:本發(fā)明屬于金屬塑性加工成型技術領域,具體涉及一種熱軋U型鋼板樁的成形方法。
背景技術::熱軋U型鋼板樁工程中的應用越來越廣泛,涵蓋了包括建筑工程、水利工程、道路交通工程、環(huán)境污染控制工程及災害防治工程在內的整個建筑行業(yè)。U型鋼板樁可用于臨時結構和永久結構,是一種可重復使用的環(huán)保材料,具有承載力高、止水性能優(yōu)越、耐久性強、施工速度快、施工效率高、對環(huán)境破壞小、占地少等獨特優(yōu)勢。U型鋼板樁作為一種現(xiàn)代基礎與地下工程領域的重要金屬材料,根據(jù)加工工藝的不同,可分為熱軋鋼板樁與冷彎薄壁鋼板樁。冷彎薄壁鋼板樁采用較薄的板材,以冷彎成型機組連續(xù)滾壓成形,其生產成本低、定尺控制靈活,可根據(jù)工程實際情況,實現(xiàn)工程設計上的最優(yōu)化,但只能生產厚度在12mm以下的薄壁鋼板樁,且存在鋼板厚度單一,截面厚度不合理,鎖口不嚴密,重復使用率不高等問題。熱軋鋼板樁是目前使用較普遍的產品,原料采用連鑄坯和工藝采用熱連軋工藝,熱軋型鋼板樁傳統(tǒng)上由大型軌梁軋機機組在鋼的高溫塑性變形區(qū)軋制而成,軋制保證了產品截面合理、尺寸規(guī)范、綜合性能卓越、生產效率高,其工藝設計難點在于形狀較特殊、精度要求高、成形難控制的鎖口的轉制技術,傳統(tǒng)異形型鋼軋制機理很難指導鎖口工藝設計,根據(jù)工藝裝備的差別,鋼板樁軋制工藝有傳統(tǒng)軋制與萬能機組軋制等類型。U型鋼板樁可大量減少施工取土量和混凝土的使用量,能有效保護土地資源、環(huán)保效果顯著,可大大節(jié)省建設費用??蓾M足傳統(tǒng)水工、土木、道路交通、環(huán)境整治等眾多工程領域的使用需求。此外,因施工簡單高效,較傳統(tǒng)施工方法,工期大大縮短,面對洪澇、塌方、泥石流等突發(fā)性自然災害時具有較強的災害預防控制與救災搶險功能,此外,U型鋼板樁尚有以下特點:結構外形對稱性好,施工方便易控制、重復利用性佳;樁身寬、翼緣厚、鎖口聯(lián)接緊密,具有極佳的靜力學特性;板樁墻體外側部分最厚,整體耐腐蝕壽命長久,且便于拉桿及栓錨配件的安裝緊固?;诖耍琔型鋼板樁結構成為了各類涉水基礎工程常用的結構型式。U型鋼板樁主要由鋼板和鎖口兩部分組成,U型鋼板樁兩端的鎖口為“鉤”型,相鄰兩塊U型鋼板樁倒置,通過鎖口咬合,形成類似波浪形的連續(xù)墻,鎖口的形狀對U型鋼板樁的施工和插打尤為重要。而U型鋼板樁尺寸復雜,兩側彎曲鎖口形狀奇特,屬于復雜斷面的熱彎型材,軋件的變形過程復雜,質量控制難度大,對整個軋制工藝設備要求高,給產品開發(fā)和生產控制造成困難。
技術實現(xiàn)要素::本發(fā)明針對現(xiàn)有熱軋U型鋼板樁鎖口成形存在的技術問題,提供一種熱軋U型鋼板樁的成形方法。本發(fā)明方法中提供的鎖口成型裝置,可以有效地改進鎖口處尺寸的穩(wěn)定性,提高鎖口處形狀的靈活性,獲得鎖口形狀更加精準的U型鋼板樁,為U型鋼板樁的施工和插打奠定了良好的基礎。本發(fā)明所提供的一種熱軋U型鋼板樁的成形方法具體步驟如下:(1)在現(xiàn)有熱軋U型鋼板樁精軋機組中,舍棄最后一機架K1孔,在距離K2孔出口處,安裝本發(fā)明提供的鎖口成型裝置替代最后一機架K1孔,鎖口成型裝置由一組水平輥和一組斜輥組成,且水平輥輥縫,斜輥位置和傾角均可控制,見圖1所示,鎖口成型裝置水平輥的垂直中心線到K2孔水平輥的垂直中心線之間的水平距離為L。步驟(1)中所述距離L根據(jù)下面模型設定:其中:L-鎖口成型裝置水平輥的垂直中心線到K2孔水平輥的垂直中心線之間的水平距離,單位:mm;D-K2孔上輥的軋輥輥徑,單位:mm;v-軋制速度,單位:mm/s;t-K2孔軋機主傳動系統(tǒng)動態(tài)恢復時間,單位:s;λ-經驗系數(shù),取0.8~1.2。(2)調整鎖口成型裝置水平輥中心點到鎖口成型裝置斜輥中心點的水平距離S以及鎖口成型裝置水平輥軋制線到鎖口成型裝置斜輥軸線中心點之間的垂直距離H,防止鎖口成型裝置水平輥與鎖口成型裝置斜輥相互干擾,保證生產的順利進行;步驟(2)中所述水平距離S根據(jù)下面模型設定:其中:S-鎖口...