CN101522335B - 用于弯曲板桩墙的方法 - Google Patents

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    • B21D47/01—Making rigid structural elements or units, e.g. honeycomb structures beams or pillars
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    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
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    • E02D5/04—Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles made of steel

Abstract

本发明涉及一种用于由预定尺寸的钢板材(2)制造板桩墙的方法，包括以下步骤：确定用于板桩墙的所想要的型材(20、40)；以及用角度弯曲机使板材在所想要的位置(23-38、44-56)弯曲，以弯曲成任何所想要的型材。

Description

用于弯曲板桩墙的方法
技术领域
本发明涉及用于由预定尺寸的钢板材制造板桩墙的方法。
背景技术
板桩墙尤其应用于防水屏障，可用作沿着运河的护岸、用作岸墙、用作地下停车场的墙等。板桩墙是挡土建筑物，其以垂直的方式安置在地面中且包括相互连接的各板桩型材。这些板桩型材实际上通过对板材进行热成形或冷成形来制成。在冷成形的情况下，这里采用对钢板材进行轧制、滚弯或轧型。这是一种使用型材轧辊将板材变成所想要的型式的工艺。这样制造板桩型材局限于相对较薄的板材，因为发生的摩擦力不足以在两辊之间承载厚板。此外，在该工艺中需要适于所想要的板桩型材形式的轧辊。因此，可获得的板桩型材的数量实际上局限于标准型式的数量。这是因为稀少系列的板材型材需要相对较高的投资成本。改变成不同的型材形式还需要修改机器，这会不利地影响生产工艺的效率。通过使用标准型式，为了特定应用通常要获得超尺寸的板桩型材。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的用于制造板桩墙的方法。
本发明提供一种用于由预定尺寸的钢板材制造板桩墙的方法，包括以下步骤：
-确定用于板桩墙的所想要的型材；以及
-用角度弯曲机或折叠机使板材在所想要的位置弯曲，以弯曲成任何所想要的型材。
通过确定用于板桩墙的所想要的型材，对于特定应用可获得板桩型材的最合适形式。特定应用或场合可尤其在土壤类型、湿度、力的变化等方面有所不同。然后通过用例如角度弯曲机或压力机或折叠机弯曲成所想要的型材，板材可在所想要的位置弯曲，由此获得所想要的型材。因此实现了：型材的形式以及材料量可适于与型材的特定应用相关的特定要求。由此可防止板桩型材的超尺寸。
在根据本发明的一较佳实施例中，型材通过在获得所想要的阻力矩和面积矩时计算其宽度和高度来确定。所想要的力矩基于特定应用和与其相关的要求来决定。然后可使板桩墙的所想要重量最小化。在确定型材时，还可考虑较佳地使相等材料量位于型材中性线的两侧上。这可实现对于型材的宽度和高度的正确调整。这里型材的高度是横向于原始板材的平面的尺度。将型材的形式和材料调整至特定应用的要求可实现：与标准型式的型材相比，可实现具有较大工作宽度的板桩型材。因此可在例如岸墙的建筑物中有较少的板桩型材就足够了。除了降低材料成本之外，这还可降低与安装各型材相关的成本。520米的墙总长例如需要327个工作宽度在60kg/m2处为1588mm的特别确定的板或型材(HA-Z-666-3)，而对于标准型式的型材(PAU 22-60)则需要543个工作宽度在63kg/m2处为957mm的板或型材。所需的力矩这里可用特别确定型材来实现，并且由于较大的工作宽度，有较少的特定确定的型材就足够了。因此可更加迅速地安置整面墙。确定的板桩型材较佳地形成为Z型材或U型材，由此可以最简单的方式获得所想要的力矩。
在根据本发明的一较佳实施例中，在厚度高达15mm的板上实施用于板桩墙的型材的弯曲。对于目前的板桩型材，厚度高达约8mm的板材可用在借助于轧制的冷成形中。对于更大厚度板材，在轧制工艺中需要用来成形的力太大。厚度较佳地高达约15mm的板材可通过使板材弯曲来进行加工。另外一优点是：由于在弯曲的情况下在相等板厚时需要较小的力，所以还可加工高质量的板材。这种较高质量的板材例如包括用于减少锈蚀形成的添加剂。由于这些添加剂，通常需要较大的力来成形。通过弯曲板桩型材可应用较高质量的板材(例如使用S355型号的钢而不使用较低质量的S235型号的钢)。为了在弯曲正常板桩型材过程中的成形，对于轧制24米的长度来说，需要施加约3000吨。板桩型材的弯曲发生在所谓的角度弯曲机或折叠机上，由此可弯曲厚度高达25mm且长度为4-24米的板。用于型材的板材宽度达约2.5米。另一优点是：通过基于特定应用来确定型材，较佳地可使用较薄的板材来获得相同的强度。在弯曲过程中，较佳地进一步使用宽度为2.0米的板材，而不使用轧制过程中实践所用的宽度为1.20米的板材。实践中已知的板桩型材的一例子是工作宽度为957mm的PAU 22-40。对于特别确定的型材(例如HAZ 196-4)，可在40.4kg/m2处获得1059mm的较大工作宽度。板桩型材的常用长度是8米，但是也可弯曲其它长度。这种型材的弯曲较佳地通过一个接一个地作出弯头来实现。在U型材的情况下，例如有八个弯头。
在根据本发明的另一较佳实施例中，板桩型材设有用于联接至相邻板桩的互锁构件。这可实现：板桩可彼此连接以使它们一起形成整面墙。这里较佳地设置约1mm的附加游隙，由此板桩可以较简单的方式设置成与相邻板桩型材相连接。这可实现：可更迅速地和低成本地安置墙。
附图说明
基于本发明的较佳实施例来说明本发明的进一步优点、特征和细节，其中可参照附图，在附图中：
图1A示出了板材弯曲的示意图；
图1B示出了板材在角度弯曲机或压力机中弯曲的示意图；
图1C示出了小型角度弯曲机的图；
图2是根据本发明的两个相互连接的U型材的俯视图；
图3是根据本发明的Z型材的俯视图；以及
图4是根据本发明的Z型材的另一实施例的俯视图。
具体实施方式
图1A示意地示出了对于钢板材2的弯曲，该钢板材2安置在角度弯曲机的工作台4上。借助于使弯曲梁6倾斜来将板2弯曲至所想要的角度。成形之后弯曲的板2与倾斜的弯曲梁6一起在图中分别用虚线2′和6′来显示。回转弯曲发生在所谓的弯曲框架8上，该弯曲框架8借助于压梁10保持在位。
图1B示出了压力机的原理，其中，板材2借助于冲头12和模具14来弯曲。如图所示，这里冲头12可基本垂直地移动以便进行弯曲。如图所示的弯曲工艺涉及自由弯曲。就像模具弯曲(未示出)那样，该自由弯曲可由压力机来实现。在图1C中示出了简单小型的角度弯曲机16。
图2示出了两个U型材20，这两个U型材20借助于互锁件22通过将两个型材20的这些互锁件22钩在一起来相互连接。对于所示的型材，形成弯头24、26和28以用于互锁件22，而在型材20的另一侧形成弯头34、36和38以用于互锁件22。为了获得正确的稳定性和力矩，U型材借助于弯头28、30、32和34来进行设置。工作宽度b一方面由所采用板材的宽度来决定，另一方面由沿着横向于原始板材平面的方向的高度h来决定。
图3示出了实施成Z型材40的板桩型材。型材40在这里设有由弯头44、46和48形成的互锁件42。设置弯头50以实现与相邻板桩型材40的良好连接。型材40的另一互锁件42由弯头52、54和56形成。中性线60两侧的力矩和材料量受弯头62和64影响。型材40的高度h’和工作宽度b’也由这两个弯头62和64来决定。
图4所示的板桩型材70的弯头72和74之间的条带比图3中型材40的弯头48和50之间的条带长。对于该型材而言，该板桩型材的高度h”和工作宽度b”也由弯头之间的距离、或者说中性线两侧的材料量来决定。
本发明决不限于上述较佳实施例，所要求保护的权利由以下权利要求书确定，在其范围内可构想多种修改。

Claims (6)

1.用于由预定尺寸的钢板材制造板桩墙的方法，包括以下步骤：
-确定用于所述板桩墙的所想要的型材，从而对于特定应用获得板桩型材的最合适形式，由此可防止板桩型材的超尺寸，使得型材的形式以及材料量适于与型材的特定应用相关的特定要求，
其中，所述型材通过在实现所想要的阻力矩时计算所述型材的宽度和/或高度来确定；
其中，所述型材通过在实现所想要的阻力矩时使所述板桩墙的所想要重量最小化来确定；
-用角度弯曲机或折叠机使所述板材在所想要的位置弯曲，以弯曲成任何所想要的型材；以及
所述所想要的型材设有用于联接至相邻板桩的互锁构件，所述互锁构件由型材两端的弯头所形成。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述型材通过在所述型材的中性线两侧的相等材料量来确定。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过计算所述所想要的型材来获得Z型材或U型材。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在厚度高达15mm的板材上进行用于所述板桩墙的所述型材的弯曲。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，与辊轧成形所述型材相比，在弯曲所述型材的过程中可在所述板材上施加相对较小的力。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述互锁构件设有约1mm的游隙以安置所述板桩墙。
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