CN214573848U - 一种高强度土工格室及其制造设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高强度土工格室及其制造设备，其中高强度土工格室包括若干格室片，相邻格室片的连接方式为熔接，先将制备格室片的片材熔化，再将熔化的部分通过挤压相互融合，冷却后形成一体。制板时原料在挤出机中经过加热、加压、混炼、压缩后形成均匀的熔融体，然后通过板材模具挤出形成基材，基材通过压光辊压延成片材，片材经过拉伸烘箱进行分段加热，拉伸定型；熔接时按照格室间距要求将片材依次插入熔接设备中，熔接设备按照PLC程序自动完成熔接过程。本实用新型的格室片通过熔接方式固接成一个整体，避免了连接处断裂，提高了剥离强度和抗拉强度，并且方便采用流水化作业进行生产，大幅提高了生产效率，适合大规模推广应用。

Description

一种高强度土工格室及其制造设备

技术领域

本实用新型涉及土工材料技术领域，尤其涉及到用于基础设施建设的土工合成材料领域，具体是指一种高强度土工格室及其制造设备。

背景技术

土工格室是一种三维网状格室结构土工格室，具有伸缩自如，运输可缩叠的特点，施工时可张拉成网状，填入泥土、碎石、混凝土等松散物料，构成具有强大侧向限制和大刚度的结构体，能有效地侧向限制和防滑、防变形，有效的增强路基的承载能力和分散荷载。

土工格室具有材质轻、耐磨损，化学性能稳定、耐光氧老化、耐酸碱等特性，能用于不同土壤与沙漠等土质条件，适合处理半填半路基、风沙地区路基、台背路基填土加筋 、多年冻土地区路基、黄土湿陷路基处理、 盐渍土、膨胀土。同时土工格室几何尺寸、焊距、高宽比等参数可选性大，在用于挡土墙和坡面防护工程时，有多种颜色备选，可满足实用和环境美观的要求。因此土工格室已经在国内外广泛应用于软基处理、边坡防护、挡土墙的修建、桥头跳车的处理、沙漠路基处理、滩涂处理和机场建设等。

但是目前的土工格室都是等厚片材，由于片材厚度相同，片材间通过焊接或铆接时会导致剥离强度、抗拉强度降低，因此整体强度不高，这影响施工后土体的稳固型，限制了其对路基增强的能力。

中国专利公开号CN 204940241 U于2016年1月6日公开了一种“柱式纳米合金高强格室”，其技术特征在于：提供一种柱式纳米合金高强格室，该格室由若干纳米合金加强棱柱组成，纳米合金加强棱柱向两端牵引出半弧形的拉伸格室片，纳米合金加强棱柱的未经过牵引部分通过焊缝焊接在一起。能有效地提高了格室立式支撑强度及焊接处的抗拉强度。

中国专利公开号CN 206887926 U于2018年1月16日公开了一种“一种新型高强度土工格室”，其技术特征在于：此种土工格室为三维六边形网格型。包括三维六边格室和由所述格室互相连接而成的蜂巢型网格，格室片为宽缝焊接，宽缝焊接格室片展开连接为六边形蜂巢型，格室片上还设置有透水装置和防滑纹路，蜂巢型格室在护坡工程实施后有效稳固土体，宽缝焊接格室的抗拉能力显著提高。

上述专利产品通过不同的方式，都在一定程度上提高了土工格室的支撑强度和抗拉强度，但也存在单位面积克重高，生产效率低、制造成本高，制造工艺复杂的问题。众所周知土工格室相较于其他土工合成材料单位面积价格要高，这在很大程度上限制了土工格室的使用量，因此急需一种高效、低成本的方式生产出剥离强度、抗拉强度更高的土工格室。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种高强度土工格室及其制造设备，大幅提高了土工格室的剥离强度和抗拉强度。

本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种高强度土工格室，包括若干格室片，相邻格室片的连接方式为熔接。

本方案土工格室的格室片通过熔接相互固接为一体，先将制备格室片的片材熔化，再将熔化的部分通过挤压相互融合，冷却后形成一体，大幅提高了剥离强度和抗拉强度，避免了连接处断裂。

作为优化，格室片包括拉伸片材，以及与拉伸片材为一体的若干加厚棱，所述加厚棱的厚度大于拉伸片材的厚度，加厚棱的长度与拉伸片材的高度一致，两格室片的熔接点位于加厚棱处。本优化方案通过设置厚度大于拉伸片材的加厚棱，并且在加厚棱处进行熔接，进一步提高了格室整体抗拉强度。

作为优化，格室片的材质为PP或HDPE共聚料，单位面积克重，韧性大，便于熔接操作。

本方案还提供一种上述高强度土工格室的制造设备，包括依次设置的上料机、挤出机、板材模具、压光辊、牵引机、拉伸烘箱、收卷机、放卷架和熔接设备，所述熔接设备包括工作台、固设在所述工作台上表面的定位台，以及分别位于定位台左、右两侧且朝向定位台伸出的两定位气缸，定位气缸朝向定位台的一端安装有定位夹板，定位台左、右侧面为定位面，定位夹板与定位台的定位面之间形成片材定位槽； 所述熔接设备还包括熔接时分别位于两片材两侧的两熔接夹板，以及分别推动两熔接夹板朝向片材移动的两熔接气缸，两熔接夹板之间形成的熔接腔外设有加热板，加热板连接驱动其移动至熔接腔内的加热板气缸。本优化方案通过设置的定位气缸对片材进行定位，通过加热板气缸带动加热板进入或离开两片材之间，通过熔接气缸将片材加紧在加热板两侧，提高加热效率，加热板离开两片材之间后，熔接气缸将两片材夹紧在一起，实现熔接。

作为优化，所述压光辊的外表面设有沿周向间隔分布的凹槽，所述凹槽沿压光辊的长度方向贯通。本优化方案通过在压光辊上设置凹槽，使得加厚棱在片材被压制成型的过程中被加工，简化了工艺步骤，提高了制作效率，而且加厚棱与片材是一体式结构，避免加厚棱与片材之间出现剥离。

使用本熔接设备进行的熔接过程为，将两片材插入两熔接夹板之间，并使两片材分别位于定位台的两侧，定位气缸伸出，将两片材固定在定位台两侧，并且通过设置定位台，使两片材之间形成加热板通道；然后通过加热板气缸将加热板推至加热板通道，熔接气缸伸出，将两片材加紧在加热板两侧，利用加热板对两片材同时接触加热，加热5~6秒，使片材表面出现熔融状态，两熔接气缸缩回，加热板气缸带动加热板退出加热板通道，两熔接气缸再次伸出，将两片材加紧，使两片材的熔融面贴合，3~5秒后，熔接气缸和定位气缸缩回，完成一处熔接，然后进行下一片材的熔接。

作为优化，加热时，加热板位于两片材的加厚棱之间。本优化方案通过加热板对加厚棱处进行加热，有利于增大熔融的厚度，进一步提高熔接处的连接强度。

本实用新型的有益效果为：格室片通过熔接方式固接成一个整体，提高了剥离强度和抗拉强度，并且方便采用流水化作业进行生产，大幅提高了生产效率，适合大规模推广应用。

附图说明

图1为本实用新型高强度土工格室结构示意图；

图2为本实用新型格室片结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为本实用新型高强度土工格室的生产工艺流程图；

图5为本实用新型高强度土工格室的生产设备流程图；

图6为压光辊结构示意图；

图7为图5的侧视图；

图8为本实用新型熔接设备结构示意图；

图中所示：

1、加厚棱，2、拉伸片材，3、上料机，4、挤出机，5、板材模具，6、压光辊，7、牵引机，8、拉伸烘箱， 9、收卷机，10、放卷架，11、熔接设备，12、熔接气缸，13、熔接夹板，14、定位夹板，15、定位气缸，16、加热板，17、加热板气缸。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1所示一种高强度土工格室，包括若干格室片，格室片的材质为PP或HDPE共聚料，相邻格室片的连接方式为熔接，即先将制备格室片的片材熔化，再将熔化的部分通过挤压相互融合，冷却后形成一体。

作为优化方案，本实施例的格室片包括拉伸片材2，以及与拉伸片材为一体的若干加厚棱1，所述加厚棱1的厚度大于拉伸片材的厚度，加厚棱的长度与拉伸片材的高度一致，两格室片的熔接点位于加厚棱处。拉伸片材中间位置的高度小于两端高度，更有利于格室排水。

本实施例高强度土工格室的制造方法，包括制板工序和熔接工序。

制板工序为，通过上料机3将原料按照设定比例均匀搅拌后送入挤出机4，原料在挤出机中经过加热、加压、混炼、压缩后形成均匀的熔融体，然后通过板材模具5挤出形成基材，基材在牵引机7的牵引作用下，通过压光辊6压延成片材，压延成型的片材经过拉伸烘箱8进行分段加热，按照工艺要求拉伸定型，最后通过收卷机9将成型好的片材收卷。片材在工艺设定温度下拉伸数倍，由于线性高分子结构的定向增强作用，抗拉强度大幅增加，整体单位面积克重更低，同时拉伸后片材中间高度下降，利于格室排水。

压光辊的外表面设有沿周向间隔分布的凹槽，所述凹槽沿压光辊的长度方向贯通。在对基材进行压延的同时，在凹槽处形成加厚棱，使制作工艺大幅简化。加厚棱通过成型压光辊压延制成，由于厚度较大，在后续拉伸工序不会被拉伸，因此外形稳定。更大的厚度，更稳定的外形，提高了片材间的熔接强度，从而提高了剥离强度。

熔接工序为，将收卷整齐的片材转移至放卷架10，工人按照格室间距要求将片材依次插入熔接设备11中，熔接设备按照PLC程序自动完成熔接过程，工人取下熔接好的格室，继续往熔接设备中放入下一片格室片材，全部熔接完成后打包捆扎。

制造本实用新型高强度土工格室的制造设备，包括依次设置的上料机3、挤出机4、板材模具5、压光辊6、牵引机7、拉伸烘箱8、收卷机9、放卷架10和熔接设备11，熔接设备包括工作台、固设在所述工作台上表面的定位台，以及分别位于定位台左、右两侧且朝向定位台伸出的两定位气缸15，定位气缸朝向定位台的一端安装有定位夹板14，定位台左、右侧面为定位面，定位夹板与定位台的定位面之间形成片材定位槽。

熔接设备还包括熔接时分别位于两片材两侧的两熔接夹板13，以及分别推动两熔接夹板朝向片材移动的两熔接气缸12，两熔接夹板之间形成的熔接腔外设有加热板16，加热板连接驱动其移动至熔接腔内的加热板气缸17。加热板位于熔接腔的正下方，加热板气缸竖直设置，缸体固定在工作台上，加热板气缸驱动加热板上、下移动，加热板与定位台在前后方向上错开，避免定位台与加热板干涉。

使用本实用新型熔接设备进行的熔接过程为，将两厚度不同的片材插入两熔接夹板之间，并使两片材分别位于定位台的两侧，片材到位后踩脚踏开关，设备自动完成下述动作：定位气缸伸出，将两片材固定在定位台两侧，并且通过设置定位台，使两片材之间形成加热板通道；然后通过加热板气缸将加热板推至加热板通道，熔接气缸伸出，将两片材加紧在加热板两侧，利用加热板对两片材同时接触加热，加热时，加热板位于两片材的加厚棱之间，通过加热板对加厚棱处进行加热，加热温度为150℃~180℃，加热5~6秒，使片材表面出现熔融状态，两熔接气缸缩回，加热板气缸带动加热板退出加热板通道，两熔接气缸再次伸出，将两片材加紧，使两片材的熔融面贴合，3~5秒后，熔接气缸和定位气缸缩回，完成一处熔接，然后进行下一片材的熔接。

本制造方法生产出的高强土工格室成本更低、单位面积重量更轻，剥离强度、抗拉强度数倍于传统土工格室、支撑效果更好。能有效的降低土工格室单位面积价格，利于该类产品的应用及推广。同时该生产方法具有流程短，能流水化作业，生产效率高，产品一致性好的特点，如果大规模推广，能有效的节约社会资源，保证工程建设的质量。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

Claims (5)

1.一种高强度土工格室，包括若干格室片，其特征在于：相邻格室片的连接方式为熔接；

格室片包括拉伸片材（2），以及与拉伸片材为一体的若干加厚棱（1），所述加厚棱（1）的厚度大于拉伸片材的厚度，加厚棱的长度与拉伸片材的高度一致，两格室片的熔接点位于加厚棱处。

2.根据权利要求1所述的一种高强度土工格室，其特征在于：拉伸片材中间位置的高度小于两端高度。

3.根据权利要求1所述的一种高强度土工格室，其特征在于：格室片的材质为PP或HDPE共聚料。

4.一种权利要求1~3任一项所述高强度土工格室的制造设备，其特征在于：包括依次设置的上料机（3）、挤出机（4）、板材模具（5）、压光辊（6）、牵引机（7）、拉伸烘箱（8）、收卷机（9）、放卷架（10）和熔接设备（11），所述熔接设备包括工作台、固设在所述工作台上表面的定位台，以及分别位于定位台左、右两侧且朝向定位台伸出的两定位气缸（15），定位气缸朝向定位台的一端安装有定位夹板（14）；

所述熔接设备还包括分别位于两片材两侧的两熔接夹板（13），以及分别推动两熔接夹板朝向片材移动的两熔接气缸（12），两熔接夹板之间形成的熔接腔外设有加热板（16），加热板连接驱动其移动至熔接腔内的加热板气缸（17）。

5.根据权利要求4所述的高强度土工格室的制造设备，其特征在于：所述压光辊的外表面设有沿周向间隔分布的凹槽，所述凹槽沿压光辊的长度方向贯通。

Images