[发明专利]金属板桩

说明书

本发明涉及一种金属板桩(sheet piling)。更具体地但不排它地说，是涉及钢制的板桩。

钢制板桩用于作为永久性建筑的普通的和海下的建筑，特别是用于挡土墙、地下室、地下停车场、泵站、桥墩和水下的建筑。上面仅是这些建筑的一些例子。

普通的钢制板桩包括已知的作为Larssen或LX的板桩，它们大致为“U”形，并包括一壁部，其有一凹部，凹部由一中央突缘限定，其侧面与沿自由边向外倾斜的侧壁连接，整体形成为一互锁机构。该互锁机构(作为夹紧部分)包括一闭锁端部，其大致为三角形，被设置突出于沿各板桩侧边延伸的唇部，唇部大致垂直于相邻的板桩表面。在夹紧端部和唇部之间的空间形成一凹部，用于容纳一相邻板桩的闭锁端部。唇部形成了凹部的底壁。

其他已知的板桩包括Frodingham板桩，其为大致“Z”形，并典型地包括一壁部，其包括一倾斜的中央辐板，两侧连接于沿自由边向外延伸的突缘，形成互锁机构。

上述的板桩和夹紧机构可以进行各种变化和组合。钢的板桩通常由热轧进行制造。典型地，由预热的钢板、钢棒或其他合适的材料进行轧制生产所需的外形。在热轧过程中形成整体的夹紧部分。

热轧有一个已知的缺点是其限制了由任何给定辊子组生产的板桩的尺寸和外形。

以前已提出了夹紧部分的冷成形，然而，通过冷成形仅能生产较简单形状的夹紧部分。这种夹紧部分的一个例子公开于GB-A-1343203中。该文件中公开了一板桩，其包括一细长的辐板，连接于其纵向边缘的是固定的长的突缘，其纵向边缘由冷辊向辐板的主平面弯曲，以形成钩形的夹紧部分，其适于与一相邻板桩的同样的夹紧部分互锁。

在EP-A-164296中公开了一板桩，其包括由所需长度和宽度的金属板坯冷冲压形成的壁部。相邻板桩的边缘通过由使用冲压或由螺栓、铆钉或焊接叠层所形成的连接件进行连接。

现在常常发现在使用时，冷成形的夹紧机构不能在相邻板桩之间提供所需的互锁。

本发明的一个目的是提供一金属板桩，其能克服或至少降低现有板桩中的许多缺点。本发明的另一目的是提供一制造这种改进的金属板桩的方法。

根据本发明的一个方面，提供了一板桩，其包括一冷成形的金属板的壁部，在其纵向延伸的侧边缘固定热成形的夹紧部分。

当用于钢或其他金属材料时，术语“冷成形”意味着材料已在低于材料热成形温度的温度进行了一形成作业；术语“热成形”意味着在材料已在热成形温度或高于该温度进行成形作业。在热成形的情况下，在一不超过根据自身温度的退火(recovery)工序比率的比率下进行变形工序，其在更高的温度下更快；对于冷加工或成形，其逆作用是确实的，其中，退火工序不能跟上变形工序。

如上所述，热成形的金属夹紧部分与钢板分别成形和不为整体。热成形的夹紧部分可以由例如热轧或挤压形成，和最好由例如激光焊、水下电弧焊或电阻焊焊接到底部(pan)或辐板上。也可以使用其他的焊接技术。另一方面，夹紧部分可以通过例如螺栓、铆钉、粘合剂、或预应力的紧固件固定到壁部。夹紧部分最好由钢制造。另一方面，夹紧部分可以由具有所需物理特性的有色金属制造。

来自金属板的壁部的冷成形可以由一冲压机或通过压制在冷弯辊之间或其上的板实现。也可以采用其他的冷成形工序。

壁部的底部或辐板外形和夹紧部分的规格可以相互不同。并且，对于钢的板桩，用于壁部的钢的等级与用于一或两个夹紧部分的可以相同或不同。另外，各夹紧部分的长度可以与其要固定在上面的壁部的侧边缘相同或更短。用长度短于相邻壁部侧缘的夹紧部分，可以提供一个以上的夹紧部分，夹紧部分的整体长度等于或小于对应壁部侧缘的长度。沿壁部一个侧缘定位的夹紧部分外形可以与沿壁部其他侧缘定位的夹紧部分外形不同。这种板桩可以例如作为一过渡板桩作用。在另一方面，也提供了一生产金属板桩的方法，其包括使一金属板进行冷成形，以在该金属板中产生成品板桩的壁的所需外形，对金属的分开的长度进行热成形作业，以使这些长度形成所需的夹紧部分的外形，并将一个或各冷成形的金属壁部的纵向边缘固定到热成形的夹紧部分上。

要进行冷成形的金属板可以在冷成形之前切为一定长度和宽度。其宽度可以由轧制实现。另一方面，所需宽度和长度的板可以从一更大的板上切开或切掉。冷成形可以例如在一压力机中或通过使板经过或围绕冷弯曲辊而实现。也可以采用其他的冷成形技术。

用于夹紧部分的钢可以是钢板，钢棒或类似形式，或可以从一更大的钢板上切下。夹紧部分的热成形可以由例如热轧或挤压成形。