一种干式连接的模块化盒式结构建筑的制作方法

1.本发明涉及模块化盒式结构建筑技术领域，具体是一种采用干式连接结构进行连接的模块化盒式结构建筑。


背景技术：

2.模块化盒式结构建筑即盒式的模块化建筑，由结构构件组成模块化盒式结构，由多个模块化盒式结构重叠组成建筑。模块化盒式结构建筑，其结构构件包括有预制板、预制柱、轻型剪力墙和预制梁。目前，结构构件的常用连接还是采用主体结构现浇、非承载构件(轻型剪力墙、预制板)套筒灌浆的方式，还是无法真正的脱离现场浇筑混凝土，且现场连接质量难以得到有效地保证。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是提供一种干式连接的模块化盒式结构建筑，所有结构构件均采用干式连接，连接操作简单快速，绿色环保无砂浆污染，且连接强度高，保证模块化盒式结构建筑的整体刚度。
4.本发明的技术方案为：
5.一种干式连接的模块化盒式结构建筑，其结构构件包括有预制板、预制柱、轻型剪力墙和预制梁，预制柱和预制梁为承重式框架构件，预制板和轻型剪力墙为普通构件，相邻的预制柱之间连接预制梁从而组成立方框结构的主框架，预制板连接于主框架顶部和底部的矩形框内，轻型剪力墙连接于主框架四个侧面的矩形框内，从而组成一个模块化盒式结构，模块化盒式结构建筑最底层的预制柱与基础底板连接；
6.所述的预制柱上固定有连接梁，连接梁与预制梁同轴，预制柱和基础底板之间、连接梁与预制梁之间均采用套管组件连接固定，普通构件与结构构件之间均采用插接锚固组件连接固定；
7.所述的套管组件包括有第一套管、第二套管、连杆和卡环，预制柱和基础底板的对接面上、连接梁与预制梁的对接面上均设置有多个连接盲孔，相对应的两个连接盲孔中分别固定连接有第一套管和第二套管，连杆分为内端部和外端部，连杆的内端部伸入到第一套管内且与第一套管连接，卡环卡置于第二套管内，连杆的外端部伸入到第二套管内且由卡环包裹卡紧；
8.所述的插接锚固组件包括有连接套管、拉杆和锚固件，结构构件上设置有多个直线盲孔，每个直线盲孔内均固定有连接套管，拉杆分为内端部和外端部，拉杆的内端部连接于连接套管内，拉杆上设置有贯通拉杆内端和外端的注浆通道，普通构件上设置有多个t型通孔，每个t型通孔竖直部分的端部贯通普通构件的对接面，每个t型通孔水平部分的外端贯通普通构件与对接面相邻的一侧面，锚固件固定连接于t型通孔的水平部分内，锚固件为中空结构，锚固件的侧板上开设有拉杆穿孔，锚固件的外端上开设有注浆孔和溢浆孔，拉杆的外端部穿入到t型通孔的竖直部分中，且拉杆的外端穿过锚固件的拉杆穿孔后穿入到锚
固件内，锚固件内灌注有锚固剂，锚固剂由拉杆的外端流入到拉杆的注浆通道内。
9.所述的连接梁和预制梁的对接部分上连接有锁紧连接组件，所述的锁紧连接组件包括有两个u型连接板和多个锁紧连接螺栓，连接梁与预制梁的对接面上均固定有钢端板，连接梁与预制梁对接时，连接梁上的钢端板与预制梁上的钢端板相互紧密接触，两个钢端板上均设置有多个螺栓盲孔，两个u型连接板的u形槽口相对且相互对接形成矩形框结构，每个u型连接板上均设置有两组沿u型弯折分布的螺栓连接孔，连接梁和预制梁的对接部分穿设于矩形框结构的内部，两个u型连接板上的螺栓连接孔与两个钢端板上的螺栓盲孔一一对应重叠，两个u型连接板上下对接的竖直部分均采用榫卯结构进行连接，多个锁紧连接螺栓分别穿过对应u型连接板的螺栓连接孔后锁紧连接于对应钢端板的螺栓盲孔内。
10.所述的基础底板的上表面上开设有预留槽，预留槽的槽底设置有多个连接盲孔，预制柱的底部伸入到预留槽内，预制柱底端的连接盲孔中连接有第一套管，预留槽槽底处的连接盲孔中连接有第二套管；连接梁对接面上的连接盲孔中连接有第一套管，预制梁对接面上的连接盲孔中连接有第二套管；所述的模块化盒式结构内还固定连接有轻型剪力墙作为竖直隔挡，采用插接锚固组件连接固定的普通构件与结构构件分别是两个垂直相交的轻型剪力墙、轻型剪力墙和预制板、轻型剪力墙和预制柱、轻型剪力墙和预制梁、或预制板和预制梁。
11.所述的连杆的内端部为圆柱体且外壁设置有外螺纹，第一套管的内壁设置有内螺纹，连杆的内端部与第一套管螺纹连接，连杆的外端部为圆锥体，圆锥体的侧面为内凹锥面，连杆内端部和外端部的侧面之间通过锥形过渡面过渡连接；所述的卡环为锥形卡环，锥形卡环由多个卡板组成，卡板的数量不少于四个，多个卡板为分体式结构，多个卡板闭合状态下形成锥形卡环，锥形卡环的最大外径等于第二套管的内径，使得锥形卡环卡紧于第二套管内，锥形卡环的最小内径不大于连杆外端部的最小外径；锥形卡环最大直径处的外侧壁上设置有两个径向对称的卡块，第二套管的内壁上设置有两个径向对称的条形卡槽，两个条形卡槽的槽口相对，两个条形卡槽的顶端均贯通第二套管的顶端，锥形卡环卡置于第二套管内时，锥形卡环上的两个卡块分别卡置于两个条形卡槽内。
12.所述的连接套管的内壁上设置有内螺纹，拉杆的内端部为圆柱体且外壁上设置有外螺纹，拉杆的内端部与连接套管螺纹连接，拉杆的内端部部分延伸至连接套管外，拉杆位于连接套管外的内端部上螺纹连接有锁紧螺母，锁紧螺母与结构构件的对接面锁紧接触，t型通孔竖直部分的端部处设置为螺母沉孔结构，拉杆的外端部穿入到t型通孔的竖直部分中时，锁紧螺母嵌入到t型通孔的螺母沉孔中。
13.所述的锚固件为外端封闭的圆管状结构，锚固件的外壁上设置有外螺纹，t型通孔水平部分的内端部中固定有锚固套管，锚固套管的内壁上设置有内螺纹，锚固件的内端部螺纹连接于锚固套管中，t型通孔的竖直部分朝向锚固件的中部，锚固件的中部位于锚固套管外，所述的拉杆穿孔设置于锚固件的中部上。
14.所述的拉杆的外端部其侧壁设置有环形内凹球面，所述的锚固件的中部设置有沿锚固件周向延伸的拉杆穿孔，拉杆穿孔一端的口径大于拉杆外端部的最大直径，拉杆穿孔另一端的口径不大于拉杆环形内凹球面处的最小直径，拉杆的外端由拉杆穿孔的一端部穿入到锚固件内后，锚固件周向旋转，使得拉杆旋转至拉杆穿孔的另一端部且拉杆设置有环形内凹球面的部分夹设于拉杆穿孔的另一端部中。
15.所述的t型通孔水平部分的外端处设置有封板沉孔，封板沉孔内设置有封板，封板对锚固件的外端进行封堵。
16.所述的模块化盒式结构建筑是由多个模块化盒式结构组成，模块化盒式结构建筑最顶层的主框架其顶部和底部的矩形框内均连接有预制板，除去最顶层的模块化盒式结构，上下相邻的两层模块化盒式结构仅主框架底部的矩形框内连接有预制板，上下两层的预制柱之间采用套管组件连接，上下两层的预制梁之间采用插接锚固组件连接。
17.所述的轻型剪力墙包括有两层玻璃纤维混凝土层和夹设固定于两层玻璃纤维混凝土层之间的泡沫层，泡沫层的两侧面与对应的玻璃纤维混凝土层之间均固定连接有铝箔层，玻璃纤维混凝土层包括有玻璃纤维笼和包裹于玻璃纤维笼外的混凝土，玻璃纤维笼包括有两块玻璃纤维网片和多个垂直穿设于泡沫层上的玻璃纤维连接筋，两块玻璃纤维网片分别设置于泡沫层的两侧，每个玻璃纤维连接筋的两端均从泡沫层穿出后分别通过连接扣件与两块玻璃纤维网片连接。
18.本发明的优点：
19.(1)、本发明的套管组件、插接锚固组件和锁紧连接组件均是干式连接结构，连接时整洁干净，施工现场直接对接、灌浆和螺栓连接即可，连接快速，施工效率高、节约工期，且节省了施工造价。
20.(2)、本发明采用干式连接结构进行结构构件的连接，连接后的模块化盒式结构建筑结构稳固，使用寿命长。
21.(3)、本发明的轻型剪力墙内置有泡沫层和铝箔层，大大减轻了轻型剪力墙的重量，且具有保温隔音效果，玻璃纤维混凝土层内的玻璃纤维笼具有较高的抗拉强度，与混凝土有很好的黏结性，使得轻型剪力墙具有较好的稳定性和强度，且穿过泡沫层的玻璃纤维连接筋连接两层玻璃纤维混凝土层内的玻璃纤维网片，一方面提高了泡沫层的刚性，另一方面提高两层玻璃纤维混凝土层的连接稳固性。
附图说明
22.图1是本发明模块化盒式结构建筑底层的爆炸图。
23.图2是本发明模块化盒式结构的爆炸结构示意图。
24.图3是本发明预制柱与基础底板的对接结构示意图。
25.图4是本发明轻型剪力墙之间的对接结构示意图。
26.图5是发明轻型剪力墙和预制板之间的对接结构示意图。
27.图6是本发明预制柱与预制梁的对接结构示意图。
28.图7是本发明套管组件的爆炸图。
29.图8是本发明设置有t型通孔的剪力墙的立体图。
30.图9是本发明插接锚固组件的爆炸图。
31.图10是本发明锚固件的外端面视图。
32.图11是本发明锚固件环形侧板展开的结构示意图。
33.图12是本发明锁紧连接组件的爆炸图。
34.图13是本发明轻型剪力墙的剖视图。
35.图14是本发明玻璃纤维笼的结构示意图。
36.附图标记：1-基础底板，2-预制板，3-预制柱，4-轻型剪力墙，5-预制梁，6-预留槽，7-连接梁，8-连接盲孔，9-直线盲孔，10-t型通孔，11-第一套管，12-第二套管，13-连杆，14-锥形卡环，15-螺纹钢筋，16-卡块，17-条形卡槽，21-连接套管，22-拉杆，23-锚固件，24-封板，25-锁紧螺母，26-环形内凹球面，27-注浆通道，28-螺母沉孔，29-封板沉孔，210-注浆孔，211-溢浆孔，212-锚固套管，213-拉杆穿孔，31-u型连接板，32-锁紧连接螺栓，33-钢端板，34-螺栓盲孔，35-螺栓连接孔，36-t型对接槽，37-工字型卡扣，41-泡沫层，42-铝箔层，43-混凝土，44-玻璃纤维网片，45-玻璃纤维连接筋。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.见图1-图6，一种干式连接的模块化盒式结构建筑，其结构构件包括有预制板2、预制柱3、轻型剪力墙4和预制梁5，相邻的预制柱3之间连接预制梁5从而组成立方框结构的主框架，预制板2连接于主框架顶部和底部的矩形框内，轻型剪力墙4连接于主框架四个侧面的矩形框内，从而组成一个模块化盒式结构，模块化盒式结构内还固定连接有轻型剪力墙4作为竖直隔断；多个模块化盒式结构相互连接组成模块化盒式结构建筑，模块化盒式结构建筑最底层的预制柱3与基础底板1连接。
39.基础底板1的上表面上开设有预留槽6，预制柱3上固定有连接梁7，连接梁7与预制梁5同轴，基础底板1和预制柱3的底端之间或连接梁7与预制梁5之间均采用套管组件连接固定，两个垂直相交的轻型剪力墙4之间、轻型剪力墙4和预制板2之间、轻型剪力墙4和预制柱3之间、轻型剪力墙4和预制梁5之间、预制梁5和预制板2之间均采用插接锚固组件连接固定。
40.见图3、图6和图7，套管组件包括有第一套管11、第二套管12、连杆13和锥形卡环14，预制柱3的底部和基础底板1的预留槽6对接时或连接梁7和预制梁5对接时，预制柱3的底端、预留槽6的槽底、连接梁7和预制梁5的对接面上均设置有多个连接盲孔8，且相对两个对接面上的连接盲孔8一一对应，每个连接盲孔8内预埋固定有螺纹钢筋15，预制柱3和基础底板1对应的两个连接盲孔8中或连接梁7和预制梁5对应的两个连接盲孔8中分别固定连接有第一套管11和第二套管12，第一套管11和第二套管12内端部的内壁上均设置有内螺纹，第一套管11的内端部或第二套管12的内端部分别与对应的螺纹钢筋15螺纹连接，连杆13分为内端部和外端部，连杆13的内端部为圆柱体且外壁设置有外螺纹，连杆13的内端部伸入到第一套管11内且与第一套管11螺纹连接，连杆13的外端部为圆锥体，圆锥体的侧面为内凹锥面，连杆13内端部和外端部的侧面之间通过锥形过渡面过渡连接，锥形卡环14由六个卡板组成，六个卡板为分体式结构，六个卡板闭合状态下形成锥形卡环，锥形卡环14最大直径处的外侧壁上设置有两个径向对称的卡块16，第二套管12的内壁上设置有两个径向对称的条形卡槽17，两个条形卡槽17的槽口相对，两个条形卡槽17的顶端均贯通第二套管12的顶端，锥形卡环14的最大外径等于第二套管12的内径，使得锥形卡环14卡紧于第二套管12内，且锥形卡环上的两个卡块16分别卡置于两个条形卡槽17内，锥形卡环14的最小内径等
于连杆13外端部的最小外径，使得连杆13的外端部伸入到第二套管12内且由锥形卡环14包裹卡紧；
41.见图4、图8-图11，插接锚固组件包括有连接套管21、拉杆22、锚固件23和封板24，两个轻型剪力墙中的其中一个轻型剪力墙4上设置有多个直线盲孔9，每个直线盲孔9内均固定有连接套管21，连接套管21的内壁上设置有内螺纹，拉杆22分为内端部和外端部，拉杆22的内端部为圆柱体且外壁上设置有外螺纹，拉杆22的内端部与连接套管21螺纹连接，拉杆22的内端部部分延伸至连接套管21外，拉杆22位于连接套管21外的内端部上螺纹连接有锁紧螺母25，锁紧螺母25与其中一个轻型剪力墙4的对接面锁紧接触，拉杆22的外端部其侧壁设置有环形内凹球面26，拉杆22上设置有贯通拉杆22内端和外端的注浆通道27，两个轻型剪力墙中的另一个轻型剪力墙4上设置有多个t型通孔10，每个t型通孔10竖直部分的端部贯通轻型剪力墙4的对接面，每个t型通孔10竖直部分的端部处设置为螺母沉孔28，每个t型通孔10水平部分的外端贯通轻型剪力墙4与对接面相邻的一侧面，t型通孔10水平部分的外端处设置有封板沉孔29，锚固件23为外端封闭的圆管状结构，锚固件23的外端上开设有注浆孔210和溢浆孔211，锚固件23的外壁上设置有外螺纹，t型通孔10水平部分的内端部中固定有锚固套管212，锚固套管212的内壁上设置有内螺纹，锚固件23位于t型通孔10的水平部分内，锚固件23的内端部螺纹连接于锚固套管212中，t型通孔20的竖直部分朝向锚固件23的中部，锚固件23的中部位于锚固套管212外，锚固件23的中部设置有沿锚固件周向延伸的拉杆穿孔213，拉杆穿孔213为水滴形或鸡蛋形结构(见图5)，拉杆穿孔213一端的圆形口径大于拉杆22外端部的最大直径，拉杆穿孔213另一端的圆形口径等于拉杆22环形内凹球面26处的最小直径，拉杆22的外端由拉杆穿孔213的一端部穿入到锚固件23内后，锁紧螺母25嵌入到t型通孔10的螺母沉孔28中，锚固件23周向旋转，使得拉杆22旋转至拉杆穿孔213的另一端部且拉杆22设置有环形内凹球面26的部分夹设于拉杆穿孔213的另一端部中，锚固件23内灌注有锚固剂，锚固剂由拉杆22的外端流入到拉杆的注浆通道27内，封板24嵌入到封板沉孔29内对锚固件23的外端进行封堵；其中，当轻型剪力墙4和预制板2垂直连接时，预制板2上设置直线盲孔9，轻型剪力墙4上设置t型通孔10(见图5)；轻型剪力墙4和预制柱3连接时，预制柱3上设置直线盲孔9，轻型剪力墙4上设置t型通孔10；预制板2和预制梁5连接时，预制梁5上设置直线盲孔9，预制板上设置t型通孔10；
42.见图6和图12，连接梁7和预制梁5的对接部分上连接有锁紧连接组件，锁紧连接组件包括有两个u型连接板31和多个锁紧连接螺栓32，连接梁7与预制梁5的对接面上均固定有钢端板33，连接梁7与预制梁5对接时，连接梁7上的钢端板33与预制梁5上的钢端板33相互紧密接触，两个钢端板33上均设置有多个螺栓盲孔34，两个u型连接板31的u形槽口相对且相互对接形成矩形框结构，每个u型连接板31上均设置有两组沿u型弯折分布的螺栓连接孔35，螺栓连接孔35为螺栓沉孔，连接梁7和预制梁5的对接部分穿设于矩形框结构的内部，两个u型连接板31上的螺栓连接孔35与两个钢端板33上的螺栓盲孔34一一对应重叠，两个u型连接板31上下对接的竖直部分均采用榫卯结构进行连接，具体可采用凸块和凹槽卡合的结构，或是两个u型连接板31上下对应的竖直部分上设置有槽口相对的t型对接槽36，两个t型对接槽36对接形成封闭式卡孔，封闭式卡孔内卡置有工字型卡扣37，或是其它榫卯结构连接均可，多个锁紧连接螺栓32分别穿过对应u型连接板31的螺栓连接孔35后锁紧连接于对应钢端板33的螺栓盲孔34内，且锁紧连接螺栓32的螺栓头嵌入到螺栓连接孔35的沉孔
内。
43.模块化盒式结构建筑是由多个模块化盒式结构组成，模块化盒式结构建筑最顶层的主框架其顶部和底部的矩形框内均连接有预制板2，除去最顶层的模块化盒式结构，上下相邻的两层模块化盒式结构仅主框架底部的矩形框内连接有预制板2，上下两层的预制柱3之间采用套管组件连接，上下两层的预制梁5之间采用插接锚固组件连接。
44.见图13-图14，轻型剪力墙4包括有两层玻璃纤维混凝土层和夹设固定于两层玻璃纤维混凝土层之间的泡沫层41，泡沫层41的两侧面与对应的玻璃纤维混凝土层之间均固定连接有铝箔层42，玻璃纤维混凝土层包括有玻璃纤维笼和包裹于玻璃纤维笼外的混凝土43，玻璃纤维笼包括有两块玻璃纤维网片44和多个垂直穿设于泡沫层41上的玻璃纤维连接筋45，两块玻璃纤维网片44分别设置于泡沫层41的两侧，每个玻璃纤维连接筋45的两端均从泡沫层41穿出后分别通过连接扣件与两块玻璃纤维网片44连接。
45.本发明的施工流程为：
46.(1)、根据拼接要求，基于bi m技术设计模块化盒子建筑的样板图，根据样板图拆解结构构件的连接，并设计各结构构件的布置图，根据结构构件的布置图，工厂预制基础底板1、预制板2、预制柱3、轻型剪力墙4和预制梁5，基础底板1上预留预留槽6，预制柱3上预制连接梁7，基础底板1、最底层的预制柱3、连接梁7和预制梁5上均预留连接盲孔8，预制板2和预制柱3上预留直线盲孔9，轻型剪力墙4上预留对应的直线盲孔9或/和t型通孔10，预制梁5上预留直线盲孔9，直线盲孔9内预埋连接套管21，t型通孔10内预埋锚固套管212；
47.(2)、将所有结构构件运输至施工现场，对接面上采用环氧树脂抹平；
48.(3)、在每个连接盲孔8内的螺纹钢筋15上连接对应的第一套管11或第二套管12，第一套管11上连接连杆13，第二套管12内卡置锥形卡环14，将预制柱3吊装至预留槽6内且预制柱3的底端与预留槽6的槽底紧密接触，每个连杆13的外端部伸入到对应的第二套管12内且锥形卡环14完全包覆卡紧于连杆13的外端部上，最后将预留槽6内位于预制柱3的周围填入膨胀混凝土即可；
49.(4)、连接插接锚固组件时，将拉杆22的内端部螺纹连接于连接套管21内，将锚固件23安装于t型通孔10的水平部分内且与锚固套管212螺纹连接，拉杆22的外端部穿入到t型通孔10的竖直部分中，拉杆22的外端由拉杆穿孔213的一端部穿入到锚固件23内后，利用工具驱动锚固件23周向旋转，使得拉22旋转至拉杆穿孔213的另一端部且拉杆22设置有环形内凹球面26的部分夹设于拉杆穿孔213的另一端部中，由注浆孔210向锚固件23内灌注锚固剂，锚固剂选用液态连接胶、植筋胶或水泥砂浆(稀)，锚固剂由拉杆22的外端流入到拉杆22的注浆通道27内，加强拉杆22与锚固件23的连接，待溢浆孔211出浆后，注浆孔210处螺纹连接密封螺栓，最后将封板24置于封板沉孔29内固定即可；
50.(5)、预制柱3和预制梁5连接时，连接梁7和预制梁5的钢端板33相互接触，且连接梁7和预制梁5同样采用套管组件进行对接，然后将两个u型连接板31连接于连接梁7和预制梁5的对接部分上，两个u型连接板31上上下相对的两个t型对接槽36对接形成封闭式卡孔，两个封闭式卡孔内均卡置工字型卡扣37，从而初步固定两个u型连接板31；
51.(6)、将垫片套入锁紧连接螺栓32上，多个锁紧连接螺栓32分别穿过对应u型连接板31的螺栓连接孔35后锁紧连接于对应钢端板33的螺栓盲孔34内，且锁紧连接螺栓32的螺栓头嵌入到螺栓连接孔35的沉孔内，锁紧连接螺栓32的安装顺序为间隔交替安装，从而实
现连接梁7和预制梁5的锁紧固定连接。
52.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。