專利名稱：建筑物模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑物模塊、由這樣的模塊建造的建筑物和使用這樣的模塊的建筑物的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
對于用預(yù)制單元建造建筑物已經(jīng)有很多先前的方案。在一些方案中，板材(panels)被預(yù)先制造并運輸?shù)浆F(xiàn)場組裝成建筑物。板材的運輸相當(dāng)簡單，但是現(xiàn)場組裝包括非常大的工作量。在其它的方案中，整幢建筑物被預(yù)制和運輸，但也經(jīng)常伴隨著一些困難。另一個選擇是通過幾個預(yù)制的三維模塊建造建筑物且在現(xiàn)場組裝該模塊，但是在這樣的情況下運輸和組裝往往都耗時且昂貴。在解決該問題的試圖中已經(jīng)有將常規(guī)的貨物集裝箱用作建筑物模塊的方案。例如，美國專利4599829顯示了由貨物集裝箱形成的建筑物系統(tǒng)。每一個該集裝箱為標(biāo)準(zhǔn)尺寸的貨物集裝箱，在其每個角上具有拐角鑄件。這些拐角鑄件以標(biāo)準(zhǔn)的間距設(shè)置(中心到中心的間距大約2259mm)，從而該集裝箱能以與常規(guī)的貨物集裝箱相同的方式吊運(handle)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種建筑物模塊的改進(jìn)形式。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一種由這樣的模塊建造的建筑物的改進(jìn)形式。
本發(fā)明的更進(jìn)一步的目的是提供一種用這樣的模塊建造建筑物的改進(jìn)方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一個獨特的方面提供一種具有一般為立方體的外部形狀的建筑物模塊，該建筑物模塊具有側(cè)面、端面、頂面和底面并由金屬制造，該模塊為中空的模塊且限定了適合于人們居住的尺寸的空間，該模塊包括使模塊被緊固到另一相鄰模塊的緊固元件，以允許由用于吊運貨物集裝箱的標(biāo)準(zhǔn)裝載吊運設(shè)備裝配接合，其中該模塊具有大于2700mm的總外部寬度，并且包括在模塊頂部的第一端部區(qū)域中的第一套緊固元件和在模塊頂部的第二端部區(qū)域中的第二套緊固元件，每套緊固元件包括兩個以大約2260mm的中心到中心的間距互相隔開的緊固元件。
因而本發(fā)明提供一種模塊，該模塊能具有使其本身能被運輸?shù)某叽?，又能夠在現(xiàn)場被緊固到其它模塊而以快速和簡單的方式形成更大的建筑物。而且通過以大約2260mm的中心到中心的間距設(shè)置緊固元件，因為模塊能夠由與吊裝和運輸標(biāo)準(zhǔn)貨物集裝箱相同的設(shè)備吊裝和運輸，所以該模塊的吊裝和運輸非常便利。
最好這兩個緊固元件對稱地位于模塊的中心垂直平面的相對的側(cè)。如果是那樣的話，它們將都在模塊側(cè)面的內(nèi)側(cè)，且通常最好該套緊固元件在模塊頂部的相對側(cè)邊緣上進(jìn)一步包括第三和第四元件。還有，最好第一和第二套緊固元件中的每一套在跨越模塊頂部分隔的位置包括多于兩個的緊固元件，每個緊固元件以大約2260mm的中心到中心的間距與另一個緊固元件隔開。
第一和第二套緊固元件通常設(shè)置在模塊的相對端部，但也不必一定是這種情況，它們可以設(shè)置在該兩端的內(nèi)側(cè)，從而以標(biāo)準(zhǔn)距離縱向地與另一個互相隔開。因而上述情況也指在各個模塊端部區(qū)域中的各套緊固元件。
除了在模塊頂部的端部區(qū)域設(shè)置第一和第二套緊固元件外，最好在模塊底部的端部區(qū)域設(shè)置第三和第四套緊固元件。第三和第四套緊固元件可以按上述參照第一和第二套緊固元件相同的方式排列。
最好在立方體的八個邊緣的每個邊緣的區(qū)域中具有各自的伸長構(gòu)件和緊固到至少一些伸長構(gòu)件上的多個金屬板材。該伸長構(gòu)件最好為開口或中空的型材(section)，例如熱軋或冷軋或折疊的型材，預(yù)制的型材或矩形的中空型材。伸長構(gòu)件和板材最好一起限定一種硬殼式(monocoque)結(jié)構(gòu)。該伸長構(gòu)件和板材最好由鋼制造。如此的構(gòu)造使得通過道路能夠容易地運輸那樣大的模塊，能夠以自身支撐的足夠的強(qiáng)度制造。此外，當(dāng)使用時，模塊被緊固到其它模塊從而能夠加強(qiáng)它們的強(qiáng)度，以能夠通過將模塊緊固在一起能夠形成結(jié)構(gòu)上堅固的建筑物。如此的結(jié)構(gòu)能具有足夠的強(qiáng)度，不但即使作為多層結(jié)構(gòu)(例如由多于10或20層構(gòu)成)也能不用附加結(jié)構(gòu)支撐地自我支撐，而且還能不用附加結(jié)構(gòu)支撐地支撐其它結(jié)構(gòu)元件，諸如橋接元件或懸臂元件。
在多數(shù)情況下，最好有緊固在立方體的所有側(cè)面和端面的金屬板材，且最好在立方體的頂面和底面上也有。至少一些金屬板材可以是波紋板材。這樣的波紋增加了板材的強(qiáng)度和剛度。無論是不是波紋板材，一塊或多塊金屬板材可以是復(fù)合結(jié)構(gòu)并且例如可以包括絕緣材料和/或內(nèi)襯。
由于模塊將要形成部分建筑物，因此最好被制成在其內(nèi)部形成合適的敞口(open)。出于從模塊被制造的工廠運輸?shù)皆诮ㄖ镏斜皇褂玫默F(xiàn)場的目的，該敞口可以被遮蓋；這樣的在模塊中臨時閉合的敞口出于本說明書的目的在這里被定義為“敞口”。例如，模塊的一個側(cè)面或每個側(cè)面可以用板材部分閉合和部分敞開；同樣的，模塊的一個端面或每個端面可以用板材部分閉合和部分敞開。該部分敞開的表面，或部分敞開的表面之一可以從該表面底部的區(qū)域向表面頂部的區(qū)域延伸；這樣可以提供用于人進(jìn)入模塊的例如門口的進(jìn)入通路；當(dāng)然，該門口不必延伸到表面的最頂部或最底部。該部分敞開的表面，或部分敞開的表面之一可以從表面向上一半的區(qū)域向上延伸。這樣例如可以提供窗戶的敞口。一個或更多的敞口也可以設(shè)置在模塊的頂面或底面，例如在模塊中容納樓梯、電梯或輔助設(shè)施(service)。
模塊可以作為完全空的殼體制造并且可以保持該狀態(tài)直到裝配成建筑物。但更一般地，無論在工廠中或在現(xiàn)場但在裝配成建筑物之前最好進(jìn)行一定程度的裝備(fit out)。例如，絕緣材料可以被添加到墻面、地板和天花板上，膠合板襯料(lining)可被設(shè)置在絕緣材料上，門、窗戶和陽臺可以被添加。進(jìn)一步的例子可以是電氣、動力和照明的電纜系統(tǒng)，暖氣和管道系統(tǒng)，電信系統(tǒng)和其它媒體通訊系統(tǒng)。覆蓋層(cladding)也可以添加到模塊的一個或多個表面上。該覆蓋層可以是砌磚或其他一些諸如木質(zhì)嵌板(paneling)、金屬薄板覆蓋層的其它覆蓋層。該覆蓋層可以是墻面掛瓦(tile hung)或幕墻的形式。該覆蓋層可以提供玻璃立面?？梢栽O(shè)置用于將覆蓋層保持在適當(dāng)位置的連接件(Ties)或其它系統(tǒng)。該連接件可以被保留在形成模塊表面的板材中的槽中；或者覆蓋層的固定件可以被固定到模塊框架的鑄件或板材上。容納被選擇設(shè)備(fitting)的單間(pod)可以被安裝在模塊中。例如可以有容納廚房設(shè)備的廚房單間或容納浴室設(shè)備的浴室單間。這樣的單間可以只占用模塊內(nèi)部容積很小的一部分。
模塊被緊固到相鄰模塊的能力代表本發(fā)明的一個關(guān)鍵特征。最好模塊的緊固元件適合于將模塊緊固到相鄰的并排放置的模塊和/或相鄰的首尾相連放置的模塊和/或相鄰的在上方或下方放置的模塊。因此模塊可以以一維、二維或三維的陣列緊固到一起。最一般地模塊可以以二維或三維的帶有多樓層的陣列緊固到一起，每層包括互相并排放置的多個模塊。
最好至少一些緊固元件設(shè)置在模塊的八個拐角的區(qū)域中。如從下面的描述中將變得清楚的，這些緊固元件可以僅是上述的緊固元件，但是也可以是例如沿著模塊的頂部側(cè)邊緣或底部側(cè)邊緣的中途的其它緊固元件。這樣的緊固元件可以將建筑物載荷轉(zhuǎn)移到基礎(chǔ)和/或提供與相鄰模塊的連接。
根據(jù)本發(fā)明的特別優(yōu)選的特征，至少一些緊固元件由帶有開口的中空塊(block)限定，連接器元件能通過該開口插入。緊固元件最好在它們的頂面、側(cè)面和端面或者底面、側(cè)面和端面設(shè)置開口。緊固元件最好被焊接到伸長構(gòu)件上。緊固元件可以是與貨物集裝箱的拐角鑄件相同的總體形式并且可以與ISO/TC-104-1161相一致。然而，為了滿足本發(fā)明的建筑物模塊的特殊要求，一些或所有的緊固元件可以是不同于ISO/TC-104-1161的設(shè)計。例如較長的緊固元件可以被用在這樣一些情況中，該情況中緊固元件設(shè)置在遠(yuǎn)離模塊拐角的地方，它們可以有頂部或底部開口且只有一個其他開口。而且緊固元件中的開口可以與標(biāo)準(zhǔn)不同，例如，在模塊頂部的緊固元件可以在該種元件的端面中有開口，該種元件被設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)集裝箱中，由于緊固元件的前表面位于該集裝箱的底部的。這樣便于模塊在其被制作的工廠和其最終目的地之間的吊裝和運輸。通過在運輸和吊裝模塊時使用與將一個模塊緊固到另一個模塊時使用相同的緊固元件，就提供了一種特別有利的、經(jīng)濟(jì)的和省時的系統(tǒng)。
連接器元件和中空塊最好被排列成在連接器元件被插入中空塊的開口中后能被緊固在該開口中。因而連接器元件最好不但相對于該連接器元件定位模塊，而且將模塊緊固到連接器元件上。取決于具體的環(huán)境，可以采用包括手動和自動構(gòu)造的各種緊固構(gòu)造。連接器元件和中空塊可以被排列成在連接器元件被插入中空塊的開口中后能由通過另一開口進(jìn)入中空塊且接合該連接器元件的緊固件緊固在該開口中。以這種方式能得到連接器元件與該中空塊的非常堅固和可靠的緊固。連接器元件可以通過在中空塊中螺紋接合連接器元件的緊固件螺栓緊固在中空塊中。
為了將一個模塊連接到可能直接在其上方或下方或與其并排的另一模塊，連接器元件最好包括具有用于插入一個模塊的一個緊固元件中的開口的第一部分和用于插入另一個模塊的另一個緊固元件中的開口的第二部分的連接器元件。在其它情況中，希望將四個模塊連接在一起，例如將互相并排的兩個模塊連接到直接在它們上方的另外兩個模塊以形成被看作二維陣列的模塊陣列。為了該目的，連接器元件最好包括具有用于插入一個模塊的一個緊固元件中的開口的第一部分，用于插入另一個模塊的另一個緊固元件中的開口的第二部分，用于插入再一個模塊的再一個緊固元件中的開口的第三部分和用于插入又一個模塊的又一個緊固元件中的開口的第四部分的連接器元件。在進(jìn)一步的情況中，希望將首尾相連關(guān)系的其他模塊與該模塊中的一些模塊連接以形成被看作三維陣列的模塊陣列。為了該目的，連接器元件最好包括具有上述第一到第四部分，但又有用于插入其它模塊的緊固元件中的開口的第五、第六、第七和第八部分的連接器元件。
墊片最好位于連接器元件和連接器元件被插入的中空塊之間。這樣的墊片能調(diào)節(jié)模塊的膨脹和收縮，釋放應(yīng)力和隔離聲波振動。
本文中涉及拐角鑄件的地方，應(yīng)該理解，采用術(shù)語“鑄件”是因為該詞是標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)名詞。雖然這樣的元件通常通過鑄造形成，但它們通過鑄造形成不是本發(fā)明的本質(zhì)特征。例如它們可以由薄鋼板制作。另外，在涉及拐角鑄件或中空塊的地方，應(yīng)該理解，雖然這樣的元件通常分別形成并且隨后例如通過焊接固定到模塊的其它部分，但拐角鑄件和中空塊被形成為模塊結(jié)構(gòu)的其余部分的整體部分也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
標(biāo)準(zhǔn)載荷吊運設(shè)備被設(shè)計成接合具有大約2260mm(根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)精確間距通常是2259mm，因此這里被稱為“大約2260mm”)的中心到中心的間距的拐角鑄件。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，模塊的總外部寬度可以在2350mm到2500mm的范圍內(nèi)，允許在模塊拐角處的拐角鑄件具有大約2260mm的中心到中心的間距。然而，在大多數(shù)應(yīng)用中，希望模塊有更大的總寬度。在此情況下，可以希望沿著模塊的每個頂端邊緣和底端邊緣設(shè)置一個或多個附加的緊固元件；單一的附加緊固元件可以是足夠的且可以與在模塊的一角的緊固元件隔開大約2260mm的中心到中心的間距。該緊固元件可以是偏離中心的或可以是從模塊的相對側(cè)的拐角等間隔的?；蛘?，如上所述，一對附加緊固元件可以對稱地以大約2260mm的中心到中心的間距沿著模塊的頂端邊緣設(shè)置在模塊的中心平面的兩側(cè)。也希望一對附加緊固元件對稱地以大約2260mm的中心到中心的間距沿著模塊的底端邊緣設(shè)置在模塊的中心平面的兩側(cè)。附加的緊固元件然后能被用于例如將模塊緊固在道路掛車/底盤上或設(shè)置在吊運終端上的運輸?shù)妆P上。模塊寬度可以小于2400mm；在此情況下，模塊并排連接在一起有利于運輸。例如每一個的寬度大約1250mm的兩個模塊能以此種方式連接。
特別是在相對長的模塊的情況中，沿著模塊的頂和底側(cè)邊緣的中途設(shè)置緊固元件也可以是有利的。如上所述，這樣做可以便于吊裝和運輸，并且也可以被用于連接到基礎(chǔ)或相鄰的模塊。
在模塊的總寬度超過上面給出的2350mm到2500mm的范圍地方，最好達(dá)到該寬度的1.5或2倍，因此最好達(dá)到4900mm。如果模塊不超過3660mm(標(biāo)準(zhǔn)寬度的1.5倍)，就有這樣的優(yōu)點，并排放置的兩個模塊然后占用通常被分配給三個并排放置的貨物集裝箱的空間，即達(dá)到大約7400mm的總寬度。對于大于3600mm的寬度和達(dá)到4900mm的寬度的模塊，用于一個模塊的空間將是通常分配給兩個并排放置的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的空間。例如這樣做能夠便于通過集裝箱船或其它船舶運輸模塊。
模塊的其它尺寸也可以與貨物集裝箱的尺寸匹配。這樣的集裝箱一般的長度為10英尺(2991mm)、20英尺(6058mm)、30英尺(9125mm)、40英尺(12192mm)、45英尺(13716mm)或者尤其在美國或加拿大達(dá)到53英尺(17154mm)。模塊的總長度最可能在6000mm到6100mm的范圍、12100mm到12300mm的范圍或13600mm到13800mm的范圍，這些尺寸為貨物集裝箱最一般使用的尺寸。
對于大于40英尺(12192mm)的模塊長度，緊固元件最好設(shè)置在縱向上與標(biāo)準(zhǔn)的40英尺(12192mm)集裝箱相同的位置以允許用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的設(shè)備和以標(biāo)準(zhǔn)船舶堆裝配置進(jìn)行提升和船舶堆裝(vessel stowage)。
最好模塊的外部被安裝多個附加緊固元件來與外墻覆蓋層系統(tǒng)和/或頂蓋系統(tǒng)對接。以這樣的方式添加外墻覆蓋系統(tǒng)或頂蓋系統(tǒng)可以非常便利。附加緊固元件最好緊固到一個或多個伸長構(gòu)件上。這樣的附加緊固元件可以是與貨物集裝箱的標(biāo)準(zhǔn)鑄件或作為標(biāo)準(zhǔn)鑄件的緊固元件相同或不同的設(shè)計。該緊固元件也可以用于將諸如陽臺、甬道、樓梯或橋接元件的其它結(jié)構(gòu)元件固定到模塊上。
參考根據(jù)本發(fā)明的第一個特殊方面的建筑物模塊主要提供了上面的描述。應(yīng)該理解，例如因為具有小于2700mm的總外部寬度，上述許多特征也能有利地結(jié)合在某些方面不同于本發(fā)明的第一個特殊方面的模塊中。根據(jù)本發(fā)明的廣泛的方面提供了具有一般為立方體的外部形狀的建筑物模塊，該建筑物模塊具有側(cè)面、端面、頂面和底面且用金屬制作，該模塊為中空的模塊且限定了適合于人們居住的尺寸的空間，該模塊包括使模塊緊固到另一相鄰模塊的緊固元件。
這樣的模塊可以進(jìn)一步包括根據(jù)本發(fā)明的第一個特殊方面的模塊的上述任何特征。
本發(fā)明的一個重要方面是模塊通常不被單獨使用而是被緊固在一起作為復(fù)合(multiplicity)(“復(fù)合”被用在這里指三個或更多)模塊。因而本發(fā)明進(jìn)一步提供緊固在一起形成建筑物的一部分或整體的復(fù)合模塊，每個模塊具有一般為立方體的外部形狀，該模塊具有側(cè)面、端面、頂面和底面，為中空模塊的且限定了適合于人們居住的空間。
模塊可以全部是相同的尺寸，但也可以是其尺寸不同的情況，特別在其寬度和長度方面尺寸不同。為了方便，至少多數(shù)模塊具有大約是給定單位寬度的一、二或三倍的寬度。例如給定單位寬度可以是1220mm，一些模塊可以具有大約2440mm的寬度，一些模塊可以具有大約3660mm的寬度，甚至一些模塊可以具有大約4880mm的寬度。同樣地，至少多數(shù)模塊具有大約是給定單位長度的一、二、三、四或五倍的長度。在特殊的應(yīng)用中，模塊具有格外短的長度因此可以至少有一個模塊具有小于最長模塊的長度的五分之一的長度是合乎要求的。短的模塊可以同另一個更長的模塊一起運輸并且導(dǎo)致與標(biāo)準(zhǔn)長度匹配的組合長度，因此便于運輸。
至少多數(shù)模塊可以具有大約相同的高度。這樣可以有利于在同一建筑物中使用的一組模塊的情況。模塊的優(yōu)選高度在建筑物的設(shè)計之間可以互相不同，或者建筑物的部分之間可以互相不同。模塊也可以以平整包裝的形式提供，且模塊的側(cè)面豎立在現(xiàn)場。
最好進(jìn)一步設(shè)置基礎(chǔ)對接件，該基礎(chǔ)對接件具有倚靠在基礎(chǔ)上的下表面和帶有連接器元件的上表面，該連接器元件與模塊上的緊固元件接合以將模塊緊固到基礎(chǔ)對接件上?；A(chǔ)對接件的下表面能以常規(guī)的方式連接到基礎(chǔ)上且而后能提供特殊的緊固設(shè)施以接合模塊上的緊固元件。該連接器元件能以與上述關(guān)于將兩個模塊連接在一起的連接器元件相同的方式接合緊固元件?；A(chǔ)對接件可以是一個或多個矩形環(huán)的形式，模塊的相對兩端靠在環(huán)的相對兩側(cè)上。一種可選擇的配置是將在適當(dāng)位置上的該連接器元件直接固定到常規(guī)的基礎(chǔ)上。
相似地，所提供的層間對接件可以被置于模塊的各層之間，該層間對接件具有帶有與直接在該對接件下方的樓層的模塊上的緊固元件接合的連接器元件的下表面，和具有帶有與直接在該對接件上方的樓層的模塊上的緊固元件接合的連接器元件的上表面。再一次指出，該連接器元件能以與上述關(guān)于將兩個模塊連接在一起的連接器元件相同的方式接合模塊上的緊固元件。層間對接件也可以是一個或多個矩形環(huán)的形式。
復(fù)合模塊中的每個模塊可以包括上面提到的任何特征。
本發(fā)明還進(jìn)一步提供包括上面定義的復(fù)合模塊的建筑物，模塊被緊固在一起形成建筑物的一部分或全部，在相鄰模塊的相鄰墻壁中的敞口對齊以允許人們從一個模塊移動到另一模塊。
建筑物的模塊可以以并排關(guān)系和/或以首尾相連關(guān)系緊固在一起，和/或可以有多層的模塊，一層中的模塊被緊固到相鄰的上層和/或下層的模塊。
被連接的模塊可以提供建筑物的多數(shù)或所有的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，諸如覆蓋層、頂蓋(roofing)、陽臺和樓梯井的其它結(jié)構(gòu)元件由模塊支撐。例如，屋頂?shù)目臻g和橋接的甬道可以被提供在兩個隔開的模塊組之間并由模塊支撐。另一個可能是將沒有側(cè)面、端面或頂面的模塊連接到相鄰模塊形成地板，在其上面可以有敞開的或覆蓋的空間。
本發(fā)明還進(jìn)一步提供在現(xiàn)場構(gòu)造建筑物的方法，該方法包括如下步驟在遠(yuǎn)離現(xiàn)場的位置制作多個模塊，每個模塊一般為立方體形狀且包括緊固元件，將制作的模塊運輸?shù)浆F(xiàn)場，和將模塊的緊固元件緊固在一起以將模塊連接在一起，相鄰模塊的相鄰墻中的敞口對齊以允許人們從一個模塊移動到另一模塊。
最好制造的模塊在運輸期間由其緊固元件接合以緊固它們。這樣便于在模塊運輸期間緊固模塊。相似地，為了將模塊移動到現(xiàn)場的最終位置，模塊最好被它們的緊固元件接合。
通過本發(fā)明的方法構(gòu)造的建筑物最好是包括復(fù)合模塊和如上定義的建筑物。


本發(fā)明的一定的實施例將通過實例的方式參考附圖進(jìn)行描述，其中圖1是建筑物模塊的透視圖，圖2是圖1的模塊的顯示墻結(jié)構(gòu)的一部分的斷面圖，圖3是圖1的模塊的顯示地板結(jié)構(gòu)的一部分的斷面圖，圖4是在建筑物構(gòu)造過程中被緊固到三個其它模塊的第四個建筑物模塊的透視圖，圖5是在每一層中由十一個模塊形成的建筑物的一個樓層的平面剖面圖，圖6A是模塊的第一個具體示例形式的透視圖，圖6B是模塊的第二個具體示例形式的透視圖，圖6C是模塊的第三個具體示例形式的透視圖，圖6D是模塊的第四個具體示例形式的透視圖，圖7是由兩個模塊形成的開放跨越結(jié)構(gòu)的透視圖，圖8A是用于在相鄰拐角將四個集裝箱緊固在一起的緊固件裝配的完全分解的透視圖，圖8B是圖8A的緊固件裝配的部分分解的透視圖，圖8C是圖8A的緊固件裝配的透視圖，圖9A是省略緊固螺栓的圖8A到8C的緊固件裝配的端視圖，圖9B是省略緊固螺栓的圖9A的緊固件裝配的側(cè)剖視圖，圖9C是在圖9A的緊固件裝配中使用的連接器元件的平面視圖，圖9D是在圖9A的緊固件裝配中使用的鎖緊板的平面視圖，圖9E是在圖9D所示的鎖緊板的側(cè)視圖，
圖9F是圖9A的完整的緊固件裝配的側(cè)剖視圖，圖9G是圖9A的完整的緊固件裝配的完全分解的透視圖，圖9H是圖9C中所示的連接器元件的透視圖，圖9J是圖9H的連接器元件的第一修改形式的透視圖，圖9K是圖9H的連接器元件的第二修改形式的透視圖，圖10是在模塊的一個端面上包括磚墻的模塊的透視圖，圖11是沒有顯示頂端而顯示模塊中一定的設(shè)備的模塊的透視圖，圖12A是標(biāo)有各種尺寸的模塊的透視圖，圖12B是標(biāo)有其它尺寸的圖12A的模塊的修改形式的透視圖，圖12C是圖12B的模塊的透視圖，顯示其可以如何進(jìn)行吊運和鎖緊的接合，圖13是顯示被放下到基礎(chǔ)對接環(huán)上的模塊的透視圖，圖14是短得多的模塊以首尾相連形式緊固在其上的模塊的透視圖，圖15是穿過一個疊放在另一個頂上的一對模塊的屋頂、地板和側(cè)面的剖視圖，圖16A是模塊的外墻的剖視圖，圖16B是相鄰模塊的鄰接的內(nèi)墻的剖視圖，圖17A是大模塊的透視圖，圖17B是由兩個圖17A中的模塊和一個較小的模塊在一起形成的建筑物的透視圖，圖18A是圖17B的建筑物的底層裝備的平面圖，圖18B是圖17B的建筑物的第一層裝備的平面圖，圖18C是圖18A和圖18B中所示種類裝備的建筑物的第一立面圖，和圖18D是圖18A和圖18B中所示種類裝備的建筑物的第二立面圖。
具體實施例方式
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的典型的模塊。模塊10為立方體形狀，具有相對的端面11(在圖1中只有一個是可見的)，相對的側(cè)面12(在圖1中只有一個是可見的)，頂面13和底面14。在圖1中所示實例的情況中，模塊在其側(cè)面具有從在該側(cè)面的底部的區(qū)域向在該側(cè)面的頂部的區(qū)域延伸的敞口15，和在其端面從端面的上面一半的區(qū)域向上延伸的敞口16。所提供的板材15A和16A在模塊的最終安裝前分別關(guān)閉敞口15和16。敞口15有允許人們無障礙通過的足夠的高度，敞口16有提供窗戶的合適的尺寸和位置。相似的敞口被提供在圖1中不可見的其它側(cè)面和端面。
模塊10具有由全部是開口型材的四個水平側(cè)橫梁17、四個水平端橫梁18和四個垂直柱19，和由在橫梁之間焊接的波紋鋼板材20形成的鋼制單殼結(jié)構(gòu)。
在模塊10的每個拐角以各自的拐角鑄件21的形式設(shè)置緊固元件。每個拐角鑄件21是通常在貨物集裝箱上可見的種類并且是中空結(jié)構(gòu)，外部頂、側(cè)和端孔22提供進(jìn)入鑄件內(nèi)部的通路。每個鑄件21總體根據(jù)ISO/TC-104-1161制造，但在一些情況中鑄件的外部長度不同，并且上部鑄件的前孔根據(jù)由底部鑄件的前孔的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的尺寸。
圖2顯示可以被用在圖1的模塊中的具體的內(nèi)墻結(jié)構(gòu)。在所示實例中“L”形截面的鋼壁骨材料23被焊接到鋼板材20的內(nèi)部，絕緣材料板24被放在壁骨材料23之間，然后膠合板25被固定到壁骨材料23上絕緣材料24的上方。
圖3顯示可以被用在圖1的模塊中的具體的地板結(jié)構(gòu)。反“L”形截面(或“C”形截面)的鋼地板托梁30被固定在波紋形鋼板材20上，絕緣材料板31被放在托梁30之間，然后膠合板32固定到托梁30上絕緣材料31的上方。
圖4示意性地顯示四個模塊的裝配。每一個都與圖1中的模塊10相似的下層模塊10A和10B已經(jīng)與直接在模塊10A上方的模塊10C一起被放置在適當(dāng)?shù)奈恢?。圖4顯示第四模塊10D被放下到模塊10B頂部上的位置以形成包括四個模塊的建筑物。下文敘述模塊被緊固到一起的方式。
圖5顯示模塊樓層的一個可能的布局，在該情況中提供可以典型地用于賓館、主要工人(key workers)或?qū)W生的臥室設(shè)施。所示的樓層包括單排模塊，該單排模塊包括四個模塊50一套的兩套模塊，另一個模塊51插在每套之間，另外的模塊52A和52B在模塊排的各個端部。給定套內(nèi)的模塊50被直接并排放置，沒有任何交錯，而與模塊50有相同的尺寸和形狀的模塊51從相鄰的兩套模塊50偏移。另外的模塊52A和52B與模塊50和51的形狀不同，更短和更寬。
每個模塊50可以是圖1中所示的一般的結(jié)構(gòu)，在模塊端面上的敞口16提供外部窗口，模塊側(cè)面上的敞口15穿過模塊產(chǎn)生中心甬道53。如圖5中所示，模塊50內(nèi)部被具有門55并限定甬道53和甬道每一側(cè)的臥室56的墻的隔板54分隔，從而在每個模塊50內(nèi)產(chǎn)生兩個臥室。
在所示的實例中，在其側(cè)面的敞口與甬道53對齊的模塊51在模塊的一端包括樓梯57，該樓梯57允許通過模塊51的屋頂和/或地板中的敞口進(jìn)入上和/或下一樓層。在模塊51的相對端有一個可以用于輔助設(shè)施和/或電梯的空間。在所示的具體實例中，另外的模塊52A和52B是廚房并且每一個都有三個窗戶58。該樓層被顯示為沒有任何外部通道，但是當(dāng)然可以理解，如果需要外部通道，其設(shè)置也容易，例如通過在模塊51的端面設(shè)置一個敞口且在敞口處形成門口。
在模塊50中產(chǎn)生的每個臥室被顯示配備浴室單間59。這樣的浴室單間例如可以包括坐便器、臉盆和淋浴器，其本身被認(rèn)為是預(yù)制單元并且本文將不進(jìn)一步描述。
圖6A到6D顯示模塊的基本配置的可能的變化。在圖6A中顯示了具有開放的端面、在一個側(cè)面的完全高度的敞口61和在相對側(cè)面的窗口62的模塊60。在圖6B中顯示了具有開放的側(cè)面、相對的封閉的側(cè)面和有窗口64的兩個端面的模塊63。在圖6C中顯示了具有開放的側(cè)面、開放的端面和具有形成在另一個側(cè)面和端面上的窗口66的模塊65。最后，在圖6D中顯示了所有的端面和側(cè)面都開放的模塊67。雖然通過實例方式顯示了一定的具體配置，可以理解，還可以有很多其它配置。
在圖6A到6D中所示的模塊比圖1中所示的模塊10寬大約1.5倍。如下面將要描述的，標(biāo)準(zhǔn)貨物集裝箱的拐角鑄件21相隔標(biāo)準(zhǔn)的寬度(2259mm的中心到中心間距)以使集裝箱用常規(guī)的載荷吊運設(shè)備容易地吊運并且被掛車上的緊固裝置接合。對于更寬的模塊，常規(guī)的載荷吊運設(shè)備的間距可不再通過設(shè)置在模塊拐角處的拐角鑄件21達(dá)到，而因此沿著每個頂端和底端橫梁18從一個拐角鑄件21開始的標(biāo)準(zhǔn)間距處設(shè)置附加鑄件68。這樣做使模塊能通過接合附加鑄件68和在同一個端橫梁18上的適當(dāng)?shù)墓战氰T件21的載荷吊運設(shè)備容易吊運。一對額外的鑄件69也設(shè)置在底端橫梁18和頂端橫梁18上，以標(biāo)準(zhǔn)的間距(2259mm的中心到中心間距)對稱地定位在通過模塊的中心垂直縱向平面的相對的兩側(cè)。這些額外的鑄件69使模塊被緊固到道路掛車上的標(biāo)準(zhǔn)緊固件上，模塊對稱地放在道路掛車上，以及使模塊被標(biāo)準(zhǔn)的提升設(shè)備對稱地提升。
可以理解不在模塊拐角的鑄件68和69有較少的孔，并且如果僅要求將鑄件69緊固到道路掛車和提升設(shè)備上，實際上鑄件69可以只在它們的端面或底/頂面上有孔。
除了如上所述采用根據(jù)本發(fā)明的模塊外，還可以使用特殊設(shè)計的額外模塊來適合特殊的環(huán)境。例如，可以希望在建筑物內(nèi)或建筑物的一側(cè)產(chǎn)生高的開放空間，并且在這種情況下可以采用圖7中示例種類的配置。圖7中所示的結(jié)構(gòu)是開放的跨越結(jié)構(gòu)，由具有底面72和端面73但是沒有側(cè)面和頂面的下模塊71和具有頂面75和端面76但是沒有側(cè)面和底面的上模塊74形成。模塊71和74可以被構(gòu)造成剛性結(jié)構(gòu)，或者它們可以由允許平整包裝型式的運輸?shù)目煞蛛x地拆卸的板材形成?？梢宰⒁獾矫總€模塊在其八個拐角上設(shè)置拐角鑄件21。
本發(fā)明的所述實施例的一個重要特征是使模塊能在現(xiàn)場快速地、經(jīng)濟(jì)地和可靠地緊固在一起的緊固系統(tǒng)。緊固系統(tǒng)的一個實例形式在圖8A到8C和9A到9G中顯示，下文將參考附圖描述該實例形式，其中圖8A到8C提供該系統(tǒng)的概觀，而圖9A到9G提供該系統(tǒng)的各個部分的細(xì)節(jié)。
首先參考圖8A，圖8是分解視圖，圖中顯示了下模塊的拐角鑄件21A、相鄰下模塊的拐角鑄件21B、直接疊放在帶有鑄件21A的模塊的頂部的上模塊的拐角鑄件21C和直接疊放在帶有鑄件21B的模塊的頂部的上模塊的拐角鑄件21D。如將要理解的，為了清楚只顯示了模塊的拐角鑄件而沒有顯示模塊的剩余部分。
連接器元件81包括單一鑄件的中心板部分82、從板部分82向下突出的凸塊(lug)83A和83B和從板部分82向上突出的凸塊83C和83D。凸塊83A和83B通過下墊片85中的孔84并進(jìn)入鑄件21A和21B的頂部的孔22中。相似地，凸塊83C和83D通過上墊片87(與下墊片85完全相同)中的孔86并進(jìn)入鑄件21C和21D的底部的孔22中。
一旦連接器元件如上述被安裝，拐角鑄件21A到21D如圖8B中所示被定位。然后每一個都帶著一對凸塊89A和89B的鎖緊板88A和88B能被插入拐角鑄件的端孔22中。圖8B顯示板88A和88B將要進(jìn)入該孔中。
板88A和88B有穿過該板和凸塊89A和89B的孔90，當(dāng)拐角鑄件21A到21C被正確地裝配在一起時，該孔與連接器元件81的凸塊83A到83D中的螺紋孔91對齊。然后，作為緊固的最終狀態(tài)，具有墊圈93A到93D的螺栓92A到92D穿過孔90且在凸塊83A到83D的孔91中進(jìn)入螺紋接合狀態(tài)。這些部件然后處在圖8C中所示的位置。
圖9A到9G更詳細(xì)地描述上述裝配。圖中使用了圖9C所示的具有中心板部分82和四個凸塊83A、83B、83C和83D(其中在圖9C中只有83C和83D可見)的種類的連接器元件。該連接器元件在圖9H中以透視圖被顯示。
可以注意到，上述緊固系統(tǒng)適合于在各個相鄰的拐角連接四個模塊?？梢岳斫?，在建筑物的其它部分，例如在拐角處，只有一個上部拐角鑄件和一個下部拐角鑄件，從而將需要在每側(cè)只有一個凸塊的連接器元件。圖9J顯示了具有中心板部分82和凸塊83A和83C的這樣的連接器元件。同樣地，可以理解，在具有三維陣列模塊的建筑物的一些部分中將要求設(shè)置在每側(cè)有四個凸塊的連接器元件。圖9K顯示了具有中心板部分82和凸塊83A到83H的這樣的連接器元件。
可以理解，雖然參考圖8A和8B以及9A到9B顯示和描述了具體的鎖緊系統(tǒng)，但也可以設(shè)置其它的鎖緊配置例如用以適合連接器元件的易接近性。當(dāng)模塊被定位在部分建造的建筑物上時，連接器元件的凸塊也確保模塊的精確對齊。
圖10和11顯示可以包括在根據(jù)本發(fā)明的模塊中的一定的附加特征。例如，如果希望在模塊的表面上設(shè)置磚覆蓋物，槽101可以被設(shè)置在形成端面的鋼板材20中，“T”形的磚連接件(brick tie)102可以插入槽101中并且磚擱架103可以固定在端面的底部。如圖10中所示，磚墻可以形成在窗戶104周圍。圖11也顯示了例如浴室或廚房的單間如何能通過模塊的側(cè)敞口插入以允許在現(xiàn)場或在運輸?shù)浆F(xiàn)場前安裝這樣的模塊。
圖12A顯示模塊的一個實例，該模塊可以是例如圖5中所示的模塊52A。該模塊的大多數(shù)特征已經(jīng)在上文描述并且在圖12A中用相同的參考數(shù)字表示。在圖12A中清楚地顯示的進(jìn)一步特征是沿著全部水平橫梁設(shè)置固定點120，覆蓋層系統(tǒng)、屋頂支撐系統(tǒng)等系統(tǒng)可以被固定到該固定點上。在一個具體的實例中模塊52A將有下列尺寸總外部寬度，w3600mm總外部長度，l6096mm總外部高度，h2900mm固定點120之間的間隔，s900mm從在同一個端橫梁的另一個拐角鑄件開始的附加鑄件68的中心到中心距離，d2259mm額外鑄件69的中心到中心間距，x2259mm從以上描述可以理解，根據(jù)模塊的尺寸以及被要求的吊運和連接設(shè)備，鑄件可以以各種方式排列。圖12B顯示在模塊一端鑄件的一種特別有利的配置。在所示的配置中有四個拐角鑄件21、沿著模塊該端頂部的另外四個鑄件69A、69B、69C和69D和沿著模塊該端底部的又四個鑄件69A’、69B’、69C’和69D’。模塊的另一端具有相同的鑄件配置。
鑄件在圖12B中由中心線C/L指示的模塊的中心垂直平面左右對稱排列。鑄件21、69中的每個鑄件都與另一個鑄件以標(biāo)準(zhǔn)間距排列，也就是以從鑄件的外邊緣測量的2438mm的圖12B中標(biāo)為D的距離排列(導(dǎo)致在鑄件中大約2260mm的孔的中心到中心的間距)。
通常，如果模塊將由用于吊運貨物集裝箱的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備提升，則如圖12C中所示和實線箭頭所描述，吊運機(jī)(spreader)95將被放下與在模塊的每一端的鑄件69A和69D相接合。模塊的重量則能被均勻分布在吊運機(jī)上。相似地，當(dāng)將模塊鎖緊在例如掛車車架上時，通過使用圖12C中虛線箭頭96所指的鑄件69A’和69D’，模塊能被對稱地定位。但應(yīng)當(dāng)注意，另一個可能性是通過使用鑄件69B’和69C’中的任何一個鑄件和拐角鑄件21中的一個鑄件一起非對稱地定位模塊；圖12C中的虛線箭頭97描述了這種配置，當(dāng)模塊被儲存在集裝箱船中或被用在希望使一個樓層中的模塊從相鄰層中的模塊偏移的建筑物中時，這樣的配置可以是有用的。
應(yīng)該理解，雖然在圖12B中附加鑄件只在模塊的端部被顯示，但是它們也可以被設(shè)置在沿著模塊的頂部側(cè)邊緣和底部側(cè)邊緣的長度的一半處。而且，如果需要，它們也可以設(shè)置在遠(yuǎn)離模塊的任何表面的邊緣的位置，用于例如將其它結(jié)構(gòu)元件固定到建筑物上。因而，鑄件可以處在模塊的端部區(qū)域而不是在端部。
圖13顯示被置于基礎(chǔ)對接件環(huán)130上的諸如圖1中的模塊10的模塊。環(huán)130被置于適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)上并且以已知的合適方式將其自身鎖緊到基礎(chǔ)上。在環(huán)130的上表面上與連接器元件81相似形式的連接器131向上突出，但是凸塊132只在一側(cè)從焊接到環(huán)130上的板133突出。在所顯示的實例中每個連接器131都具有單一的凸塊132，但是從上面參考圖8A到8C和9A到9C的描述中可以理解，它們也可以有一對凸塊。凸塊132有螺紋孔(圖13中不可見)用于接納緊固修改型式的上述鎖緊板88A和88B的螺栓(該鎖緊板被修改成使每個板只帶一個凸塊，螺栓穿過凸塊并進(jìn)入連接器131中的螺紋孔中)?？梢宰⒁獾?，環(huán)130的尺寸匹配模塊的長度，從而模塊的相對兩端能被緊固到環(huán)的相對兩側(cè)?？梢栽O(shè)置能直接將模塊連接到基礎(chǔ)上的特殊的手動或自動扭轉(zhuǎn)鎖(twist lock)或其它機(jī)械鎖緊連接器。
圖14顯示了與上述模塊10有相似的尺寸的模塊140和在一起的連接在模塊10的端部的有相同的高度和寬度但是長度短得多的另一個模塊141。兩個模塊的組合最好具有標(biāo)準(zhǔn)的長度，例如40英尺(12192mm)。這樣的首尾相連連接可以提供一起運輸兩個模塊的有用的方式，即使短模塊后來被用在建筑物中不同的位置。
圖15顯示穿過一個疊放在另一個頂部的兩個模塊151和152的地板、天花板和外墻的截面。在所顯示的實例中窗戶153和154設(shè)置在模塊151和152中且磚墻155設(shè)置在窗戶之間的外墻上。下模塊152被顯示帶有壓制鋼波紋屋頂面板(pan)156，在其下方是絕緣板157A、膠合板襯層158A和石膏纖維板涂飾159A。絕緣板157A由焊接到屋頂面板156上的“L”形型材160A保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。以相似的方式，上模塊151的地板包括壓制鋼波紋底面板161，絕緣板157B被放在該底面板上方且由焊接到鋼制波紋面板161上的“L”形型材160B緊固在適當(dāng)?shù)奈恢?。膠合板地板158B被放在絕緣板157B上方。
圖16A顯示穿過外墻結(jié)構(gòu)的一個實例的截面(平面圖)。波紋鋼制面板(skin)提供結(jié)構(gòu)強(qiáng)度并且在內(nèi)側(cè)帶有由“L”形型材160C保持在適當(dāng)位置的絕緣板157C。膠合板襯料158C被緊固在絕緣板157C上并且其上再添加石膏纖維板涂飾159C。在外側(cè)鋼制面板163有一層絕緣材料164和外側(cè)通過連接件保持在面板163上的磚墻165，該連接件被接合在焊接到鋼制面板163上的板167中形成的槽166中。
圖16B顯示穿過相鄰模塊的鄰接的內(nèi)墻168A、168B的實例的截面(平面圖)。每個墻有包括波紋鋼制面板163的相同的結(jié)構(gòu)，波紋鋼制面板163在其外表面暴露而面對相鄰模塊，在其內(nèi)表面上帶有由焊接到面板163上的“L”形型材160D保持在適當(dāng)位置的絕緣板157D。膠合板襯料158D被緊固在絕緣板157D上并且其上添加石膏纖維板涂飾159D。
雖然對本發(fā)明的一定的具體實施例進(jìn)行了描述，可以理解，這些實施例當(dāng)然只是許多不同的可能配置的實例。在所述實例中上層模塊被直接放在下層模塊上并且上層模塊有與下層模塊相同的尺寸。但是可以理解，不必總是這種情況。例如，上層模塊可以比直接在其下方的模塊大或小，和/或一層中的模塊可以從另一層中的模塊偏移。在這種情況下當(dāng)然希望模塊沿著它們的邊緣的一半處有緊固元件，從而一層中的模塊能被可靠地連接到另一層中的模塊上。
在所述建筑物的具體實例中提供了臥室用房。可以理解，模塊可以被用在包括住房、賓館，旅店、醫(yī)院、護(hù)理院、以及教育的、社會的和休閑的設(shè)施、和商業(yè)的、刑事的和工業(yè)用房在內(nèi)的各種應(yīng)用場合。其它應(yīng)用包括地下室和地窖、停車房和倉庫。由模塊提供的用房能夠采用多種形式，包括臥室、起居室、餐廳、廚房、浴室、甬道、服務(wù)區(qū)、儲藏室、自行車棚、樓梯井、電梯井、自動洗衣店、社區(qū)場地和辦公室。
由模塊形成的建筑物能夠是具有與常規(guī)的建筑物的期望壽命一樣或更長的永久的建筑物結(jié)構(gòu)，并且它們也能夠容易地被擴(kuò)大、轉(zhuǎn)變用途或修改。而且，如果愿意，建筑物能夠方便地被拆卸并且模塊被移動到其它地方。
可以理解，也能在模塊中提供適當(dāng)?shù)妮o助設(shè)施。輔助設(shè)施可以通過特殊形成的管道(duct)等在地板下、天花板上運行。模塊可以在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置開口以允許輔助設(shè)施從一個模塊通到另一個模塊。
圖17A顯示具有各種輔助部件的大模塊200，為了使結(jié)構(gòu)能被更好地理解，輔助部件如虛線所示被移位。模塊200包括在其頂部的板201和在其底部的板201’，它們在現(xiàn)場被移除以便為輔助設(shè)施管道提供通路。模塊也包括支撐/密封板202、203和204，當(dāng)模塊被運輸和提升時，這些板增加模塊強(qiáng)度，但是能在現(xiàn)場被移除以提供敞口，并且模塊進(jìn)一步包括沿著側(cè)面的底部固定的磚擱架205以支撐磚覆蓋層。
圖17B顯示了一個安裝在另一個頂部的兩個圖17A中的模塊200以及在一起的一個較小的模塊300。較小的模塊300具有相應(yīng)于模塊200中的側(cè)面敞口的側(cè)面敞口、磚擱架305和支撐板302。這些模塊被顯示連接到基礎(chǔ)99。
圖18A顯示圖17B中所示的建筑物的底層如何裝備。建筑物包括在建筑物一端向外的門敞口211和311和在另一端的窗敞口212和312。如圖所示在底層上提供了起居室315、廚房215、浴室216和第一臥室217。在第一層有第二臥室218和浴室219以及第三臥室220，第三臥室220有通向由模塊300的部分頂部形成的屋頂平臺316的門。在第一層的一端陽臺221被連接到上模塊200，在另一端有一個大窗戶。圖18C和18D顯示了在這種類型的建筑物的情況下能夠獲得的外部立面圖。
權(quán)利要求
1.一種具有一般為立方體的外部形狀的建筑物模塊，該建筑物模塊具有側(cè)面、端面、頂面和底面且由金屬制作，該模塊為中空的模塊且限定了適合于人們居住的尺寸的空間，該模塊包括使模塊被緊固到另一相鄰的模塊和允許被用于吊運貨物集裝箱的標(biāo)準(zhǔn)裝載吊運設(shè)備接合的緊固元件，其中模塊具有大于2700mm的總外部寬度并且包括在模塊頂部的第一端部區(qū)域的第一套緊固元件和在模塊頂部的第二端部區(qū)域的第二套緊固元件，每套緊固元件包括兩個以大約2260mm的中心到中心的間距互相隔開的緊固元件。
2.如權(quán)利要求1所述的建筑物模塊，其特征在于，其中兩個緊固元件被對稱地定位在模塊的中心垂直平面的相對的兩側(cè)。
3.如前述權(quán)利要求中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中第一和第二套緊固元件中的每一套緊固元件包括在跨越模塊頂部相隔的位置的多于兩個的緊固元件，每個緊固元件以大約2260mm的中心到中心的間距與互相緊固元件隔開。
4.如前述權(quán)利要求中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中第一和第二套緊固元件中的每一套緊固元件包括在模塊頂部的相對側(cè)邊緣的緊固元件。
5.如前述權(quán)利要求中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中第一和第二套緊固元件設(shè)置在集裝箱的相對端。
6.如任前述權(quán)利要求中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中在立方體的八個邊緣的每個邊緣的區(qū)域具有各自伸長的構(gòu)件，并且多個金屬板材被緊固到至少一些伸長的構(gòu)件上。
7.如權(quán)利要求6所述的建筑物模塊，其特征在于，其中金屬板材被緊固在立方體的所有側(cè)面和端面。
8.如前述權(quán)利要求中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中金屬板材被緊固在立方體的頂面和底面上。
9.如權(quán)利要求7或8所述的建筑物模塊，其特征在于，其中至少一些金屬板材是波紋板。
10.如權(quán)利要求7到9中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中至少一些金屬板材是復(fù)合結(jié)構(gòu)并且包括絕緣材料。
11.如前述權(quán)利要求中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中模塊的一個側(cè)面或每個側(cè)面由板材部分地閉合和部分地敞開。
12.如前述權(quán)利要求中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中模塊的一個端面或每個端面由板材部分地閉合和部分地敞開。
13.如權(quán)利要求11或12所述的建筑物模塊，其特征在于，其中部分敞開的表面或部分敞開的表面之一從該表面底部的區(qū)域延伸到該表面頂部的區(qū)域。
14.如權(quán)利要求11至13中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中部分敞開的表面或部分敞開的表面之一從該表面向上一半的區(qū)域向上延伸。
15.如前述權(quán)利要求中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，該建筑物模塊包括容納廚房設(shè)備和僅占用模塊內(nèi)部容積一小部分的廚房單間。
16.如前述權(quán)利要求中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，該建筑娶模塊包括容納浴室設(shè)備和僅占用模塊內(nèi)部容積一小部分的浴室單間。
17.如前述權(quán)利要求中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中模塊包括用于將模塊緊固到并排放置的相鄰模塊的緊固元件。
18.如前述權(quán)利要求中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中模塊包括用于將模塊緊固到以首尾相連關(guān)系放置的相鄰模塊的緊固元件。
19.如前述權(quán)利要求中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中模塊包括用于將模塊緊固到緊鄰其上方或下方放置的相鄰模塊的緊固元件。
20.如前述權(quán)利要求中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中至少一些緊固元件設(shè)置在模塊的八個拐角的區(qū)域中。
21.如前述權(quán)利要求中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中至少一些緊固元件由具有開口的中空塊限定，連接器元件能通過這些開口插入。
22.如權(quán)利要求21所述的建筑物模塊，其特征在于，其中至少一些緊固元件在它們的頂面、側(cè)面和端面或底面、側(cè)面和端面設(shè)置有開口。
23.如權(quán)利要求21或22所述的建筑物模塊，其特征在于，其中連接器元件和中空塊被布置成在連接器元件被插入中空塊的開口中后能被緊固在該開口中。
24.如權(quán)利要求23所述的建筑物模塊，其特征在于，其中連接器元件和中空塊被布置成在連接器元件被插入中空塊的開口中后能由通過另一開口進(jìn)入中空塊且接合該連接器元件的緊固件緊固在該開口中。
25.如權(quán)利要求23或24所述的建筑物模塊，其特征在于，其中連接器元件通過在中空塊中與該連接器元件螺紋接合的緊固螺栓被緊固在中空塊中。
26.如權(quán)利要求21至25中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中所述連接器元件包括具有用于插入一個模塊的一個緊固元件中的開口的第一部分和用于插入另一個模塊的另一個緊固元件中的開口的第二部分的連接器元件。
27.如權(quán)利要求21至26中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中所述連接器元件包括具有用于插入第一、第二、第三和第四模塊的各自的緊固元件中的開口的第一、第二、第三和第四部分的連接器元件。
28.如權(quán)利要求21至26中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中所述連接器元件包括具有八個部分的連接器元件，每一個部分用于插入到八個模塊中的各個模塊的緊固元件中的各個開口中。
29.如前述權(quán)利要求中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中附加緊固元件設(shè)置在沿著模塊的底端邊緣的一半處。
30.如前述權(quán)利要求中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中模塊的總外部寬度在2700mm到5000mm的范圍內(nèi)。
31.如前述權(quán)利要求中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中模塊的總長度在6000mm到6100mm的范圍內(nèi)。
32.如權(quán)利要求1至30中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中模塊的總長度在12100mm到12300mm的范圍內(nèi)。
33.如權(quán)利要求1至30中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中模塊的總長度在13600mm到13800mm的范圍內(nèi)。
34.如前述權(quán)利要求中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中在模塊的外部裝備多個用于與外墻覆蓋層系統(tǒng)和/或頂蓋系統(tǒng)對接的附加緊固元件。
35.一種具有一般為立方體的外部形狀的建筑物模塊，其具有側(cè)面、端面、頂面和底面且由金屬制作，該模塊為中空的模塊且限定了適合于人們居住的尺寸的空間，該模塊包括使該模塊被緊固到另一相鄰模塊的緊固元件。
36.如權(quán)利要求35所述的建筑物模塊，其特征在于，其中模塊的總外部寬度在2350mm到2500mm的范圍內(nèi)。
37.如權(quán)利要求34或35所述的建筑物模塊，其特征在于，其中模塊的總外部寬度在2350mm到3700mm的范圍內(nèi)。
38.如權(quán)利要求35至37中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，其中附加緊固元件設(shè)置在沿著模塊的頂端邊緣的一半處。
39.如權(quán)利要求35至38中的任意一項所述的建筑物模塊，其特征在于，該建筑物模塊進(jìn)一步包括如權(quán)利要求1至34所述的建筑物模塊的任何特征。
40.基本上如參考附圖在這里所描述的建筑物模塊。
41.一種用于緊固到一起形成部分或全部建筑物的復(fù)合模塊，每個模塊具有一般為立方體的外部形狀，該模塊具有側(cè)面、端面、頂面和底面，該模塊是中空的模塊且限定了適合于人們居住的空間。
42.如權(quán)利要求41所述的復(fù)合模塊，其特征在于，多數(shù)模塊具有大約一倍、兩倍或三倍于給定單位寬度的寬度。
43.如權(quán)利要求41或42所述的復(fù)合模塊，其特征在于，多數(shù)模塊具有大約一倍、兩倍、三倍、四倍或五倍于給定單位長度的長度。
44.如權(quán)利要求43所述的復(fù)合模塊，其特征在于，其中至少一個模塊具有小于最長模塊的五分之一長度的長度。
45.如權(quán)利要求41至44中的任意一項所述的復(fù)合模塊，其特征在于，該復(fù)合模塊進(jìn)一步包括基礎(chǔ)對接件，該基礎(chǔ)對接件具有用于擱置在基礎(chǔ)上的下表面和帶有用于與模塊上的緊固元件相接合從而將模塊緊固到基礎(chǔ)對接件上的連接器元件的上表面。
46.如權(quán)利要求45所述的復(fù)合模塊，其特征在于，其中基礎(chǔ)對接件為一個或多個矩形環(huán)的形式。
47.如權(quán)利要求41至46中的任意一項所述的復(fù)合模塊，其特征在于，該復(fù)合模塊進(jìn)一步包括置于模塊的樓層之間的層間對接件，該層間對接件具有帶有用于與緊鄰該對接件下方的樓層中的模塊上的緊固元件相接合的連接器元件的下表面，和帶有用于與緊鄰該對接件上方的樓層中的模塊上的緊固元件相接合的連接器元件的上表面。
48.如權(quán)利要求47所述的復(fù)合模塊，其特征在于，其中層間對接件為一個或多個矩形環(huán)的形式。
49.如權(quán)利要求41至48中的任意一項所述的復(fù)合模塊，其特征在于，其中每個模塊為根據(jù)權(quán)利要求1至40中的任意一項所述的模塊。
50.一種包括如權(quán)利要求41至48中的任意一項所述的復(fù)合模塊的建筑物，模塊被緊固在一起形成建筑物的一部分或全部，在相鄰模塊的相鄰墻中的敞口對齊以允許人從一個模塊移動到另一個模塊。
51.如權(quán)利要求50所述的建筑物，其特征在于，該建筑物包括以并排關(guān)系緊固在一起的多個模塊。
52.如權(quán)利要求50或51所述的建筑物，其特征在于，該建筑物包括以首尾相連的關(guān)系緊固在一起的多個模塊。
53.如權(quán)利要求50至52中的任意一項所述的建筑物，其特征在于，其中有多樓層的模塊，一個樓層中的模塊被緊固到相鄰的上樓層和/或下樓層中的模塊。
54.一種在現(xiàn)場構(gòu)造建筑物的方法，該方法包括如下步驟在遠(yuǎn)離現(xiàn)場的位置制造多個模塊，每個模塊一般地為立方體形狀并且包括緊固元件，將制造的模塊運輸?shù)浆F(xiàn)場，和將模塊的緊固元件緊固在一起以將模塊連接在一起，相鄰模塊的相鄰的墻中的敞口對齊，以允許人從一個模塊移動到另一模塊。
55.如權(quán)利要求54所述的方法，其特征在于，其中所制造的模塊通過它們的緊固元件相接合以在運輸期間將其緊固。
56.如權(quán)利要求54或55所述的方法，其特征在于，其中模塊通過它們的緊固元件相接合以將其移到現(xiàn)場它們的最終位置。
57.如權(quán)利要求54至56中的任意一項所述的方法，其特征在于，其中通過該方法構(gòu)造的建筑物是根據(jù)權(quán)利要求50到53中的任意一項所述的建筑物。
全文摘要
一種具有一般為立方體的外部形狀的建筑物模塊，該建筑物模塊具有側(cè)面、端面、頂面和底面且由金屬制作，該模塊為中空的模塊且限定了適合于人們居住的尺寸的空間。該模塊包括使模塊被緊固到另一相鄰的模塊和允許被用于吊運貨物集裝箱的標(biāo)準(zhǔn)裝載吊運設(shè)備接合的緊固元件(21，69)。該模塊具有大于2700mm的總外部寬度并且包括在模塊頂部的第一端部區(qū)域和在模塊頂部的第二端部區(qū)域的第一套緊固元件(21，69A，69B，69C，69D)。每套緊固元件包括兩個以大約2260mm的中心到中心的間距(D)互相隔開的緊固元件(例如21和69C)。
文檔編號B65D90/00GK1867742SQ200480030142
公開日2006年11月22日 申請日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月17日
發(fā)明者戴維·哈思, 科林·尤爾特·哈丁, 魯弗斯·哈羅德·哈丁, 羅德里克·劉易斯·麥克唐納, 理查德·克萊夫·奧格登 申請人:大步有限公司