CN1820132A - 分段的互锁屏障袋 - Google Patents

Abstract

一种由一段材料(10)制成的袋，该材料(10)划分为一系列的三个或更多基本等尺寸的段(12、14、16、18、20)。间隔的段填充有沙(14、18)或者其它颗粒材料，并且在每端具有未填充段(12、20)。

Description

分段的互锁屏障袋

技术领域

本发明涉及用于提供屏障的袋。在洪水过程中或者对于其它流体流动问题来说，该屏障可以防止液体、水、泥浆和泥沙的通过。对于低等级护墙和壕沟来说，该屏障也可以用于防止干沙或土的倒塌，或者在军事应用中用于保护免受炮火爆炸和弹片等的目的。

背景技术

这里描述的发明在我们申请的美国专利#6428240描述的袋系统的基础上改进。这些改进在下面讲述。

现在使用的沙袋难于保持堆叠，并且当堆叠或堆放时它们不提供稳定的结构。例如在美国专利#3374635中已经建议提供一种堆叠袋的方法，其中圆形袋通过绳索捆绑在一起。然而，正如清楚看到的那样，在堆叠袋之间具有张开的空间，允许相当多的水通过堆叠袋。

在美国专利#3886751中示出另一种建议的方法，其使用复合形状的袋，这些袋具有装入相邻袋的凹陷内的凸起。因为这些凸起在现场不维持它们的整体性，所以该方法是很无效率的。这些袋也需要钢杆来保持第二填充凸起打开。这些填充物会变得易于阻塞并且袋会变得易于变形，使得它们不能装配在一起。

发明内容

申请人的发明包括诸如帆布、机织聚乙烯、机织聚丙烯、粗麻布、防弹尼龙、机织有机纤维或者其它材料之类的一段材料，其被划分成具有一系列两个或更多个基本相等尺寸段的单元。间隔的段填充有诸如沙或其它等价材料之类的颗粒物，并且每个单元在两端处都具有未填充的端部翼片。当多个段放在适当位置上时，每行具有交替的填充段和未填充段，并且堆叠成层，从而产生很牢固、基本防水的结构。因为每段基本上是正方形的，这些段能够平行或横向堆叠，以产生更宽和更坚固的防水结构。这些段互锁以达到更大的强度并且更好地防止水流。通过在每个单元的两端处具有未填充段，袋单元是可逆的或者双向的。也即，它们可以在任一方向，平行或横向，或在这两个方向上堆叠，并且没有时间需要花费在确保它们正确堆叠上。

另外，对于实地填充袋具有大量需求，即袋在实地使用前不填充沙或其它材料。申请人已经提供一种改进的袋，其可在实地容易及快速填充并且在已经填充之后容易及快速密封。

附图说明

图1是该发明的袋结构的顶视平面图；

图2是侧部正视图；

图3是透视图；

图4是实地可填充袋的透视图；

图5是袋密封的透视图；

图6是袋的横向堆叠的透视图；以及

图7是袋的平行堆叠的透视图。

具体实施方式

现在参照附图，在图1-3中示出诸如帆布、机织聚乙烯、机织聚丙烯、粗麻布、防弹尼龙、机织有机纤维或者其它材料之类的一段材料10，通过在长度方向上折叠材料10成为等尺寸的两节并且将折叠材料划分为基本等尺寸的正方形段12、14、16、18和20而形成单个的袋单元。段14和18填充有沙或者其它材料，并且段12、16和20未填充。通过诸如加热、缝制、夹持、钉住或粘合之类的密封分开段的任何方法，沿着虚线22、24、26、28、30、32、34、36、38、40和42划分并密封这些段。由于材料10在长度方向上折叠，因此没有必要在边缘44、46、48、50和52密封材料。然而，如果需要，这些边缘也能够通过任何相同的方法进行密封。图3示出材料10在边缘44、45处折叠成两个相等的纵向部分。

虽然使用单件材料并且折叠它以形成袋单元是形成袋单元的最容易并且最牢靠的方法，但是也能够使用两个单独件的材料并且通过诸如缝制之类的任何上述方法将它们连在一起。

如图1-3所示，虽然其它密封边缘通过缝制、夹持、钉住或粘合而密封，所示出的为通过缝纫，但是如下面解释的，边缘24和34通过粘合密封。然而，边缘24和34也可以通过缝制密封。如果袋在制造工厂内生产、填充和密封，边缘24和34可以易于通过缝制而密封。然而，如果要被填充的段直到它们在实地使用时才填充和密封，缝制将会是很不实际的，而通过粘合剂实地密封每个袋的一个边缘24、34比任何其它陈述的方法更加容易和快速。在紧急情况的场合中当袋实地填充时，填充、密封和将袋放到适当位置的速度是很重要的。

填充段14和18优选具有倾斜侧54、56、58和60以及62、64、66和68。如图6和7示出的，每个填充段的倾斜侧将很紧密地配合在一起，以提供基本不透水的结构。倾斜侧的角度能够在从大约30度到大约40度的范围变化，35度是优选的。然而，精确的角度不是至关重要的，因为袋是自适应的。

图4示出在图1-3中示出的实地可填充袋单元，其中可填充段已经填充有沙或其它材料，并且准备要密封。如图1-3所示，袋单元划分为五个段12、14、16、18和20。通过开口侧24和34，段14和18是可填充的。侧24和24还未密封，使得它们能够实地或者在任何其它期望的场合填充。一个窄条的压敏粘合剂70应用到开口侧24和34的两个边缘72、74和76、78的内表面。在每个窄粘合剂条上放有剥离条80、82、84和86。在开口袋14和18填充沙或任何其它期望材料之后，通过手88将剥离条80、82、84和86剥离，图4，暴露出压敏粘合剂，袋段14和18的开口边缘被压在一起，图5，并且袋被密封。使用的压敏粘合剂是诸如Chief#290-HP Hot-Melt PSA或者3MTM#350 High-Holding Acrylic PSA之类的具有良好粘合力的任何粘合剂。剥离条优选由硅树脂浸渍的或聚乙烯涂覆的纸张或者任何其它不粘材料制成。

图4显示在已经填充沙或其它材料之后，人手88从段14去除剥离条80和82。图5显示人手88挤压段18的两个开口边缘76和78，密封这些具有压敏粘合剂的边缘到一起。

图6示出多个袋单元，包括袋单元90、92、94、96、98和100，每个均具有两个填充段和三个未填充段这样的交替段，其中当期望时，各个袋单元在横向上堆叠以提供宽的结构。

放置袋单元，例如92，使得每个填充段放在未填充段之上，参见袋单元94。作为堆叠袋单元的外边缘的袋单元将具有未填充端部段，例如伸出的袋单元100的段110和袋单元98的段112。这些未填充端部段可以被保持悬出或者可以折叠在相邻填充段之下，如在袋单元99的未填充端部段113看到的那样。

图7示出袋单元的更传统的堆叠，包括处在平行方向的袋单元102、104、106和108。当堆叠袋单元以产生墙时，每个填充段交替放置在未填充段上并且每个未填充段放在填充段上。由于倾斜的四个角，例如每个填充段的54、56、58和60，袋单元以网连接方式紧密配合在一起，以提供更大的摩擦系数并因此提供更坚固的装配。

该发明的袋单元的交替段也为人们提供便利的方式来将袋带到需要的地点，这是由于它们能够扔到肩膀上，中间未填充段在肩膀上并且具有两个未填充端部翼片的两个填充段悬下来。示出的袋具有仅仅两个填充段，这是因为由于重量对于人来说最容易携带，然而袋可以具有两个以上的填充段，这取决于它们的尺寸和填充重量。如果通过机器载送和将袋放到适当位置上的话，袋也可以具有多个填充段。

取决于期望建造的墙的尺寸、高度和长度，能够堆叠任何数量的互锁袋单元。通常使用沙来填充袋，但是也能够使用诸如土、混凝土、集料或颗粒物质之类的其它材料。袋单元能够是任何尺寸，然而对于手工使用来说，每个段的优选尺寸为从在每侧上大约一英尺见方到在每侧上大约18英寸见方。具有两个填充有沙的段和三个未填充段的在每侧上一英尺见方的袋将重大约40磅。具有两个填充有沙的段和三个未填充段的十八英寸见方的袋将重大约80磅。

在使用具有单个端部翼片的原型进行仔细实地研究之后，确定当仅仅单个端部翼片可用时，在堆叠可能性和布置方面具有限制。通过添加额外的端部翼片，袋变成“可逆的”或者“双向的”而不是“单方向的”，在堆叠布置方面具有增加的变型可能性。由于在每个单元的位置和放置方面需要的思考或考虑更少，所以在实际布置或者堆叠这些变型沙袋上花费更加少的时间。

也确定了可用互锁表面面积(额外的端部翼片)的平方英寸的增加直接增加了使用该变型构造的最终装配结构的整个长度。

该变型(额外的端部翼片)也允许使用自动的方法来制造、形成、填充和密封产品，然而对于“实地填充”沙袋具有大量需求，这种沙袋可以在会需要沙袋的现场进行填充和密封。测试表明，用于实地密封沙袋的最不复杂并且最满意的方法是通过沿着每个填充段或“小袋”的开口在两个相反表面上施加“压敏粘合剂”或“PSA”而实现。该粘合剂然后由保护释放纸或者“剥离条”进行覆盖，上述纸或条防止配合表面在需要之前过早粘合，并且帮助防止粘合剂表面在使用之前的污染。封闭沙袋的其它方法，诸如拉链、钩环(Velcro)条、互锁肋塑料(Ziploc类型)条带也是起作用的。

工业应用能力

该发明的沙袋在需要阻止水流动或任何其它液体流动的任何场合中均是可用的。在洪水、河流溢出它们的河堤、坝破裂或者总水管破裂或者化学流体溢出的情况下，经常期望建造沙袋墙来堵塞或停住液体流动。在需要生成作为护墙的屏障以防止干土、沙或任何其它材料的移动的任何场合，该发明的沙袋也是可用的。以及对于许多军事应用来说，该发明的沙袋也是可用的，如用来防护炮火、爆炸、飞散的弹片等。出于此类军事目的，这些沙袋也可以由各种重型材料制造，以提供更高等级的抵抗透过的保护，上述重型材料诸如但不限于防弹尼龙或机织有机纤维，例如Kevlar^TM。该发明的沙袋可以预填充并且带到使用现场或者现场填充。虽然本文中的袋一般称为“沙袋”，但是它们实际上可以填充各种填充物，包括但不限定为土、沙、混凝土、集料或颗粒物质或者上面的任意组合。

Claims (24)

1.一种适于按层堆叠以提供屏障的袋，包括具有多个交替段的一段材料，其中，一个段填充有颗粒材料并且相邻段未填充，其中在袋的两端处均具有未填充段。

2.如权利要求1所述的袋，其特征在于，袋的堆叠层提供屏障，以防液体的流动、水、土、泥浆、泥沙、爆炸、炮火或弹片。

3.如权利要求1所述的袋，其特征在于，填充段填充有沙、土、混凝土、集料或者颗粒材料。

4.如权利要求1所述的袋，其特征在于，每个袋均具有两个填充段和三个未填充段。

5.如权利要求1所述的袋，其特征在于，所述材料是机织聚乙烯、机织聚丙烯、粗麻布、帆布、防弹尼龙或机织有机纤维。

6.如权利要求1所述的袋，其特征在于，每个填充段具有四个倾斜侧。

7.如权利要求6所述的袋，其特征在于，所述侧以从大约30度到大约40度的角度倾斜。

8.一种适于实地填充并且按层堆叠以提供屏障的袋，包括具有交替段的一段材料，每段均具有四侧，其中一个段填充有颗粒材料并且下一相邻段未填充，在袋的两端处有未填充段，其中要被填充的每段的一侧是开口的，并具有在其已经被填充之后用来密封开口侧的装置。

9.如权利要求8所述的袋，其特征在于，袋的堆叠层提供屏障，以防液体的流动、水、土、泥浆、泥沙、爆炸、炮火或弹片。

10.如权利要求8所述的袋，其特征在于，每个袋均具有两个填充段和三个未填充段。

11.如权利要求8所述的袋，其特征在于，所述材料是机织聚乙烯、机织聚丙烯、粗麻布、帆布、防弹尼龙或机织有机纤维。

12.如权利要求8所述的袋，其特征在于，所述用来密封可填充段的装置包括在每个开口侧的内边缘上的粘合剂。

13.如权利要求12所述的袋，其特征在于，所述粘合剂具有覆盖粘合剂的剥离条。

14.一种适于提供屏障的沙袋结构，其包括按层堆叠的多个沙袋，每个沙袋包括具有交替段的一段材料，其中一个段填充有沙并且下一相邻段未填充，在每个沙袋的两端处有未填充段。

15.如权利要求14所述的沙袋结构，其特征在于，每个袋均具有两个填充段和三个未填充段。

16.如权利要求14所述的沙袋结构，其特征在于，所述材料是机织聚乙烯、机织聚丙烯、粗麻布、帆布、防弹尼龙或机织有机纤维。

17.如权利要求14所述的沙袋结构，其特征在于，每个填充段具有四个倾斜侧。

18.如权利要求17所述的沙袋结构，其特征在于，所述侧以从大约30度到大约40度的角度倾斜。

19.如权利要求14所述的沙袋结构，其特征在于，沙袋在平行方向上堆叠。

20.如权利要求14所述的沙袋结构，其特征在于，沙袋同时在平行方向和横向上堆叠。

21.一种适于防止水流通过的沙袋结构，其包括被连续堆叠成更高层的多个沙袋，每个沙袋包括具有五个交替段的一段材料，其中两个段填充有沙并且三个段未填充，其中一个段填充有沙并且下一相邻段未填充，在每个袋的两端处有未填充段，每个填充段具有适于与每个顺序的更高层互锁的四个倾斜侧。

22.如权利要求21所述的沙袋结构，其特征在于，所述段的侧以从大约30度到大约40度的角度倾斜。

23.如权利要求21所述的沙袋结构，其特征在于，沙袋在平行方向上堆叠。

24.如权利要求21所述的沙袋结构，其特征在于，沙袋同时在平行方向和横向上堆叠。

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