WO2013044593A1 - 钻石型多轴向塑料拉伸土工格栅及其制造方法 - Google Patents

钻石型多轴向塑料拉伸土工格栅及其制造方法 Download PDF

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trapezoids
geogrid
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longitudinal
rectangular unit
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陆诗德
梁训美
王继法
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泰安路德工程材料有限公司
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D28/00—Producing nets or the like, e.g. meshes, lattices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/20—Securing of slopes or inclines

Definitions

  • the present invention relates to a geogrid and a method of manufacturing the same, and more particularly to a diamond type multiaxial plastic tensile geogrid and a method of manufacturing the same.
  • Warp-knitted materials For example, polyester fiber or glass fiber is woven into a rectangular grid structure, and then coated and dried on the surface with an organic protective coating. Although the tensile strength of this product is relatively high, the strength of the joint is low, and it is easy to slip, resulting in deformation of the rectangular grid structure and poor stability.
  • the welding such as: steel-plastic composite grid, polypropylene stretch with a welding grid, etc.
  • such products are first made of composite material after the strip, and then longitudinally and horizontally joined into a rectangular grid Structure, joint welding (welding). After soldering, this product is likely to damage the original tensile strength of the strip, resulting in a decrease in overall structural strength.
  • plastic stretching such as: uniaxially stretched plastic geogrid, biaxially stretched plastic geogrid, three-way stretch plastic geogrid and so on.
  • the above products are made of plastic sheets which are punched out into single or multiple rows of holes.
  • the shapes of the holes are circular, rectangular, elliptical, etc., and are longitudinally or horizontally stretched or simultaneously stretched to obtain a rectangular, square, and triangular arrangement.
  • the mesh structure material which has better overall bearing capacity and higher joint strength than the above-mentioned braided and welded grid, fully satisfies the requirements of the overall strength of the project.
  • the above-mentioned plastic stretch-type grid has a simple structure: the direction of the force is small, the longitudinal strength of the uniaxially stretched plastic geogrid is large, and the transverse strength is small, and the biaxially stretched plastic geogrid improves the lateral strength, but The strength in the diagonal direction is still weak; the three-way stretched plastic geogrid has reasonable rationality in improving the diverging pressure in the load zone. Although it is a triangular structure, it has the highest strength when it forms 60° in the lateral direction and the transverse direction. Causes the product to weaken in the longitudinal direction. Confirmation Description
  • the present invention provides a diamond type multi-axial plastic tensile geogrid and a manufacturing method thereof, and the force state of the product is more reasonable, which can ensure the stability of the foundation and have sufficient tensile strength. It has shear strength and can prevent problems such as soil loss and roadbed settlement.
  • a diamond type multiaxial plastic tensile geogrid comprising a horizontal bar and a longitudinal bar, the longitudinal bar and the horizontal bar node are connected to form a rectangular unit which is repeated in the horizontal and vertical arrays, wherein the rectangular unit is provided There is a short bar, and the short bar divides the rectangular unit into the following shapes: includes two trapezoids, the upper sides of the two trapezoids coincide, and the lower bottom respectively overlaps the two pairs of sides of the rectangular unit, and the trapezoidal lower The bottom vertex coincides with the vertex of the rectangular unit, and the other two pairs of sides of the rectangular unit form a triangle with the waist of the two trapezoids.
  • the trapezoid is an isosceles trapezoid; further, the two trapezoids are all equal waist trapezoids.
  • a diamond-type multi-axial plastic tensile geogrid production method comprising the steps of: a. punching an array on a plastic plate, wherein the array of holes comprises a hole unit repeatedly extending in a lateral direction and a longitudinal direction of the plastic plate, The pore unit comprises four well-spaced annular arrays in a circumferential annular array;
  • step b Stretch the punched plastic plate in step a to obtain the finished product.
  • the hole is at least one of a triangle, a circle, an ellipse, a rectangle, a trapezoid, and a diamond; further, the hole is an isosceles triangle hole, and the apex angle of the triangle hole faces the center of the array .
  • the four holes are evenly distributed in the four directions of up, down, left, and right in the lateral direction and the longitudinal direction.
  • the stretching ratio is 2. 5-5 times.
  • the distance between the adjacent hole units in the lateral and longitudinal directions of the plastic sheet is the same.
  • the lateral distance between the adjacent hole units along the plastic plate is A and Description
  • Diamond type multi-axial plastic tensile geogrid has a special complex mesh structure, which fully realizes that the surface area of the grid is increased and the contact affinity with the soil is enhanced.
  • the mechanical properties of the product in the 360° direction are stable.
  • the joints of the grid and the rib belt provide a series of bearing points and anchor points for the transfer of the load. Therefore, when the grid is subjected to the force of the medium, the grid can obtain sufficient stress by a slight displacement depending on the friction between the surface of the grid and the medium, and also through the interlocking action between the grid and the medium. Big stress. This constitutes a highly efficient stress transfer and reaction mechanism, thereby maximizing the reinforcement effect of the diamond-type multiaxial plastic tensile geogrid and minimizing the anchoring length.
  • FIG. 1 Schematic diagram of the structure of the present invention
  • a diamond type multi-axial plastic tensile geogrid includes a horizontal bar and a longitudinal bar, and the longitudinal bar and the horizontal bar node are connected to form a rectangular unit which is repeated in the horizontal and vertical arrays.
  • the rectangular unit is provided with a short bar, and the short bar divides the rectangular unit into the following shapes: including two full waist trapezoids, the upper sides of the two trapezoids coincide, and the lower bottom is respectively combined with the rectangular unit
  • the two pairs of sides overlap, and the lower bottom end of the rectangle coincides with the vertices of the rectangular unit, and the other two pairs of sides of the rectangular unit form a triangle with the waist of the two trapezoids.
  • the above rectangle may be a rectangle or a square.
  • a diamond-type multi-axial plastic tensile geogrid production method comprising the steps of: c. punching an array on a plastic plate with a punching device, the array of holes comprising a plastic plate Description
  • the horizontally and longitudinally extending aperture units are each equidistantly extended, the aperture unit comprising four apertures in a circumferential annular array spaced apart;
  • step d Stretch the punched plastic plate in step a, and stretch it in the horizontal and vertical directions by 2. 5-5 times to obtain the finished product.
  • the above holes may be triangular, circular, elliptical, rectangular, trapezoidal, rhombic, and any other cross-section to satisfy the production needs.
  • an isosceles triangular hole is used, and the apex angle of the triangular hole faces the center dot of the annular array, and the four holes are evenly distributed in the four directions of up, down, left, and right in the lateral direction and the longitudinal direction.
  • the lateral distance between the adjacent hole units along the plastic plate is A and the longitudinal distance is D, and A and D have three relationships:

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Abstract

一种钻石型多轴向塑料拉伸土工格栅，包括横向条棒和纵向条棒，纵向条棒和横向条棒节点交接形成矩形单元，矩形单元内设有短条棒，短条棒将矩形单元分隔为以下形状：包括两个梯形，两梯形的上底重合，下底分别与矩形单元的两对侧边重合，且矩形的下底顶端与矩形单元顶点重合，矩形单元的另两对侧边与两梯形的腰形成三角形。还提供了该钻石型多轴向塑料拉伸土工格栅的生产方法。

Description

钻石型多轴向塑料拉伸土工格栅及其制造方法 技术领域
本发明涉及一种土工格栅及其制造方法，具体地说是一种钻石型多 轴向塑料拉伸土工格栅及其制造方法。
背景技术
目前国内用于土木工程中的土壤加筋或加固材料品种繁多， 其使用 性能特点， 适应环境各有差异。
常规材料可分为三大类：
一、 经编织物类：如：聚酯纤维或者玻璃纤维经过编织成矩形网格结构， 再用有机防护涂料在其表面涂覆烘干定型。此产品虽然抗拉强度较 高， 但是节点强度较低， 容易滑移， 造成矩形网格结构变形， 稳定 性差。
二、 粘焊类： 如： 钢塑复合材料格栅、 聚丙烯拉伸带粘焊格栅等， 此类 产品是先用复合材料制成条带后， 再纵向、横向搭结成矩形网格结 构， 节点处进行粘焊（焊接）而成。 此产品经焊接后， 容易损伤条 带的原有抗拉强度， 致使整体结构强度降低。
三、 塑料拉伸类：如：单向拉伸塑料土工格栅、双向拉伸塑料土工格栅、 三向拉伸塑料土工格栅等。
以上产品采用塑料板材经过冲出单排或多排的孔，其孔的形状为圆 形、 矩形、 椭圆形等， 经过纵向、 横向逐步拉伸或者同步拉伸， 从而得 到长方形、 正方形、 三角形排列的网状结构材料， 这种结构材料在承载 能力方面比起上述编织、 焊接形成的格栅具有整体性好、 节点强度高的 效果， 充分满足了工程对整体强度的要求。
但是上述塑料拉伸类格栅网形结构简单： 受力方向较少， 单向拉伸 塑料土工格栅纵向强度大、 横向强度较小， 双向拉伸塑料土工格栅改善 了横向强度， 但在对角线方向强度仍然较弱； 三向拉伸塑料土工格栅在 改善负荷区各向发散压力上具有合理性， 虽然是三角形结构， 但在横向 方向及与横向方向形成 60° 时强度最大,造成产品在纵向方向强度减弱。 确认本 说 明 书
因此上述产品在公路、 铁路、 水利设施等领域中的应用， 还存在着不稳 定的因素， 容易引发质量事故。
发明内容
为了克服以上问题， 本发明提供一种钻石型多轴向塑料拉伸土工格 栅及其制造方法， 本产品受力状态更为合理， 既能确保地基的稳定性， 又具有足够的抗拉、抗剪切强度， 且能防止土壤流失， 路基沉降等问题。
本发明解决其技术问题釆用的方案是：
一种钻石型多轴向塑料拉伸土工格栅， 包括横向条棒和纵向条棒， 纵向条棒和横向条棒节点交接形成沿横向和纵向阵列重复的矩形单元， 所述的矩形单元内设有短条棒， 所述的短条棒将矩形单元分隔为以下形 状： 包括两个梯形， 所述两梯形的上底重合， 下底分别与矩形单元的两 对侧边重合， 且梯形的下底顶点与矩形单元顶点重合， 所述矩形单元的 另两对侧边与两梯形的腰形成三角形。
上述的土工格栅， 所述的梯形为等腰梯形； 进一步的， 两梯形为全 等等腰梯形。
一种上述钻石型多轴向塑料拉伸土工格栅生产方法，包括以下步骤： a、 在塑料板上冲孔阵列， 所述的孔阵列包括沿塑料板横向和纵向 方向重复延伸的孔单元， 所述的孔单元包括间隔均匀的呈周向 环形阵列的四个孔；
b、 将 a步骤的冲孔后的塑料板进行拉伸， 制得成品。
上述的生产方法， 所述的孔为三角形、 圆形、 椭圆形、 矩形、 梯形、 菱形中的至少一种； 进一步的， 所述的孔为等腰三角形孔， 三角形孔的 顶角朝向阵列中心。
上述的生产方法， 所述的四个孔沿横向和纵向均匀分布于上下左右 四个方向。
上述的生产方法， 所述的拉伸倍数为 2. 5-5倍。
上述的生产方法， 沿塑料板横向和纵向方向相邻孔单元距离相同。 上述的生产方法， 所述相邻孔单元之间沿塑料板横向距离为 A和纵 说 明 书
向距离为 D, 两者的大小为 D=A±n, 其中 n=0. 1腿-10腿。
本发明的有益效果表现在：
1、钻石型多轴向塑料拉伸土工格栅， 具有特殊复杂的网形结构， 充分体 现了网格的表面积增大， 与土壤的接触亲和力增强。 产品在 360° 方向 的力学性能稳定。
2、钻石型多轴向塑料拉伸土工格栅埋设在土壤、泥沙等介质时， 格栅各 节点及肋条带为载荷的传递提供了一系列的承载点和锚固点。 因此当格 栅受到介质的作用力时， 格栅通过微小位移即可获得足够大的应力是依 靠格栅表面与介质间的摩擦作用， 还通过网格与介质之间的互锁作用来 获得更大的应力。 由此构成高效应力传递与反应机制， 从而发挥了钻石 型多轴向塑料拉伸土工格栅最大的加筋效果， 同时也将锚定长度减至最 小。
附图说明
图 1.本发明的结构示意图；
图 2.塑料板材经冲模纵向阵列六次时的效果图， 且阵列步距 = 示意图； 图 3.塑料板材经冲模纵向阵列六次时的效果图， 且阵列步距 =A-n;
图 4.塑料板材经冲模纵向阵列六次时的效果图， 且阵列步距 =A+n。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图 1所示， 一种钻石型多轴向塑料拉伸土工格栅， 包括横向条棒 和纵向条棒， 纵向条棒和横向条棒节点交接形成沿横向和纵向阵列重复 的矩形单元， 所述的矩形单元内设有短条棒， 所述的短条棒将矩形单元 分隔为以下形状： 包括两个全等等腰梯形， 所述两梯形的上底重合， 下 底分别与矩形单元的两对侧边重合， 且矩形的下底顶端与矩形单元顶点 重合， 所述矩形单元的另两对侧边与两梯形的腰形成三角形。
上述的矩形可以为长方形也可以为正方形。
一种上述钻石型多轴向塑料拉伸土工格栅生产方法，包括以下步骤： c、 在塑料板上用冲针装置冲孔阵列， 所述的孔阵列包括沿塑料板 说 明 书
横向和纵向方向各自等距离重复延伸的孔单元， 所述的孔单元 包括间隔均勾的呈周向环形阵列的四个孔；
d、 将 a步骤的冲孔后的塑料板进行拉伸，横向和纵向各拉伸 2. 5-5 倍， 制得成品。
上述的孔可以为三角形、 圆形、 椭圆形、 矩形、 梯形、 菱形及其他 任意截面能满足生产需要形状。
本实施方式釆用等腰三角形孔， 三角形孔的顶角朝向环形阵列中心 圆点， 且四个孔沿横向和纵向均匀分布于上下左右四个方向。
所述相邻孔单元之间沿塑料板横向距离为 A和纵向距离为 D， A与 D 有三种关系： 第一种 A=D 如图 2 所示， 以及剩余两种 D=A±n, 其中 n=0. lmm-lOmm, 如图 3-4所示， 其中图 3为 D=A-n, 图 4为0= +11。
使用时， 使用冲针在塑料板上冲出孔阵列， 如图 3-5所示。 打孔之 后的塑料板对其进行拉伸即可。

Claims

权 利 要 求 书 、 一种钻石型多轴向塑料拉伸土工格栅， 包括横向条棒和纵向条棒， 纵向条棒和横向条棒节点交接形成沿横向和纵向阵列重复的矩形 单元， 其特征在于： 所述的矩形单元内设有短条棒， 所述的短条棒 将矩形单元分隔为以下形状： 包括两个梯形， 所述两梯形的上底重 合， 下底分别与矩形单元的两对侧边重合， 且梯形的下底顶点与矩 形单元顶点重合，所述矩形单元的另两对侧边与两梯形的腰形成三 角形。
、 根据权利要求 1所述的土工格栅，其特征在于： 所述的梯形为等腰 梯形。
、 根据权利要求 1或 2所述的土工格栅， 其特征在于： 所述的两梯形 为全等等腰梯形。
、 一种上述钻石型多轴向塑料拉伸土工格栅生产方法， 其特征在于： 包括以下步骤：
a、 在塑料板上冲孔阵列， 所述的孔阵列包括沿塑料板横向和纵向 方向重复延伸的孔单元， 所述的孔单元包括间隔均匀的呈周向 环形阵列的四个孔；
b、 将 a步骤的冲孔后的塑料板进行拉伸， 制得成品。
、 根据权利要求 4所述的生产方法,其特征在于：所述的孔为三角形、 圆形、 椭圆形、 矩形、 梯形、 菱形中的至少一种。
、 根据权利要求 4所述的生产方法， 其特征在于： 所述的孔为等腰三 角形孔， 三角形孔的顶角朝向阵列中心。
、 根据权利要求 4或 5或 6任意一项所述的生产方法， 其特征在于： 所述的四个孔沿横向和纵向均匀分布于上下左右四个方向。
、 根据权利要求 4所述的生产方法， 其特征在于： 所述的拉伸倍数为
2. 5- 5倍。
、 根据权利要求 4所述的生产方法， 其特征在于： 沿塑料板横向和纵 向方向相邻孔单元距离相同。 权 利 要 求 书 根据权利要求 4所述的生产方法， 其特征在于： 所述相邻孔单元之 间沿塑料板横向距离为 A和纵向距离为 D, 两者的大小为 D=A±n, 其中 n=0. lmm- 10mm o
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