CN208363020U - 一种防刺漏型复合土工倒滤垫 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防刺漏型复合土工倒滤垫，包括高强加筋承载层1、防刺漏缓冲层2和透水性好耐侵蚀反滤层3三种材料相结合，采用缝制或热熔工艺层叠复合而成，其特征主要在于缓冲材料和反滤材料的产品构造和传统材料有很大区别，本实用新型中的缓冲材料和反滤材料，产品构造稳定，拉伸模量高、延伸率好、反滤性优越，与高强的加筋承载材料（抗拉强度不低于150KN/m）结合，形成完美的土工倒滤垫，可用于重力式码头沉箱后的抛石棱体与后方回填土之间的倒滤层材料，可取消传统的级配碎石倒滤层材料，只需在抛石棱体上利用二片石将抛石棱体的斜坡面找平即可。这可简化施工工序，减少倒滤层材料用量。

Description

一种防刺漏型复合土工倒滤垫

技术领域

本实用新型涉及一种土工材料，具体涉及一种防刺漏型复合土工倒滤垫，属于港口工程、海岸工程、河道工程、水利工程等领域中的基建材料。

背景技术

在港口工程、海岸工程、河道工程、水利工程等领域，大量采用抛石体结构，如抛石防波堤、抛石护岸、重力式码头抛石棱体等，这些抛石体的底面与地基土接触，或侧面与回填土接触，为防止土颗粒渗透到块石孔隙中，一般需要在抛石体和土层的界面之间铺设倒滤垫层。传统的倒滤垫层有级配碎石垫层、土工格栅加土工布的复合垫层等。级配碎石垫层现场施工复杂、材料用量大、造价高、质量难以控制。传统的土工格栅加土工布的复合垫层因产品结构性能不够稳定，与上下面附着力及咬合力不强，抗拉强度不足，性能指标不能满足不同工程需求；缓冲材料受力方向少，强度低、产品构造与石体没有锁控能力，延伸率小，受到冲击时易断裂，不能快速分散外力，块石菱角易刺破反滤层的土工布，影响反滤性能；而传统的土工布抗碱性能差，长时间侵泡在碱性溶液会明显损失其机械性能，延伸率小，孔径小，透水性较差，易淤堵反滤性差；宽幅与宽幅之间施工时连接困难，连接质量不能确保，人力、物力消耗大，施工周期长，工程造价高；在实际工程抛石作业中会发生刺漏情况，给施工、工程带来很大的安全隐患。

再加上现有产品技术综合性能不够高，长期受海水的浸蚀导致性能下降甚至失效等情况时有发生，都会影响整个工程的使用寿命。中国专利ZL2013103792385土工加筋防护反滤材料提供了一种由土工布和格栅骨架复合而成的防护反滤材料，可用作抛石体和土层界面之间的倒滤垫层，跟传统的复合土工布比具有较高的强度，也解决了传统复合土工布因强度不足、无骨架结构给工程施工不便造成的一些问题，虽然克服了传统复合土工布部分不足，但在实际工程应用中还存在一定的缺陷：1、由于抛石体中的部分石块具有较尖锐的棱角，容易将与其接触的土工布刺穿，在抛石体沉降变形后，被刺穿的土工布与块石棱角错位，在土工布上留下孔洞，使其失去防护反滤作用。2、土工加筋防护反滤材料骨架是采用双向拉伸塑料土工格栅与土工布复合而成的防护反滤材料，其双向拉伸塑料土工格栅目前国内纵横向抗拉强度最大也只能达到50KN/m，而且价格很高，双向拉伸塑料土工格栅做为土工加筋防护反滤材料的最主要基材，双向最大抗拉强度才只能达到50KN/m，故此强度也不能满足更多工程需求。

受海域地带环境影响，尤其是在港口海岸地带修筑堤坝、护岸、重力式码头等工程存在不确定因素很多，多变性大，所以特别需要一种防刺漏型复合土工倒滤垫，其咬合力强的加筋承载层土工格栅纵横向抗拉强度均不低于200KN/m，纵横向抗拉强度可按工程需求最大可做到双向1000KN/m。用在抛石体和土层界面之间的复合土工倒滤垫层材料，不仅需要具有更高的抗拉强度、还要具有更好的结构、更完美的反滤性能、与抛石体和土层界之间有很强的咬合附着力，幅与幅之间有很好的连接技术，特别是必须具有防刺漏的特性。

实用新型内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题，从而提供一种防刺漏型复合土工倒滤垫，用于抛石体和土层之间防止土颗粒向块石孔隙中渗漏、可解决因土工倒滤垫层反滤性能不好造成的淤堵透水性差、可防止因倒滤垫层材料相互附着力不强，结构不稳定，强度不足、产品施工连接问题而因发的一系列相关工程质量问题的发生，属于港口工程、海岸工程、河道工程、水利工程等领域中的基建材料。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种防刺漏型复合土工倒滤垫，包括高强加筋承载层1、防刺漏缓冲层2和透水性好耐侵蚀反滤层3三种材料相结合，或高强加筋承载层1与透水性好耐侵蚀反滤层3相结合，或防刺漏缓冲层2与透水性好耐侵蚀反滤层3相结合，材料之间通过缝制或热熔工艺相结合，采用缝制或热熔工艺复合成整体；防刺漏型复合土工倒滤垫的四围周边可根据不同的工程需求选择设置或不设置连接眼或扣，设置连接眼或连接扣的复合土工倒滤垫四围周边用反滤层土工布作包边处理，连接眼或连接扣离边缘的距离为5cm至100cm。

所述防刺漏缓冲层2为多向受力型格栅或多边形网格或发泡缓冲材料，多向受力型格栅其抗拉强度不少于三个方向，多边形网格为四个边以上的多边形组成的网格，发泡缓冲材料是指产品的生产工艺采用发泡工艺制造出的缓冲材料。

所述防刺漏缓冲层为菱形土工格栅，包括肋条、主节点、次节点，每个主节点在同一平面上有六个方向延伸的肋条，由主节点延伸出的肋条相交形成次节点，每根肋条长度相同，相邻肋条的夹角为60°。

所述的透水性好耐侵蚀反滤层为聚丙烯长丝针刺土工布，其纵横向抗拉强度不小于13KN，断裂伸长率不小于70%，等效孔径不小于0.12mm。

所述的一种防刺漏型复合土工倒滤垫平面呈矩形或多边形。

所述的一种防刺漏型复合土工倒滤垫，每幅成品宽幅不小于5米。

本实用新型的稳定性强防刺漏型复合土工倒滤垫具有以下优点：具有稳定性强、反滤性能好、抗拉强度大和防刺漏特性，与抛石体和土层界之间有很强的咬合附着力，设置连接眼和连接扣易于幅与幅之间连接，相邻倒滤垫层单元体之间形成无缝的整体，倒滤垫层与块石体之间相对的抗滑移性能强，铺设施工简便。

用于抛石体和土层之间可防止土颗粒向块石孔隙中渗漏；可解决因土工倒滤垫层反滤性能不好造成的淤堵；能消减受水位差引起的渗流压力和外侧波浪作用产生的动水压力；本实用新型提供的稳定性强防刺漏型复合土工倒滤垫不受海水侵蚀，能吸收一定的波浪冲击能量，有效提高抗冲刷能力，延长工程使用寿命；可提高基内填料与相邻土之间的咬合力及附着力，可解决因土工倒滤垫层抗拉强度不足而引起的各种工程问题；可解决因宽幅不足海上拼接难施工难的问题。可以有效降低在港口海岸地带修筑堤坝、围堰或填海造地工程因基内填料抗拉强度不足、反滤性能差、抗冲刷效果不好，产品结构不稳定、综合性能不高而引发的相关各种工程问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种防刺漏型复合土工倒滤垫的结构示意图。

图2为图1中的一种防刺漏型复合土工倒滤垫缓冲材料的结构示意图。

图3为实施例2的结构示意图。

图4为实施例3的结构示意图。

其中，1.高强加筋承载层、2. 防刺漏缓冲层、21.肋条、22.主节点、23.次节点、3.透水性好耐侵蚀反滤层、4.包边、51.连接眼、52.连接扣。

具体实施方式

下面结合附图1-2对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

一种防刺漏型复合土工倒滤垫其特征1、主要在于缓冲材料和反滤材料的产品构造和传统材料有很大区别，其缓冲材料优先多向受力型格栅，构造稳定、拉伸模量高、强度高、产品构造与石体锁控能力强，延伸率大，受到冲击时不会断裂，能快速分散外力，有效控制块石菱角刺破反滤层的土工布；2、透水性好耐侵蚀反滤层采用聚丙烯无纺土工布，透水性好、延伸率大、强度高、反滤性优越，其耐碱性能尤为突出，根据实际测试结果，聚丙烯针刺土工布在60℃氢氧化钙溶液中侵泡三天几乎可以保持100%的强度，长期与碱性海水接触的土工布必须采用聚丙烯土工布，用于抛石体和土层界之间复合垫层所用土工布一定选用聚丙烯长丝土工布（若选用机织土工布因其工艺是采用定向机织，其密度稀疏，稍有外力冲击，经纬纱线来回会滑动，出现空洞，下层土壤容易受水流冲击后反向流出，大量下层土壤流失易形成空洞，破坏基层的稳定。若选用短纤土工布反滤性较差和抗拉强度较低）；3、高强加筋承载层在港工海岸工程采用纵横向抗拉强度200~1000KN/m（涂覆耐侵蚀层）高强聚酯土工格栅、地基处工程采用60~150KNKN/m（涂覆耐侵蚀层）高强聚酯土工格栅与块石接触具体很好的咬合力和抗滑移能力，能有效提高基底承载力。

如图1、2所示，一种防刺漏型复合土工倒滤垫，包括高强加筋承载层1、防刺漏缓冲层2和透水性好耐侵蚀反滤层3三种材料相结合，或高强加筋承载层1与透水性好耐侵蚀反滤层3相结合，或防刺漏缓冲层2与透水性好耐侵蚀反滤层3相结合，材料之间采用缝制或热熔工艺层叠复合而成，一种防刺漏型复合土工倒滤垫其四边可根据不同的工程需求选择设置或不设置连接眼或连接扣，也可以根据不同的工程需求选择包边或不包边，若根据工程需求选择包边的则必须设置连接眼或连接扣，包边为四周边缘用反滤层土工布作包边4，连接眼51或连接扣52离边缘的距离为5cm至100cm。

所述缓冲层2为多向受力型格栅或多边形网格或发泡缓冲材料，多向受力型格栅其抗拉强度不少于三个方向，多边形网格为四个边以上的多边形组成的网格，发泡缓冲材料是指产品的生产工艺采用发泡工艺制造出的缓冲材料。

所述缓冲层2为菱形土工格栅，包括肋条21、主节点22、次节点23，每个主节点22在同一平面上有六个方向延伸的肋条，由主节点22延伸出的肋条相交形成次节点23，每根肋条21长度相同，相邻肋条21的夹角为60°。

所述的透水性好耐侵蚀反滤层3为聚丙烯长丝针刺土工布，其纵横向抗拉强度不小于13KN，断裂伸长率不小于70%，等效孔径不小于0.12mm。

所述的一种防刺漏型复合土工倒滤垫平面呈矩形或多边形。

所述的一种防刺漏型复合土工倒滤垫，每幅成品宽幅不小于5米。

实施例1

一种防刺漏型复合土工倒滤垫，包括：高强加筋承载层1、防刺漏缓冲层2和透水性好耐侵蚀反滤层3三种材料层叠相结合，或高强加筋承载层1和防刺漏缓冲层2其中的一种材料与透水性好耐侵蚀反滤层3层叠相结合，材料之间采用缝制或热熔工艺层叠复合而成整体；一种防刺漏型复合土工倒滤垫四边采用反滤层土工布作包边处理，包边宽度4cm（实际应用中也可根据施工要求特定包边宽度），并设有用于幅与幅之间连接用的连接眼或连接扣，连接眼与连接眼、连接扣与连接扣之间的间距为50cm（实际应用中也可根据施工需求设置双排连接眼或双排连接扣，双排连接眼或双排连接扣，一排与另一排的间距可根据施工要求而定），连接眼或连接扣离边缘的距离为4cm~100cm（实际应用中也可根据施工要求特定相隔间距）。

其高强加筋承载层1用的是双向聚酯经编土工格栅，其纵横向抗拉强度均为300KN/m（具体还可以根据工程实际需求用更高强度格栅，最大抗拉强度纵横向均能达到1000KN/m），其抗拉强度远远超过双向塑料土工格栅，能有效解决因土工格栅抗拉强度不足引起的承载问题，网孔尺寸稳定性好（常规网孔尺寸范围在22-50mm之间，也根据实际工程需求可定制最合宜的网孔尺寸），与覆盖层或块层或粗粒土层有很好的嵌锁咬合功能，纤维坚固不易折断，双向聚酯经编土工格栅材质密度为1.38，密度大于水的密度，在海上施工不会漂浮，易施工，宽幅大于等于5米，整体性好。

其缓冲层2采用多向受力型格栅或多边形网格或发泡缓冲材料，多向受力型格栅其抗拉强度不少于三个方向，多边形网格为四个边以上的多边形组成的网格，发泡缓冲材料是指产品的生产工艺采用发泡工艺制造出的缓冲材料，本实施例1选用的是多向受力型格栅，其0°方向的抗拉强度不小于20KN、正45°方向的抗拉强度不小于30KN、负45°方向的抗拉强度不小于30KN，网孔尺寸范围2mm-8mm，吸能性强，能有效分散外界冲击力，提高垫层的抗冲刷能力，有效阻止抛填层或覆盖层或块石棱角对其下层反滤层的伤害，可以很好的避免反滤层刺漏的情况。

其透水性好耐侵蚀反滤层，采用聚丙烯长丝针刺土工布，聚丙烯长丝针刺土工布的生产工艺及设备与其它无纺土工布不同，其生产线纺丝箱体与摆丝机构都是双排列方式，两排摆丝机构摆下来的丝条粗细不同，形成两层不同细度的纤维网、具有两级反滤作用，其等效孔径大，不易淤堵，反滤性能特别好，真正的一布两级过滤结构，能够有效提高透水性好性能。PH值2~13的条件下其力学性能及各项指标都不受影响，特别适应港口海岸项目。其纵横向抗拉强度不小于13KN/m，断裂伸长率不小于70%，等效孔径不小于0.12mm。

实施例2

与实施例1不同之处在于，或高强加筋承载层1和透水性好耐侵蚀反滤层3，层叠相结合采用缝制或热熔工艺层叠复合而成整体。

实施例3

与实施例1不同之处在于，防刺漏缓冲层2和透水性好耐侵蚀反滤层3，层叠相结合采用缝制或热熔工艺层叠复合而成整体。

在使用过程中，在抛石防波堤防波堤工程中，将本发明的倒滤垫层铺于泥面上，铺设时，将倒滤垫层的反滤层面向下，短边沿防波堤轴线方向，长边沿防波堤横断面方向摆放，并在水面上将多块倒滤垫层连接成所需要的尺度，然后放置于海底泥面，并在其上侧面铺设30cm厚的二片石（小块石）。当沿防波堤轴线方向铺设的倒滤垫层达到一定长度后，即可在倒滤垫层上抛填块石，形成防波堤断面，依序流水作业，可完成防波堤施工。

利用本发明的防刺漏型复合土工倒滤垫层作为抛石防波堤的堤心石与地基土之间的倒滤层材料，可取消传统的砂垫层，并可减少二片石垫层的厚度，还可使防波堤断面中的沉降变形比较均匀和缓，最大的总沉降量降低。

在重力式码头工程中，将本发明的倒滤垫层铺于沉箱后的抛石棱体上。铺设时，先用二片石将抛石棱体的斜坡面找平，再将本发明的倒滤垫层的高强加筋锁嵌层面向下，短边沿码头轴线方向，长边沿码头横断面方向摆放，并在水面上将多块倒滤垫层缝合连接成所需要的尺度，然后放置于抛石棱体上，并在其上侧面铺设压载体。当沿码头轴线方向铺设的倒滤垫层达到一定长度后，即可在倒滤垫层上抛填回填土，形成码头后方陆域。依序流水作业，可完成重力式码头后方陆域回填施工。

利用本发明的防刺漏型复合土工倒滤垫层作为重力式码头沉箱后的抛石棱体与后方回填土之间的倒滤层材料，可取消传统的级配碎石倒滤层材料，只需在抛石棱体上利用二片石将抛石棱体的斜坡面找平即可。这可简化施工工序，减少倒滤层材料用量。

本发明的防刺漏型复合土工倒滤垫层材料具有高抗拉强度和防刺漏特性，可防止施工期和使用期倒滤垫层破裂；相邻倒滤垫层单元体之间便于缝合连接成无缝的整体，防渗漏效果好；倒滤垫层与块石体之间的咬合性能好，抗相对滑移性能强，施工期的稳定性好；铺设施工简便，综合工程费用较低。

不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种防刺漏型复合土工倒滤垫，其特征在于，包括高强加筋承载层（1）、防刺漏缓冲层（2）和透水性好耐侵蚀反滤层（3）三种材料相结合，或高强加筋承载层（1）与透水性好耐侵蚀反滤层（3）相结合，或防刺漏缓冲层（2）与透水性好耐侵蚀反滤层（3）相结合，材料之间采用缝制或热熔工艺层叠复合而成，一种防刺漏型复合土工倒滤垫四边设置连接眼和连接扣，边缘四周用反滤层土工布作包边（4）处理，连接眼（51）或连接扣（52）离边缘的距离为5cm至100cm。

2.根据权利要求1所述的一种防刺漏型复合土工倒滤垫，其特征在于，所述防刺漏缓冲层（2）为多向受力型格栅或多边形网格或发泡缓冲材料，多向受力型格栅其抗拉强度不少于三个方向，多边形网格为四个边以上的多边形组成的网格，发泡缓冲材料是指产品的生产工艺采用发泡工艺制造出的缓冲材料。

3.根据权利要求2所述的一种防刺漏型复合土工倒滤垫，其特征在于，所述防刺漏缓冲层（2）为菱形土工格栅，包括肋条（21）、主节点（22）、次节点（23），每个主节点（22）在同一平面上有六个方向延伸的肋条，由主节点（22）延伸出的肋条相交形成次节点（23），每根肋条（21）长度相同，相邻肋条（21）的夹角为60°。

4.根据权利要求1所述的一种防刺漏型复合土工倒滤垫，其特征在于，所述的透水性好耐侵蚀反滤层（3）为聚丙烯长丝针刺土工布。

5.根据权利要求1所述的一种防刺漏型复合土工倒滤垫，其特征在于，所述的高强加筋承载层（1）为具有强度由纵肋及横肋相交形成的网格，所述的网格是塑料网格、经编网格、不锈网格。

6.根据权利要求1所述的一种防刺漏型复合土工倒滤垫，其特征在于，所述的一种防刺漏型复合土工倒滤垫平面呈矩形。

7.根据权利要求1所述的一种防刺漏型复合土工倒滤垫，其特征在于，所述的一种防刺漏型复合土工倒滤垫，每幅成品宽幅不小于5米。