件；331、卡槽；34、紧固螺母；4、螺栓组件；40、顶板；401、顶部螺纹孔；42、底板；402、对接孔；43、固定环；44、长杆件；440、主杆体；441、上端板；442、下端板；443、内六角孔；45、凸环；46、第二螺栓件；471、封板；472、螺母件；48、固定杆；481、杆体；482、插杆；5、垫片；6、模块连接板；601、连接孔；7、地基模块；71、基板；72、地基连接盒；721、地基顶板；722、侧壁；73、地基封板；74、地基螺母件。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

本实施例提供一种建筑模块及其连接结构，该连接结构能够应用于相邻建筑模块在上下之间和水平之间的连接固定，以及各建筑模块和地基模块之间的连接固定，具有连接快速稳定、定位精准等优点。

请参照图1，建筑模块主要包括从上至下依次排布的上层建筑模块1、下层建筑模块2和地基模块7，而连接结构夹设于上层建筑模块1和下层建筑模块2之间以及下层建筑模块2和地基模块7之间，以起到连接固定作用。

具体地，连接结构主要包括可相互配合的连接锥3、螺栓组件4垫片5和模块连接板6。其中，螺栓组件4对应装配在上层建筑模块1和下层建筑模块2的竖管11上，而连接锥3、垫片5等为独立的部件，使用灵活，操作简单。

接下来，请一并参照图1至6，连接锥3能够用于分别连接上层建筑模块1和下层建筑模块2，以及分别连接下层建筑模块2和地基模块7。如此，连接锥3不仅可以通过孔销配合传递相邻各建筑模块之间的侧向力，而且还可以传递上、下层建筑模块之间的拉力。

连接锥3包括从上至下依次相连的锥头部30、锥尾部31和第一螺栓件32，以及内置的限位件33和紧固螺母34。

锥头部30呈圆锥形，具体表现为锥头部30的外轮廓呈弧形，且锥头部30的下端部呈六棱柱形。锥头部30的横截面面积在向下的方向上呈递增状。锥头部30贯通设有供螺栓组件4连接的锥头螺纹孔301，且锥头螺纹孔301的上端开口处还设有导向倒角302。该导向倒角302亦呈圆锥形，且导向倒角302的内径尺寸在远离锥头螺纹孔301的方向上具有递增的趋势。其目的在于：锥头部30的锥形设计再加上导向倒角302的结构设计能够起到导向定位作用，利于螺栓组件4的快速定位，提高了螺栓连接的效率和精度。

锥尾部31呈圆柱形，锥尾部31的外径尺寸和锥头部30的下端部的外径尺寸一致，锥尾部31具有从上至下依次贯通的柱孔311和锥尾螺纹孔312。其中，柱孔311的直径分别大于锥尾螺纹孔312的直径，且柱孔311用于收容第一螺栓件32的螺栓头、限位件33和紧固螺母34，锥尾螺纹孔312用于与第一螺栓件32螺纹配合。

第一螺栓件32为标准螺栓紧固件，用以与螺栓组件4连接。第一螺栓件32包括一体成型的螺栓头和从螺栓头下端延伸出的螺杆。其中，螺栓头收容并卡设于柱孔311内；螺杆的上端部通过外螺纹固定嵌设于锥尾螺纹孔312中，用以限制螺杆的旋转自由度，而螺杆的下端向下伸出锥尾螺纹孔312。

请具体参照图6，限位件33呈薄壁筒状，限位件33在上端开口处周向环设有多个卡槽331。限位件33内置于柱孔311中，限位件33的外径尺寸与柱孔311的内径尺寸一致，从而限位件33的外周缘与柱孔311的内周壁贴合固定。限位件33的筒底面与第一螺栓件32的螺栓头的上端面贴合抵紧，从而限制第一螺栓件32上下移动的自由度。

紧固螺母34嵌设于限位件33中，紧固螺母34的通孔向上与锥头螺纹孔301相通，以供螺栓组件4的穿设。在本实施例中，紧固螺母34呈标准的六棱柱形，紧固螺母34的每一棱边对应卡设于各卡槽331中，从而限制自身的旋转自由度。

请一并参照图7至10，上层建筑模块1和下层建筑模块2均为管件相接形成的中空框架结构，包括沿竖向的多根竖管11以及连接竖管11的横管12。其中，竖管11的内部中空，用以容纳螺栓组件4的螺栓连接件如长杆件44。进一步说明的是，如图1的上层建筑模块1和下层建筑模块2均呈两个已连接好的呈水平相邻的结构，因此，竖管11、连接锥3、垫片5以及模块连接板6的连接孔601的数量对应设置为两个。

在本实施例中，竖管11的上下两端分别开设有工艺孔110。工艺孔110为腰形孔，其长度方向与竖管11的轴线一致，经工艺孔110能够观测位于竖管11内部的第二螺栓件46和连接锥3。需要说明的是，对于封闭的竖管11，工作人员无法对各部件的连接状态进行检查和检修，增加了连接失效的风险。而在竖管11上设置了供观测的工艺孔110后，便可工人方便检查和维修，以此利于螺栓组件4和连接锥3的顺利连接。另外，竖管11的下端还设有连接柱13，竖管11的该端通过连接柱13与横管12连接。连接柱13的内部中空，以与竖管11相通。

螺栓组件4包括突出设于竖管11上端的顶板40，内置于竖管11中的长杆件44、固定杆48、固定环43、封板471和螺母件472，以及设于连接柱13下端的底板42。

顶板40呈矩形状，其覆盖设于竖管11的上端，其外周缘超出竖管11的外周缘。顶板40的上端面凹设有供连接锥3穿设的顶部螺纹孔401。底板42亦呈矩形状，并覆盖设于连接柱13的下端。底板42上开设有供连接锥3通过的对接孔402。底板42和顶板40两者的尺寸一致，从而使得上层建筑模块1的底板42能够对齐堆叠于下层建筑模块2的顶板40上。

固定环43设于竖管11的内部且靠近底板42。固定环43的外周缘固定于竖管11的内周壁，固定环43的中部贯通设有供长杆件44穿过的固定孔。

请具体参照图9，长杆件44在竖管11的内部呈竖直延伸，且能够通过固定环43固定于竖管11内。

在本实施例中，具体地，长杆件44主要包括主杆体440、第二螺栓件46和套设于第二螺栓件46外周的凸环45。

主杆体440包括上端板441、下端板442以及垂直连接上端板441和下端板442的杆段。上端板441和下端板442均呈圆形，且上端板441的直径和下端板442的直径均大于杆段的直径。上端板441的上端面凹设有内六角孔443，下端板442与凸环45贴合固定。凸环45贯通开设有呈阶梯状的上柱孔311和下柱孔311。上柱孔311的尺寸大于下柱孔311的尺寸。第二螺栓件46的上端的螺栓头卡设在上柱孔311中，第二螺栓件46的螺杆穿设在下柱孔311中。并且，凸环45的外径尺寸大于固定孔的直径。第二螺栓件46能够向下穿过固定孔，而凸环45被固定环43卡住，并位于固定环43的上端面，从而长杆件44整体被固定环43固定，限制了向下的位移。

第二螺栓件46与底板42之间具有间隙并形成对接腔。对接腔与底板42的对接孔402相通，如此，对接腔用以收容向上伸入的锥头部30和锥尾部31，从而使得第二螺栓件46对应插入锥头螺纹孔301并形成螺纹连接。

请具体参照图10，固定杆48设于顶板40和长杆件44之间，用以限制长杆件44向上的位移。如此，固定杆48连同固定环43共同将长杆件44固定设置，从而保证各建筑模块在运输过程中，长杆件44可以稳定的放置在竖管11的内部。另外，在建筑模块的安装过程中，固定杆48需要从竖管11中移出，以为连接锥3腾出空间。

固定杆48包括从上至下的呈圆柱形的杆体481以及从杆体481的下端延伸出的插杆482，插杆482的直径小于杆体481的直径，且插杆482的下端设有倒角。插杆482能够向下对应穿过长杆件44的上端的内六角孔443，并与长杆件44的内螺纹孔进行孔销配合，从而实现与长杆件44的连接固定。而杆体481向上插入顶板40的顶部螺纹孔401中，杆体481的上端面凹设有以供扳手和螺丝刀拧动的固定孔，固定孔外露于顶部螺纹孔401。并且，杆体481通过封板471和螺母件472与顶板40固定，以加强连接效果。

封板471为内六角孔板，其内置于竖管11中，并靠近位于顶板40的下方。封板471的外周缘与竖管11的内周固定连接。螺母件472固定穿设在封板471的通孔中，螺母件472的上端抵接于顶板40的下端。螺母件472贯通开设有螺纹孔，该螺纹孔与顶部螺纹孔401对准相通，以供第一螺栓件32的螺杆插入。

请返回参照图2，在连接锥3与上、下层建筑模块的竖管11对接的过程中，还需配置垫片5和模块连接板6。

模块连接板6能够将两相邻上层建筑模块1和两相邻下层建筑模块2对应连接固定。模块连接板6夹设于顶板40和底板42之间。模块连接板6沿长度方向上开设有两个间隔分布的连接孔601，模块连接板6水平夹设于上、下层建筑模块2的竖管11之间，两连接孔601分别与上下两竖管11对应设置，各连接孔601分别与底板42的对接孔402和顶板40螺纹孔相通，以供连接锥3穿设。而每一垫片5对应与各竖管11适配连接，垫片5夹设于模块连接板6和顶板40之间，用于调节装配间隙，防止松动，增强连接效果。垫片5中部贯通设有通孔，并经通孔而能够套设于连接锥3的锥尾部31的外周。

为了进一步使本领域的技术人员具体了解到本实施例提供的连接结构如何实现上层建筑模块1和下层建筑模块2之间的连接固定，以下将对具体连接过程进行说明。

首先在下层建筑模块2的顶板40的顶面上，将连接锥3的锥尾部31依次穿过穿过模块连接板6的连接孔601和垫片5的通孔，从而限制后续的两相邻的上层建筑模块1和下层建筑模块2之间在水平方向上的相对位置。

进一步地，将连接锥3的尾部的第一螺栓件32伸出的螺杆向下对应插入顶板40的顶部螺纹孔401中，以形成螺栓连接。此时，锥尾部31的底部抵接于顶板40的上端面，即锥尾部31连同锥头部30均突出于顶板40。突出的锥头部30以及锥头部30本身的锥形结构设计，均能够起到导向定位的作用，使得上层建筑模块1可以快速定位到指定的位置，上、下层建筑模块2之间不易错位，提高了定位精度。

然后进行上层建筑模块1在下层建筑模块2的顶面上的堆放，将上层建筑模块1向下移动，并能够使得自身竖管11对准锥头部30。如此，上层建筑模块1的竖管11底部的对接腔向下直至将锥头部30连同锥尾部31完全收容。而同样位于对接腔中的第二螺栓件46向下插入至锥头部30的锥头螺纹孔301，以形成螺栓连接。

当上层建筑模块1堆放好在下层建筑模块2的顶面上后，在上层建筑模块1的顶面上利用六角扳手工具和螺栓组件4的长杆件44的内六角孔443配合，通过转动长杆件44，以扭动长杆件44下端的第二螺栓件46，从而完成第二螺栓件46的螺杆和连接锥3内的紧固螺母34的螺纹连接，并向下将连接锥3压紧在顶板40上，以进一步地保证螺栓连接强度。至此，上层建筑模块1的底板42、连接锥3、垫片5、模块连接板6和下层建筑模块2的顶板40之间产生夹紧力，限制了上、下层建筑模块2之间的上下相对位移，最终实现将上层建筑模块1固定堆叠在下层建筑模块2的顶面上。

请参照图11至图13，地基模块7包括基板71、地基连接盒72、地基封板73和地基螺母件74。

基板71为平整的矩形板状结构。地基连接盒72突出设于基板71上，地基连接盒72亦呈矩形状，且尺寸小于基板71的尺寸。地基连接盒72的内部中空，包括竖立于基板71上的多个侧壁722以及密封设于侧壁722上方开口处的地基顶板721。地基顶板721上贯通设有螺纹孔。地基封板73为内六角孔板，地基封板73内置于地基连接盒72中，并靠近位于地基顶板721的下方，其外周缘与侧壁722的内周壁固定连接。地基螺母件74内置于地基连接盒72中，并穿设在地基封板73的通孔中，地基螺母件74的上端抵接于地基顶板721的下端，地基螺母件74贯通开设有螺纹孔，该螺纹孔与地基顶板721的螺纹孔对准相通，以供连接锥3的第一螺栓件32穿设。

地基模块7与下层建筑模块2的具体连接过程如下：首先在地基模块7的地基顶板721的顶面上，将连接锥3的锥尾部31依次穿过穿过模块连接板6的连接孔601和垫片5的通孔，从而限制两下层建筑模块2之间在水平方向上的相对位置。然后，利用扳手工具与连接锥3的锥头部30的六棱柱配合，通过拧动连接锥3，使得连接锥3的尾部的第一螺栓件32伸出的螺杆向下对应插入地基顶板721的螺纹孔中，以形成螺栓连接，从而完成连接锥3和地基之间的连接。此时，锥尾部31连同锥头部30均突出于地基顶板721。再将下层建筑模块2向下朝地基顶板721移动，使得位于竖管11内的第二螺栓件46对准锥头部30。最后，在下层建筑模块2的顶面上利用六角扳手工具和长杆件44的内六角孔443配合，通过转动长杆件44下端的第二螺栓件46，从而完成第二螺栓件46的螺杆和连接锥3内的紧固螺母34的螺纹连接，并向下将连接锥3压紧在地基顶板721上，至此，下层建筑模块2的底板42、连接锥3、垫片5、模块连接板6和地基顶板721之间产生夹紧力，限制了下层建筑模块2相对于地基模块7的上下位移，最终将下层建筑模块2固定堆叠在地基模块7的顶面上。

如图14所示，除了应用于各建筑模块在竖直方向上的连接固定，连接结构还能够应用于相邻两个上层建筑模块1(下层建筑模块2)在水平之间的连接固定，以及上层建筑模块1(下层建筑模块2)与地基模块7在水平之间的连接固定。

横管12的一端还设有连接柱13，横管12的该端通过连接柱13与竖管11连接。连接柱13的内部中空，以与横管12相通。横梁的一侧面上设有第一侧板14，第一侧板14上开设有供连接锥3的第一螺栓件32穿设的螺纹孔。另一侧的连接柱13的一侧面还设有第二侧板16；横管12内还固定设有长杆件44，长杆件44的第二螺栓件46与第二侧板16之间具有间距。

相邻两个上层建筑模块1(下层建筑模块2)的第一侧板14和第二侧板16呈相对设置。

连接锥3的第一螺栓件32沿横向插入其中一个上层建筑模块1(下层建筑模块2)的第一侧板14的螺纹孔中，以形成螺栓连接。连接锥3的锥头部30连同锥尾部31沿横向经另一上层建筑模块1(下层建筑模块2)的第二侧板16的通孔伸入其横管12内部，并与第二螺栓件46形成螺栓连接，从而实现两个水平相邻上层建筑模块1(下层建筑模块2)之间的连接固定。

综上所述，上述建筑模块的连接结构至少具有如下优点和积极效果：

该连接结构的结构紧凑，操作简单，传力效率高，且可检修。通过该连接结构，可在上层建筑模块1和下层建筑模块2的顶部以及地基模块7的顶部，实现上述相邻各建筑模块在上下之间和水平之间的连接固定，提高了建筑模块的预装工程量和质量。

其中，连接锥3的锥形设计能够起到导向定位的作用，使得各建筑模块可以快速定位到指定的位置，提高了建筑模块螺栓连接的效率和精度。具体为，连接锥3的第一螺栓件32能够向下插入下层建筑模块2的顶部螺纹孔401中，并且使得锥头部30和锥尾部31突出于顶板40上，便于后续的上层建筑模块1可以精确地与锥头部30进行连接，减小了定位误差和装配误差。进一步地，锥头部30向上伸入上层建筑模块1的竖管11内，并通过锥头螺纹孔301与第二螺栓件46螺纹配合，从而将上层建筑模块1固定堆叠在下层建筑模块2的顶板40上。如此，连接锥3不仅可以通过孔销配合传递水平相邻的建筑模块之间的侧向力，而且还可以传递上、下层建筑模块2之间的拉力，连接快速稳固，提高施工效率。另外，竖管11的上下两端分别开设有工艺孔110。经工艺孔110能够观测位于竖管11内部的第二螺栓件46和连接锥3，便于检查和维修，以此利于螺栓组件4和连接锥3的顺利连接。而且，不论是螺栓组件4还是连接锥3，其中的第一螺栓件32和第二螺栓件46均为标准的螺纹紧固件，无需定制，经济适用性高。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (15)

1.一种建筑模块的连接结构，其应用于上下相邻两层建筑模块之间的连接固定，各所述建筑模块为管件相接形成的框架结构，包括沿竖向的多根竖管以及连接所述竖管的横管；其特征在于，所述连接结构包括：

连接锥，其用于对接上层建筑模块和下层建筑模块的竖管，所述连接锥包括依次相连的锥头部、锥尾部和第一螺栓件，所述锥头部呈圆锥形，且横截面面积在靠近所述锥尾部的方向上呈递增状，所述锥头部贯通设有锥头螺纹孔，所述锥尾部具有内腔，所述第一螺栓件的螺栓头收容于所述内腔，而所述第一螺栓件的螺杆伸出所述内腔；

螺栓组件，其设置于所述竖管上，其包括突出设于所述竖管上端的顶板和内置于所述竖管中的长杆件，所述顶板上凹设有供所述第一螺栓件的螺杆穿设的顶部螺纹孔，所述顶板的上端面与所述锥尾部的底部抵接，所述长杆件沿竖直延伸且固定设置，所述长杆件的下端具有第二螺栓件，所述第二螺栓件与所述竖管的下端之间具有间隙并形成对接腔，所述对接腔用以收容所述锥头部和所述锥尾部，以使得所述第二螺栓件对应插入所述锥头螺纹孔并形成螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于：

所述锥尾部呈圆柱形，且从上至下依次贯通设有柱孔和锥尾螺纹孔；

所述柱孔的直径大于所述锥尾螺纹孔的直径，所述第一螺栓件的螺栓头收容于所述柱孔内，所述第一螺栓件的螺杆的上端嵌设于所述锥尾螺纹孔中，且所述螺杆的下端向下伸出所述锥尾螺纹孔。

3.根据权利要求2所述的连接结构，其特征在于：

所述连接锥还包括：

限位件，其内置于所述柱孔中，所述限位件呈薄壁筒状，所述限位件的外周缘与所述柱孔的内周壁贴合固定，所述限位件的筒底面与所述第一螺栓件的螺栓头抵紧，所述限位件在上端开口处周向环设有多个卡槽；

紧固螺母，其嵌设于所述限位件中，所述紧固螺母呈多棱柱形，所述紧固螺母的每一棱边对应卡设于各所述卡槽中，所述紧固螺母的通孔与所述锥头螺纹孔相通，以供所述第二螺栓件穿设。

4.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于：

所述锥头部在所述锥头螺纹孔的上端开口处还设有导向倒角，所述导向倒角呈圆锥形，且所述导向倒角的内径尺寸在远离所述锥头螺纹孔的方向上呈递增状。

5.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于：

所述长杆件还包括套设于所述第二螺栓件上端的凸环；

所述螺栓组件还包括固定环，所述固定环设于所述竖管的内部且靠近下端，所述固定环的外周缘固定于竖管的内周壁，所述固定环的中部贯通设有供所述第二螺栓件穿设的固定孔，所述固定孔的直径小于所述凸环的直径，以使得所述凸环固定在所述固定环的上端面。

6.根据权利要求5所述的连接结构，其特征在于：

所述凸环贯通开设有呈阶梯状的上柱孔和下柱孔，所述上柱孔的尺寸大于所述下柱孔的尺寸；

所述第二螺栓件的上端的螺栓头卡设在所述上柱孔中，所述第二螺栓件的螺杆穿设在所述下柱孔中。

7.根据权利要求5所述的连接结构，其特征在于：

所述长杆件还包括主杆体；

所述主杆体包括上端板、下端板以及垂直连接所述上端板和下端板的杆段，所述上端板的上端面凹设有内六角孔，所述下端板与所述凸环贴合固定。

8.根据权利要求7所述的连接结构，其特征在于：

所述螺栓组件还包括固定杆；

所述固定杆包括呈圆柱形的杆体以及从所述杆体的下端延伸出的插杆，所述杆体的上端面凹设有所述固定孔，所述杆体的直径与所述顶部螺纹孔的直径一致，且所述杆体的直径大于所述插杆的直径，所述插杆的下端设有倒角；

所述杆体经所述螺纹孔伸入至所述竖管内部，所述杆体的上端通过螺纹配合以卡紧在所述螺纹孔中，且所述固定孔外露于所述顶板的上端面，而所述插杆向下插入所述主杆体的内六角孔，以限制所述主杆体的上下移动。

9.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于：

所述螺栓组件还包括：

封板，其内置于所述竖管中，并靠近位于所述顶板的下方，所述封板贯通开设有通孔，所述封板的外周缘与所述竖管的内周固定连接；

螺母件，其贯通开设有螺纹孔，所述螺母件固定穿设在所述封板的通孔中，所述螺母件的上端抵接于所述顶板的下端，所述螺母件的螺纹孔与所述顶部螺纹孔对准相通，以供所述第一螺栓件的螺杆插入。

10.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于：

所述螺栓组件还包括底板；

所述底板向下突出设于所述竖管的下端面，所述底板上开设有对接孔，所述对接孔与所述对接腔相通，所述底板的尺寸与所述顶板的尺寸一致，且两者的周缘均超出所述竖管的周缘，从而所述上层建筑模块的底板能够对齐堆叠于所述下层建筑模块的顶板上。

11.根据权利要求10所述的连接结构，其特征在于：

还包括垫片；

所述垫片的中部贯通设有通孔，所述垫片套设于所述连接锥的锥尾部的外周，所述垫片夹设于所述顶板和所述底板之间，所述垫片的通孔和所述底板的对接孔相通。

12.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于：

所述竖管的上下两端分别开设有工艺孔；

所述工艺孔为腰形孔，其长度方向与所述竖管的轴线一致，经所述工艺孔能够观测位于所述竖管内部的连接锥。

13.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于：

还包括模块连接板；

所述模块连接板能够将两所述上层建筑模块和两所述下层建筑模块对应连接固定，所述模块连接板沿长度方向上开设有两个间隔分布的连接孔，所述模块连接板水平夹设于上、下层建筑模块的竖管之间，两所述连接孔分别与上下两所述竖管对应设置，所述连接孔与所述顶部螺纹孔相通，以供所述连接锥穿设。

14.一种建筑模块，其特征在于：包括上层建筑模块、下层建筑模块和如上述权利要求1-13任一项中的连接结构；

所述上层建筑模块和所述下层建筑模块均为管件相接形成的框架结构，包括沿竖向的多根竖管以及连接所述竖管的横管；

所述连接结构中的连接锥的第一螺栓件与所述下层建筑模块的顶板螺栓连接，所述连接锥的锥头部与所述上层建筑模块的竖管内的第二螺栓件形成螺栓连接，从而将所述上层建筑模块固定堆叠在所述下层建筑模块的顶面上。

15.根据权利要求14所述的建筑模块，其特征在于：所述建筑模块还包括地基模块，所述连接结构还可以应用于所述地基模块与所述下层建筑模块之间的连接固定；

所述地基模块包括：

基板；

地基连接盒，其内部中空并突出设于所述基板上，所述地基连接盒包括竖立于所述基板上的多个侧壁以及密封设于所述侧壁上方开口处的地基顶板，所述地基顶板上贯通设有螺纹孔，以供所述第一螺栓件穿设；

地基封板，其内置于所述地基连接盒中，并靠近位于所述地基顶板的下方，其外周缘与所述侧壁的内周壁固定连接；

地基螺母件，其内置于所述地基连接盒中，并穿设在所述地基封板的通孔中，所述地基螺母件的上端抵接于所述地基顶板的下端，所述地基螺母件贯通开设有螺纹孔，该螺纹孔与所述地基顶板的螺纹孔对准相通。

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