本發明涉及土木工程技術領域，特別涉及基坑的內支撐的裝配式結構。

背景技術：

在基坑支護結構中，內支撐結構是常用的支撐形式。現有的鋼支撐中，一般為鋼管支撐和型鋼支撐。支撐構件之間的連接常采用現場焊接件連接，難以保證力的傳遞和整體剛度，當支撐連接點受力較大時，常出現節點破壞和失穩問題，導致整個支撐體系破壞，造成重大安全事故。

采用現場焊接的支撐連接方式，不僅施工質量難以保證，而且安裝速度較低，拆除時也困難，并造成構件受損，無法重復使用。

當采用高強度鋼材時，現場焊接的質量更無法保證，且現場的焊縫檢測也是一項很大的工作量。

為此，裝配式鋼結構支撐體系具有較好的應用價值。采用裝配式構件拼裝的支撐體系，其支撐構件之間需采用一些專用的連接鍵來進行連接，以保證力的傳遞和整體變形的要求。

在基坑內支撐構件的布置中需設置大量的斜角撐、八字撐等，為使得圍檁、冠梁、腰梁的連接面與支撐構件的受力軸線互為正交，必須在支撐構件與圍檁、冠梁、腰梁的連接處需要設置專用連接鍵，使得專用連接鍵的連接面與支撐構件的受力軸線互為正交。否則支撐構件的受力難以平衡和穩定。

由于實際基坑的形狀、尺寸和深度都是千變萬化的，為使布置的支撐構件與專用連接鍵快速裝配，設計一些專用連接鍵，并合理布置，對提高支撐的受力效果和安裝速度顯得尤為重要。這不僅能夠在保證基坑安全穩定性的條件下，盡量縮短施工時間，而且能夠通過合理布置來達到擴大支撐組之間的間距，達到共用支撐立柱的效果，節省了施工成本。因此，需要研究具有較高穩定性的專用連接鍵形式和其合理的布置組合方式以滿足鋼支撐支護的要求。

從目前的鋼結構支撐連接鍵的技術標準和連接鍵的回收技術水平來看，這些連接鍵沒有形成標準件，整體剛度和穩定性不足，與支撐構件的連接上也沒有做到完全螺栓連接。當施加預應力后，所施加的預應力不能通過連接鍵均勻地傳遞到圍檁、冠梁、腰梁上，繼而導致支撐構件與連接鍵連接處的位移變形過大，甚至斷裂。由于每個連接鍵的形狀、大小是依據不同的基坑尺寸設計的，無法做到重復使用，回收利用率普遍較低。

為了鋼結構支撐構件(對撐和角撐)與圍檁、冠梁、腰梁的有效連接，獲得內力的平穩傳遞，并具有較高的安全穩定性，同時，提高回收重利用率，迫切需要研制裝配式鋼結構支撐的標準連接鍵，以實現在不同條件下的基坑內支撐中均能使用并能重復利用。另外，為了所施加預應力的均勻傳遞，對標準連接鍵與鋼結構支撐、圍檁、冠梁、腰梁的布置形式也需進行合理組合。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在于，克服現行基坑支護中支撐構件存在的問題，提供一種裝配式鋼結構支撐的標準連接鍵與支撐梁連接的布置形式，標準連接鍵合理布置，得到合理受力、安全傳力及分布面積較大的效果。

為了解決上述問題，本發明的技術方案是這樣的：

裝配式鋼結構支撐的標準連接鍵與支撐梁連接的布置形式，標準連接鍵的外形為三角形、梯形、M形、矩形其中一種；標準連接鍵與鋼支撐梁之間連接均為螺栓連接；標準連接鍵的連接面與支撐梁軸線互為正交；標準連接鍵與支撐梁之間連接螺孔的布置均以中軸線為基準等距布置。

三角形標準連接鍵的左側或右側斜向連接支撐梁。

三角形標準連接鍵的右側和左側斜向連接支撐梁。

三角形標準連接鍵和梯形標準連接鍵與支撐梁構成人字形連接。

三角形標準連接鍵和梯形標準連接鍵與支撐梁構成個字形連接。

多個三角形標準連接鍵構成四邊形與支撐梁連接。

多個矩形標準連接鍵構件雙矩形與支撐梁連接。

多個三角形標準連接鍵與M形標準連接鍵咬合后與與支撐梁連接。

三角形標準連接鍵呈等腰三角形，二個腰相互垂直；三角形標準連接鍵內部布置有桁架結構、鋼索穿越管和錨具；三角形標準連接鍵在連接面上均設有連接螺孔。

梯形標準連接鍵呈等腰梯形，二個腰與長邊夾角45度，上下兩邊平邊；梯形標準連接鍵四邊上布置有連接螺孔。

M形標準連接鍵的內凹角為90度；M形標準連接鍵在連接面上均設有連接螺孔。

矩形標準連接鍵內部布置有鋼索穿越孔和錨具；矩形標準連接鍵在連接面上均設有連接螺孔。

標準連接鍵均由H型鋼與鋼板等型材，經焊接而成，并設有加勁肋和增強連接板，連接面上均布置有螺孔。

有益效果，本發明所述標準連接鍵適用于不同形狀、尺寸和深度的基坑支護，具有結構簡單、安裝與拆除方便、傳力直接、受力均勻、連接可靠、施工作業空間大，可回收循環使用等優點，有效的保證了基坑的安全。

附圖說明

圖1為斜角連接鍵的結構示意圖；

圖2為小型三角形連接鍵的結構示意圖；

圖3為梯形連接鍵的結構示意圖；

圖4為三角形連接鍵的結構示意圖；

圖5為帶錨固件的三角形連接鍵的結構示意圖；

圖6為帶抗剪件的三角形連接鍵的結構示意圖；

圖7為M型連接鍵的結構示意圖；

圖8為矩型連接鍵的結構示意圖；

圖9為連接鍵的右側斜向連接面連接支撐梁的布置示意圖；

圖10為連接鍵的左側斜向連接面連接支撐梁的布置示意圖；

圖11為連接鍵的右側斜向連接面連接支撐梁的布置示意圖；

圖12為連接鍵的左右側斜向連接面連接支撐梁的布置示意圖；

圖13為三個連接鍵構成人字形傳力的布置示意圖；

圖14為三個連接鍵構成個字形傳力布置示意圖；

圖15為四個三角形連接鍵構成垂直于圍檁的傳力布置示意圖；

圖16為二個矩形標準連接鍵構成垂直于圍檁的傳力布置示意圖；

圖17為三角形與M形連接鍵構成垂直于圍檁的傳力布置示意圖；

圖18為二組三角形與M形連接鍵構成垂直于圍檁的傳力布置示意圖。

圖中，1--連接面，2---連接螺孔，3—H型鋼，4---肋板，5—連接端板，6—錨具，7—鋼管，8—支撐梁，9—鋼索，10—聯系梁。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。下面結合附圖和具體實施方式來詳細說明本發明。

裝配式鋼結構支撐的標準連接鍵，設置在對撐、角撐與圍檁、冠梁、腰梁或魚腹梁之間，實現力的傳遞及支撐力傳遞方向的變化，以達到支撐內力的平衡。

根據支撐受力與傳力的要求，標準連接鍵設計成三角形、梯形、矩形和M形。

所述標準連接鍵的連接面上設置有螺栓孔，通過螺栓與對撐、角撐、圍檁、冠梁、腰梁或魚腹梁的連接。

所述標準連接鍵由H型鋼、鋼管和鋼板裁剪焊接而成；所述標準連接鍵上的H型鋼中焊有加勁板和封閉連接板；所述標準連接鍵與鋼支撐構件連接的軸線互為正交。

為實現標準連接鍵與鋼支撐構件的軸線互為正交，這些標準連接鍵在支撐平面中的布置的主要形式有：

(1)在斜角標準連接鍵斜向右側連接面上連接支撐梁，構成右側斜向傳力布置；

(2)在三角形標準連接鍵斜向左側連接面上連接支撐梁，構成左側斜向傳力布置；

(3)在三角形標準連接鍵斜向右側連接面上連接支撐梁，構成右側斜向傳力布置；

(4)在三角形標準連接鍵斜向正交左右側連接面上連接支撐梁，構成左、右側斜向傳力布置；

(5)由二個三角形標準連接鍵的左側和右側連接支撐梁，并與一個梯形標準連接鍵的左右斜向連接面相連，然后在頂面連接一組支撐梁，構成人字形傳力布置；

(6)由二個三角形標準連接鍵的左側和右側斜向連接支撐梁，并與一個梯形標準連接鍵的左右斜向連接面相連，然后在頂面和底面各連接一組支撐梁，構成個字形傳力布置；

(7)分別由左右二個三角形標準連接鍵的左側和右側相接觸，并用螺栓連接，形成一個平行四邊形，構成垂直于圍檁的傳力布置；

(8)由二個矩形標準連接鍵，分布于左側和右側并相連，形成扁平矩形，構成垂直于圍檁的傳力布置；

(9)由一個三角形標準連接鍵與一個M形標準連接鍵咬合在一起，在接觸面上用螺栓連接，構成垂直于圍檁的傳力布置；

(10)由一個三角形標準連接鍵與一個M形標準連接鍵咬合在一起，在接觸面上用螺栓連接，分布于左右，構成二組垂直于圍檁的傳力布置。

參看圖1，由H型鋼3和鋼板焊接而成，并加焊有多個肋板4，形成一個斜角連接鍵，一個斜向連接面1與H型鋼3互為45度夾角，二個端頭焊接連接端板5，在連接面上布置有標準分布的螺孔2，在連接面1上均能連接支撐梁，如圖1所示。

由H型鋼3和鋼板焊接而成，并加焊有多個肋板4，形成一個三角形連接鍵，二個斜向連接面1互為垂直，二個端頭焊接連接端板5，在連接面上布置有標準分布的螺孔2，在連接面1上均能連接支撐梁，如圖2所示。

由H型鋼3和鋼板焊接而成，并加焊有多個肋板4，形成一個梯形連接鍵，二個斜向連接面1互為垂直，端頭焊接連接端板5，在連接面1上布置有標準分布的螺孔2，在連接面1上均能連接支撐梁，如圖3所示。

由H型鋼3和鋼板焊接而成，并加焊有多個肋板4，形成一個等腰直角三角形連接鍵，端頭焊接連接端板5，在連接面1上布置有標準分布的螺孔2，連接面1均能連接支撐梁，如圖4所示。

由H型鋼3、鋼板和鋼管焊接而成，并加焊有多個肋板4，形成一個等腰直角三角形連接鍵，端頭焊接連接端板5，在連接面上布置有標準分布的螺孔2，在連接面1上均能連接支撐梁，連接鍵內部設有預應力錨索9和錨具6，如圖5所示。

由H型鋼3和鋼板焊接而成，并加焊有多個肋板4，形成一個等腰直角三角形連接鍵，端頭焊接連接端板5，在連接面上布置有標準分布的螺孔2，在連接面1上均能連接支撐梁，在三角形長邊端部帶有一個抗剪件，如圖6所示。

由H型鋼3和鋼板焊接而成，并加焊有多個肋板4，形成一個M型連接鍵，在連接面上布置有標準分布的螺孔2，在連接面1上均能連接支撐梁，主要用于與三角形連接鍵組合使用，如圖7所示。

由H型鋼3、鋼板和鋼管焊接而成，并加焊有多個肋板4，形成一個矩形連接鍵，端頭焊接連接端板5，在連接面上布置有標準分布的螺孔2，在連接面1上均能連接支撐梁，如圖8所示。

通過連接鍵與支撐梁連接的不同布置方式，實現支撐力傳遞方向的變化，達到支撐合理布置、均衡受力與傳遞及安全可靠的效果。

參見圖9，在斜角標準連接鍵斜向右側連接面上連接支撐梁8，構成右側斜向傳力布置，實現了連接鍵受力通過支撐梁8右側斜向傳遞，以平衡相鄰邊的水土壓力。

參見圖10，在三角形標準連接鍵斜向左側連接面上連接支撐梁8，構成左側斜向傳力布置，實現了連接鍵受力通過支撐梁8向左側斜向傳遞，以平衡相鄰邊的水土壓力。

參見圖11，在三角形標準連接鍵斜向右側連接面上連接支撐梁8，構成右側斜向傳力布置，實現了連接鍵受力通過支撐梁8右側斜向傳遞，以平衡相鄰邊的水土壓力。

參見圖12，在三角形標準連接鍵斜向正交左右側連接面上連接支撐梁8，構成左、右側斜向傳力布置，實現了連接鍵受力通過支撐梁8向左側和右側斜向傳遞，以平衡相鄰兩邊的水土壓力。

參見圖13，由二個三角形標準連接鍵的左側和右側連接支撐梁8，并與一個梯形標準連接鍵的左右斜向連接面相連，然后在頂面連接一組支撐梁8，構成人字形傳力布置，實現了連接鍵的受力通過支撐梁8，改變了支撐力的傳遞方向。用聯系梁10連接二個標準連接鍵，減少了水平軸向壓力。

參見圖14，由二個三角形標準連接鍵的左側和右側斜向連接支撐梁8，并與一個梯形標準連接鍵的左右斜向連接面相連，然后在頂面和底面各連接一組支撐梁8，構成個字形傳力布置，改變了支撐力的傳遞方向；用聯系梁10連接二個標準連接鍵，減少了水平軸向壓力。

參見圖15，分別由左右二個三角形標準連接鍵的左側和右側相接觸，并用螺栓連接，組成一個平行四邊形，構成垂直于圍檁的傳力布置，改變了支撐力的傳遞方向；用聯系梁10連接二個標準連接鍵，減少了水平軸向壓力。

參見圖16，由二個矩形標準連接鍵，分布于左側和右側并相連，形成扁平矩形，構成垂直于圍檁的傳力布置，連接支撐梁8，實現了支撐力沿垂直于圍檁的方向傳遞；用聯系梁10連接二個標準連接鍵，減少了水平軸向壓力。

參見圖17，由一個三角形標準連接鍵與一個M形標準連接鍵咬合在一起，在接觸面上用螺栓連接，構成垂直于圍檁的傳力布置，連接支撐梁8，實現了支撐力沿垂直于圍檁的方向傳遞。

參見圖18，由一個三角形標準連接鍵與一個M形標準連接鍵咬合在一起，在接觸面上用螺栓連接，分布于左右，構成二組垂直于圍檁的傳力布置，連接二組支撐梁8，實現了二組支撐力沿垂直于圍檁的方向傳遞。用聯系梁10連接二個標準連接鍵，減少了水平軸向壓力。

以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實例的限制，上述實例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。