CN103889696A - 网格结构及其生产和使用 - Google Patents

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Abstract

一种单件式塑料材料网格结构(1)，特别地，用于岩土工程构造的土工格栅，通过拉伸形成有孔(21)的阵列的塑料片材起始材料(20)被生产。所述网格结构(1)包括沿平行于拉伸方向(MD)的第一方向纵向延伸的多个基本上平行的肋结构(2)和沿横穿所述肋结构(2)的第二方向(TD)延伸的多个基本上平行的杆结构(3)。所述肋结构(2)和所述杆结构(3)沿它们的相应长度在间隔的部位由接头(5)互连，由此所述肋结构(2)沿它们的长度被细分为交替的接头(5)和肋段(6)，并且所述杆结构沿它们的长度被细分为交替的杆段(7)和接头(5)。在网格结构(1)中，(a)所述肋结构(2)使得所述肋段(6)沿它们的长度沿所述第一方向(MD)取向，并且沿所述第一方向(MD)的取向延伸跨越连接两个这种取向的肋段的所述接头(5)，并且(b)所述杆结构(3)使得沿所述第二方向(TD)的它们的总体拉伸比最大为1并且沿所述杆结构(3)的长度的所有部位沿所述第二方向(TD)具有1.5的最大取向。

Description

网格结构及其生产和使用
本发明涉及通过以下生产的类型的塑料网格结构(并且特别地但不排他地涉及土工格栅)：拉伸形成有孔的阵列的塑料片材起始材料使得获得的网格结构包括：沿拉伸方向纵向延伸的多个基本上平行的肋结构和横向于肋结构延伸的多个基本上平行的杆结构，所述肋结构和所述杆结构沿它们的相应长度在间隔的部位由接头互连，由此所述肋结构沿它们的长度被细分为交替的接头和肋段(或细条)，并且所述杆结构沿它们的长度被细分为交替的杆段和接头。为了方便，这种网格结构在这里也称为“限定类型的网格结构”。本发明也涉及生产和使用这种结构的方法。
土工格栅用于加强或增强岩土工程构造中的颗粒材料(例如，土壤或骨料)。更特别地，土工格栅被嵌在该构造的颗粒材料中，使得这种材料然后可以锁定到土工格栅的打开网格中。如在接头处测量的土工格栅的厚度通常大于0.5mm或0.75mm，并且可以大于1.00mm或1.5mm或2.00mm。
土工格栅可以以许多不同方式被制造，例如，通过针脚式接合由例如聚酯丝线制成的织物并且施加柔性涂层，诸如PVC或沥青涂层，或通过编织或通过针织，或者甚至将取向的塑料细条连接在一起。然而，本发明涉及土工格栅(和其它网格结构)，该土工格栅通过拉伸塑料片材起始材料而形成，该塑料片材起始材料已经设置有孔的阵列(例如，在矩形的或其它合适格栅图案上)，该孔的阵列在最终产品中形成网格。
拉伸操作提供沿拉伸方向的聚合物的分子取向。取向的程度通常由“拉伸比”代表，该拉伸比是土工格栅的表面上的两个点之间的距离与起始材料上的对应的点之间的距离(即，在拉伸前)相比的比率。拉伸比可以通过“真实直线”被确定，该真实直线是施加(通常通过印刷或绘制)到起始材料的直线，通常沿两个垂直的方向。特定部位处的取向可以被确定为两个参考点之间的拉伸比，一个参考点在布置在要测量取向的部位的任一侧的两个真实直线的每一个上，所述参考点紧邻所述部位。真实直线通常仅用于试验工作并且不用于生产运行。
通过拉伸这种塑料片材起始材料生产的土工格栅可以是单轴地或双轴地取向的。在单轴取向(“单轴”)土工格栅的情况下，已经沿仅仅单个方向实现拉伸，而双轴取向的“双轴”格栅已经通过使用彼此横向于的两个拉伸操作被生产，该操作通常彼此垂直并且通常相继的。通过沿一个方向(用于单轴产品)或两个方向(用于双轴产品)拉伸塑料片材起始材料用来生产单轴和双轴网格结构的这种技术已被公开，例如在GB-A-2035191(等同于US4374798)和EP-A-0374365(等同于US5053264)中。
通过进一步的背景，GB-A-2124965公开使用沿单个方向的拉伸操作的双轴取向的网格结构的生产。用于这种工艺的起始材料具有由成排的孔或凹陷分开的平行的并排主区域。起始材料平行于主区域被拉伸而没有侧向收缩以便将主区域拉伸为连续的取向的主细条(沿网格结构的纵向延伸)，该主细条由横向的较小横截面的细条互连，该横向的较小横截面的细条已经由每一行中的孔或凹陷之间的区域(“横向细条形成区域”)形成。这些后者区域具有窄的宽度(沿平行于主区域的方向测量的)，其结果是，它们被横向拉出到主区域，这是由于这些主区域在它们被拉伸时宽度减小，即这些主区域被拉紧。由此形成的横向的较小横截面的细条具有沿它们的长度(即，横向于主区域)的显著的取向。通过示例的方式，GB-A-2124965的例子1到4的示例性实施例使用塑料片材起始材料，该塑料片材起始材料的“横向细条形成区域”分别具有0.8mm，1.525mm，0.8mm和1.65mm的沿平行于主区域的方向的宽度。沿横向于主区域的方向测量的横向的较小横截面的细条的计算的拉伸比分别是3.03:1，2.26:1，4.06:1和2.58:1。
更详细地考虑单轴土工格栅的生产，塑料片材起始材料中的孔的阵列可以被认为包括沿第一方向延伸的第一孔的列和沿第二方向延伸的第二孔的列，该第二方向横向于(并且基本上垂直于)第一方向。在单轴格栅的生产中，塑料片材起始材料平行于第一方向被拉伸。这导致从相邻的第一孔的列之间的起始材料的区域形成前述肋结构且从相邻的第二孔的列之间的材料区域形成杆结构。另外，通过拉伸想象的“细条形成区域”而形成细条(或肋段)，该细条形成区域是第二列中的相邻的孔之间的起始材料的区域。通过这种拉伸操作形成的细条(或肋段)沿拉伸方向分子取向。
单轴格栅广泛用于应力主要沿一个方向的应用，例如，当加强路堤或模块化块体保持壁时。在这种结构中，应力从被加强的颗粒材料沿肋结构传递并且进入杆。当然，正是肋段沿它们的长度的分子取向使得单轴土工格栅适合用于应力主要沿一个方向的加强应用。
典型地，单轴土工格栅使得，当沿肋结构的长度方向确定时，细条(或肋段)的中点处的拉伸比是大约8:1。同样典型地，当沿平行于肋结构的长度的方向测量时，常规单轴土工格栅中的杆段具有16mm到20mm的宽度，并且由基本上无取向的聚合物组成。更具体地，当沿肋结构的长度和杆结构的长度考虑时，该聚合物沿杆段的长度和宽度基本上是无取向的并且在接头处也类似地如此。将理解，横向杆结构中的无取向的聚合物的重量可以代表单轴土工格栅的总重量的相当大的百分比。因此，当认为在土工格栅中的聚合物的最高效的使用是聚合物沿细条取向(由于这提供增加的机械性质和减小的重量)时，将理解，杆结构(杆段和接头)中的相对大量的无取向聚合物提供土工格栅的效率的降低。已经试图通过仅仅减少每单位长度土工格栅的横向杆结构的数量而克服这个缺点。虽然每单位长度杆结构的数量已经减少，但这些杆结构的宽度(当沿平行于肋的纵向范围的方向测量时)依然在16到20mm的区域中维持相对不变。这种宽度满足两个要求。首先，它允许土工格栅的杆段通过常规可用连接器连接到岩土工程结构的块体壁。第二，该宽度使得杆不大可能在肋段之前断裂。
因此，本发明的目标是消除或减轻上述缺点。
根据本发明的第一方面，提供通过拉伸形成有孔的阵列的塑料片材起始材料而生产的单件式塑料材料网格结构，其中所述网格结构包括沿平行于拉伸方向的第一方向纵向延伸的多个基本上平行的肋结构和沿横向于所述肋结构的第二方向延伸的多个基本上平行的杆结构，所述肋结构和所述杆结构沿它们的相应长度在间隔的部位由接头互连，由此所述肋结构沿它们的长度被细分为交替的接头和肋段，并且所述杆结构沿它们的长度被细分为交替的杆段和接头，其中：
(a)所述肋结构使得所述肋段沿它们的长度沿所述第一方向取向，并且沿所述第一方向的取向延伸跨越连接两个这种取向的肋段的所述接头，并且
(b)所述杆结构使得沿所述第二方向的它们的总体拉伸比最大为1并且沿所述杆结构的长度的所有部位沿所述第二方向具有1.5的最大取向。
根据本发明的第二方面，提供一种生产单件式塑料材料网格结构的方法，该方法包括：
(i)提供具有孔的塑料片材起始材料，所述孔布置在规则的格栅图案上使得存在沿第一方向的平行的第一孔的列和沿横向于所述第一方向的第二方向的平行的第二孔的列，由此所述起始材料具有被限定在第二孔的相邻的排之间的杆结构形成区域和被限定在相邻的第一孔的列之间的肋结构形成区域；和
(ii)沿所述第一方向拉伸所述材料(优选地在使得沿所述第二方向存在最大15％收缩的条件下)以产生网格结构，所述网格结构由平行于所述第一方向延伸的多个基本上平行的纵向肋结构和平行于所述第二方向延伸的多个基本上平行的杆结构组成，所述肋结构和杆结构沿它们的相应长度在间隔的部位由接头互连，由此所述肋结构沿它们的长度被细分为交替的接头和肋段，并且所述杆结构沿它们的长度被细分为交替的杆段和接头，
其中所述杆结构形成区域的所述宽度(沿所述拉伸方向)和拉伸的程度产生网格结构，其中：
(a)所述肋结构使得所述肋段沿它们的长度沿所述第一方向取向，并且沿所述第一方向的取向延伸跨越连接两个这种取向的肋段的所述接头，并且
(b)所述杆结构使得沿所述第二方向的它们的总体拉伸比最大为1并且沿所述杆结构的长度的所有部位沿所述第二方向具有1.5的最大取向。
通常，第一和第二方向彼此相互垂直。
优选地，沿第一方向的拉伸是用于生产网格结构的仅有拉伸操作，并且不存在沿第二方向的拉伸。
虽然本发明通常可应用于单件式塑料网格结构(和用于它们的生产的方法)，但特别地应用于以单轴土工格栅的形式的这种结构。
本发明的单轴土工格栅(和其它网格结构)使得沿第一(即，拉伸)方向的取向不仅沿肋段延伸而且跨越连接相邻肋段的接头，由此肋结构具有沿它们的整个长度的取向。优选地，接头的中点处的沿拉伸方向的取向程度与通过该接头连接的相邻的肋段的中点处的沿拉伸方向的取向程度相比是显著的。通常，通过测量拉伸比可以确定取向，为了本发明的目的，该拉伸比在释放拉伸力之后(并且在任何退火被执行之后)被测量，该拉伸比在网格结构的表面上被测量。
本发明的优选的单轴土工格栅使得，当沿肋结构的纵向方向(即，“第一方向”)测量时，接头的中点处的拉伸比是相邻肋段的中点处的拉伸比的至少大约20％。更优选地，与相邻肋段的中点处的拉伸比相比，接头的中点处的拉伸比(在相同的基础上被测量)以大约20％略微高于这个数字。优选地，该百分比为至少大约30％，更优选地至少大约40％，更加优选地至少大约50％，并且理想地至少大约55％。例如，在根据本发明的土工格栅的某些实施例中，这个百分比可以为至少大约60％或至少大约65％，或至少大约70％或至少大约75％，或至少大约85％。
根据本发明的单轴土工格栅优选地使得沿肋段的长度测量的肋段的中点(即，两个相邻的接头的中心之间的中途)处的拉伸比在范围5:1到12:1中，更优选地7:1到10:1，并且更加优选地7.5:1到9.5:1，例如大约9:1。接头的中点处的拉伸比优选地为相邻肋段的中点处的拉伸比的至少55％(当沿肋段的长度方向测量时)。因此，例如，在肋段的中点处的拉伸比(当沿肋段的长度测量时)在范围7.5:1到9.5:1中的情况中，优选的是，接头的中点处的拉伸比(沿相同方向)在范围5:1到6:1中。因此，对于肋段的中点处的拉伸比是大约9:1的典型情况，当沿肋结构的纵向方向测量时，相邻接头的中点处的拉伸比是至少5.0:1。这与现有技术单轴土工格栅形成鲜明对比，在该现有技术单轴土工格栅中，接头的中点处的对应地测量的拉伸比是大约1:1(即，跨越该接头基本上没有取向)。
为了生产根据本发明的单轴土工格栅，片材起始材料的杆形成区域的宽度需要满足两个要求。第一是，该宽度必须允许取向(沿拉伸方向)穿越连接两个相邻肋段的接头。换句话说，杆形成区域不应当如此宽以致于充当“取向阻断器”以阻止取向穿越该接头(如它们在生产常规单轴土工格栅期间那样)。第二是，该宽度应当不如此窄使得杆结构(并且特别地，杆段)的任何部分具有大于1.5的沿第二方向的拉伸比。如果杆形成区域的宽度太窄，则产生宽度(沿第二方向)小于肋形成区域的取向的肋段的沿第一方向的拉伸操作的倾向将导致杆段的拉伸(如根据GB-A-2124965的公开内容发生的)使得沿它们的长度的拉伸比将超过1.5。
因此，简而言之，用于本发明的塑料片材起始材料中的杆形成区域的宽度落在窗口中，其中(考虑相同成分和厚度的起始材料)该宽度：(i)小于生产对比单轴土工格栅的情况，其中基本上不存在跨越接头的取向(当沿肋结构测量时)并且基本上没有杆结构的取向(当沿其长度测量时)，但(ii)大于网格结构具有沿杆结构的取向的情况(如GB2124965中构想的)。
从上面的讨论继续下去，为了在拉伸工艺期间实现跨越接头(沿肋结构的长度的方向)的取向，必要的是，片材起始材料中的杆结构形成区域的宽度(并且因此由此形成的单轴土工格栅中的杆结构的宽度)小于用来生产对比单轴土工格栅的情况，该对比单轴土工格栅从相同类型(成分，厚度)的片材起始材料被生产，该片材起始材料具有相同尺寸的孔并且被拉伸以生产土工格栅，该土工格栅具有相同长度的开口并且在肋段的中点处具有相同或相似的拉伸比(当沿肋结构的长度方向测量时)。因此，根据现有技术生产的单轴土工格栅可以具有16到20mm宽度的杆结构(见上面)，而在根据本发明的对比土工格栅中，对比土工格栅的对应宽度更可能在6到14mm的范围中，更优选地8到12mm，并且最优选地10到12mm，例如，大约11mm。
通常，两个相邻的杆段的中心之间的距离(当沿肋结构的纵向范围测量时)在范围200到500mm中，例如，225到300mm。
如指示的，杆结构使得沿其长度测量的它们的总体拉伸比最大为1。这意味着，在通过根据本发明的第二方面的方法的土工格栅的制造期间，土工格栅的宽度(即，当沿第二方向测量时)不大于塑料片材起始材料的宽度。然而，理想地，杆结构沿其长度的总体拉伸比不小于大约0.80(由宽度的一些收缩引起)并且理想地在大约0.80到大约0.9的范围中，更优选地大约0.83到大约0.87，例如，大约0.85。然而，即使杆结构的总体拉伸比(当沿其长度测量时)最大为1，但沿杆结构的长度(通常沿杆段)可以存在单个部位，在该单个部位，拉伸比(沿第二方向)大于1，但不大于1.5。沿杆结构的长度的(并且沿杆结构的长度的方向测量的)拉伸比值小于1，则代表压缩而不是拉伸，并且最有可能是杆结构的接头中见到的值，而不是在杆段中，杆段的拉伸比优选地从大约1:1到1.5:1。优选地，沿所述杆结构的长度的所有部位沿所述第二方向具有0.8的最小取向。特别优选地，沿杆结构的长度的所有部位具有0.85到1.15的范围中的取向。
根据本发明的单轴土工格栅与对比的现有技术单轴土工格栅相比可以具有改进的强度性质和效率(按照每单位重量构成土工格栅的聚合物的土工格栅的强度)，并且将从上面理解，这些改进的性质来自于以下事实：肋段沿它们的长度取向(接头的中点处的取向最优选地为肋段的中点处的取向的至少55％)，并且显著较小量的无取向聚合物位于横向杆段中(与从相同厚度的塑料片材起始材料生产的现有技术单轴土工格栅相比)。
此外，与GB-A-2124965中公开的双轴取向的网格结构相比，本发明的单轴土工格栅具有许多优点。特别地，较厚的杆结构(在本发明的单轴土工格栅中)可以帮助减小蠕变应变率(并且提供较长的破裂时间)。另外，较厚的且较小取向的杆更适合于常规机械连接器的使用。此外，较厚的且较刚性的杆结构在生产中抵抗宽度减小力并且帮助维持“垂直性”以保证杆结构保持垂直于拉伸方向。
用来生产本发明的单轴土工格栅的本发明的第二方面的方法涉及沿一个方向(该一个方向可以被认为是生产工艺中的“机器方向”(MD))拉伸塑料片材起始材料，同时优选地约束沿横向于该第一方向的方向的材料的运动以便禁止或阻止宽度减小。优选地，在拉伸操作期间存在最大15％的宽度减小。MD拉伸的被执行可以使用拉伸辊并且导致起始材料的细条形成区域(即，沿横向方向延伸的列中的相邻的孔之间的区域)被拉伸而形成细条或肋段。典型地，在所述拉伸工艺期间的实际材料应变率是1到20m/min。在没有宽度约束的情况下，已经发现，接头中的增加的取向水平(当沿肋结构的长度测量时)不仅促进宽度的损失，而且促进肋段会合接头的位置附近的扭曲。另外，约束沿第二方向(即，横向于拉伸方向)的宽度减小保证取向如实际上要求的完全沿产品的长度指向。
用于本发明的塑料片材起始材料可以为任何合适的塑料材料，例如，聚丙烯或高密度聚乙烯，虽然不同的塑料材料具有不同的拉伸性能。优选地，起始材料是严格单平面的，意味着该材料关于平行于它的面的中心平面对称。通常，单平面起始材料当被拉伸时将给出单平面结构。通过挤出起始材料并且冲压，可以产生严格单平面的起始材料。然而，通过任何基本上单平面的起始材料可以获得令人满意的结果，意味着该材料不偏离严格单平面性太多以致于取向在产品的每一个面上不可比较。
典型地，塑料片材起始材料将具有1mm到10mm的厚度，更优选地2mm到8mm，更加优选地3mm到5mm，例如，大约4mm，但可以使用较厚的(大于10mm)片材起始材料，仅仅拉伸设备用作实际的限制。
起始材料中的孔可以是通孔或盲孔。如果该孔是盲孔，该孔中的膜或隔膜将在拉伸时破裂，或者可以保持为薄的隔膜。该孔可以通过从起始材料将它们冲出而形成(如US4374798中公开的)，或者可以通过挤出而形成(如US5053264中公开的)，或者可以通过合适的压花或以任何其它适当方式而形成。
塑料片材起始材料中的孔优选地布置成使得孔的中心位于想象的矩形格栅上。该孔优选地沿第一方向(即，拉伸方向)细长的。细长的孔的端部可以是平的或倒圆(radiused)的，最优选地平的。如果平的，该端部可以通过倒圆的角部连接到该孔的侧部。最优选地，该细长的孔关于它们的纵向轴线对称并且是“缩腰的”以便在中间区域具有比端部区域处的宽度窄的宽度以便实际上具有缩腰外观。如GB2174332中公开的，这种孔的构造实现最终产品中的取向水平的控制。然而，孔的其它构造是可能的。因此，例如，该孔可以是基本上椭圆的，沿该孔的长度的所有部分宽于它们的端部处。
孔的优选构造(如前面的段落中指示的)是如下一种构造：
(a)是细长的；
(b)关于其纵向轴线对称；
(c)具有平的(直线的)端部；
(d)具有倒圆的(凸起的)角部；并且
(e)在中间区域处具有比端部区域的宽度窄的宽度。
优选地，该孔具有20-40mm(例如，20-30mm)的长度。优选地，所述角部的半径在范围3-5mm中。该孔的最大宽度优选地在范围9-13mm中，每一个侧部处的缩腰优选地在范围0.3到0.8mm中。
在要被拉伸的起始材料中，该孔优选地布置成使得沿第一方向的两个相邻的孔的相邻的端部之间的距离在范围6mm到14mm中，更优选地8mm到12mm，最优选地10mm到12mm，例如，大约11mm。沿所述第二方向的两个相邻的孔之间的最接近的距离将是大约10mm到大约18mm。
我们已经确定，该孔的角部半径可以显著地影响最终土工格栅结构的张力和蠕变性质。一般而言，角部半径越大，作为结果的土工格栅的抗张强度将越高，但具有的特性是(当在静态载荷下测试时)，该土工格栅具有较快且较高的最终蠕变应变，这引起较快的破裂时间(这是缺点)。反过来也是正确的，较小的角部半径给出较低的抗张强度，较低的蠕变应变率和最终应变，但具有较长的破裂时间。上面引用的3-5mm的优选半径提供这些性质的平衡，优选值向着该范围的下端部。
在用来生产最终土工格栅的拉伸工艺期间，由于实际材料应变率，也可以获得蠕变性质的改进。更特别地，我们已经确定，与在实验室中以较低的实际材料应变率生产的土工格栅相比，从相同的片材起始材料以标准单轴土工格栅生产线上可实现的较高的实际材料应变率生产的土工格栅具有改进的蠕变性质。这在下面的例子中被演示。理想地，拉伸工艺期间的实际材料应变率是2到12m/min，更优选地5到10m/min。
根据本发明的单轴土工格栅可以以常规的方式用于加强颗粒材料以便岩土工程构造(例如，路堤或模块化块体保持壁)的目的。术语“颗粒材料”包括土壤，骨料，岩石，石头，砂砾，沙，泥土，粘土，由诸如沥青或水泥的粘结剂保持的骨料，混凝土，或用于岩土工程或建筑物的任何其它颗粒或粘结材料。
将参考附图仅通过例子的方式进一步描述本发明，其中：
图1是根据本发明的单轴取向的土工格栅的一部分的平面图；
图2是起始片材材料的一部分的平面图，该起始片材材料用于生产根据本发明的单轴取向的土工格栅和对比的单轴取向的土工格栅(取决于图2中示出的d的值)，图2被细分为想象区域，在用来产生土工格栅的起始片材材料的单轴拉伸之后，该想象区域产生该土工格栅的组成部分；
图3是用于生产根据本发明的土工格栅的孔构造的细节；
图4(a)和(b)示出对比土工格栅(图4(a))和根据本发明的土工格栅(图4(b))的肋段的拉伸比分析；
图5(a)和(b)分别示出在没有侧向约束和有这种约束的情况下生产的根据本发明的土工格栅；
图6(a)和(b)分别示出图5(a)和(b)中描绘的土工格栅的产品的接头的细节；
图7是曲线图，该曲线图示出在根据本发明的但以不同的材料应变率生产的两个土工格栅上执行的蠕变测试的结果；
图8是如根据下面的第五发明实施例生产的根据本发明的单轴取向的土工格栅的另外实施例的平面图；并且
图9是曲线图，该曲线图示出在图8中示出的土工格栅上执行的“蠕变测试”的结果。
图1示出已经通过以下步骤被产生的根据本发明的单轴取向的土工格栅1的一部分：沿单个如图1中的箭头指示的方向MD(MD是“机器方向”的缩写)拉伸塑料片材起始材料(见图2和下面的相关描述)，同时沿横向方向TD约束该片材起始材料。土工格栅1包括肋结构2，该肋结构基本上平行于机器方向MD延伸。肋结构2横向地彼此间隔并且以规则间隔的间隙由沿TD方向延伸的杆结构3连接，由此多个纵向延伸的细长开口4被限定在土工格栅1中。如图1中进一步示出的，肋结构2和杆结构3在土工格栅1的接头区域5会合。如同杆结构3的情况，每一个肋结构2贯穿土工格栅1连续。因此，接头5同时被认为是肋结构2和杆结构3的一部分。如图1中描绘的，每一个肋结构2由肋段或细条6和接头5的交替布置组成，而每一个杆结构3由接头5和杆段7的交替布置组成。
虽然在总体外观上，土工格栅1可能显得类似于也通过拉伸塑料片材起始材料产生的常规单轴土工格栅，但它在沿MD方向的肋结构2的取向方面与常规单轴土工格栅显著不同。更特别地，肋段6的取向(沿MD方向)延伸跨越连接两个相邻肋段6的接头5。根据本发明的优选实施例，沿肋结构的长度方向(MD)测量的接头5的中点处的拉伸比为相邻肋段6(也沿其长度方向被测量)的拉伸比的至少大约55％。接头5的中点是沿结构2的长度方向测量的其中点并且也是沿杆结构3的长度方向的其中点。肋段6的中点是两个相邻接头5的中点之间的中途。杆结构3使得沿它们的长度(即，沿TD方向)，它们具有最大值为1(更优选地，0.85到0.90)的总拉伸比，沿杆结构的长度不存在取向(沿第二方向)大于1.5的点。根据本发明的优选实施例，不存在沿MD方向的杆结构3的取向。
土工格栅1由起始材料20产生，在图2的平面图中看到该起始材料的一部分。材料20是具有平面的平行面的挤出的高密度聚乙烯(HDPE)的严格单平面片材。材料20形成有细长孔21的阵列，该细长孔的阵列布置在基本上矩形的格栅图案上，由此存在平行于在图2中标记为TD的方向的数列孔21和平行于标记为MD的方向的另外的排。孔21是细长的并且布置成它们的纵向轴线沿MD方向延伸。每一个孔21具有两个基本上平的端部，该两个基本上平的端部连接(通过圆的角部)到缩腰的侧部。该孔在图3中被更详细地示出，该孔是细长的，具有平的(直线的)端部，倒圆的角部和缩腰的侧部。如描绘的，该孔具有长度X，半径R的角度，长度Y的平的端部，最大宽度Z，和最小宽度W。这些参数的典型值如下：
W＝8-12mm
X＝20-30mm
Y＝2-7mm
Z＝9-13mm
R＝3-5mm
图2标记有各种直线以识别区域，这将有助于以下描述的理解。更特别地，图2已经注释有直线35，该直线35平行于机器方向MD并且与孔21的长侧部相切。另外，直线36被绘制成平行于横向方向TD并且与孔21的端部相切。考虑到平行于横向方向TD的孔21的列，细条形成区域S在一方面被限定在这种列中的任何两个相邻的孔21之间，并且在另一方面，由与这些孔21的端部相切的直线36限定。考虑到沿方向MD延伸的列，杆段形成区域BS在一方面被限定在两个相邻的孔21的端部之间，并且在另一方面，由与这些孔的侧部相切的直线35限定。接头形成区域J形成为如示出的，并且更具体地，沿方向MD与细条形成区域S交替，并且沿方向TD与杆段形成区域BS交替。
为了产生土工格栅1，起始片材材料20沿方向MD被拉伸，同时沿方向TD施加约束，从而产生最终结构。在拉伸工艺期间，细条形成区域S沿MD方向被拉伸以便在最终结构中产生细条6，而接头形成区域J产生接头5且杆段区域BS形成杆段7，理解到，起始材料中的孔21在最终结构中产生细长开口4。
根据本发明，d的值，即，沿机器方向MD延伸的列中的两个相邻的孔21的端部之间的间隔，略微小于用于产生相当的单轴土工格栅的情况，该相当的单轴土工格栅由相同类型的片材起始材料(成分，厚度)产生，该相同类型的片材起始材料具有相同尺寸的孔，并且被拉伸以产生土工格栅，该土工格栅具有相同长度的开口并且在肋段的中点处具有相同或类似的拉伸比(当沿肋结构的长度方向测量时)。为了本发明的目的，选择d的值(它将被理解成限定接头形成区域J和杆段形成区域BS的沿方向MD的“宽度”)使得拉伸操作提供跨越接头5的沿MD方向的一定程度的取向使得接头5的中点处的拉伸比优选地为相邻肋段6的中点处的拉伸比的至少55％。与常规单轴土工格栅的生产中获得的取向相比，这是接头的高得多的水平的取向。这是由于用于产生这种常规单轴土工格栅的起始材料中的d的相当大的值使得更加难以沿方向MD拉伸接头形成区域J，结果是，形成的接头具有(基本上)无取向的聚合物的“块状”结构。
虽然它是允许沿MD方向跨越接头的取向的用于本发明的d的下限值，然而，d的值不如此小以致于获得高度取向的杆结构，诸如根据GB2124965A的公开内容产生的。
下面详细描述本发明的数个非限制性例子。
第一创造性的和对比的例子
为了说明本发明，通过在具有平面的平行面的挤出的高密度聚乙烯(HDPE)的严格单平面的片材中冲出孔21而制备图2中所示类型的塑料片材起始材料的实验室样品。片材材料具有大约4mm的厚度。
每一个孔如图3中所示，具有以下尺寸：
W＝8.5mm
X＝25.4mm
Y＝2.7mm
Z＝9.5mm
R＝3.175mm
两个孔21之间的沿MD方向的间隔(在图2中被描绘为d)是6mm。沿TD方向的相邻的孔之间的最接近的距离(在图2中被描绘为c)是15.9mm。
材料20的一个侧面印刷有“真实”直线的网格以便分析最终产品已经被拉伸的程度。另外，样品的侧边缘(如图2中见到的左和右手侧)通过从侧边缘居中地延伸(平行于直线36)到相邻的孔21的切割在多个部位被切开。这是要保证(给定相对小的样品尺寸)不存在侧边缘区域的拉伸，诸如样品的中心区域中的可能的影响拉伸。
为了生产土工格栅1，材料20(d＝6mm)被加热到105℃的温度并且使用大约7.5:1的总体拉伸比沿MD方向被拉伸以产生土工格栅，其中两个杆段7的中心之间的纵向距离(即，当沿方向MD测量时)是235mm。使用接合平行于直线36(见图2)的起始材料20的边缘的平行夹具进行这个程序，然后直线地拉开该夹具。在拉伸操作期间，通过刚性连接到片材起始材料的侧边缘的横向杆沿TD方向施加侧向约束以防止沿那个方向的宽度减小。
为了对比的目的，使用与本发明的生产工艺基本相同的现有的生产工艺生产的土工格栅与根据本发明的生产工艺生产的土工格栅1具有三个差别。第一是沿MD方向的两个相邻的孔21之间的距离d是16mm而不是如用于生产土工格栅1的6mm。第二，在拉伸操作期间不使用侧向约束。第三是，总体拉伸比是大约5.7，(对于这种特别的起始材料)需要该总体拉伸比来实现杆段的中心之间的沿MD方向的235mm的距离(该距离与土工格栅1中相同)。在这个比较工艺中，考虑到杆结构形成区域的相当大的宽度，需要侧向约束。
在图4(a)和(b)中示出的曲线图的拉伸比分析中示出从两种产品的中心区域切割的肋结构的对比，其中标有(a)的曲线图用于对比土工格栅并且标有(b)的曲线图用于根据本发明的土工格栅。在每一种情况中，分析从一个接头的中心到下一个接头的中心的长度上的沿MD方向的拉伸比。在图4(a)的曲线图中，直线1和28代表对应于那个图中包括的肋截面的照片的接头的中心。对于图4(b)的曲线图，代表接头的中心的对应的直线是1和22。根据产品中的真实直线之间的距离和未拉伸的起始材料20中的它们的最初距离的对比，确定拉伸比。
如图4(a)中所示，对于对比土工格栅，拉伸比在肋截面的中心区域(即，两个接头的中心之间的半途)中是高的，为大约8:1，但向着肋截面的任一端部显著下降。在接头的中点，这减小到1:1，这代表完全非取向的聚合物。其含义是，沿最终产品的肋结构的长度的取向水平不变地从肋段的中心的高值振荡到接头的中点处的低值。
相比之下，图4(b)显示，在根据本发明的产品中，取向水平贯穿肋截面的长度已经被基本上维持。更特别地，当沿肋结构的纵向测量时，接头的中点处的取向是大约6.5:1，而在肋段的中点处，它是大约8:1。因此，接头的中点处的取向正好超过肋段的中点处的取向的80％。因此，高的拉伸比适当地延续通过该接头，提供分子取向的材料的不中断的流，而没有不利地影响连接相邻的肋的杆的截面。这些截面维持非取向的。此外，将理解，与对比产品的大约7的差相比，肋的中心的峰值拉伸比(大约8:1)和接头的中心处的峰值拉伸比(大约6.5:1)之间的差现在仅仅是1.5。
清楚的是，对比土工格栅的杆结构中的大量的低的和非取向的聚合物在本发明的土工格栅中已经被大大减小。
在上面获得的对比产品的情况中，杆宽度(当沿方向MD测量时)是大约16mm。通过这个宽度，该杆有效地充当取向“阻断器”，这是由于高的杆宽度值在肋进入TD杆区域时促进肋的变宽(扩大)并且最终在取向已经穿过TD杆之前以不受控制的且不希望的方式延伸肋之间的杆的区域(通过加宽杆段)。而且，由于MD取向的宽度的减小(该宽度的减小可以是大约10-20％的减小)进一步促进这种效果，特别地在产品的外部区域中。为了允许该取向在拉伸循环中较早前进通过TD杆区域，需要减小杆宽度以便提供对聚合物的分子取向的较小阻力。本发明的目标是，试图控制取向的水平使得肋的中心处的高值和TD杆的中心处的低值之间的大的变化被平整到更均匀的配置以产生沿整个产品相对不变的拉伸比。
在根据本发明的通过上述程序生产的产品中，杆宽度是大约6mm。虽然可以使用其它值(见下面)，但杆宽度的该值解决两个问题。首先，它允许该取向前进通过TD杆区域，并且其次，它也减小在拉伸之后TD杆中包含的“不活动的”聚合物的量。然而，这种情况的缺点是，杆区域中的增加的取向水平促进更大的宽度损失并且随后促进肋进入TD杆的位置附近的更大的扭曲。这在上述例子中通过以下被抵消：在拉伸工艺期间充分约束产品使得拉伸之前的宽度与拉伸之后的宽度精确相等。这样，允许两个重要的效果出现。首先，肋间(沿TD杆的肋之间的截面)区域的过度拉伸被消除，并且其次且更重要的是，在没有宽度损失的情况下，该取向如实际上要求的完全沿产品的长度指向。
两种土工格栅(创造性的和对比的)的物理性质的对比在下面的表1中被给出。
表1
Figure BDA0000496743830000171
Figure BDA0000496743830000181
许多差异是立即明显的。与对比样品相比的本发明的产品中的杆段的宽度的减小(由d的下限值引起)已经移除许多“不活动的”聚合物，而结合宽度约束技术的增加的拉伸比已经允许该取向以受控制的方式扩散通过该接头。这已经导致绝对抗张强度的适度增加，但更重要地，导致产品的每单位重量强度的很高的增加(高大约85％)。
第二发明实施例(沿TP方向的约束的效果)
用来从d＝6mm的起始材料20生产根据本发明的土工格栅的上述程序被重复并且(为了对比的目的)也以改进的形式被执行，在该改进的形式中，在拉伸操作期间不施加沿TD方向的侧向约束。
其结果在图5和6中被示出，在图5和6的每一个中，标有(a)的图示出在没有侧向约束的情况下生产的样品，并且标有(b)的图示出在有侧向约束的情况下生产的样品。
图5示出由相同的片材厚度、冲孔/节距、和总体拉伸比制成的两个样品。样品(a)被拉伸而不控制其侧向收缩，而样品(b)被充分约束使得起始宽度与最终宽度相同。可以清楚地看到，在例子(a)中肋到接头中的进入与样品(b)中的相同位置相比具有大大减小的“扩大”效果。这是由于在拉伸操作期间的样品(a)的宽度的收缩并且导致穿过接头的较大的MD取向水平，但也引起沿TD方向的这个区域中的负取向。图6(a)和6(b)分别是图5(a)和5(b)中示出的土工格栅的部分的放大视图。图6更详细地示出取向效果，TD取向在图6(a)中示出的产品的区域A中具有大约0.4:1的值并且在图6(b)中示出的产品的区域B中具有大约1:1的值。因此，在本发明的优选实施例中，在拉伸工艺期间使用宽度约束。
第三发明实施例
从具有不同的孔构造的起始材料生产一系列例子。这是要评估孔形状对由此形成的产品的短期抗张性质的影响。虽然在孔长度和宽度中存在一些变化，但这些通过以下被有效地取消：在所有情况中保证MD和TD节距被调节以产生6mm的恒定TD杆宽度和16.38mm的恒定肋形成宽度。对于所有样品，起始片材厚度是大约4mm并且总体拉伸比恒定在7.5:1。所有例子通过以下被抗张测试：单个肋被保持在楔塞作用滚花爪中，应变速率为标距长度的20％，如以mm/min测量的测试机器的十字头部的运动。
被测试的孔构造是：
(1)如上面的第一发明实施例中(在每一侧0.5mm缩腰，平的端部，倒圆的角部，R＝3.175mm)
(2)在每一侧0.75mm缩腰，平的端部，倒圆的角部(R＝3.175mm)
(3)0.5mm缩腰，全半径(半圆)端部(R＝4.76mm)
其结果在下面的表2中被示出，该表也包括标准生产单轴产品的对应性质。
表2.抗张强度提高
Figure BDA0000496743830000191
*基于46.45肋/米
**基于40.37肋/米
第四发明实施例
制备根据本发明的两个土工格栅并且测试它们的“蠕变性质”。
如上面的第一发明实施例中描述的，两个土工格栅都由塑料片材起始材料生产。一个土工格栅是根据如那个例子中概括描述的程序，但使用0.6m/min的实际材料应变率生产的实验室样品。
另一土工格栅在全规模生产线(用于制造单轴格栅)上以8m/min的实际材料应变率被生产。
两个例子都使用对应于它们的最终抗张强度(UTS)的47.5％的载荷经受40℃静态蠕变测试。其结果在图7中被示出，从该图可以看到，在全规模生产机器上(以8m/min的实际材料应变率)生产的样品的蠕变性质优于实验室生产的样品，这是由于它具有较长的破裂时间。更具体地，实验室生产的样品在大约200小时之后破裂，而生产样品在大约10000小时之后仍然是“活的”，这显然代表时间上的显著改进。
第五发明实施例
通过在具有平面的平行面的挤出的高密度聚乙烯(HDPE)的严格单平面的片材中冲出孔21，制备图2中所示类型的塑料片材起始材料。片材材料具有大约4mm的厚度。每一个孔基本上如图3中所示，具有以下尺寸：
W＝11.7mm
X＝25.5mm
Y＝5.9mm
Z＝12.7mm
R＝3.175mm
该孔的MD节距是36.4mm，并且TD节距是25.4mm。使用与所述的“第一创造性”例子中描述的相同的技术拉伸带有开口的塑料片材以给出7.5的总体拉伸比。
获得的产品在图8中被示出。如那个图中示出的，土工格栅的肋结构使得(当沿其纵向范围测量时)肋段的中点处的拉伸比是9:1并且接头的中点处的拉伸比是5.5:1(即，相邻肋段的中点处的拉伸比的大约61％)。杆段具有大约11mm的宽度并且(虽然在图8中未示出)杆结构具有大约1:1的贯穿它们的整个长度的拉伸比。厚度测量值也在图8中被示出。
图8中所示类型的产品使用对应于其最终抗张强度(UTS)的45％的载荷经受50℃静态蠕变测试。其结果在图9中被示出，从该图将看到，在这种蠕变测试的精确条件下，破裂仅仅发生在500小时之后。

Claims (51)

1.一种通过拉伸形成有孔的阵列的塑料片材起始材料而生产的单件式塑料材料网格结构，其中所述网格结构包括沿平行于拉伸方向的第一方向纵向延伸的多个基本上平行的肋结构和沿横向于所述肋结构的第二方向延伸的多个基本上平行的杆结构，所述肋结构和所述杆结构沿它们各自的长度在间隔的部位由接头互连，由此所述肋结构沿它们的长度被细分为交替的接头和肋段，并且所述杆结构沿它们的长度被细分为交替的杆段和接头，其中：
(a)所述肋结构使得所述肋段沿它们的长度沿所述第一方向取向，并且沿所述第一方向的取向延伸跨越连接两个这种取向的肋段的所述接头，并且
(b)所述杆结构使得它们的沿所述第二方向的总体拉伸比最大为1并且沿所述杆结构的长度的所有部位沿所述第二方向具有1.5的最大取向。
2.如权利要求1中要求保护的网格结构，其中，所述肋结构使得，当沿所述第一方向测量时，所述接头的中点处的拉伸比为相邻的肋段的中点处的拉伸比的至少大约20％，优选地至少大约30％，更优选地至少大约40％并且更加优选地至少大约50％。
3.如权利要求2中要求保护的网格结构，其中，所述肋结构使得，当沿所述第一方向测量时，所述接头的中点处的拉伸比为所述相邻的肋段的中点处的拉伸比的至少大约55％，优选地至少大约60％，更优选地至少大约65％并且最优选地至少大约70％。
4.如权利要求1到3的任何一项中要求保护的网格结构，其中，当沿所述第一方向测量时，所述肋段的中点处的所述拉伸比在范围5:1到12:1中。
5.如权利要求4中要求保护的网格结构，其中，当沿所述第一方向测量时，所述肋段的中点处的所述拉伸比在范围7:1到10:1中。
6.如权利要求5中要求保护的网格结构，其中，当沿所述第一方向测量时，所述肋段的中点处的所述拉伸比在范围7:5到9.5:1中。
7.如权利要求6中要求保护的网格结构，其中，当沿所述第一方向测量时，所述肋段的中点处的所述拉伸比是大约9:1。
8.如权利要求6或7中要求保护的网格结构，其中，当沿所述第一方向测量时，所述接头的中点处的所述拉伸比是5:1到6:1。
9.如权利要求1到8的任何一项中要求保护的网格结构，其中，当沿所述第二方向测量时，所述杆结构的所述总体拉伸比是0.8到0.9。
10.如权利要求1到9的任何一项中要求保护的网格结构，其中，沿所述杆结构的长度的所有部位沿所述第二方向具有0.8的最小取向。
11.如权利要求10中要求保护的网格结构，其中，沿所述杆结构的长度的所有部位沿所述第二方向具有范围在0.85到1.15中的取向。
12.如权利要求1到11的任何一项中要求保护的网格结构，所述网格结构是土工格栅。
13.如权利要求1到12的任何一项中要求保护的网格结构，其中，当沿所述第一方向测量时，两个相邻的杆段的中心之间的距离是20到50cm。
14.如权利要求1到13的任何一项中要求保护的网格结构，其中，当沿所述第一方向测量时，所述杆段具有6到14mm的宽度。
15.如权利要求14中要求保护的网格结构，其中，当沿所述第一方向测量时，所述杆段具有8到12mm的宽度。
16.如权利要求15中要求保护的网格结构，其中，当沿所述第一方向测量时，所述杆段具有10到12mm的宽度。
17.一种通过沿第一方向拉伸形成有孔的阵列的塑料片材起始材料而生产的单件式塑料材料土工格栅，其中所述网格结构包括沿所述第一方向延伸的多个基本上平行的肋结构和沿横向于所述肋结构的第二方向延伸的多个基本上平行的杆结构，所述肋结构和所述杆结构沿它们各自的长度在间隔的部位由接头互连，由此所述肋结构沿它们的长度被细分为交替的接头和肋段，并且所述杆结构沿它们的长度被细分为交替的杆段和接头，其中：
(a)所述肋结构使得，当沿所述第一方向测量时，所述接头的中点处的拉伸比在范围(5:1到6:1)中，并且所述肋段的中点处的拉伸比在范围(7.5:1到9.5:1)中，并且
(b)所述杆结构使得，当沿所述第二方向测量时，它们的总体拉伸比最大为1并且沿所述杆结构的长度的所有部位沿所述第二方向具有1.5的最大取向。
18.如权利要求17中要求保护的土工格栅，其中，沿所述杆结构的长度的所有部位沿所述第二方向具有0.8的最小取向。
19.如权利要求18中要求保护的土工格栅，其中，沿所述杆结构的长度的所有部位沿所述第二方向具有范围在0.85到1.15中的取向。
20.如权利要求17到19的任何一项中要求保护的土工格栅，其中，所述肋结构使得，当沿所述第一方向测量时，所述接头的中点处的所述拉伸比是大约5.5:1，并且所述肋段的中点处的所述拉伸比是大约9:1。
21.如权利要求17到20的任何一项中要求保护的土工格栅，其中，当沿所述第一方向测量时，两个相邻的杆段的中心之间的距离是200到500mm。
22.如权利要求17到21的任何一项中要求保护的土工格栅，其中，当沿所述第一方向测量时，所述杆段具有6到14mm的宽度。
23.如权利要求22中要求保护的土工格栅，其中，当沿所述第一方向测量时，所述杆段具有8到12mm的宽度。
24.如权利要求23中要求保护的土工格栅，其中，当沿所述第一方向测量时，所述杆段具有10到12mm的宽度。
25.如权利要求1到16的任何一项中要求保护的网格结构或如权利要求17到24的任何一项中要求保护的土工格栅，其中，沿所述第一方向的所述拉伸是所述网格结构或土工格栅的生产中采用的仅有的拉伸操作。
26.一种生产单件式塑料材料网格结构的方法，所述方法包括：
(i)提供具有孔的塑料片材起始材料，所述孔布置在规则的格栅图案上，从而具有沿第一方向的平行的第一孔的列和沿横向于所述第一方向的第二方向的平行的第二孔的列，由此所述起始材料具有被限定在第二孔的相邻列之间的杆结构形成区域和被限定在第一孔的相邻列之间的肋结构形成区域；和
(ii)沿所述第一方向拉伸所述材料(优选地在使得沿所述第二方向存在最大15％收缩的条件下)以产生网格结构，所述网格结构包括平行于所述第一方向延伸的多个基本上平行的纵向肋结构和平行于所述第二方向延伸的多个基本上平行的杆结构，所述肋结构和杆结构沿它们各自的长度在间隔的部位由接头互连，由此所述肋结构沿它们的长度被细分为交替的接头和肋段，并且所述杆结构沿它们的长度被细分为交替的杆段和接头，
其中，所述杆结构形成区域的宽度(沿所述拉伸方向)和拉伸的程度产生网格结构，其中：
(a)所述肋结构使得所述肋段沿它们的长度沿所述第一方向取向，并且沿所述第一方向的取向延伸跨越连接两个这种取向的肋段的所述接头，并且
(b)所述杆结构使得它们的沿所述第二方向的总体拉伸比最大为1并且沿所述杆结构的长度的所有部位沿所述第二方向具有1.5的最大取向。
27.如权利要求26中所述的方法，其中，所述孔是沿所述第一方向细长的。
28.如权利要求27中所述的方法，其中，所述细长孔关于它们的纵向轴线对称，并且在中间区域的宽度比在端部区域的宽度窄。
29.如权利要求28中所述的方法，其中，所述孔具有20到40mm的长度。
30.如权利要求28或29中要求保护的方法，其中，所述孔的最大宽度在范围9到18mm中。
31.如权利要求28到30的任何一项中要求保护的方法，其中，每一侧处的缩腰在范围0.3到0.8mm中。
32.如权利要求28到31的任何一项中要求保护的方法，其中，所述细长孔具有平的(直线的)端部并且具有倒圆的(凸起的)角部。
33.如权利要求32中所述的方法，其中，所述角部的半径在范围3到5mm中。
34.如权利要求26到33的任何一项中要求保护的方法，其中，所述塑料片材起始材料具有2到12mm的厚度。
35.如权利要求34中所述的方法，其中，所述塑料片材起始材料具有2到10mm的厚度，优选地具有大约4mm的厚度。
36.如权利要求26到35的任何一项中要求保护的方法，其中，在所述拉伸工序期间的实际材料应变率是2到12m/min。
37.如权利要求26到36的任何一项中要求保护的方法，其中，所述片材起始材料被拉伸到7:1到8:1的总体拉伸比。
38.如权利要求26到37的任何一项中要求保护的方法，其中，所述起始材料被拉伸，使得沿所述杆结构的长度的所有部位沿所述第二方向具有0.8的最小取向。
39.如权利要求38中所述的方法，其中，所述起始材料被拉伸，使得沿所述杆结构的长度的所有部位沿所述第二方向具有范围在0.85到1.15中的取向。
40.如权利要求26到39的任何一项中要求保护的方法，其中，沿所述第一方向的列中的两个相邻的孔的相邻的端部之间的距离在范围6mm到14mm中。
41.如权利要求40中所述的方法，其中，沿所述第一方向相邻的两个孔的相邻的端部之间的距离在范围8mm到12mm中。
42.如权利要求41中所述的方法，其中，沿所述第一方向相邻的两个孔的相邻的端部之间的距离在范围10mm到12mm中。
43.如权利要求42中所述的方法，其中，沿所述第一方向相邻的两个孔的相邻的端部之间的距离是大约11mm。
44.如权利要求26到43的任何一项中要求保护的方法，其中，沿所述第二方向相邻的两个孔之间的最近距离是大约10mm到大约18mm。
45.如权利要求26到44的任何一项中要求保护的方法，其中，沿所述第一方向的拉伸是所述方法采用的仅有的拉伸操作。
46.通过权利要求26到45的任何一项的方法生产的如权利要求1到16的任何一项中要求保护的网格结构或如权利要求17到24的任何一项中要求保护的土工格栅。
47.如权利要求17中要求保护的土工格栅，所述土工格栅基本上如前面参考任何一个例子或任何一个附图所描述的。
48.一种制造单轴土工格栅的方法，所述土工格栅基本上如前面参考任何一个例子或任何一个附图所描述的。
49.一种加强颗粒材料的方法，所述方法包括在所述颗粒材料中嵌入如权利要求1到16的任何一项中要求保护的网格结构或如权利要求17到24的任何一项中要求保护的土工格栅。
50.一种通过权利要求49的方法被加强的颗粒材料。
51.一种岩土工程构造，所述岩土工程构造包括大量颗粒材料，所述颗粒材料通过在其中嵌入如权利要求1到16的任何一项中要求保护的网格结构或如权利要求17到24的任何一项中要求保护的土工格栅而被加强。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107153434A (zh) * 2017-05-12 2017-09-12 清华大学 基于等比例坐标变换的应力控制器件与方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201714867D0 (en) * 2017-09-15 2017-11-01 Tensar Tech Ltd Geoengineering constructions for use in railways
GB201715202D0 (en) 2017-09-20 2017-11-01 Tensar Tech Ltd Geogrids
RU193856U1 (ru) * 2019-04-19 2019-11-19 Общество С Ограниченной Ответственностью Завод "Славрос" Геосетка
RU202886U1 (ru) * 2020-02-11 2021-03-11 Общество С Ограниченной Ответственностью Завод "Славрос" Гибкая сетка

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4374798A (en) * 1978-10-16 1983-02-22 P.L.G. Research Production of plastic mesh structure
US5053264A (en) * 1988-12-20 1991-10-01 Rdb Plastotecnica S.P.A. Plastic material net structure

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE404503B (sv) * 1973-01-16 1978-10-09 Hercules Inc Forfarande for omvandling av en termoplastfolie till en tradprodukt
GB2031833B (en) * 1978-10-16 1983-01-12 Plg Res Device for holding a number of containers
DE3273902D1 (en) 1981-04-03 1986-11-27 Plg Res Plastics material mesh structure
ATE20325T1 (de) 1981-10-05 1986-06-15 Plg Res Plastiknetzstruktur.
GB2124965B (en) 1982-07-06 1986-05-29 Plg Res Mesh structure and laminate made therewith
GB8509498D0 (en) * 1985-04-12 1985-05-15 Plg Res Plastics material mesh structure
US5269631A (en) * 1989-09-14 1993-12-14 Netlon Limited Plastics material mesh structures
GB2271934B (en) 1991-04-13 1995-02-15 Merwe Marius V D Syringe
CA2062896A1 (en) * 1991-05-24 1992-11-25 Frank Brian Mercer Plastics material mesh structure
GB9423721D0 (en) 1994-11-24 1995-01-11 Netlon Ltd Plastics material mesh structures
JP2002061193A (ja) * 2000-08-17 2002-02-28 Bridgestone Corp 高強度樹脂シート
WO2004094259A1 (en) * 2003-04-16 2004-11-04 Mayzo, Inc. Extruded polypropylene sheets containing beta spherulites

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4374798A (en) * 1978-10-16 1983-02-22 P.L.G. Research Production of plastic mesh structure
US5053264A (en) * 1988-12-20 1991-10-01 Rdb Plastotecnica S.P.A. Plastic material net structure

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107153434A (zh) * 2017-05-12 2017-09-12 清华大学 基于等比例坐标变换的应力控制器件与方法

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