CN1308521C - 土木材料用无纺布 - Google Patents

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Abstract

一种土木材料用无纺布，其耐土压强度及面内通水性能优于规定标准，并能缩短最短填土可施工期。聚酯长纤维(1)呈粗丝状，以目付(日本织物单位面积重量)70～210g/m2排列在无纺布(3)的纵向，在其两面，7.0～35.0dtex的聚丙烯短纤维织物(2)以目付(日本织物单位面积重量)300～900g/m2配置并穿孔(ニ-ドルパンチング)，厚度为4～10mm，面内通水性能优于5×10-2cm2/sec。聚酯长纤维(1)呈大于2222dtex的粗丝状。纵向拉伸强度高于200kg/5cm，横向拉伸强度高于100kg/5cm。

Description

土木材料用无纺布
技术领域
本发明涉及一种极好的土木材料用无纺布，用于提高含水比率高的填土的滑动破坏强度等的场合，埋设在土中以提高水平方向的排水性。
技术背景
含水比率高的填土地基，易于发生滑动破坏，有发生崩溃的危险。作为所述地基的改良施工方法，有一种是将称为大地织物(ジオテキスタイル)的地基改良片材，在土中形成若干排水坡面，以适当的间隔多段埋设，以提高水平方向的排水性。现有的称为大地织物(ジオテキスタイル)的地基改良片材中，有纺织品状、网状、无纺布状等，例如，在本发明申请人之一的提案涉及的日本特公平1-35106号公报的记载中，进行了利用其中的无纺布状片材的尝试。
上述提案的无纺布，被提供当作敷设在护岸和河床等处的混凝土块垫层，由于排列固着了多个混凝土块，因而，为了使无纺布在施工等等安装的时候不破损，就必须具有足够的强度和良好的透水性(水透过无纺布厚度方向的性能)。因此，所提案的土木材料无纺布的结构为：聚酯长纤维以大于3000d(3333dtex)的粗丝状排列在无纺布的纵向上，在其两面，聚丙烯短纤维织物以相对聚酯长纤维的重量比为0.5～4.0的比例排列、穿孔(ニ-ドルパンチング)，纵向拉伸强度高于300kg/5cm、透水系数小于1×10-1cm/sec。
然而，上述结构的无纺布并不足以用于提高含水比率高的填土的滑动破坏强度等的场合中，为提高水平方向的排水性而埋设在土中的大地织物(ジオテキスタイル)。即，被用作大地织物的无纺布，必须具有，对上部土压向无纺布的纵向及横向施加的张力的耐受强度，以及优于规定标准的面内通水性能(垂直应力为100kPa、导水坡度为1.0时，水在无纺布内平行于布面方向的通过性能，以cm2/sec表示)。内面通水性能最好不要低于规定标准，否则将延长可填土施工的最短工期。
上述特公平1-35106号公报的无纺布，是按照聚酯长丝的目付(日本织物单位面积重量)为105g/m2，在聚丙烯短纤维织物中使用细的3.3dtex的短纤维，以其目付(日本织物单位面积重量)为250g/m2，穿孔(ニ-ドルパンチング)制成的。
发明内容
将上述结构的无纺布应用于大地织物(ジオテキスタイル)时，虽然纵向的拉伸强度高于300kg/5cm可以足够了，然而横向的拉伸强度在70kg/5cm的水平，所以耐土压强度略有难度，特别是，内面通水性能只有1.12×10-2cm2/sec，如此产生的问题是，须要的可填土施工的最短工期长，在敷设间隔为0.5m时工期长90天，1.0m时为179天。
本发明的目的在于提供一种土木材料用无纺布，可以使耐土压强度及面内通水性能优于规定标准，并可缩短最短填土可施工期。
为了达成上述目的，本发明提供一种土木材料用无纺布，其结构为：聚酯长纤维呈2222dtex以上的粗丝状按照目付(日本织物单位面积重量)为70～210g/m2排列在无纺布的纵向上，在其两面，7.0～35.0dtex的聚丙烯短纤维织物按照目付(日本织物单位面积重量)为300～900g/m2排列、穿孔(ニ-ドルパンチング)，厚度为4～10mm，面内通水性能在5×10-2cm2/sec以上。
按照上述结构，通过良好地控制空隙使空隙分布比较大，在中途不被分断开，即使承受载荷重量而压缩之后也难以被完全遮断。因而可以提供一种土木材料用无纺布，其耐土压强度及面内通水性能优于大地织物(ジオテキスタイル)所要求的规定标准，并能缩短最短填土可施工期。而且，呈粗丝状的聚酯长纤维沿无纺布的纵向排列，可以使无纺布的纵向拉伸强度增大，通过将本无纺布以纵向相对施工现场的主要滑动破坏方向一致地敷设，可以抑制含水比率高的填土的滑动破坏。聚酯长纤维的目付(日本织物单位面积重量)低于70g/m2时纵向拉伸强度低于规定标准，高于210g/m2时过剩。聚丙烯短纤维的粗度小于7.0dtex时刚性不足，使得对应土压的空隙保持机能受损，大于35.0dtex时，不能与排列在纵向的聚酯长纤维充分络合因而易于脱落。而且，聚丙烯短纤维织物的目付(日本织物单位面积重量)低于300g/m2时，不能获得规定标准的面内通水性能，高于900g/m2时过剩。进一步，无纺布的厚度小于4mm时，不能获得规定标准的面内通水性能，大于10mm时过剩。面内通水性能的规定标准最好大于5×10-2cm2/sec。
又，通过将上述聚酯长纤维作成高于2222dtex的粗丝状，可以增大纵向拉伸强度，低于所述数值时规定的纵向拉伸强度不足。
进一步，通过使上述土木材料用无纺布的纵向拉伸强度高于200kg/5cm，横向拉伸强度高于100kg/5cm，可以提高耐土压强度，满足大地织物(ジオテキスタイル)所要求的强度标准，小于所述数值不能满足规定标准。
附图说明
图1是表示本发明涉及的土木材料用无纺布的简略立体图。
图2是表示本发明涉及的土木材料用无纺布的敷设施工状态的说明图。
图3是表示改变了聚丙烯短纤维织物2的纤维直径时面内通水性能的性能实验结果的图。
图4是表示改变了聚丙烯短纤维织物2的纤维直径时无纺布3的纵向拉伸强度的性能实验结果的图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明涉及的土木材料用无纺布的简略立体图，图2是表示其敷设施工状态的说明图。
图1中，1表示聚酯长纤维，2表示聚丙烯短纤维织物，3表示无纺布。
聚酯长纤维1是复合长丝，呈粗丝状，以规定目付(日本织物单位面积重量)沿无纺布3的纵向排列。例如，呈大于2222dtex的粗丝状，目付(日本织物单位面积重量)为70～210g/m2。
聚丙烯短纤维织物2，以粗度为7.0～35.0dtex范围内的短纤维按照目付(日本织物单位面积重量)为300～900g/m2配置在聚酯长纤维1的两面，进行穿孔(ニ-ドルパンチング)，制成无纺布3。
上述无纺布3的厚度为4～10mm。所述无纺布3的面内通水性能高于5×10-2cm2/sec。而且，所述无纺布3的纵向拉伸强度高于200kg/5cm，横向拉伸强度高于100kg/5cm。根据用途适当设定无纺布3的宽度和长度，例如，设定为宽2m、长40m等。
例如图2所示，在填土4的土层中，以0.5m或1.0m的适当间隔分多段埋设形成规定的排水坡度(例如，1.0％等)。此时，无纺布3的埋设，最好按照无纺布3的纵向与土的主要滑动破坏方向一致的方向进行。在图2中，5表示填土4的法面，6表示地表面，例如，以排水方向对着法面5的形式埋设无纺布3。
如图2所示埋设无纺布时，土中的水因毛细管现象向土中的上下两方移动，通过埋设在填土4中的无纺布3向填土4的外部排出。所述无纺布3的耐土压强度及面内通水性能优于规定标准，因此，可以在被填土4的载荷重量压密状态下促进排水，从而，可以抑制填土4的滑动破坏。
图3是表示改变了聚丙烯短纤维织物2的纤维直径时面内通水性能的性能实验结果的图，无纺布3的厚度为5mm，实验在垂直应力100kPa，导水坡度1.0％的条件下进行。由所述实验结果判明，为了得到高于规定值5×10-2cm2/sec的面内通水性能，最好将聚丙烯短纤维织物2的纤维直径设定在7.0～35.0dtex的范围。
图4是表示改变了聚丙烯短纤维织物2的纤维直径时无纺布3的纵向拉伸强度的性能实验结果的图，是在无纺布3的结构为：纵向排列的聚酯长纤维为3333dtex、目付(日本织物单位面积重量)105g/m2；聚丙烯短纤维织物2的目付(日本织物单位面积重量)为450g/m2、厚度为5mm时，改变聚丙烯短纤维织物2的纤维直径测定的。由所述实验结果判明，为了得到高于规定值200kg/5cm的纵向拉伸强度，聚丙烯短纤维织物2的纤维直径设定为4.0～30.0dtex时为好。但是考虑到，对无纺布3的纵向拉伸强度产生决定性影响的，是纵向排列的聚酯长纤维1的粗度及目付(日本织物单位面积重量)，因此，从图3的数据决定了聚丙烯短纤维织物2的纤维直径。
为了确认本发明的效果，制作本发明样品A：聚酯长纤维1呈3333dtex的粗丝状，以目付(日本织物单位面积重量)105g/m2纵向排列，在其两面，纤维粗度为17dtex的聚丙烯短纤维织物2，以目付450g/m2，穿孔(ニ-ドルパンチング)形成厚度为5mm的无纺布3；和比较例样品B：聚酯长纤维1呈3333dtex的粗丝状，以目付105g/m2纵向排列，在其两面，纤维粗度为3.3dtex的聚丙烯短纤维织物2，以目付250g/m2，穿孔(ニ-ドルパンチング)形成厚度为3mm的无纺布，在同一条件(垂直应力100kPa，导水(动水)坡度1.0)下测定其面内通水性能时，本发明样品A为1.32×10-1cm2/sec，而与之相对应的比较例样品B为1.12×10-2cm2/sec，达不到规定标准5×10-2cm2/sec。
按照本发明，通过良好地控制空隙使空隙分布比较大，在中途不被分断开，即使承受载荷重量而压缩之后也难以被完全遮断。因而可以提供一种土木材料用无纺布，其耐土压强度及面内通水性能优于大地织物(ジオテキスタイル)所要求的规定标准，并能缩短最短填土可施工期。而且，呈粗丝状的聚酯长纤维沿无纺布的纵向排列，可以使无纺布的纵向拉伸强度增大，通过将本无纺布以纵向相对施工现场的主要滑动破坏方向一致地敷设，可以抑制含水比率高的填土的滑动破坏。

Claims (2)

1.一种土木材料用无纺布，其特征在于，所述无纺布具有如下结构：聚酯长纤维呈2222dtex以上的粗丝状，以目付70～210g/m2排列在无纺布的纵向，在其两面，7.0～35.0dtex的聚丙烯短纤维织物以目付300～900g/m2配置并穿孔，厚度为4～10mm，面内通水性能高于5×10-2cm2/sec。
2.根据权利要求1所记载的土木材料用无纺布，其特征在于，纵向拉伸强度在200kg/5cm以上，横向拉伸强度在100kg/5cm以上。
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