NL9200067A

NL9200067A - METHOD FOR MANUFACTURING METAL WALL ELEMENTS FORMED FROM DAMPBOARDS AND / OR BEAMS, ELEMENTS OBTAINED BY THE APPLICATION OF THAT METHOD, AND WALL FORMED FROM THOSE ELEMENTS.

Info

Publication number: NL9200067A
Application number: NL9200067A
Authority: NL
Original assignee: Arbed
Priority date: 1991-01-15
Filing date: 1992-01-15
Publication date: 1992-08-03
Also published as: FR2671500B3; FR2671500A3; BE1004338A3; DE9200020U1

Description

Betreft: werkwijze voor het vervaardigen van metalen wandelementen, gevormd uit damplanken en/of balken, elementen verkregen door toepassing van die werkwijze, en wand, gevormd uit die elementen, BESCHRIJVING:Subject: Method for manufacturing metal wall elements, formed from sheet piles and / or beams, elements obtained by using that method, and wall, formed from those elements, DESCRIPTION:

De uitvinding betreft een werkwijze voor het vervaardigen van metalen wandelementen, gevormd uit vlakke of geprofileerde damplanken en/of balekn van H-vormig dwarsprofiel. Tevens betreft de uitvinding elementen verkregen met toepassing van die werkwijze, alsmede een metalen wand welke, althans ten dele gevormd is uit die elementen.The invention relates to a method for manufacturing metal wall elements, formed from flat or profiled sheet piles and / or beams of H-shaped cross section. The invention also relates to elements obtained using that method, as well as a metal wall which is formed, at least in part, from those elements.

Damplanken worden gewoonlijk toegepast voor het vormen van beschoeiingswanden om water- of grondmassa's te keren, bijvoorbeeld in haven- en rivierinstallaties, wegverkeer- en spoorwegkonstrukties, ondergrondse konstrukties enzovoorts. In het algemeen zijn die damplanken met hun onderste gedeelte in de grond ingelaten, terwijl hun bovenste gedeelte de water- of gronddruk moet keren. Dergelijke wanden worden gevormd door afzonderlijke damplanken naast elkaar te plaatsen welke dan met elkaar worden verbonden met hetgeen men een koppelelementen noemt.Sheet piles are commonly used to form sheet piling to turn water or ground masses, for example in port and river installations, road traffic and railway structures, underground structures and so on. In general, those sheet piles are lowered into the ground with their lower section, while their upper section must reverse the water or ground pressure. Such walls are formed by placing separate sheet piles next to each other, which are then joined together with what is called a coupling elements.

Er zijn verscheidene soorten damplanken, met name naar gelang van de funkties welke die damplanken moeten verrichten. Vlakke damplaten zijn in wezen bestemd om allerlei soorten van cellen te vormen. Van dergelijke damplanken wordt een goede weerstand tegen het uit elkaar losraken van de damwandsloten geeist.There are various types of sheet piles, in particular according to the functions that those sheet piles have to perform. Flat sheet piles are essentially intended to form all kinds of cells. Such sheet piles require a good resistance to the sheet pile interlocks from coming apart.

Geprofileerde damplanken zijn in het algemeen bestemd om buigmomenten op te nemen. De meest gangbare profielen zijn Z- en U-profielen. Voor werken van grote afmetingen en in die gevallen dat de damplanken eventueel bestemd zijn om bovenkonstrukties te dragen gebruikt men geprofileerde damplanken of in dwarsdoorsnede H-vormige balken. Naar gelang van de momenten welke die elementen moeten opnemen kunnen die H-profielen onderling geassocieerd zijn of geassocieerd met damplanken van diverse types om verschillende compositieformules voor damwanden mogelijk te maken.Profiled sheet piles are generally intended to accommodate bending moments. The most common profiles are Z and U profiles. For works of large dimensions and in those cases where the sheet piles are possibly intended to support superstructures, profiled sheet piles or cross-section H-shaped beams are used. Depending on the moments which those elements have to absorb, these H-profiles may be mutually associated or associated with sheet piles of various types to allow different composition formulas for sheet piling.

Er zijn ook verschillende soorten van koppelingsorganen.There are also different types of coupling members.

Zo zijn bijvoorbeeld de Larssen-koppelelementen gewalste elementen in de damplanklangsranden welke in elkaar worden gestoken. De aldus gevormde koppelingen of stroken hebben in het algemeen een goede weerstand tegen het uit elkaar losraken.For example, the Larssen coupling elements are rolled elements in the sheet pile longitudinal edges which are inserted together. The couplings or strips thus formed generally have good resistance to separation.

Andere damwandsloten bestaan uit een insteekelement en een opneemelement welke eveneens zijn gewalst in de damplankranden. De genoemde sloten hebben echter het nadeel dat zij niet rechtstreeks kunnen worden gerealiseerd aan in dwarsdoorsnede H-vormige balken hetgeen samenhangt met de manier van walsen van dergelijke profielen. Voor die profielen heeft men tot dusverre verbindingselementen toegepast welke wel als EH-koppelorganen worden betitelt, welke afzonderlijk worden gewalst. Het gaat daarbij om in dwarsdoorsnede I-vormige profielen met rechte voet en waarvan de kop, aan weerszijden van het lijf is omgebogen naar de voet. De flenzen van de in dwarsdoorsnede H-vormige balken worden zodanig gewalst dat zij een verdikte rand hebben in semi-zwaluw-staartvormige gedaante. Twee naburige balken worden nu met elkaar verenigd door over de verdikte, naast elkaar geplaatste randen een RH-verbindingsprofiel te schuiven zodanig dat de verdikte randen van de flenzen aan weerszijden van het lijf van het verbindingsprofiel tussen de kop en de voet daarvan worden vastgehouden.Other sheet pile locks consist of an insert element and a receiving element which are also rolled in the sheet pile edges. The aforementioned locks, however, have the drawback that they cannot be realized directly on cross-section H-shaped beams, which is related to the manner of rolling such profiles. For these profiles, hitherto connecting elements have been used which are referred to as EH coupling members, which are individually rolled. These are cross-section I-shaped profiles with a straight foot and the head of which is bent to the foot on either side of the body. The flanges of the cross-sectional H-shaped beams are rolled such that they have a thickened edge in semi-swallow-tail shape. Two adjacent beams are now joined together by sliding an RH connection profile over the thickened adjacent edges such that the thickened edges of the flanges are held on either side of the web of the connection profile between the head and its base.

Al deze produkten, namelijk de liggers, de damplanken en de verbindingsprofielen zijn walsprodukten welke in het feitelijke wals-werk slechts aan een afwerkbehandeling worden onderworpen. Dergelijke bewerkingen zijn bestemd om de kwaliteit van de produkten te waarborgen en moeten worden doorberekend om de kostprijs van het af te leveren produkt. In dit verband levert de vervaardiging van de balken het grootste probleem, niet slechts door de wijze van walsen van de balken zelf doch door de noodzaak tot het door walsen aanbrengen van de in dwarsdoorsnede afgerond zwaluwstaartvormige randen voor het realiseren van de sloten met de verbindingsprofielen van het type RH vooral wanneer het nodig is dat dergelijke sloten een goede weerstand tegen het uit elkaar losraken moeten bieden.All these products, namely the beams, the sheet piles and the connecting profiles, are rolling products which in the actual rolling work are only subjected to a finishing treatment. Such operations are intended to guarantee the quality of the products and must be passed on to the cost price of the product to be delivered. In this connection, the manufacture of the beams presents the greatest problem, not only because of the manner of rolling the beams themselves but because of the need to roll the dovetailed edges rounded in cross-section to realize the locks with the connecting profiles of the type RH especially when it is necessary that such locks must offer a good resistance against loosening.

Doel van de onderhavige uitvinding is nu dit nadeel te ondervangen door een nieuwe vervaardigingswerkwijze van metalen wand-elementen.The aim of the present invention is now to overcome this drawback by a new manufacturing method of metal wall elements.

Dit overeenkomstig de uitvinding aan de orde gestelde probleem op te lossen wordt, volgens de uitvinding een werkwijze voorgesteld welke wordt gekenmerkt, doordat men vlakke damplanken vervaardigd met aan elk van de langsranden daarvan een klauwprofilering en dat balken worden gevormd van in dwarsdoorsnede H-vormige gedaante door onderling evenwijdig twee van die vlakke damplanken met behulp van een plaat zodanig aaneen te lassen dat deze laatste het lijf van de balk vormt waarvan de flenzen worden gevormd door de genoemde vlakke damplanken.To solve this problem raised in accordance with the invention, according to the invention a method is proposed, which is characterized in that flat sheet piles are manufactured with a claw profiling on each of the longitudinal edges thereof, and beams are formed of H-shaped cross-section by mutually welding two of those flat sheet piles in parallel with one another in such a way that the latter forms the body of the beam whose flanges are formed by the said flat sheet piles.

De vlakke damplanken worden meestal vervaardigd door warm-walsen. Het is echter ook mogelijk deze te vormen door het klauw-profiel langs koude weg aan te brengen uitgaande van platen. De geprofileerde damplanken kunnen op hun beurt ook worden verkregen door het langs-omzetten van de genoemde vlakke damplanken.The flat sheet piles are usually manufactured by hot rolling. However, it is also possible to form these by applying the claw profile in a cold way, starting from plates. The profiled sheet piles can in turn also be obtained by longitudinally converting said flat sheet piles.

De klauwprofilering van de vlakke damplanken kunnen in dezelfde zin georiënteerd zijn of ook in onderling tegengestelde zin.The claw profiling of the flat sheet piles can be oriented in the same sense or also in a mutually opposite sense.

Door toepassing van de uitvinding is het aldus mogelijk een basismodel te vervaardigen namelijk een vlakke damplank met behulp waarvan men evenals de genoemde balken ook alle soorten geprofileerde damplanken kan formeren.By applying the invention it is thus possible to produce a basic model, namely a flat sheet pile with the aid of which, like the beams mentioned, all kinds of profiled sheet piles can also be formed.

Modulaire wanden, welke kunnen worden gerealiseerd met toepassing van de elementen volgens de onderhavige uitvinding kunnen, naar gelang van de behoefte van verschillende soort en verschillende configuratie zijn. Het is mogelijk een gemengde metalen wand te realiseren gevormd uit balken welke onderling zijn verbonden door vlakke of geprofileerde damplanken. Ook is het echter mogelijk een metalen wand met holtes te vervaardigen verkregen door het wederzijds in elkaar laten grijpen van balken die zijn vervaardigd volgens de onderhavige uitvinding en al dan niet geassocieerd met vlakke, geprofileerde damplanken.Modular walls which can be realized using the elements of the present invention can be of different kind and configuration according to need. It is possible to realize a mixed metal wall formed from beams which are interconnected by flat or profiled sheet piles. However, it is also possible to produce a metal wall with cavities obtained by mutually interlocking beams manufactured according to the present invention and whether or not associated with flat, profiled sheet piles.

Verder is het ook mogelijk om metalen wanden te realiseren samengesteld uit geprofileerde damplanken verkregen door het omzetten van vlakke damplanken, geassocieerd met andere vlakke of geprofileerde damplanken.Furthermore, it is also possible to realize metal walls composed of profiled sheet piles obtained by converting flat sheet piles, associated with other flat or profiled sheet piles.

Geprofileerde damplanken verkregen door het omzetten veroorloven tevens de formatie van metalen wanden in de vorm van gesloten caissons of de formatie van zigzags gewijze verlopende metalen wanden.Profiled sheet piles obtained by converting also afford the formation of metal walls in the form of closed caissons or the formation of zigzag-shaped metal walls.

Verdere kenmerken en bijzonderheden volgens de uitvinding zullen nader blijken uit de hieronder volgende, gedetailleerde beschrijving van verschillende uitvoeringsvoorbeelden volgens de uitvinding onder verwijzing naar de tekening.Further features and details according to the invention will be further apparent from the following detailed description of various embodiments according to the invention with reference to the drawing.

Figuur 1 toont de basismoduul zoals voorgesteld overeenkomstig de onderhavige uitvinding in de vorm van een vlakke damplank 20. Deze is verkregen door walsen of door het profileren in de vorm van een vlak lijf 22, geassocieerd met een tweetal klauwprofileringen 24, 26, welke zich uitstrekken langs de langsranden van dat lijf 22. De klauwprofileringen 24 en 26 kunnen slot-profileringen zijn van het Larssen-type, dat wil zeggen van U-vormige dwarsdoorsnede waarvan het buitenste been over ongeveer 45° naar het binnenste been is omgezet om een sleuf van in hoofdzaak driehoekvormige gedaante te begrenzen. Bij de voorkeursuitvoeringsvorm volgens figuur 1 zijn de beide klauwprofileringen 24 en 26 in dezelfde zin georiënteerd. Dit sluit echter niet uit, dat deze ook in tegengestelde zin georiënteerd kunnen zijn aangebracht.Figure 1 shows the base module as proposed in accordance with the present invention in the form of a flat sheet pile 20. This is obtained by rolling or by profiling in the form of a flat web 22 associated with two claw profiles 24, 26 which extend along the longitudinal edges of that body 22. The claw profiles 24 and 26 can be slot profiles of the Larssen type, that is to say of a U-shaped cross-section, the outer leg of which is turned about 45 ° to the inner leg to form a slot of to define substantially triangular shape. In the preferred embodiment according to figure 1, the two claw profiles 24 and 26 are oriented in the same sense. However, this does not preclude that they may also be arranged in the opposite direction.

Overeenkomstig een eerste uitvoeringsvorm worden de vlakke damplanken 20 gebruikt voor het vervaardigen van balken welke tot dusverre in feite niet door walsbewerkingen konden worden gerealiseerd. Daartoe worden twee identieke damplanken 22, welke onderling evenwijdig zijn geplaatst en in dezelfde zin georïenteerd zijn met behulp van een vlakke plaat aaneen gelast onder het vormen van een in dwarsdoorsnede H-vormige balk zoals weergegeven in figuur 5, waarbij van het H-profiel de flenzen worden gevormd door de damplanken 22 en het lijf door de plaat 28.According to a first embodiment, the sheet piles 20 are used to produce beams which have hitherto in fact been impossible to realize by rolling operations. To this end, two identical sheet piles 22, which are placed parallel to each other and oriented in the same sense, are welded together by means of a flat plate, forming a cross-section H-shaped beam as shown in figure 5, where the H-profile flanges are formed by sheet piles 22 and web by plate 28.

Met dergelijke balken 30 is het mogelijk door deze onderling te verbinden of door verbinding met bekende, geprofileerde damplanken modulaire wanden te vormen naar gelang van de eisen of behoefte.With such beams 30 it is possible to connect modular walls by connecting them or to form modular walls according to the requirements or needs, by connecting to known profiled sheet piles.

Figuur 2 toont een uitvoeringsvorm waarbij twee naburige balken 30 onderling zijn verenigd door een tweetal geprofileerde damplanken 32 van op zichzelf bekende, in dwarsdoorsnede Z-vormig type. Figuur 3 laat een variant zien waarbij de in dwarsdoorsnede Z-vormige damplanken volgens figuur 2 zijn vervangen door geprofileerde damplanken 34 van U-vormig dwarsdoorsnede-type.Figure 2 shows an embodiment in which two neighboring beams 30 are mutually joined by two profiled sheet piles 32 of known per se, cross-section Z-shaped type. Figure 3 shows a variant in which the cross-sectional Z-shaped sheet piles according to Figure 2 have been replaced by profiled sheet piles 34 of U-shaped cross-section type.

Bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 4 zijn de balken 30 verder uiteengeplaatst en onderling verbonden door een drietal damplanken van U-vormig type.In the embodiment according to Figure 4, the beams 30 are further spaced and interconnected by three U-shaped sheet piles.

Opgemerkt wordt hierbij dat het bij de drie uitvoeringsvormen volgens de figuren 2, 3 en 4 ook mogelijk is» de vrije flenzen van de balken door damplanken van Z- of U-vormig type te verbinden voor het vormen van een dubbele wand met erin holtes.It is noted here that in the three embodiments of Figures 2, 3 and 4 it is also possible to connect the free flanges of the beams by sheet piles of Z- or U-shaped type to form a double wall with cavities therein.

Figuur 5 laat een uitvoeringsvorm zien analoog aan die volgens figuur 2 met dien verstande evenwel, dat een groep van een tweetal of drietal of meer balken eerst tot in elkaar grijpen zijn gebracht alvorens te worden verbonden met een naburige groep geprofileerde damplanken 32. Een soortgelijke uitvoeringsvorm is ook mogelijk met de configuraties volgens de figuren 3 en 4.Figure 5 shows an embodiment analogous to that according to Figure 2 with the proviso, however, that a group of two or three or more beams are first interlocked before being connected to an adjacent group of profiled sheet piles 32. A similar embodiment is also possible with the configurations according to figures 3 and 4.

De configuratie volgens figuur 5 is bestemd om grote buigmomenten op te nemen of om ondersteuningsfunderingen voor een skelet of een bovenkonstruktie of -bouw te vormen. Om zeer grote krachten te kunnen opnemen kan de configuratie volgens figuur 6 worden toegepast in welke figuur het een dubbele wand met holten betreft welke uitsluitend uit balken 30 is gevormd welke gelast zijn overeenkomstig de onderhavige uitvinding en rechtstreeks tot in elkaar grijpen met elkaar zijn gebracht .The configuration of Figure 5 is intended to accommodate large bending moments or to form support foundations for a skeleton or superstructure or structure. In order to be able to absorb very large forces, the configuration according to figure 6 can be applied, in which figure it concerns a double wall with cavities which is formed exclusively of beams 30 which are welded in accordance with the present invention and which are directly interlocked.

De volgende figuren tonen verschillende configuraties van een metalen wand met gebruikmaking van geprofileerde damplanken welke zijn gerealiseerd overeenkomstig een tweede uitvoeringsvorm, gebaseerd op de modulen van figuur 1. Bij deze configuraties wordt een damplank toegepast, welke is verkregen door het buigen of omzetten van een vlakke damplank 20 om de centrale langsas om een V-vormig profiel te vormen met, bij voorkeur, een openingshoek van 90° om aldus een hoekvormige damplank te realiseren.The following figures show different configurations of a metal wall using profiled sheet piles realized according to a second embodiment, based on the modules of figure 1. In these configurations a sheet pile is obtained, which is obtained by bending or converting a flat sheet pile 20 about the central longitudinal axis to form a V-shaped profile with, preferably, an opening angle of 90 ° so as to realize an angular sheet pile.

Fig. 7 laat bij het verwijzingscijfer 36 een dergelijke hoekvormige damplank zien welke is omgezet in de richting van een opening van de klauwprofileringen naar binnen toe en geassocieerd, aan elke zijde, met een U-vormige damplank 34.Fig. 7, at reference numeral 36, shows such an angular sheet pile which is turned toward an opening of the claw profiles inwardly and associated, on each side, with a U-shaped sheet pile 34.

Fig. 8 toont een ten opzichte van de configuratie van fig. 7 complementaire configuratie met een damplank 38, welke zodanig is omgezet dat de klauwprofileringen daarvan buitenwaarts zijn georiënteerd en eveneens aan weerszijden tot ingrijping zijn gebracht met een U-vormige damplank.Fig. 8 shows a configuration complementary to the configuration of FIG. 7 with a sheet pile 38, which is converted such that its claw profiles are oriented outwardly and are also engaged on both sides with a U-shaped sheet pile.

De configuraties volgens de fig. 7 en 8 kunnen rechtstreeks met elkaar worden geassocieerd en diagonaal worden gecompleteerd door corresponderende structuren om een gesloten caisson te vormen. De dwarsdoorsnede van die caisson kan, zoals duidelijk zal zijn willekeurig worden vergroot door tussen de configuraties volgens de fig. 7 en 8 één of een aantal paren U-vormige verlengingsdamplanken toe te voegen.The configurations of Figures 7 and 8 can be directly associated with each other and completed diagonally by corresponding structures to form a closed box. The cross-section of that caisson can, as will be clear, be arbitrarily increased by adding one or more pairs of U-shaped extension sheet piles between the configurations of Figures 7 and 8.

De fig, 9 en 10 laten twee complementaire hoekvormige structuren zien welke naar het beeld van de fig. 7 en 8 met behulp van hoekvormige damplanken 38 zijn gerealiseerd en aan weerszijden tot ingrijping zijn gebracht met damplanken 32 van het Z-vormige type. Deze beide structuren kunnen rechtstreeks met elkander tot ingrijping worden gebracht door middel van hoekdamplanken 36 om een gesloten caisson te vormen. Na de wederzijdse ineengrijping kunnen zij ook willekeurig worden verlengd door toevoeging van aanvullende damp-planken van het Z-vormige type.Figures 9 and 10 show two complementary angular structures which in the view of Figures 7 and 8 are realized with the aid of angular sheet piles 38 and which are engaged on both sides with sheet piles 32 of the Z-shaped type. Both of these structures can be directly engaged with each other by means of corner sheet piles 36 to form a closed caisson. After the mutual interlocking, they can also be extended arbitrarily by adding additional Z-type vapor planks.

Fig. 11 laat een aanzienlijk kleinere caisson zien welke gerealiseerd kan worden door rechtstreeks met elkander tot ingrijping brengen van een tweetal paren diagonalen uit hoekdamplanken 36 en 38.Fig. 11 shows a considerably smaller caisson which can be realized by directly interlocking two pairs of diagonals from corner sheet piles 36 and 38.

Fig. 12 laat zien, dat het ook mogelijk is om een metalen wand te vormen met een zig-zagsgewijze configuratie door uitsluitend gebruik te maken van hoekdamplanken 36 en 38 en door deze rechtstreeks met elkaar tot ingrijping te brengen door er daarbij zorg voor te dragen steeds twee damplanken van hetzelfde type opeenvolgend met elkaar tot ingrijping te brengen.Fig. 12 shows that it is also possible to form a metal wall with a zig-zag configuration by using angular sheet piles 36 and 38 only and engaging them directly with one another, taking care to always use two sheet piles of the same type successively mesh with each other.

Fig. 13 laat een rechtlijnige schermwand zien welke is gerealiseerd met behulp van vlakke damplanken 20 volgens fig. 1.Fig. 13 shows a rectilinear screen wall which has been realized with the aid of flat sheet piles 20 according to FIG. 1.

Deze wand zoals die volgens fig. 12 is vooral geschikt voor het vormen van voor afdichting bestemde schermen.This wall such as that according to Fig. 12 is particularly suitable for forming screens intended for sealing.

De modulaire wanden zijn in het voorgaande beschreven met verwijzing naar gebruikmaking van bekende U- en Z-vormig geprofileerde damplanken. Uiteraard is het ook mogelijk die geprofileerde damplanken te realiseren, zowel wat betreft die van het Z-vormige type als die van het U-vormige type, uitgaande van een vlakke basisdamplank 20 volgens fig. 1 onder het onderwerpen daarvan aan een tweetal langs-omzetbewerkingen.The modular walls have been described above with reference to the use of known U- and Z-shaped profiled sheet piles. It is of course also possible to realize those profiled sheet piles, both in terms of the Z-shaped type and that of the U-shaped type, starting from a flat base sheet pile 20 according to Fig. 1, subjecting it to two longitudinal conversion operations. .

Claims

Method for manufacturing metal wall elements formed by flat or profiled sheet piles and / or beams of H-shaped cross-section, characterized in that flat sheet piles are realized with claw profiling on each of the longitudinal edges thereof and that each can be realized an H-shaped cross-sectional shape by welding two of those flat sheet piles together in parallel with the aid of a plate, such that the last-mentioned plate forms the body of the H-beam and the flanges are formed by the said flat sheet piles.

Method according to claim 1, characterized in that profiled sheet piles are formed by longitudinally converting said flat sheet piles.

Method according to claim 1, characterized in that the two claw profiles of a flat sheet pile are formed in such a way that they are oriented in the same sense.

Method according to claim 1, characterized in that the two claw profiles of a flat sheet pile are formed such that they are oriented in opposite directions.

Beam obtained using the method according to claim 1, characterized in that said beam is formed from two flat sheet piles (20) which are welded on both sides against the longitudinal edges of a plate (28) thus forming the body of that beam (30), the beam of which beams are formed by said flat sheet piles (20).

Profiled sheet pile obtained by longitudinally converting a flat sheet pile using the method according to claim 2.

Sheet pile according to claim 6, characterized in that said sheet pile has a V-shaped shape at right angle in cross section.

Mixed metal wall formed from beams obtained using the method according to claim 1, characterized in that said beams (30) are mutually joined by means of flat or profiled sheet piles.

Metal wall cavities obtained by interlocking beams according to claim 5, whether or not associated with flat or profiled sheet piles.

Metal wall formed by sheet piles according to claim 7, associated with flat or profiled sheet piles.

A metal wall in a caisson shape, formed from dam planks according to claim 7.

A metal wall with a staggered course formed in top view, formed by using sheet piles according to claim 7.