CN201006926Y

CN201006926Y - 一种抗淤堵土工织物

Info

Publication number: CN201006926Y
Application number: CNU2006200470332U
Authority: CN
Inventors: 秦宗艳; 任晓峰; 徐建平
Original assignee: SHANGHAI NEW TEXTILE INDUSTRY APPLIANCE Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI NEW TEXTILE INDUSTRY APPLIANCE Co Ltd
Priority date: 2006-10-24
Filing date: 2006-10-24
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2016-10-24

Abstract

本实用新型涉及一种土工用织物技术领域。本实用新型所述的抗淤堵土工织物，以合成树脂为原料，径向采用硬性扁丝，纬向采用裂膜丝，其中硬性扁丝为径向截面长边为0.5～2mm宽、短边为0.15～0.5mm厚、长短边比10倍以下1倍以上的扁平单丝，裂膜丝为0.20g/m～0.70g/m的裂膜丝。采用具有一定刚度的硬性扁丝做经纱，织出的织物为立体的网状结构，并形成非直通型排水通道，在织物的接触靠土侧形成固化胶质土层，对后续土粒形成摩擦阻力，与土的自粘力同时作用，形成排水通道。

Description

一种抗淤堵土工织物

技术领域

本实用新型涉及一种抗淤堵用土工工程织物技术领域。

背景技术

现有工程用织物(如：土工布等)的种类很多，关于其制备和应用的技术在期刊和专利文献中均有报道。如专利us9922613中报道了一种用于加强土质墙、堤坝等用途的土工布织物，公开了这种土工布的编织结构和材料。而大部分专利则报道了各种土工布的原材料的改进，如专利us2002007336等。对于用于抗淤堵等的土工织物则没看到报道。

现有土工合成材料机织物的实际应用中，多采用裂膜丝编织布或长丝机织布来达到过滤和排水目的，对含水砂土进行反滤。

裂膜丝编织布：该布采用经向扁平膜丝，纬向扁平膜丝或裂膜丝制成，该类丝材料均使用平板拉丝生产工艺而成。由于该布制造过程中，大多是采用圆形编织机生产，制造原理为自由态张力拉紧夹纬织造方法，织物孔径较难控制固定值，并且孔径较小，织出的布均为平面平纹结构。见图2。

长丝机织布：通常采用丙纶或涤纶束丝，每束丝由近百根单丝或多股单丝集束而成，再通过整经、织造、整理成品。该生产工艺可以形成稳定的经纬密度及排列结构，形成统一、密布、均匀的小孔渗水通道，也可以从束丝形成的毛细效应渗水。见图1。

裂膜丝编织布或长丝机织布制成的用于土工合成材料机织物其缺陷在于：裂膜丝编织布在制造过程中，大多是采用圆形编织机生产，织造原理为自由态张力拉紧夹纬织造工艺，所产生的织物不能保证稳定的孔径和均匀的密度结构；虽有一部分采用无梭平织机制造，采用的也是扁平膜丝和裂膜丝交织技术，由于扁平膜丝缺乏硬度，没有支撑作用，织物的孔径和均匀的密度结构稳定性缺陷仍未克服，并且普通裂膜丝机织布，较大的孔径时造成水土同时流失，较小孔径时又在强压下容易变形造成淤堵。

长丝机织布有良好的孔径的可控制性和均匀分布性，作为冲灌材料，对细沙的排水反滤相当有效。但是，由于其单位面积的孔数较多且多为微孔，在处理淤泥土质时容易瘀堵，排水能力下降；孔径放大后，由于孔的直透性，无法利用土壤的自粘力，形成排水保砂层，造成跑砂，同样不能对淤泥质土壤进行有效处理。

实用新型内容

传统的机织布和编织布有一个共同的缺陷，在处理淤泥土时容易淤堵，分析原因为：

1、由于砂粒的直径小，砂与砂的间隙也小，砂土容易由于自粘力的作用相互粘集在一起，如果采用原来的小孔径织物，容易堵塞排水通道，排水只能靠毛细效应渗出(长丝或裂膜丝)，流速较慢。

2、在采用小孔径织物时，由于织物的孔被淤塞后，织物空隙被砂土颗粒堵阻，无法形成大的渗流。织物的内外压差升高，但织物内的水头差较小，沿织物内表面的土层随着含水量的下降逐渐粘结固化，形成阻隔层，使得内部的水只能缓慢映出，降低了排水作用。在采用大孔径时，织物的阻隔力减小，砂土在内压作用下可以从织物空隙中随水一起流出，不会淤堵，但是由于空隙是垂直于织物平面，而且织物厚度较低，砂土流失比较严重，无法起到保砂作用。

经过以上分析，本实用新型的发明人设想，在采用大孔径排水的同时，如果克服现有土工织物的直通型排水通道，而将其改为非直通型排水通道，就有可能改善跑砂的情况。

因此，本实用新型的目的在于克服现有技术中采用裂膜丝编织布或长丝机织布制成的土工织物的缺陷，提供一种新型抗淤堵土工织物，解决裂膜丝编织布或长丝机织布在处理淤泥质土壤时容易淤堵，造成反滤或排水功能丧失，不能实现淤泥地质工程加固和再利用的作用，为土工工程提供一种新型的处理淤泥地质的基材。

为实现以上目的，本实用新型采取的具体技术方案是：

一种抗淤堵土工织物，以合成树脂为原料，径向采用硬性扁丝，纬向采用裂膜丝，其中硬性扁丝为径向截面长边为0.5～2mm宽、短边为0.1 5～0.5mm厚、长短边比10倍以下1倍以上的扁平单丝，裂膜丝为0.20g/m～0.70g/m的裂膜丝。

采用上述的硬性扁丝刚度能够达到所需的要求，优选的方案是采用截面长短边比5倍以下1倍以上的扁平单丝，0.25～0.45g/m的裂膜丝。

本实用新型所用的裂膜丝实际应用时考虑到整个织物所需的强度和硬性扁丝能产生一定的曲率，一般采用1～6根裂膜丝合成的裂膜丝束。裂膜丝合成束状后，纱径增加，而且几根裂膜丝形成丝隙不规则排列，排水性也更好。再配合以平纹及变化组织、斜纹及变化组织或缎纹及变化组织形成织物。

符合上述要求的扁丝和裂膜丝织物，由于经纱具有的刚性以及较粗的纬纱，交织时就给经纱带来弯曲，使之在经纱交叉处形成立体网状结构空间，形成非直通型排水通道。

上述的硬性扁丝可以是各种工艺方法制得的，如采用长方形喷丝口、双圆喷丝口、三圆喷丝口或裂膜工艺成片状丝后，再经过欠伸产生的任意一种长丝都可。

上述的裂膜丝可以是采用裂膜拉丝工艺生产的任意一种长丝。裂膜后的网状开裂纤度小于0.5mm，单丝膜宽度2～8mm的细密型裂膜长(束)丝。优选的是裂膜后的网状开裂纤度小于0.4mm，单丝膜宽度2～8mm的细密型裂膜长(束)丝。最优选的是裂膜后的网状开裂纤度小于0.3mm，单丝膜宽度2～6mm的细密型裂膜长(束)丝。

上述的硬性扁丝或裂膜丝，可以是聚稀烃类树脂、聚酯类树脂为原料制成的。

上述本实用新型的硬性扁丝和裂膜丝交织的土工织物在水工工程中，作为应用于处理淤泥地质，对淤泥进行反滤、排水功能的过虑材料、作为应用于淤泥冲灌袋的冲灌袋体的材料；在爆破工程中，作为防暴防护材料，可以有效阻止爆破粉尘的飞扬和爆炸碎片的飞溅。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用宽的裂膜丝作纬纱，既增加了对土粒的保护和增加摩擦力，有利于土粒的吸附，又减少了织物的单位面积孔数，增加了阻挡面积，减少了土粒的流失；同时裂膜丝的本身还能在毛细效应的作用下，排出少量的水，增加排水能力。采用具有一定刚度的硬性扁丝做经纱，织出的织物为立体的网状结构，在织物的接触靠土侧形成固化胶质土层，对后续土粒形成摩擦阻力，与土的自粘力同时作用，形成排水通道。

将本实用新型的织物用作淤泥冲灌袋的冲灌袋体，在实际应用时，得到了有效的体现，在实验和现场冲灌试验中，在短短几天时间就可以形成有效排水作用，而且长期有效，开始几天有少量浊水，以后就以清水形态形成排水作用。

附图说明

图1为传统的长丝机织布的结构示意图，1为多股长丝的经纱，2为多股长丝的纬纱

图2为常用扁丝机织土工布的结构示意图，3为软扁丝纬纱，4为软扁丝经纱

图3为本实用新型所述的抗淤堵土工织物的结构示意图。5为硬性扁丝经纱，6为多股网状裂膜束丝纬纱

具体实施方式

如图3所示，本实用新型所述的抗淤堵土工织物，以合成树脂为原料，径向采用硬性扁丝，纬向采用裂膜丝，其中硬性扁丝为径向截面长边为0.5～2mm宽、短边为0.15～0.5mm厚、长短边比10倍以下1倍以上的扁平单丝，裂膜丝为0.20g/m～0.70g/m的裂膜丝。

实施例1

织物组织为：经向采用截面长边为0.94mm宽、短边为0.27mm厚的扁平单丝，纬向采用0.32g/m的、纤度小于0.4mm的裂膜丝，经过准备、整经、机织、检验、卷装、成形等工序制成结构为6/6双面加强斜纹的机织布。织物的克重540克、门幅为3.3米。

实施例2

织物组织为：经向采用截面长边为1.70mm宽、短边为0.41mm厚的扁平单丝，纬向采用0.40g/m的、纤度小于0.4mm的裂膜丝，经过准备、整经、机织、检验、卷装、成形等工序制成结构为6/6双面加强斜纹的机织布。

将本实用新型的土工织物用作淤泥冲灌袋的冲灌袋体，进行处理淤泥地质，对淤泥进行反滤、排水等土工作业。结果显示：现场冲灌试验中，在短短几天时间就可以形成有效排水作用，而且长期有效，开始几天有少量浊水，以后就以清水形态形成排水作用。

本实用新型的土工布经上海勘测设计研究院进行淤堵试验，结果也显示各项性能指标良好，优于现有使用的普通土工布。检测结果如下：

一、土工布检测结果，见表一：

表一

检测项目		单位	试样数	检测值	变异系数	检测依据
检测项目		单位	试样数	检测值	变异系数	检测依据	断裂强度(抗拉强度)	经向	N/5cm	5	2511	0.015	GB/T3923.1-1997
纬向	5	4560	0.011					经向		5	2511	0.015
纬向	5	4560	0.011	断裂延伸率	经向	％		5		32	0.022
纬向	5	13	0.000		经向			5		32	0.022

CBR顶破强度	N	5	8586	0.011	GB/T14800-93
CBR顶破强度	N	5	8586	0.011	GB/T14800-93	等效孔径O₉₀	mm	5	0.439	0.003	GB/T14799-93
垂直渗透系数	cm/s	3	1.39×10^-1	0.394	GB/T15789-1995	等效孔径O₉₀	mm	5	0.439	0.003	GB/T14799-93

二、淤泥检测结果，见表二：

取样地点：上海蕴澡浜河道南岸

表二

检测项目	检测值	检测标准
检测项目	检测值	检测标准	含水量(％)	72.54	GB/T50123-1999
湿容重(KN/m³)	16.65		含水量(％)	72.54
湿容重(KN/m³)	16.65	含砂量(粒径≥0.075mm)％	14.76
含泥量(粒径＜0.005mm)％	3.12	含砂量(粒径≥0.075mm)％	14.76

三、淤堵试验结果，见表三：

表三

检测项目	试样数	检测值	变异系数	检测依据
检测项目	试样数	检测值	变异系数	检测依据	水力梯度比GR	3	2.73	0.011	ASTM D-35
试验读数时间：渗流稳定后24小时。判定标准：GR≤3作为织物不产生淤堵，能满足滤层要求的标准。结论：本试验结果为未产生淤堵现象。					水力梯度比GR	3	2.73	0.011	ASTM D-35

综上所述，本实用新型的土工织物具有如下特点：

较硬的经纱与多股纬纱交织，由于经纱具有的刚性以及较粗纬纱，给经纱带来弯曲，使之在交织处形成立体的网状结构。此结构孔径大，水渗透性好，排水效果显著。但由于排水通道为非直线型，阻止了砂粒的流失，因此该织物既具有良好的透水性，又具有抗淤堵性。

Claims

1.一种抗淤堵土工织物，以合成树脂为原料，其特征在于：径向采用硬性扁丝，纬向采用裂膜丝，其中硬性扁丝为径向截面长边为0.5～2mm宽、短边为0.15～0.5mm厚、长短边比10倍以下1倍以上的扁平单丝，裂膜丝为0.20g/m～0.70g/m的裂膜丝。

2.如权利要求1所述的抗淤堵土工织物，其特征在于：纬向采用1～6根裂膜丝合成的裂膜丝束。

3.如权利要求1所述的抗淤堵土工织物，其特征在于：织物组织为平纹及变化组织、斜纹及变化组织或缎纹及变化组织。

4.如权利要求1所述的抗淤堵土工织物，其特征在于：硬性扁丝和裂膜丝是聚稀烃类树脂或聚酯类树脂为原料制成的。

5.如权利要求1～4所述的任一抗淤堵土工织物，其特征在于：硬性扁丝截面长短边比5倍以下1倍以上的扁平单丝。

6.如权利要求1～4所述的任一抗淤堵土工织物，其特征在于：裂膜丝采用0.25～0.45g/m的裂膜丝。

7.如权利要求1～4所述的任一抗淤堵土工织物，其特征在于：硬性扁丝是采用长方形喷丝口、双圆喷丝口、三圆喷丝口或裂膜工艺成片状丝后，再经过欠伸产生的任意一种长丝。

8.如权利要求1～4所述的任一抗淤堵土工织物，其特征在于：裂膜丝是采用裂膜拉丝工艺生产的任意一种长丝。

9.如权利要求8所述的任一抗淤堵土工织物，其特征在于：裂膜丝是裂膜后的网状开裂纤度小于0.5mm，单丝膜宽度为2～8mm的细密型裂膜长丝。

10.如权利要求8所述的任一抗淤堵土工织物，其特征在于：裂膜后的网状开裂纤度小于0.4mm，单丝膜宽度2～6mm的细密型裂膜长丝。