CN101730610B - 用于制造板桩墙构件的方法以及板桩墙构件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造诸如板桩、连接型件或支撑体的板桩墙构件的方法，所述板桩墙构件具有在所述板桩墙构件的总长度上延伸且横截面恒定的至少一个锁栓，该锁栓用于接合另一板桩墙构件的锁栓。根据本发明的方法中，通过成形加工制成半成品，而从横截面上看所述锁栓通过切削加工至少分段地在半成品待设有锁栓的段上制成，其中所述段在横截面上这样充分地确定尺寸，以使通过成型加工在半成品上产生的尺寸偏离在锁栓的切削加工时被考虑。

Description

用于制造板桩墙构件的方法以及板桩墙构件

技术领域

本发明涉及一种用于制造诸如为板桩、连接型件或支撑体的板桩墙构件的方法，该板桩墙构件具有在所述板桩墙构件的总长度上延伸且横截面恒定的至少一个锁栓，该锁栓用于接合另一板桩墙构件的锁栓。此外，本发明涉及一种板桩墙构件。

背景技术

板桩墙包括各种板桩墙构件，例如组装到一起的板桩，所述板桩被夯入地面。为确保板桩墙构件之间的牢固保持，这些构件在其通常垂直延伸的纵向边缘处提供有所谓的锁栓。在本文中，锁栓理解为是指与板桩墙构件成整体制成的成型的段。所述锁栓在板桩墙构件的总长度上延伸，并具有恒定的横截面形状。最为人熟知的锁栓形状在DIN EN 10248-2中提及。在此列举，例如，拉森锁栓(Larssen-Schloesser)、赫氏锁栓(Hoesch-Schloesser)、所谓的球锁栓(Ball-Schloesser)和插口锁栓(Socket-Schloesser)、或由拇指形件和手指形件构成的平面型件锁栓(Flachprofilschloesser)，仅引述一些最为人熟知的锁栓类型。

设有这样的锁栓的最为人熟知的板桩墙构件是所谓的板桩，其以所述方式组合而制成板桩墙。为建立所谓的组合板桩墙，除了所谓的板桩还要使用附加的支撑体，例如双T型支撑体，将例如T型梁，所述支撑体并排间隔地夯入地面，并且在其之间总是使得至少一个板桩被打入地面。为将板桩与支撑体连接，使用附加的所谓的连接型件。该连接型件设有用于接合板桩的相应锁栓，并设有用于将连接型件固定至所述支撑体的联接型材。

板桩、支撑体和所述连接型件通常通过热轧、冷轧制造，或者在更复杂的锁栓形状的情况下通过挤压成型制造。

这具有的缺陷是：如果要制造不同的锁栓形状，那么改换轧机组或改换挤压成型设备需要耗费大量的时间和技术。此外，完全不可能重新加工锁栓，例如在建筑工地，或完全不可能在不需要焊接加工的情况下为常规钢构件——如双T型支撑体——提供锁栓。

发明内容

基于该现有技术，本发明的目的是提供一种用于制造板桩墙构件的改进方法，或一种改进的板桩墙构件，通过其使用或根据所述板桩墙构件，锁栓尤其能以高度灵活性被制造。

这一目的通过具有下述方法步骤的方法而实现：一种用于制造诸如板桩、连接型件、或支撑体的板桩墙构件的方法，所述板桩墙构件具有至少一个在所述板桩墙构件的总长度上延伸且横截面恒定的锁栓，该锁栓用于接合另一板桩墙构件的锁栓，在该方法中：通过成型加工制成半成品，其中在成型半成品的过程中在待设有锁栓的段上成型材料堆积，将带有用于切割加工的材料堆积的半成品引导通过固定的加工工位，以及从横截面上看，所述锁栓在所述固定的加工工位通过成形铣削实现的切削加工从所述材料堆积、在所述半成品的待设有锁栓的段上至少分段制成，其中所述段的横截面这样充分地确定尺寸，以使因成型加工而在半成品上产生的尺寸偏离，在锁栓的切削加工时被考虑，所述材料堆积的横截面这样确定尺寸，以使因成型加工而在半成品上产生的尺寸偏离，在锁栓的切削加工时被考虑。并尤其这样实现：在所述方法中，通过成型加工(Umformen)制成半成品，并且从横截面看，所述锁栓通过切削加工至少分段地在半成品的待设有锁栓的段上制成，其中所述段在横截面上这样充分地确定尺寸，以使通过成型加工在半成品上产生的尺寸偏离，在锁栓切削加工时被考虑。

使用根据本发明所述的方法结合了两种制造方法的优势，也就是成型技术(即，热轧、冷轧或挤压成型)和切削加工(即，诸如铣削或磨削的方法)。迄今为止，由于高的生产数量，由钢制造的板桩墙构件——诸如板桩、连接型件和支撑体——通过成型加工制造，在一个工序过程中，各种锁栓构造同时成形在板桩墙构件上。因为钢成型加工相对困难，并且即使通过热成型，钢只具有受限的可塑性，所以通过成型加工，仅可以制造有限数量的相对简单的锁栓形状。虽然挤压成型使更复杂的横截面形状的制造成为可能，但是其缺点是制造挤压成型所必须的硬模非常昂贵，并且在使用中相对费用较高。

通过根据本发明的成型技术和切削加工的结合，将通过诸如热轧或冷轧的成型方法由钢制成板桩墙构件的简单且成本有利的可制造性，与切削加工的高灵活性相结合，这使得制造尤其是较小数量或具有需要特别复杂或精密制造的锁栓形状能以简单的方式实现。根据本发明，由此仅需要确保所述段——其中锁栓通过切削加工成形——在成型加工之后这样充分地确定尺寸，以使得所述锁栓适当地形成。这样，特别地通过成型加工制造的板桩墙构件，当在其长度上观察时，具有高的尺寸偏离，其可以在数毫米范围内，如果情况可能甚至有可能达到数厘米。通过在所述段中——锁栓在该段中形成——提供相应的材料，在成型加工的过程中产生的尺寸偏离在切削加工的过程中不再起到主要作用。此外，通过切削加工制造的锁栓具有高精度的特征。

就此而言，还应注意，锁栓不必要完全通过切削加工制造。如果在正交于其纵向方向的锁栓横截面上观察，锁栓的仅一个或多个段被切削加工，也在本发明的范围内的。

本发明的其他优势将从下文的描述、附图以及附属的权利要求得出。

因此，在根据本发明所述的方法的一个特别优选方法的变体中提出，在成型半成品的过程中在待设有锁栓的段上成型材料堆积，并且所述锁栓通过切削加工由材料堆积制成。通过材料堆积的成型确保在所述段提供充足的材料，在随后的时刻锁栓将由该所述段制造。此外，还可以成型锁栓的某些部件，该部件通过在所述材料堆积上成型加工而简单地制造，诸如钩形段、拇指形带或类似物。尤其有利的是，在半成品的制造过程中材料堆积这样成型，使得从横截面观察该材料堆积已经适于待制造的锁栓的形状。

另外建议，通过首先成型半成品来开始板桩墙构件的制造，随后，通过切削加工来形成锁栓的某些段。在切削加工结束后下一步通过再一次成型加工——例如，通过冷轧或热轧——将某些成型特征成型于锁栓，从而所述锁栓在其横截面图中获得最终的锁栓形状。通过这种方式例如可能，通过切削加工制成形成于锁栓中的锁栓腔，并接着通过钩形带的随后成型将仍开口的的锁栓腔部分地封闭，使得仅还留下用于接合所必需的锁栓钳口。

为了在切削加工之后成型更复杂的锁栓段，且不使锁栓区域中的材料遭受高成型加工，还建议，将仍需成型加工的段的区域或材料堆积加热至热成型温度，只有这样才成型以形成最终的锁栓形状。微晶裂纹的出现可以通过适当地调整变形温度而防止。

切削加工优选地通过在单个加工步骤中使用的数种切割工具进行。然而也可以考虑，在数个连续的加工步骤中实现所述切削加工。如果相对较大量的材料需要在切削加工过程中去除并且在多个步骤中通过不同工具实现，那么上述后者举例而言具有优势。

优选地，带有几何形状确定的刀口的工具——例如铣刀——被用作切削加工工具。通过使用相应可调整的多轴线铣削装置，铣刀可以与板桩墙构件形成接触，以在相对于所述板桩墙构件的不同位置进行切削加工。可替代地或另外地，如果使用成型铣刀，即一个外围轮廓已与待铣削的横截面形状相对应的铣刀，那么还具有优势。替代地，当小量的材料需要去除或当精密加工时，还可以使用带有几何形状不确定的刀口的工具，例如砂轮，其在用作成形砂轮时还可以设有预定外围轮廓，从而通过成型磨削形成锁栓。

如果在板桩墙构件的制造过程中已实现锁栓的制造，那么，将带有锁栓要在其处形成的段或材料堆积的半成品引导通过固定的加工工位以切削加工。为此，所述加工工位可以直接布置在冷轧机组的轧机机架之后，或紧邻于热轧机组下游的冷轧机组布置。

但是还可以考虑，借助移动的加工工位制造锁栓。在现场，例如在建筑工地，简单的锁栓(例如类似于楔形支撑体的梯形锁栓)可以随后形成在常规支撑体(诸如双T型支撑体)上，在这种情况下尤其有利。

根据第二方面，本发明涉及板桩墙构件，诸如板桩、连接型件或支撑体，所述板桩墙构件具有至少一个在所述板桩墙构件的总长度上延伸且横截面恒定的锁栓，该锁栓用于接合另一板桩墙构件的锁栓，上述板桩墙构件特别地根据本发明的方法而制造，并具有以下特征：板桩墙构件通过成型加工制造，且至少一个锁栓至少分段地通过切削加工制成。

优选地，在板桩墙构件的设有锁栓的段上形成材料堆积，以使得通过切削加工在所述材料堆积中获得锁栓。

优选地，锁栓通过切削加工和随后的成型加工被成型为其最终的锁栓形状。这具有以下优势：一方面锁栓能以高精度制造，另一方面也允许实现那些不能单独通过切削加工制造的锁栓形状。

根据本发明，板桩墙构件可以具有不同锁栓形状，如板桩墙构件带有拉森锁栓、赫氏爪部、赫氏扣、球锁栓、插口锁栓、平面型件锁栓、梯形凹槽、梯形锁栓、梯形凸缘或燕尾槽。优选地，板桩墙构件是楔形支撑体，其横截面形状朝向T型梁的自由端以楔形形状延伸。

附图说明

在下文中，将参考附图，基于该方法的三个变体详细阐释本发明。附图中：

图1a和1b示意性地描述了常规T型支撑体中的楔形凹部的制造，其中T型支撑体以前视图示出；

图2a和2b示意性地描述了板桩中的赫氏爪部的制造，其中板桩以前视图示出；以及

图3a至3d示意性地描述了板桩中的拉森钩部的制造，其中在切削加工之后进行附加的成形。

具体实施方式

图1a和b示出了常规T型支撑体10中的楔形凹部的制造。T型支撑体10具有T型梁12，其具有特定的材料强度，例如14mm。借助于以大约10°的倾斜方式布置的铣刀14，沿T型下行冲程(未示出)方向倾斜延伸的凹处16此时在T型支撑体10的总长度上被铣出。在铣削后，T型支撑体10具有图1b所示的横截面形状，且现在适于固定连接型件18，如图1b所示，因此实现了所谓的楔形支撑体的目的。

所述铣削可以在制造T型支撑体10时已经实现。可替代地，在必要时该铣削也可以在建筑工地现场进行。

图2a和2b示出了带有所谓赫氏爪部22的板桩墙20的制造。该板桩墙20——其正面在图2a和2b中示出——首先通过热轧以已知方式预制，其中在所产生的半成品的纵向边缘上在成品锁栓的位置处形成材料堆积24。在横截面观察，材料堆积24已经具有赫氏爪部22的基本形状。

在板桩20冷却后，引导板桩20经过铣削装置，其中成型铣刀26铣出在板桩20的总长度上延伸的凹槽。在这种情况下，成型铣刀26的外围轮廓这样选择，以使所述凹部的成品铣制凹槽相应于成品赫氏爪部22。

图3a到3d示出了带有拉森锁栓32的板桩30的制造。这里同样地，首先通过热轧制成半成品，其中材料堆积34在纵向边缘上在成品锁栓的位置成型。材料堆积34具有所述纵向边缘的自由端形成的第一段36，以及在图3a中与所述第一段36大约成直角向上指向的所示第二段38。

其后，凹槽42借助于成型铣刀40被铣出，该凹槽42在板桩30的总长度上延伸并布置在第一段36的在图3a中指向上面的表面上。同时，少量材料也从向外指向的第二段38的侧表面中去除。这里同样地，成型铣刀40的外围轮廓这样选择，以使已制成的铣制凹槽42大致对应于拉森锁栓32的后续锁栓腔的横截面。

在铣出凹槽42之后，向上指向的第二段38借助于未示出的加热装置——例如感应加热装置——被加热至变形温度，通常如其在热轧过程中的温度。其后，第二段38借助于成形轧辊44根据拉森锁栓32的钩形带46的形状沿第一段36的方向部分地倾倒。在这里，成形轧辊44的外围轮廓同样地这样成形，以使被倾倒的第二段38具有相应于常规制成的拉森锁栓32的钩形带46的预定形状。

借助于本发明所述的方法，以简单且灵巧的方式实现了非常不同的锁栓形状的制造，其中这样的锁栓，例如也可以在常规双T型支撑体上构成，只要在双T型支撑体的T型梁上提供充足的材料。

参考标记列表：

10 T型支撑体

12 T型梁

14 铣刀

16 凹处

18 连接型件

20 板桩

22 赫氏爪部

24 材料堆积

26 成型铣刀

30 板桩

32 拉森锁栓

34 材料堆积

36 第一段

38 第二段

40 成型铣刀

42 凹槽

44 成形轧辊

46 钩形带

Claims (14)

1.一种用于制造板桩墙构件的方法，所述板桩墙构件具有至少一个在所述板桩墙构件的总长度上延伸且横截面恒定的锁栓，该锁栓用于接合另一板桩墙构件的锁栓，在该方法中：

通过成型加工制成半成品，其中在成型半成品的过程中在待设有锁栓的段上成型材料堆积，

将带有用于切削加工的材料堆积的半成品引导通过固定的加工工位，以及

从横截面上看，所述锁栓在所述固定的加工工位通过切削加工在所述材料堆积中至少分段制成，所述切削加工通过成形铣削实现，其中所述段的横截面这样充分地确定尺寸，以使因成型加工而在半成品上产生的尺寸偏离，在锁栓的切削加工时被考虑，

所述材料堆积的横截面这样确定尺寸，以使因成型加工而在半成品上产生的尺寸偏离，在锁栓的切削加工时被考虑。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在成型半成品过程中，所述材料堆积这样成型，以使从横截面观察，所述材料堆积适于待制造的锁栓的形状。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中半成品的待设有锁栓的段、或在半成品上成型的材料堆积，在切削加工之后，从横截面观察，至少分段地形成为最终的锁栓形状。

4.根据权利要求3所述的方法，其中至少在切削加工后仍需成形以构成最终的锁栓形状的区域或者所述材料堆积被加热至热变形温度。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述锁栓的切削加工通过数种切削工具实现。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述锁栓的切削加工通过数种切削工具、以数个连续的加工步骤实现。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中切削加工通过成形铣削和成形磨削实现。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中切削加工在成型半成品后立即进行。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述板桩墙构件是板桩、连接型件、或支撑体。

10.一种板桩墙构件，其具有在所述板桩墙构件(10；20；30)的总长度上延伸且横截面恒定的至少一个锁栓，该锁栓用于接合于另一板桩墙构件的锁栓，其特征在于，所述板桩墙构件(10；20；30)通过根据权利要求1-9中任一项所述的方法制造。

11.根据权利要求10所述的板桩墙构件，其特征在于，在板桩墙构件的待设有锁栓的段上形成材料堆积(24；34)，其中所述锁栓通过切削加工在所述材料堆积中实现。

12.根据权利要求10所述的板桩墙构件，其特征在于，锁栓在切削加工之后通过随后的成形被成形为其最终的锁栓形状。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的板桩墙构件，其特征在于，成形的锁栓为拉森锁栓、赫氏爪部、赫氏扣、球锁栓、插口锁栓、平面型件锁栓、梯形凹槽、梯形锁栓、梯形凸缘或燕尾槽。

14.根据权利要求10所述的板桩墙构件，其特征在于，所述板桩墙构件是板桩、连接型件、支撑体、或楔形支撑体。

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