TWI840895B - 用於立方結構的連接系統及方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭露了一種用於立方結構的連接系統及方法。本發明之用於立方結構的連接系統包含結構件和連接件，結構件可用於透過連接件互連到另一結構件，結構件設有用於容置連接件的容置部，結構件包含具有不同互連類型的多種結構件，連接件包含適配於結構件的不同互連類型的多種連接件。本發明之用於立方結構的連接方法根據系統來連接立方結構。本發明可以適應於各種不同場景下的立方結構連接，從而促進了模組化建造的開發。

Description

用於立方結構的連接系統及方法

本發明涉及模組化製造，並且具體地涉及一種用於立方結構的連接系統及方法。

隨著數位化製造的快速發展，模組化已成為各行各業的趨勢。模組化製造就像分子構成化學物質一樣。每個模組類似於分子(在本文中，模組與分子可互換地使用)。就像化學物質是不同分子的集合，且透過結合不同的分子，可以產生不同的化學物質一樣，模組化製造透過結合不同的模組，可以產生不同的模組化構造。在建築行業，現代建築方法傾向於採用異地製造和現場組裝，以減少勞動力成本和時間，並在減少浪費、運輸、現場濕作業和整體能源消耗方面更具可持續性。

使用分子方式方便物流運輸和提升了安裝的可塑性。分子可以是任何材料，例如以鋼、鋼筋混凝土、鋁或複合材料作為線元件(或條筋)，或者以鋼筋混凝土、塑膠或複合材料作為面元件。

在建築行業中，分子通常以正交方式存在，其中水平構件稱為梁，且垂直構件稱為柱。然而，使用當前的數位製造技術，構件不限於以正交 方式或一般的「X-Y」座標系統或極座標網格系統定位。因此，促進這種組裝過程的關鍵問題是開發將不同分子連接在一起的方法。

本發明的一方面涉及一種用於立方結構的連接系統，此系統包含結構件和連接件，結構件用於透過連接件互連到另一結構件，結構件設有用於容置連接件的容置部，結構件包含具有不同互連類型的多種結構件，連接件包含適配於結構件的不同互連類型的多種連接件。

在本發明的一種實施例中，結構件包含空心元件，空心元件包含兩端具有端板的空心管，端板上設置有開口，空心管的管口設置在端板的開口位置。

在本發明的一種實施例中，開口的長度大於其寬度。

在本發明的一種實施例中，空心元件為空心直線元件或空心曲線元件。

在本發明的一種實施例中，連接件包含剛性條狀連接件或柔性條狀連接件，剛性條狀連接件或柔性條狀連接件透過容置於空心元件的容置部而連接疊置的空心元件。

在本發明的一種實施例中，剛性條狀連接件包含筋條，筋條透過與另一筋條相互搭接一定長度而互連相對應的結構件；或者，筋條透過使用連接器與另一筋條互連而互連相對應的結構件，其中，筋條的兩端設有螺紋，連接器具有與筋條的螺紋相配合的螺紋插座。

在本發明的一種實施例中，連接器與筋條材料相同或由比筋條材料強度更高的材料製成，連接器底部設有突出部。

在本發明的一種實施例中，連接件包含連接板，連接板用於連接並置的空心元件，連接板上設有具有開口的凸起部，凸起部的形狀和佈置適配於同其連接的空心元件的端板上開口。

在本發明的一種實施例中，連接板上設有不對稱的剪切鍵，當空心元件為空心直線元件，連接板為直連接板，當空心元件為空心曲線元件，連接板為曲連接板。

在本發明的一種實施例中，結構件包含實心元件，實心元件包含相對的第一端面和第二端面，第一端面上設有公連接部，第二端面上設有母連接部，公連接部和母連接部分別用於同與實心元件疊置互連的其他結構件的母連接部和公連接部連接。

在本發明的一種實施例中，結構件包含實心元件，實心元件包含相對的第一端面和第二端面以及連接第一端面和第二端面的側面，側面上設有從第一端面處向第二端面處延伸的複數個凹槽，各凹槽內設置有沿凹槽間隔佈置的複數個線環，當與其他實心元件並置時，相互並置的實心元件的線環相互疊置形成用於容置互連的相互並置的實心元件的連接件的互連通道。

在本發明的一種實施例中，結構件包含實心元件，實心元件包含相對的第一端面和第二端面以及連接第一端面和第二端面的側面；第一端面上設有公連接部，第二端面上設有母連接部，公連接部和母連接部分別用於同與實心元件疊置互連的其他結構件的母連接部和公連接部連接；側面上設有從第一端面處向第二端面處延伸的複數個凹槽，各凹槽內 設置有沿凹槽間隔佈置的複數個線環，當與其他實心元件並置時，相互並置的實心元件的線環相互疊置形成用於容置互連的相互並置的實心元件的連接件的互連通道。

在本發明的一種實施例中，相互並置的實心元件厚度相同。

在本發明的一種實施例中，相互並置的實心元件包含主要實心元件和次要實心元件，主要實心元件的厚度大於次要實心元件的厚度。

在本發明的一種實施例中，結構件包含實心元件，相互並置的實心元件包含主要實心元件和次要實心元件，主要實心元件的厚度大於次要實心元件的厚度；主要實心元件包含相對的第一端面和第二端面以及連接第一端面和第二端面的側面，第一端面上設有公連接部，第二端面上設有母連接部，公連接部和母連接部分別用於同與實心元件疊置互連的其他結構件的母連接部和公連接部連接，側面上設有從第一端面處向第二端面處延伸的複數個凹槽，各凹槽內設置有沿凹槽間隔佈置的複數個線環；次要實心元件包含相對的第一端面和第二端面以及連接第一端面和第二端面的側面，側面上設有從第一端面處向第二端面處延伸的複數個凹槽，各凹槽內設置有沿凹槽間隔佈置的複數個線環；當主要實心元件和次要實心元件並置時，主要實心元件和次要實心元件的線環相互疊置形成用於容置互連的主要實心元件和次要實心元件的連接件的互連通道。

在本發明的一種實施例中，結構件包含板型件，板型件包含中心板以及在中心位置分別與中心板兩端垂直連接的兩個側板，中心板內沿高度方向間隔設有沿長度方向延伸的複數個桿狀件，各桿狀件沿長度方向間隔設有朝 中心板同一側的厚度方向突出的複數個突桿，各突桿的突出長度短於側板在同一側的厚度方向的長度。

在本發明的一種實施例中，連接件包含由交錯分佈的水平桿件和豎直桿件連接構成的連接框架。

在本發明的一種實施例中，容置部佈置在結構件的中心處，或者容置部包含有複數個，複數個容置部分佈在結構件的不同位置。

在本發明的一種實施例中，結構件包含多棱的立方體，立方體包含與相鄰面呈一定角度傾斜設置的斜面。

在本發明的一種實施例中，結構件包含多棱的立方體，立方體的面包含平面或曲面。

本發明的另一方面涉及一種用於立方結構的連接方法，其包含：根據上述任意一種用於立方結構的系統以提供連接立方結構所需的結構件和連接件；透過連接件將結構件互連而形成結構件組合；透過灌漿填充結構件組合的互連處的空隙而使結構件組合形成緊固單一結構，從而連接成立方結構。

本發明提供了適應於不同場景的用於立方結構的連接系統及方法，從而促進了模組化建造的開發。

100,101:筋條

102,202:連接器

103,103a:連接板

105:纜線

106:洞

200,201:加強筋

204:漿

211:鋼筋

212:搭接長度

301:線環

302:安裝部件

303,401:面元件

304:空隙

305:材料

501:主要面元件

502:次要面元件

1001-1,1001-2:空心管

1002-1:底部實心元件

1002-2:頂部實心元件

1003-1:底部柱

1003-2:頂部柱

1004-1,1004-2:曲線元件

1005-1,1005-2:實心元件

L:長度

為了更詳細地理解本發明的上述技術特徵，以上對本發明進行了簡要概述，可以透過參考實施例來對本發明進行更具體的說明，在附圖中繪示出了實施例中的一些示例。然而，應當注意的是，附圖僅繪示出了本發明的典 型實施例，並且因此不應被認為是限制本發明的範圍，因為本發明可以容許其他等效的實施例。

圖1A至圖1D繪示出了本發明實施例的不同立方體結構，其中，各圖式中的(a)、(b)和(c)分別表示對應結構的立體圖、俯視圖和正視圖。

圖1E繪示出本發明實施例的典型立方體結構的不同邊緣連接的示意圖。

圖2A至圖2G繪示出了本發明實施例的並置直線空心元件的安裝過程的示意圖。

圖2H繪示出了並置直線空心元件安裝後的狀態，其中(a)為俯視圖，(b)為正視圖。

圖2I繪示出了連接器的立體圖。

圖2J至圖2M分別繪示出了本發明實施例的直連接板的立體圖、俯視圖、側視圖和仰視圖。

圖3A至圖3F繪示出了本發明實施例的曲線元件的安裝過程的示意圖。

圖3G繪示出了曲線元件安裝後的狀態，其中(a)為示範圖，(b)為示意圖。

圖3H至圖3M繪示出了本發明實施例的用於曲線元件的各種曲連接板的示意圖。

圖4A繪示出了中空空間的不同設計的示意圖。

圖4B示出複數個實心元件安裝後狀態，其中(a)是正視圖，(b)是俯視圖。

圖4C繪示出了具有連接器的鋼筋連接的示意圖。

圖4D繪示出了具有螺紋的鋼筋搭接的示意圖。

圖4E至圖4J繪示出了本發明實施例的實心線元件的安裝過程的示意圖。

圖5A繪示出了線環連接器，其中(a)是俯視圖，(b)是正視圖。

圖5B至圖5H繪示出了本發明實施例的並置的複數個實心元件的安裝過程的示意圖。

圖6A至圖6G繪示出了本發明實施例的類型1的面元件的安裝過程及安裝後狀態的示意圖。

圖7A至圖7D繪示出了本發明實施例的類型2的面元件的安裝過程的示意圖。

圖7E繪示出了類型2的面元件的安裝後狀態的示意圖。

圖8A至圖8D繪示出了本發明實施例的類型3的面元件的安裝過程的示意圖。

圖8E繪示出了類型3的面元件的安裝後狀態的示意圖。

本發明的原理及其優點可以透過參考圖1A至圖8E以最佳地理解和闡釋。在以下對本發明的說明性或例示性實施例的詳細說明中，足夠詳細地說明了可以實踐本發明的具體實施例以使本領域具有通常知識者能夠實踐所揭露的實施例。

因此，以下詳細說明不應被理解為限制性的，並且本發明的範圍由所附申請專利範圍及其等同物來定義。說明書中對「一個實施例」、「一實施例」、「實施例」或者「一個或複數個實施例」的引用旨在指示結合此實施例說明的特定特徵、結構或特性被包含在本發明的至少一個實施例中。

參考圖1A至8E，根據本發明的一個或複數個實施例，本發明提供了具有共同連接點、線或接觸面的立方結構的連接機構和方法，即用於立方結 構的連接系統及方法，其可以合併分子以形成指定形式和維度。一旦它們彼此接觸，線元件或面可以呈任何角度。模組系統可以進一步用於預製結構，例如預製柱等。預製元件或模組可由混凝土、鋼、鋁、木材或其他建築材料製成。預製構件可以是1D的(梁或柱)，2D的(面)和3D的(立方體)。

總體而言，本發明實施例的用於立方結構的連接系統包含結構件和連接件，結構件用於透過連接件互連到另一結構件，結構件設有用於容置連接件的容置部，結構件包含具有不同互連類型的多種結構件，連接件包含適配於結構件的不同互連類型的多種連接件。容置部可以佈置在結構件的中心處，或者可以包含分佈在結構件的不同位置的複數個。

參見圖1A至圖1E，在本發明實施例中，分子可以是1.多棱立方體；2.每條邊可以是直的或彎曲的；3.最少三個邊，以構成一個面，相鄰面間可以是垂直設置或者傾斜設置，即立方體可以包含與相鄰面呈一定角度傾斜設置的斜面；4.面可以是只有輪廓(即，只有邊緣)、平坦或彎曲的；5.分子將透過邊緣或面或兩者與其他分子組裝在一起；6.分子會按照設計順序組裝在一起，形成一個大的立方體結構。

在本發明的實施例中，所有元件都可以是空心或實心的、直的或彎曲的。當元件主要在一維方向延伸，則稱為線元件，當元件主要在二維方向延伸，則稱為面元件，當元件主要在三維方向延伸，則稱為立方體元件。另外，可以理解的是，本揭露中，結構件均含有實體部分和中空部分，因此，在本揭 露中，實心元件指實體部分多於中空部分的元件，且空心元件指中空部分多於實體部分的元件。

為方便說明，圖2A例示性地繪示出了本揭露使用的三維方向，其包含相互垂直的X-Y-Z三維方向，在本揭露中，Z方向與高度方向可互換地使用，Y方向與長度方向可互換地使用，且X方向與寬度方向或厚度方向可互換地使用。方向詞「上」、「下」、「頂」、「底」等均以Z方向為準。

線元件可以單獨存在，也可以作為立方體元件的邊緣存在。邊緣可以是直的或彎曲的。如果邊緣是直的，其可以像梁一樣水平、像柱一樣垂直或像支架一樣傾斜。這種邊緣元件也可以在一個平面內彎曲或雙彎曲。連接是為了抵抗接觸面的力。單點連接可以傳遞軸向力和剪切力，如果接觸面的連接點多於單點，則可以傳遞力矩。直線元件和曲線元件的原理相同，只是排列略有不同。

對於空心元件，其可以由兩端具有端板的空心管組成。端板上設置有開口，空心管的管口設置在端板的開口位置。參照圖2A，端板開口可以設置為長度大於其寬度，例如為矩形或者圓角矩形。頂板將被設計為允許提升以用於安裝，而底板將允許立方體元件在運輸過程中或在儲存空間中自由站立。在端板之間，具有由塑膠、金屬或螺旋彈簧類型的材料製成的導管(空心管)。導管的用途有兩個目的：在安裝過程中引導連接器元件連接另一個分子的另一個連接器元件。

允許在需要時進行填充和灌漿。

連接件可以是剛性條狀連接件(筋條)或柔性條狀連接件(纜線)。

筋條(例如，圖2B所繪示的筋條101)的兩端一般都設置有螺紋，其一端固定在連接器(例如，圖2B所繪示的連接器102)上(如圖2B所繪示，在本文中將具有連接器的筋條這一整體標示為筋條100)，另一端是自由端。筋條透過使用連接器與另一筋條互連而互連相對應的結構件，筋條可以是鋼筋或其他材料。連接器具有螺紋插座，其一端連接到筋條，另一端用於連接另一個螺紋筋條。連接器可以與筋條材料相同或強度更高。連接器用於提供系統的垂直連續性。連接器底部可以有一個突出部(參見圖2I)，以確保即使下面的筋條斷裂，頂部的筋條仍然可以保持連接板並保持系統的堅固性。

對於線元件不直，即結構件為空心曲線元件，的情況，筋條可以用纜線替換，在安裝後可以進行或不進行後張拉。對於纜線，連接纜線由預應力/後張纜線連接器組成，連接器與中間的纜線成對。連接器可以是線-線(線對線)連接器或線-筋條(線對筋條)連接器。

邊緣元件之間的連接過程如下：

1.安裝基礎分子(命名為MN)，用吊車或其他方式將第二個分子(命名為MP)提升至靠近MN分子；

2.如果需要在分子間傳遞剪切力，可以透過MP分子和MN分子中的剪切鍵來實現，也可以透過增加一個名為連接板的部件來增強剪切傳遞。剪切鍵可以是不對稱的。

3.如果是用筋條連接，連接筋條可以先連接/固定在MN分子中或插入MP分子預留的開口/導管中；

4.如果透過纜線連接，MP分子的纜線應先從MP分子伸出並與MN分子的纜線連接，然後MP分子安裝到最終位置。

5.如果有兩個以上的邊緣元件，最好將連接板用於空心管，或將邊緣連接方法用於實心元件。

連接板(例如，圖2D至圖2E和圖2J至圖2M中所繪示出的直連接板103，或者圖3C至圖3F和圖3H至圖3M中所繪示出的曲連接板103a)用於連接相鄰分子的邊緣構件，即連接板用於連接並置(即，沿X或Y方向相鄰佈置)的空心元件。連接板用於以下目的：1.在相鄰邊緣構件或分子之間提供剪切傳遞或連接作用；2.控制相鄰分子的排列，控制不同線元件的對齊/公差；3.伸出的方向可以調整以適應各種情形；4.連接板可以是任何形狀和尺寸，如果三個線元件連接在一起，連接板應該有三個孔等。

連接板應配置有至少一個名為OS-key的開口和剪切鍵(即圖中繪示的具有開口的凸起部，凸起部的形狀和佈置一般適配於同其連接的空心元件的端板上開口)，即每個邊緣元件配置有一個OS-key。如果要連接相鄰分子的另一個邊緣元件，則連接板應延伸以提供另一個OS-key。簡單來說，兩個相鄰邊緣元件的兩個OS-key和三個相鄰元件的三個OS-key，以此類推。

連接板是預製部件，用於控制邊緣元件和分子的排列。如果連接元件處於彎曲位置，連接板應透過3D列印或鑄造製造，且與剪切鍵的尺寸和形狀相匹配。

開口和鍵的形狀可以是任何形狀。為了方便起重和運輸，可以設置一個矩形開口，以允許使用集裝箱行業常用的扭鎖。

將兩個元件連接在一起是透過螺栓和螺母或用灌漿加固。公母元件之間至少保留一中空空間。取決於設計需要，中空空間可以位於中間或角落，元件內的中空空間可以有不同的尺寸和位置以促進連接，例如參見圖4A所繪示。

對於由實心部分製成的邊緣元件，一般至少有一根導管(實心元件中的容置部)，以允許筋條/纜線連接MN模組和MP模組。筋條/纜線安裝後，可以在導管中填充材料，以將筋條/纜線固定到位。如果邊緣構件是鋼筋混凝土構件，因為澆築，可以將筋條固定在導管上，作為正常的鋼筋混凝土結構。此排列中邊緣元件的連接方法與上述空心元件相同。

在本發明的實施例中，實心元件可以包含相對的第一端面和第二端面，第一端面上設有公連接部(例如，圖4F中所繪示的頂面上的四個凸起)，第二端面上設有母連接部(例如，圖4F中所繪示的底面上的四個凹陷)，公連接部和母連接部分別用於同與實心元件疊置(即，沿Z方向佈置)互連的其他結構件的母連接部和公連接部連接。疊置的直線元件例如圖4B中所繪示的。

實心元件也可以包含相對的第一端面和第二端面以及連接第一端面和第二端面的側面，側面上設有從第一端面處向第二端面處延伸的複數個凹槽，各凹槽內設置有沿凹槽間隔佈置的複數個線環(例如，圖5C中所繪示出的線環301)，當與其他實心元件並置時，相互並置的實心元件的線環相互疊置形成用於容置互連相互並置的實心元件的連接件的互連通道(例如，圖5G中所繪示的)。

對於由實心部分構成但與相鄰邊緣構件相連的邊緣元件，其構建過程如下：1.沿邊緣構件提供凹槽； 2.應有沿凹槽分佈的封閉型筋條或線環；3.當相鄰的兩個邊緣構件並置時，封閉型筋條或線環應沿接觸面一個疊另一個(即，沿Z方向排列)；4.在填入材料之前插入具有連接器的筋條/纜線、或不具有連接器的筋條。

實線元件的組裝順序一般是：1.在底部安裝元件(例如，圖4E和4F中所繪示的底部實心元件1002-1)；2.在頂部安裝元件(例如，圖4F中所繪示的頂部實心元件1002-2)；3.安裝筋條；4.對洞(結構件互連處的空隙)進行灌漿。

實心線元件的連接也可以使用鋼筋和連接器來提供垂直連接。這種連接也可以使用具有足夠搭接長度的螺紋鋼筋以提供垂直連接。一般來說，在實心元件中預留管開口空間。

對於複數個並置的實心元件，其連接的組裝順序1.安裝元件；a)插入筋條；b)灌漿；2.安裝相鄰的實心元件，並重複步驟1；3.將筋條插入線環連接器；4.灌漿以提供柱間的剪切傳遞。

連接面元件：

除了連接邊緣外，立方體結構可以進一步透過立方分子之間的接觸面進行連接。面可以是平坦的或彎曲的，但兩個連接的面應該相互接觸(即，平行面)。

類型1：

這種類型的連接是為預製面元件開發的，使用原位方法將面元件的材料結合在一起。面元件之間的空隙通常有其他部件(例如，連接框架，例如，圖6A中所繪示的鋼筋籠，其由交錯分佈的水平桿件和豎直桿件連接構成)。

面元件可以包含

1.至少兩個預製件，其也用作原位部件的範本。

2.兩個面的空隙之間的部件(例如，鋼筋籠)。

3.空隙中將進一步填充材料，這些材料將兩個面元件和部件組合在一起形成或表現為一個整體。

類型2：

這種類型的元件是為要組合在一起的兩個面元件而開發的，其安裝順序如下：1.在一側安裝面元件，可以有或者沒有邊緣元件；2.在另一側安裝面元件；3.使用部件在Z方向連接面元件；4.插入筋條線上環連接器中，可以在X方向連接兩個面元件；5.灌漿線環連接器中的空間。

類型3：

進一步地，開發了另一種類型的面元件，這種類型的面元件的連接類似於上述類型2，但有兩種不同功能的面元件，即主要面元件和次要面元 件。主要面元件通常比次要面元件更厚，因為其是傳遞和抵抗結構作用的主要部件。主要面元件可以具有或不具有邊緣元件。並且，次要面元件設計為不承受力矩，而只能承受軸向和剪切力。由於兩個面元件的厚度不同，其在平面上不會對稱。

這種類型的面元件的安裝順序包含：1.兩側安裝面元件；2.使用部件在Z方向連接面元件；3.將筋條插入到線環連接器；4.灌漿線環連接器中的空間以完成操作。

對於僅傳遞軸向力和剪切力以及平面剪切力和平面外剪切力的面，將使用從環條或線環封閉的凹槽。在填充材料之前，筋條或纜線將插入環的中心。這種連接不能傳遞任何力矩，只能傳遞軸向力和剪切力。

如果纜線用於曲面，過程如下：1.在導管內安裝具有纜線的導管；2. MN模組和MP模組之間的纜線連接；3.可以沿分子邊緣安裝中間連接板，以增加沿面和跨面的剪切傳遞；4.纜線連接後，導管外的空間將被填充；5.到達後張拉點後，可對導管和纜線之間的空間進行灌漿，形成一個黏合的後張拉系統。

對於面傳遞力矩，其要求元件傳遞推拉力。在處理這種推拉動作時，有以下三種方法。

原位填充法：

分子中的面被設計為具有連接銷/封閉型筋條或線環等的永久物，以確保在原位填充後和永久物作為一個元件。

複合法：

面的設計是為了抵抗設計的力矩。採用面傳遞軸向力和剪切力的方法，將兩個面組合為一個複合面。接觸面的設計是為了抵抗複合材料面部分的互補剪切。推拉元件由連筋條/纜線方法抵抗，然後灌漿。

非對稱截面法：

一個分子的面為另一個分子的面設計只是為了運輸和安裝目的而設計的。兩個面也將使用面傳遞軸向力和剪切力的方法連接。推拉元件由筋條/纜線方法抵抗，然後灌漿。

具體的，參見圖2A至圖2H，對於並置的空心直線元件(並置時，一般來說，將並置的空心直線元件放置為使得二者的端板上的開口垂直排列)，其安裝順序包含：1.在空心管1001-1頂部安裝另一空心管1001-2；2.插入具有連接器102的筋條101(兩者的整體標示為筋條100)到空心管1001-2上的容置部，即端板間的空心管；3.具有連接器的筋條100就位；4.安裝連接板103(圖2J至圖M中所繪示出的直連接板)；5.連接板103就位；6.重複步驟1至步驟5，以繼續安裝空心管。

參見圖3A至圖3F，對於曲線元件(示例為空心元件)，其安裝順序如下： 1.在底部安裝曲線元件1004-1；2.插入具有連接器的纜線105到容置部，即端板間的空心管；3.安裝與曲線元件1004-1適配的連接板103a(圖3H-M示出的曲連接板)；4.連接板103a就位；5.重複步驟1至步驟4，以繼續安裝曲線元件1004-2。

上述曲線元件的安裝後形式可如圖3G所繪示。

參見圖4E至圖4I，對於並置的實心直線元件，其安裝順序包含：1.底部實心元件1002-1就位；2.在底部實心元件1002-1頂部安裝頂部實心元件1002-2就位；3.插入具有連接器202的加強筋(在本文中，加強筋和鋼筋可互換地使用)201(兩者的整體標示為加強筋200)到容置部，即其中心導管；4.具有連接器的加強筋200就位；5.在洞中灌漿204；參見圖4J，一種現場安裝過程包含：1.在底部柱1003-1插入具有連接器202的加強筋201或者具有螺紋的鋼筋211；2.在洞中灌漿204；3.安裝頂部柱1003-2，插入加強筋201或者具有螺紋的鋼筋211(應與前一具有螺紋的鋼筋211保持足夠的搭接長度L)；4.在洞中灌漿204。

連接器：

參見圖5B至圖5H，對於並置的複數個實心元件，其安裝順序如下：1.底部實心元件1005-1就位；2.在底部實心元件1005-1頂部安裝具有線環301的連接器的頂部實心元件1005-2；3.插入具有連接器202的加強筋201(兩者的整體標示為加強筋200)容置部，即四角處的導管；4.具有連接器的加強筋200就位；5.在洞中灌漿204；6.安裝相鄰的具有線環301的連接器(在本文中，與線環可互換地使用)的實心元件1005-2；7.具有線環301的連接器中插入加強筋200；8.在洞中灌漿204。

上述複數個實心元件的安裝後形式可如圖5A所繪示。

其中，連接件可以如上述的使用如圖4C中的具有連接器202的加強筋201，也可以使用如圖4D中的螺紋鋼筋211，其中用於連接兩個實心元件的螺紋鋼筋211需要有足夠的搭接長度L。

如圖6A至圖6D，對於類型1的面元件，其安裝順序為：1.在兩個面元件(預製件)303間的空隙304(即，容置部)安裝部件(連接框架)302(例如，鋼筋籠)；2.安裝面元件303，其也用作原位部件；3.用能夠結合兩個面元件303為一體的材料305填滿空隙。

安裝後的形式可如圖6E至圖6G所繪示。

預製件包含面元件(板型件)303，板型件包含中心板以及在中心位置分別與中心板兩端垂直連接的兩個側板，中心板內沿高度方向間隔設有沿長度方向延伸的複數個桿狀件，各桿狀件沿長度方向間隔設有朝中心板同一側的厚度方向突出的複數個突桿，各突桿的突出長度短於側板在同一側的厚度方向的長度。

如圖7A至圖7D，對於類型2的面元件，其安裝順序為：1.在一側安裝面元件401；2.在另一側安裝另一面元件401；3.在Z方向使用具有連接器的加強筋200或者具有搭接長度212的具有螺紋的鋼筋(可參考圖4D)連接面元件401；4.當加強筋200就位後灌漿；5.具有線環301的連接器內可以插入筋條101以連接在X方向的兩個面元件401；6.在線環301的洞106中灌漿。

上述面元件的安裝後形式如圖7E所繪示。

如圖8A至圖8D，對於類型3的面元件，其安裝順序為：1.在兩側安裝面元件，包含主要面元件501和次要面元件502；2.在Z方向使用具有連接器的加強筋200(或者具有搭接長度212的具有螺紋的鋼筋)連接面元件；3.當加強筋200就位後在洞中灌漿；4.線環301連接器內插入筋條101連接在X方向的兩個面元件；5.在洞106中灌漿。

上述面元件的安裝後形式如圖8E所繪示。主要面元件(即，主要實心元件)501的厚度大於次要面元件(即，次要實心元件)502的厚度。此外，從圖8E可以看到，主要面元件501可以佈置兩種容置部，即：1)分佈於其端面的邊緣處的從頂端面延伸到底端面的空心導管，用於容置具有連接器202的筋條201或者搭接一定長度L的具有螺紋筋條211從而疊置地互連其他主要實心元件；2)分佈於其側面的線環連接器，以並置地互連其他結構件，例如圖示的次要實心元件502。

其中，次要實心元件502可以僅包含分佈於其側面的線環連接器。

本發明的實施例也提供了一種用於立方結構的連接方法，包含：根據如上所述的用於立方結構的連接系統以提供連接立方結構所需的結構件和連接件；透過連接件將結構件互連而形成結構件組合；透過灌漿填充結構件組合的互連處的空隙而使結構件組合形成緊固單一結構，從而連接成立方結構。

在不違反本發明的精神和範圍的情況下，本發明能夠在各種明顯的方面進行無數修改。因此，附圖和說明本質上應被認為是說明性的而不是限制性的。

本文中所說明的特徵可以組合以形成另外的實施例，並且某些實施例的子元素可以進一步形成另外的實施例。具有較佳實施例的本發明的前述發明內容不應被解釋為限制本發明的範圍。對於本領域具有通常知識者而言應該理解並且顯而易見的是，在不違反本發明的精神和範圍的情況下，可以進一步修改在此所說明的本發明的實施例。

Claims (19)

1. 一種用於立方結構的連接系統，其包含一結構件和一連接件，該結構件用於透過該連接件互連到另一該結構件，該結構件設有用於容置該連接件的一容置部，該結構件包含具有不同互連類型的多種該結構件，該連接件包含適配於該結構件的不同互連類型的多種該連接件；其中該結構件包含一實心元件，該實心元件包含相對的一第一端面和一第二端面以及連接該第一端面和該第二端面的一側面；該第一端面上設有一公連接部，該第二端面上設有一母連接部，該公連接部和該母連接部分別用於同與該實心元件疊置互連的其他該結構件的該母連接部和該公連接部連接；該側面上設有從該第一端面處向該第二端面處延伸的複數個凹槽，各該凹槽內設置有沿該凹槽間隔佈置的複數個線環，當與其他該實心元件並置時，相互並置的該實心元件的該線環相互疊置形成用於容置互連的相互並置的該實心元件的該連接件的一互連通道。
2. 如請求項1所述之用於立方結構的連接系統，其中該結構件包含一空心元件，該空心元件包含兩端具有一端板的一空心管，該端板上設置有一開口，該空心管的管口設置在該端板的該開口位置。
3. 如請求項2所述之用於立方結構的連接系統，其中該開口的長度大於其寬度。
4. 如請求項2所述之用於立方結構的連接系統，其中該空心元 件為空心直線元件或空心曲線元件。
5. 如請求項4所述之用於立方結構的連接系統，其中該連接件包含一剛性條狀連接件或一柔性條狀連接件，該剛性條狀連接件或該柔性條狀連接件透過容置於該空心元件的該容置部而連接疊置的該空心元件。
6. 如請求項5所述之用於立方結構的連接系統，其中該剛性條狀連接件包含一筋條，該筋條透過與另一該筋條相互搭接一定長度而互連相對應的該結構件；或者該筋條透過使用一連接器與另一該筋條互連而互連相對應的該結構件，其中，該筋條的兩端設有一螺紋，該連接器具有與該筋條的該螺紋相配合的一螺紋插座。
7. 如請求項6所述之用於立方結構的連接系統，其中該連接器與該筋條材料相同或由比該筋條材料強度更高的材料製成，該連接器底部設有一突出部。
8. 如請求項4所述之用於立方結構的連接系統，其中該連接件包含一連接板，該連接板用於連接並置的該空心元件，該連接板上設有具有開口的一凸起部，該凸起部的形狀和佈置適配於同其連接的該空心元件的該端板的上開口。
9. 如請求項8所述之用於立方結構的連接系統，其中該連接板上設有不對稱的一剪切鍵，當該空心元件為空心直線元件，該連接板為直連接板，當該空心元件為空心曲線元件，該連接板為曲連接板。
10. 如請求項1所述之用於立方結構的連接系統，其中該結構件包含一實心元件，該實心元件包含相對的一第一端面和一第二 端面，該第一端面上設有一公連接部，該第二端面上設有一母連接部，該公連接部和該母連接部分別用於同與該實心元件疊置互連的其他該結構件的該母連接部和該公連接部連接。
11. 如請求項1所述之用於立方結構的連接系統，其中相互並置的該實心元件厚度相同。
12. 如請求項1所述之用於立方結構的連接系統，其中相互並置的該實心元件包含一主要實心元件和一次要實心元件，該主要實心元件的厚度大於該次要實心元件的厚度。
13. 如請求項1所述之用於立方結構的連接系統，其中該結構件包含一實心元件，相互並置的該實心元件包含一主要實心元件和一次要實心元件，該主要實心元件的厚度大於該次要實心元件的厚度；該主要實心元件包含相對的一第一端面和一第二端面以及連接該第一端面和該第二端面的一側面，該第一端面上設有一公連接部，該第二端面上設有一母連接部，該公連接部和該母連接部分別用於同與該實心元件疊置互連的其他該結構件的該母連接部和該公連接部連接，該側面上設有從該第一端面處向該第二端面處延伸的複數個凹槽，各該凹槽內設置有沿該凹槽間隔佈置的複數個線環；該次要實心元件包含相對的該第一端面和該第二端面以及連接該第一端面和該第二端面的該側面，該側面上設有從該第一端面處向該第二端面處延伸的該複數個凹槽，各該凹槽內設置有沿該凹槽間隔佈置的該複數個線環； 當該主要實心元件和該次要實心元件並置時，該主要實心元件和該次要實心元件的該線環相互疊置形成用於容置互連該主要實心元件和該次要實心元件的該連接件的一互連通道。
14. 如請求項1所述之用於立方結構的連接系統，其中該結構件包含一板型件，該板型件包含一中心板以及在中心位置分別與該中心板兩端垂直連接的二側板，該中心板內沿高度方向間隔設有沿長度方向延伸的複數個桿狀件，各該桿狀件沿長度方向間隔設有朝該中心板同一側的厚度方向突出的複數個突桿，各該突桿的突出長度短於該側板在同一側的厚度方向的長度。
15. 如請求項14所述之用於立方結構的連接系統，其中該連接件包含由交錯分佈的一水平桿件和一豎直桿件連接構成的一連接框架。
16. 如請求項1所述之用於立方結構的連接系統，其中該容置部佈置在該結構件的中心處，或者該容置部包含有複數個，該複數個容置部分佈在該結構件的不同位置。
17. 如請求項1所述之用於立方結構的連接系統，其中該結構件包含多棱的一立方體，該立方體包含與相鄰面呈一定角度傾斜設置的斜面。
18. 如請求項1所述之用於立方結構的連接系統，其中該結構件包含多棱的一立方體，該立方體的面包含平面或曲面。
19. 一種用於立方結構的連接方法，其中包含： 如請求項1至請求項18中的任意一所述之用於立方結構的連接系統以提供連接一立方結構所需的一結構件和一連接件；透過該連接件將該結構件互連而形成一結構件組合；透過灌漿填充該結構件組合的互連處的空隙而使該結構件組合形成緊固單一結構，從而連接成該立方結構。