CN104018510B - 一种整体化土工包裹体结构和制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种整体化土工包裹体结构和制作方法，该整体化土工包裹体结构由多个包裹体组成的包裹体单元，所述多个包裹体按照阵列的形式排列构成N排和M列的包裹体单元且相邻包裹体之间无间隙；所述包裹体单元自下而上依次叠放形成整体化包裹体结构，所述整体化包裹体为L层、N排和M列，L≥2，N≥2，M≥2。该整体化土工包裹体结构提高多个包裹体共同工作时的整体性，当其受到较大应力和应变时，由于相邻的包裹体之间通过连接带相互连接，不容易产生较大的位移，因此牢固性更高，还可以形成较高的直立面。

Description

一种整体化土工包裹体结构和制作方法

技术领域

本发明涉及土木工程领域，具体指一种整体化土工包裹体结构和制作方法。

背景技术

传统方法中采用的土工袋是一种由土工织物为包裹材料，内装土或土石混合料的包裹体。该种土工袋通常采用40cm×40cm×20cm的规格较多，这种土工袋具有造价低廉、易于搬运等特点，但是其同时具有体积小和强度低的缺点。

目前工程中采用的是将多个土工袋简单堆叠的施工方法，由于相邻两个土工袋之间并无连接，因此存在如下缺点：1、当多个土工袋简单堆叠的施工方法形成的构筑物受到较大应力和应变时，各个土工袋之间会发生较大相对位移，造成袋体之间相互脱离，严重时可能导致形成的构筑物整体倒塌。2、分散的土工袋不能形成较高的直立面，挡墙前用地有限时不利于实际的工程应用。基于前述的两个缺点，现有的土工袋主要用于道路边坡临时修护或临时挡墙、软弱地基加固等工程领域，使用局限性大，适用范围窄。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的一个目的是：提供一种能承受较大应力和应变，同时还能形成较高直立面的整体化土工包裹体结构。

本发明的另一个目的是：提供一种简单，施工方便的制作整体化土工包裹体结构的方法。

为实现上述第一个目的，本发明采用如下技术方案：一种整体化土工包裹体结构，包括由多个包裹体组成的包裹体单元，所述多个包裹体按照阵列的形式排列构成N排和M列的包裹体单元且相邻包裹体之间无间隙；所述包裹体单元自下而上依次叠放形成整体化包裹体结构，所述整体化包裹体为L层、N排和M列，L＞2，N≥2，M≥2或L≥2， N≥2，M＞2；

所述L层的整体化包裹体结构中处于相邻两列且处于同一排的两组包裹体通过一根连接带连接，所述连接带的连接路径为开口朝上的n形，并且该一根连接带的两个端部穿出第L层包裹体单元中处于相邻两列且处于同一排的两个包裹体的上表面；

第L层包裹体单元中处于相邻两排且处于同一列的两个包裹体上表面上的一根连接带的端部固定连接，使L层的整体化包裹体结构中处于相邻两排且处于同一列的两组包裹体的连接路径为开口朝下的n形。

作为优化，所述包裹体包括外侧的土工格栅，设置在土工格栅内侧的土工无纺织物和放置在土工无纺织物中的填充物。

作为优化，所述连接带由聚苯乙烯材料制成且抗拉强度大于3tf/根。

作为优化，所述连接带的两端分别设有偶数个连接孔。

为实现上述第二个目的，本发明采用如下技术方案：一种制作上述整体化土工包裹体结构的方法，包括具体如下步骤：

S1：制备包裹体，取土工格栅，在土工格栅上包裹土工无纺织物形成外包筋材，然后在土工无纺织物上方放置填充物，最后将外包筋材折叠并将三侧的开口封住，形成包裹体；

S2：制备第一包裹体组，使用第一根连接带从第一包裹体的中心区域穿过，第一根连接带的两端分别为固定端和连接端，所述第一根连接带的固定端穿出第一包裹体的下表面，并在第一根连接带的固定端上设置防止其从第一包裹体下表面抽出的第一反力扣件；所述第一根连接带连接端穿出第一包裹体的上表面，将另一个包裹体叠放在第一包裹体的上表面，第一根连接带的连接端从另一个包裹体的中心区域穿过并从其上表面穿出，以此类推，第一根连接带的连接端从第L₁个包裹体的上表面穿出；

S3：制备第二包裹体组，第二包裹体组与第一包裹体组是同一列中的相邻两组，使用第二根连接带从第二包裹体的中心区域穿过，第二根连接带的两端分别为第一连接端和第二连接端，所述第二根连接带的第二连接端穿出第二包裹体的下表面，第二根连接带的第一连接端穿出第二包裹体的上表面，将另一个包裹体叠放在第二包裹体的上表面，第二根连接带的第一连接端从另一个包裹体的中心区域穿过并从其上表面穿出，以此类推，第二根连接带的第一连接端从第L₂个包裹体的上表面穿出；

S4：分别将第一根连接带的连接端上的连接孔与第二根连接带的第一连接端上的连接孔一一对应且同轴设置，然后通过第一根系绳依次从同轴的每对连接孔中穿过，将第一根连接带的连接端与第二根连接带的第一连接端连接；

S5：制备第三包裹体组，第三包裹体组与第二包裹体组是同一行中的相邻两组，使用第二根连接带的第二连接端从第三个包裹体的中心区域穿过并从其上表面穿出，将另一个包裹体叠放在第三包裹体的上表面，第二跟连接带的第二连接端从另一个包裹体的中心区域穿过并从其上表面穿出，以此类推，第二根连接带的第二连接端从第L₃个包裹体的上表面穿出；

S6：制备第四包裹体组，第四包裹体组与第三包裹体组是同一列中的相邻两组，第四包裹体组与第一包裹体组是同一行中的相邻两组，使用第三根连接带从第四包裹体的中心区域穿过，第三根连接带的两端分别为第一连接端和第二连接端，所述第三根连接带的第二连接端穿出第四包裹体的下表面，第三根连接带的第一连接端穿出第四包裹体的上表面，将另一个包裹体叠放在第四包裹体的上表面，第三根连接带的第一连接端从另一个包裹体的中心区域穿过并从其上表面穿出，以此类推，第三根连接带的第一连接端从第L₄个包裹体的上表面穿出；

S7：分别将第二根连接带的第二连接端上的连接孔与第三根连接带的第一连接端上的连接孔一一对应且同轴设置，然后通过第二根系绳依次从同轴的每对连接孔中穿过，将第二根连接带的第二连接端与第三根连接带的第一连接端连接；

S8：依次重复步骤S2~S7；

S9：制备第M*N包裹体组，使用第M*N-2根连接带从第M*N包裹体的中心区域穿过，第M*N-2根连接带的两端分别为固定端和连接端，所述第M*N-2根连接带固定端穿出第M*N包裹体的下表面，所述第M*N-2根连接带连接端穿出第M*N包裹体的上表面，将另一个包裹体叠放在第M*N包裹体的上表面，第M*N-2根连接带的连接端从另一个包裹体的中心区域穿过并从其上表面穿出，以此类推，第M*N-2根连接带的连接端从第L_M*N个包裹体的上表面穿出；

S10：分别将第M*N-3根连接带的第二连接端上的连接孔与第M*N-2根连接带的连接端上的连接孔一一对应且同轴设置，然后通过第M*N-3根系绳依次从同轴的每对连接孔中穿过，将第M*N-3根连接带的第二连接端与第M*N-2根连接带的连接端连接；

S11：所述L₁ = L₂= L₃= L₄= L_M*N=L，第M*N-2根连接带的固定端设置防止其从第M*N包裹体下表面抽出的第二反力扣件，得到L层、N排、M列的整体化土工包裹体结构。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：

1、              本发明提供的整体化土工包裹体结构，提高多个包裹体共同工作时的整体性，当其受到较大应力和应变时，由于相邻的包裹体之间通过连接带连接相互连接，不容易产生较大的位移，因此牢固性更高，还可以形成较高的直立面，

2、              本发明中采用了一种可以任意调整体形规格尺寸的包裹体形式，可以实现现场施工，也可组装完成，实施简单，可用于挡墙、边坡工程、地基和路基加固、护坡工程及防波堤等领域。

3、              本发明提供的制作整体化土工包裹体结构的方法，简单易行。

附图说明

图1为实施例3中制作的整体化土工包裹体结构的结构示意图。

图2为图1的正视图结构示意图。

图3为图1的俯视结构示意图。

图4为实施例3中第一根连接带与第二根连接带连接结构示意图。

图5为第一根连接带的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：一种整体化土工包裹体结构，包括由多个包裹体组成的包裹体单元，多个包裹体按照阵列的形式排列构成N排和M列的包裹体单元且相邻包裹体之间无间隙；包裹体单元自下而上依次叠放形成整体化包裹体结构，整体化包裹体为L层、N排和M列，L＞2，N≥2，M≥2或L≥2， N≥2，M＞2；

所述L层的整体化包裹体结构中处于相邻两列且处于同一排的两组包裹体通过一根连接带连接，所述连接带的连接路径为开口朝上的n形，并且该一根连接带的两个端部穿出第L层包裹体单元中处于相邻两列且处于同一排的两个包裹体的上表面；

第L层包裹体单元中处于相邻两排且处于同一列的两个包裹体上表面上的一根连接带的端部固定连接，使L层的整体化包裹体结构中处于相邻两排且处于同一列的两组包裹体的连接路径为开口朝下的n形。

将相互分散的包裹体按照接龙式进行连接。在受力时，整体化的包裹体结构会发生变形，从而使连接带拉紧发挥其拉伸强度高的特点，限制包裹体的变形，从而使多个包裹体协同工作。由此，为保证连接带充分发挥其抗拉能力，选择由聚苯乙烯材料制成的连接带，其抗拉强度大于3tf/根。

包裹体可采用现有技术，优选采用如下结构:包裹体包括外侧的土工格栅，设置在土工格栅内侧的土工无纺织物和放置在土工无纺织物中的填充物。在土工格栅上包裹土工无纺织物形成外包筋材，该外包筋材比传统的仅采用土工织物制成的袋体的强度高、耐久性好，同时无纺织布可起到隔离及透水的作用，因此，最终形成的包裹体具有两方面特点：一、具有双重特性的包裹体可以应用于比一般传统土袋更广阔的领域。例如：挡墙工程、堤防工程、边坡稳定性工程甚至地基、路基加固工程及防波堤工程中；二、当包裹体与包裹体之间用连接带连接时，可以直接使用连接带穿过由格子组成的格栅，避免袋体开孔问题，便于施工。

施工时可以根据需要自由选择80cm×80cm×40cm或以上的包裹体，通过现场布置连接带、铺设土工格栅和土工无纺布、拉出连接带、填筑填料、包裹填料、堆叠上层包裹体、拉出连接带并连接带等一系列过程完成。

为了保证相邻两个连接带在端部的紧密结合。，连接带的两端分别设有偶数个连接孔。

实施例2：一种制作实施例1中所述整体化土工包裹体结构的方法，包括具体如下步骤：

S1：制备包裹体，取土工格栅，在土工格栅上包裹土工无纺织物形成外包筋材，然后在土工无纺织物上方放置填充物，最后将外包筋材折叠并将三侧的开口封住，形成包裹体；

S2：制备第一包裹体组，使用第一根连接带从第一包裹体的中心区域穿过，第一根连接带的两端分别为固定端和连接端，所述第一根连接带的固定端穿出第一包裹体的下表面，并在第一根连接带的固定端上设置防止其从第一包裹体下表面抽出的第一反力扣件；所述第一根连接带连接端穿出第一包裹体的上表面，将另一个包裹体叠放在第一包裹体的上表面，第一根连接带的连接端从另一个包裹体的中心区域穿过并从其上表面穿出，以此类推，第一根连接带的连接端从第L₁个包裹体的上表面穿出；

S3：制备第二包裹体组，第二包裹体组与第一包裹体组是同一列中的相邻两组，使用第二根连接带从第二包裹体的中心区域穿过，第二根连接带的两端分别为第一连接端和第二连接端，所述第二根连接带的第二连接端穿出第二包裹体的下表面，第二根连接带的第一连接端穿出第二包裹体的上表面，将另一个包裹体叠放在第二包裹体的上表面，第二根连接带的第一连接端从另一个包裹体的中心区域穿过并从其上表面穿出，以此类推，第二根连接带的第一连接端从第L₂个包裹体的上表面穿出；

S4：分别将第一根连接带的连接端上的连接孔与第二根连接带的第一连接端上的连接孔一一对应且同轴设置，然后通过第一根系绳依次从同轴的每对连接孔中穿过，将第一根连接带的连接端与第二根连接带的第一连接端连接；

S5：制备第三包裹体组，第三包裹体组与第二包裹体组是同一行中的相邻两组，使用第二根连接带的第二连接端从第三个包裹体的中心区域穿过并从其上表面穿出，将另一个包裹体叠放在第三包裹体的上表面，第二跟连接带的第二连接端从另一个包裹体的中心区域穿过并从其上表面穿出，以此类推，第二根连接带的第二连接端从第L₃个包裹体的上表面穿出；

S6：制备第四包裹体组，第四包裹体组与第三包裹体组是同一列中的相邻两组，第四包裹体组与第一包裹体组是同一行中的相邻两组，使用第三根连接带从第四包裹体的中心区域穿过，第三根连接带的两端分别为第一连接端和第二连接端，所述第三根连接带的第二连接端穿出第四包裹体的下表面，第三根连接带的第一连接端穿出第四包裹体的上表面，将另一个包裹体叠放在第四包裹体的上表面，第三根连接带的第一连接端从另一个包裹体的中心区域穿过并从其上表面穿出，以此类推，第三根连接带的第一连接端从第L₄个包裹体的上表面穿出；

S7：分别将第二根连接带的第二连接端上的连接孔与第三根连接带的第一连接端上的连接孔一一对应且同轴设置，然后通过第二根系绳依次从同轴的每对连接孔中穿过，将第二根连接带的第二连接端与第三根连接带的第一连接端连接；

S8：依次重复步骤S2~S7；

S9：制备第M*N包裹体组，使用第M*N-2根连接带从第M*N包裹体的中心区域穿过，第M*N-2根连接带的两端分别为固定端和连接端，所述第M*N-2根连接带固定端穿出第M*N包裹体的下表面，所述第M*N-2根连接带连接端穿出第M*N包裹体的上表面，将另一个包裹体叠放在第M*N包裹体的上表面，第M*N-2根连接带的连接端从另一个包裹体的中心区域穿过并从其上表面穿出，以此类推，第M*N-2根连接带的连接端从第L_M*N个包裹体的上表面穿出；

S10：分别将第M*N-3根连接带的第二连接端上的连接孔与第M*N-2根连接带的连接端上的连接孔一一对应且同轴设置，然后通过第M*N-3根系绳依次从同轴的每对连接孔中穿过，将第M*N-3根连接带的第二连接端与第M*N-2根连接带的连接端连接；

S11：所述L₁ = L₂= L₃= L₄= L_M*N=L，第M*N-2根连接带的固定端设置防止其从第M*N包裹体下表面抽出的第二反力扣件，得到L层、N排、M列的整体化土工包裹体结构。

上述第一根系绳到第M*N-3根系绳的抗拉力大于等于各个连接带的抗拉强度。

所述第一根连接带到第M*N-2根连接带的结构相同。

根据以上方法形成的整体化土工包裹体结构，可以根据其受力情况调整连接方式及连接强度保证其沿上下、左右、前后都有有效连接，可发挥其多方向受力特性，因此不仅可以适用于挡墙、边坡、地基加固工程中，又由于其有效连接提高了组合结构的整体刚度和稳定性，因此也可用于地基或路基工程中减少不均匀沉降。

实施例3：参见图1至图5，采用实施例2公开的方法制作L=2、N=2、M=3的整体化土工包裹体结构，具体步骤如下：

S1：制备包裹体，取土工格栅，在土工格栅上包裹土工无纺织物形成外包筋材1，然后在土工无纺织物上方放置填充物，最后将外包筋材1折叠并将三侧的开口封住，形成包裹体；

S2：制备第一包裹体组，第一包裹体组由第一包裹体11和包裹体21组成；使用第一根连接带31从第一包裹体11的中心区域穿过，第一根连接带31的两端分别为固定端和连接端，第一根连接带31的固定端穿出第一包裹体11的下表面，并在第一根连接带31的固定端上设置防止其从第一包裹体11下表面抽出的第一反力扣件51；第一根连接带31连接端穿出第一包裹体11的上表面，将另一个包裹体21叠放在第一包裹体11的上表面，第一根连接带31的连接端从另一个包裹体21的中心区域穿过并从其上表面穿出；

S3：制备第二包裹体组，第二包裹体组由第二包裹体12和包裹体22组成，第二包裹体组与第一包裹体组是从左向右第一列中的相邻两组，使用第二根连接带32从第二包裹体12的中心区域穿过，第二根连接带32的两端分别为第一连接端和第二连接端，第二根连接带32的第二连接端穿出第二包裹体12的下表面，第二根连接带32的第一连接端穿出第二包裹体12的上表面，将另一个包裹体22叠放在第二包裹体12的上表面，第二根连接带32的第一连接端从另一个包裹体22的中心区域穿过并从其上表面穿出；

S4：分别将第一根连接带31的连接端上的连接孔37与第二根连接带32的第一连接端上的连接孔37一一对应且同轴设置，然后通过第一根系绳41依次从同轴的每对连接孔中穿过，将第一根连接带31的连接端与第二根连接带32的第一连接端连接；

S5：制备第三包裹体组，第三包裹体组由第三包裹体13和包裹体23组成，第三包裹体组与第二包裹体组是从前向后第二行中的相邻两组，使用第二根连接带32的第二连接端从第三个包裹体13的中心区域穿过并从其上表面穿出，将另一个包裹体23叠放在第三包裹体13的上表面，第二跟连接带32的第二连接端从另一个包裹体23的中心区域穿过并从其上表面穿出；

S6：制备第四包裹体组，第四包裹体组与第三包裹体组是从左向右第二列中的相邻两组，第四包裹体组与第一包裹体组是从前向后第一行中的相邻两组，第四包裹体组由第四包裹体14和包裹体24组成；使用第三根连接带33从第四包裹体14的中心区域穿过，第三根连接带33的两端分别为第一连接端和第二连接端，所述第三根连接带33的第二连接端穿出第四包裹体14的下表面，第三根连接带33的第一连接端穿出第四包裹体14的上表面，将另一个包裹体24叠放在第四包裹体14的上表面，第三根连接带33的第一连接端从另一个包裹体24的中心区域穿过并从其上表面穿出；

S7：分别将第二根连接带32的第二连接端上的连接孔与第三根连接带33的第一连接端上的连接孔一一对应且同轴设置，然后通过第二根系绳42依次从同轴的每对连接孔中穿过，将第二根连接带32的第二连接端与第三根连接带33的第一连接端连接；

S8：制备第五包裹体组，第五包裹体组与第一包裹体组及第四包裹体组属于从前向后的第一行，其中第五包裹体组与第四包裹体组属于该第一行中的相邻两组，第五包裹体组由第五包裹体15和包裹体25组成；使用第三根连接带33的第二连接端从第五包裹体15的中心区域穿过并从其上表面穿出，将另一个包裹体25叠放在第五包裹体15的上表面，第三根连接带33的第二连接端从另一个包裹体25的中心区域穿过并从其上表面穿出；

S9：制备第六包裹体组，第六包裹体组与第二包裹体组及第三包裹体组属于从前向后的第二行，同时，第六包裹体组与第五包裹体组是从左向右第三列中的相邻两组，第六包裹体组由第六包裹体16和包裹体26组成；使用第四根连接带34从第六包裹体16的中心区域穿过，第四根连接带34的两端分别为固定端和连接端，第四根连接带34的固定端穿出第六包裹体16的下表面，第四根连接带34的连接端穿出第六包裹体16的上表面，将另一个包裹体26叠放在第六包裹体16的上表面，第四根连接带的连接端从另一个包裹体26的中心区域穿过并从其上表面穿出；

S10：别将第三根连接带33的第二连接端上的连接孔与第四根连接带34的连接端上的连接孔一一对应且同轴设置，然后通过第三根系绳43依次从同轴的每对连接孔中穿过，将第三根连接带33的第二连接端与第四根连接带34的连接端连接；

S11：第四根连接带34的固定端设置防止其从第六包裹体16下表面抽出的第二反力扣件52，得到L=2、N=2、M=3的整体化土工包裹体结构。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种整体化土工包裹体结构，其特征在于：包括由多个包裹体组成的包裹体单元，所述多个包裹体按照阵列的形式排列构成N排和M列的包裹体单元且相邻包裹体之间无间隙；所述包裹体单元自下而上依次叠放形成整体化包裹体结构，所述整体化包裹体为L层、N排和M列，L＞2，N≥2，M≥2或L≥2， N≥2，M＞2；

所述L层的整体化包裹体结构中处于相邻两列且处于同一排的两组包裹体通过一根连接带连接，所述连接带的连接路径为开口朝上的n形，并且该一根连接带的两个端部穿出第L层包裹体单元中处于相邻两列且处于同一排的两个包裹体的上表面；

第L层包裹体单元中处于相邻两排且处于同一列的两个包裹体通过其上表面上的一根连接带固定连接，使L层的整体化包裹体结构中处于相邻两排且处于同一列的两组包裹体的连接路径为开口朝下的n形。

2.如权利要求1所述的整体化土工包裹体结构，其特征在于：所述包裹体包括外侧的土工格栅，设置在土工格栅内侧的土工无纺织物和放置在土工无纺织物中的填充物。

3.如权利要求1所述的整体化土工包裹体结构，其特征在于：所述连接带由聚苯乙烯材料制成且抗拉强度大于3tf/根。

4.如权利要求1所述的整体化土工包裹体结构，其特征在于：所述连接带的两端分别设有偶数个连接孔。