一种土工格室及其制造方法与流程

本发明涉及一种土工格室以及一种用于制造土工格室的方法。

背景技术：

本部分的内容仅提供了与本发明相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。

土工格室在路基建设、边坡绿化等土工领域已有广泛应用。土工格室是由多根筋带按照不同方式连接而构成的蜂窝状或网格状的三维立体结构。目前，市场上的土工格室主要是通过对筋带进行焊接、铆接或插接连接而形成的。

对于通过对接点焊接或铆接而形成的土工格室而言，存在的问题是筋带的拉伸强度与接点的拉伸强度明显不一致，接点的拉伸强度显著低于筋带的拉伸强度。

为了解决筋带与接点强度不一致的问题，提出了通过用u形钢钉对筋带进行插接而形成土工格室的技术方案。在该技术方案中，在彼此相邻的两根筋带上形成有若干切缝，这些切缝沿筋带的纵向方向延伸、彼此平行并且在筋带的高度方向上彼此间隔开。u形钢钉的两个直立部分别依次交错地穿过筋带上的切缝，从而将两根筋带插接在一起，以形成土工格室。在通过用u形钢钉插接筋带而形成的土工格室中，筋带的拉伸强度与接点的拉伸强度基本一致。

然而，通过插接而形成的这种土工格室仍存在如下问题。首先，由于筋带中存在切缝，一方面，切缝容易撕裂，特别是容易横向撕裂；另一方面，u形钢钉插入这些切缝中后，切缝受到张拉作用而张开一定程度，因此土体可能会通过这些切缝泄漏，降低了土工格室的各单元格对土体的约束力。另外，目前，土工格室在施工现场的铺设均是通过人工张拉来进行的。每个格室的相邻筋带之间的角度由于人工拉力的大小及其方向的不同而变化，使得土工格室的各个单元格形状各异、松紧不一，使得张拉后的格室整体可能依然处于松弛状态，难以将每个单元格拉伸到预设的状态，从而影响应用土工格室的效果。

另外，由于土工格室的特定的应用环境，u形钢钉通常暴露于潮湿的土体，u形钢钉容易生锈、腐蚀，因此影响接点的连接强度。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决以上问题中的一个或多个。

本发明的一个方面是提供一种土工格室，该土工格室包括多条筋带，多条筋带在多个接点处彼此连接而形成多个单元格，其中，在每个接点处，多条筋带中的两条或更多条相邻筋带通过插件而彼此插接在一起，并且每个接点被胶体覆盖。

在每个接点处，多条筋带中的两条或更多条相邻筋带对准并形成有穿透这两条或更多条相邻筋带的切缝，切缝沿这两条或更多条相邻筋带的纵向方向延伸，并且，插件依次交错地穿过切缝，以将这两条或更多条相邻筋带插接在一起。

胶体覆盖两条或更多条相邻筋带的每个侧面、切缝，以及覆盖插件的至少一部分。

在一个实施例中，胶体通过注塑模制而覆盖接点。

每个接点处于预定型状态，使得两条或更多条相邻筋带彼此呈预设角度。

在一个实施例中，切缝为沿两条或更多条相邻筋带的高度方向等间隔分布的多条切缝。

胶体以低于筋带的熔融温度的注塑温度模制在接点处。

在一个实施例中，筋带由pp材料或pet材料制成。

在一个实施例中，筋带由pp材料或pet材料通过拉伸而制成。

胶体由tpe、tpr、tpu、sbs、eva、硅胶、pvc中的一种或多种材料制成。

单元格的沿筋带的高度方向的截面呈以下形状中的任一形状：三角形、正方形、长方形或菱形。

在一个实施例中，插件为u形件，并且u形件的两个直立部依次交错地穿过切缝。

在一个实施例中，在u形件的两个直立部的端部处设置有u形件联片。

本发明的另一个方面是提供一种用于制造土工格室的方法，该方法包括以下步骤：包括以下步骤：设置多条筋带；将多条筋带中的两条或更多条相邻筋带在接点处对准并形成穿透这两条或更多条相邻筋带的切缝；在接点处，将插件依次交错地穿过切缝以将这所述两条或更多条相邻筋带插接在一起；对接点进行包胶以形成胶体。

胶体覆盖两条或更多条相邻筋带的每个侧面、切缝，以及覆盖插件的至少一部分。

在一个实施例中，通过注塑模制而执行包胶的步骤。

在执行包胶的步骤之前或在执行包胶的步骤过程中，所述两条或更多条相邻筋带承受预定张力。

在执行包胶的步骤之前或在执行包胶的步骤过程中，所述两条或更多条相邻筋带被张拉成彼此呈预设角度。

在一个实施例中，在执行包胶的步骤之后或在执行包胶的步骤过程中，胶体经受硫化。

在一个实施例中，切缝为沿两条或更多条相邻筋带的高度方向等间隔分布的多条切缝。

胶体以低于筋带的熔融温度的注塑温度模制在接点处。

在一个实施例中，筋带由pp材料或pet材料制成。

在一个实施例中，筋带由pp材料或pet材料通过拉伸而制成。

胶体由tpe、tpr、tpu、sbs、eva、硅胶、pvc中的一种或多种材料制成。

多条筋带在多个接点处彼此连接而形成多个单元格，单元格的沿所述筋带的高度方向的截面呈以下形状中的任一形状：三角形、正方形、长方形或菱形。

在一个实施例中，插件为u形件，并且u形件的两个直立部依次交错地穿过切缝。

在一个实施例中，在u形件的两个直立部的端部处设置有u形件联片。

本发明的又一方面是提供通过本发明的用于制造土工格室的方法制造的土工格室。

通过在土工格室的每个接点处设置胶体，能够产生有益的技术效果。一方面，设置于每个接点处的胶体使每个接点处的相邻筋带呈预定角度的夹角，从而能够在土工格室的施工现场容易地将土工格室张拉至预设的状态。另一方面，设置于每个接点处的胶体覆盖每个接点处的切缝和插件，能够防止切缝的撕裂，防止土体从切缝泄漏，并防止插件受潮湿土体的影响而生锈和腐蚀。

附图说明

以下将参照附图仅以示例方式描述本发明的实施方式，在附图中，相同的特征或部件采用相同的附图标记来表示且附图不一定按比例绘制，并且在附图中：

图1是根据本发明一种实施方式的土工格室的俯视图；

图2是图1中的圆圈i内的接点的放大立体图；

图3是图1中的圆圈i内的接点在包胶之前的放大立体图；

图4是根据本发明一种实施方式的用于制造土工格室的方法的流程图；

图5是对土工格室的接点进行包胶的示意性截面图；

图6至图7示出了根据本发明其他实施方式的土工格室。

具体实施方式

下文的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本发明、应用及用途。应当理解，在所有这些附图中，相似的附图标记指示相同的或相似的零件及特征。各个附图仅示意性地表示了本发明各个实施方式的构思和原理，并不一定示出了本发明各个实施方式的具体尺寸及其比例，在特定的附图或图中的特定部分可能采用夸张的方式来图示本发明各个实施方式的相关细节或结构。

图1-3示出了根据本发明的一种实施方式的土工格室100。土工格室100由多条筋带构成，即，第一筋带111、第二筋带112、第三筋带113、第四筋带114、第五筋带115、第六筋带116、第七筋带117和第八筋带118构成，多条筋带中的两条相邻的筋带在各个接点处彼此连接从而形成具有多个单元格101的网状结构。例如，多条筋带中的两条相邻的第一筋带111、第二筋带112分别在接点201、202、203、204、205、206、207处彼此连接。多条筋带中的另外两条相邻的第二筋带112、第三筋带113分别在接点301、302、303、304、305、306、307和308处彼此连接。其他筋带的连接方式与此类似，在此不再赘述。本领域技术人员应该理解，筋带的数量和相邻筋带的接点的数量以及间距不限于此，而是可以根据具体应用而改变。

筋带优选由pp(聚丙烯)材料通过拉伸而制成，但制造材料和制造方法均不限于此。筋带也可以由pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)材料或其他高分子聚合物片材制成。除拉伸之外，筋带也可以通过模制而形成。

在土工格室的每个接点处两条筋带通过u形件插接而彼此连接。具体地，u形件交错地穿过形成在筋带上的切缝使得切缝处的筋带和u形件的两个直立部在横向方向和竖向方向上彼此形成编织的构型。为了防止u形件从筋带上脱落，可以在u形件的两个直立部的端部处设置u形件联片4。此处，u形件为钢制件。可替换地，u形件也可由其他材料制成，只要能满足接点处所需的张拉强度即可。

由于土工格室100的每个接点的构型基本相同，下面参照图2和图3详细描述土工格室100的其中一个接点207的详细构造。

首先参照图3，其示出接点在包胶之前由u形件插接的两个筋带。如图3所示，在相邻的第一筋带111和第二筋带112之间的接点处，形成有沿第一筋带111和第二筋带112的纵向方向延伸并且切穿第一筋带111和第二筋带112的多条例如三条切缝，即，第一切缝121、第二切缝122、第三切缝123。这三条切缝彼此平行并且沿第一筋带11和第二筋带112的高度方向等间隔地分布。u形件3的两个直立部分别依次交错地穿过这三条切缝。具体地，如图3所示，u形件3的第一直立部31从第二筋带112侧穿过第一切缝121，u形件3的第二直立部32从第一筋带111侧穿过第一切缝121。然后，u形件3的第一直立部31从第一筋带111侧穿过第二切缝122，u形件3的第二直立部32从第二筋带112侧穿过第二切缝122。u形件的第一直立部31和第二直立部32以类似地方式依次穿过其他切缝。由此，第一筋带111和第二筋带112的位于第一切缝121上方的部分位于u形件3的第一直立部31的后方并位于第二直立部32的前方；第一筋带111和第二筋带112的位于第一切缝121和第二切缝122之间的部分位于u形件3的第一直立部31的前方并位于第二直立部32的后方；第一筋带111和第二筋带112的位于第二切缝122和第三切缝123之间的部分位于u形件3的第一直立部31的后方并位于第二直立部32的前方；第一筋带111和第二筋带112的位于第三切缝123下方的部分位于u形件3的第一直立部31的前方并位于第二直立部32的后方。本领域技术人员应该理解，切缝的数量并不限于此，可以根据需要增加或减少；切缝的长度并无特别要求，只要便于u形件的插接即可。

在如图3所示的插接接点处，包绕该接点还形成有胶体5，如图2所示。此处，胶体5由软质的tpe(热塑性弹性体)材料制成，但不限于此。胶体5也可以由其他软质材料制成，例如tpr(热塑性橡胶)、tpu(热塑性聚氨酯)、sbs(苯乙烯)、eva(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)、硅胶、pvc(聚氯乙烯)等。胶体5通过注塑模制而形成于插接接点处的筋带的每个侧面上，并且覆盖切缝和u形件。

如图2所示，在所示的接点处，在第一筋带111、第二筋带112的纵向方向上，胶体5的长度大于每个切缝的长度，因此胶体5在每一侧(即，在每个单元格的角部)覆盖穿透第一筋带111和第二筋带112的切缝以及u形件，使得切缝以及插置在切缝间的u形件都被胶体5覆盖。另外，胶体5的厚度可以大于等于每根筋带的厚度。在图1-3所示出的示例中，第一筋带111和第二筋带112的厚度在0.8mm至1mm之间，而形成在第一筋带111和第二筋带112的每一侧的表面上的胶体5的厚度为约1mm。需指出的是，上述尺寸仅是示例性的，筋带的厚度以及胶体的厚度可以根据具体应用要求以及运输条件来选择。

在每个节点处，胶体5的存在使每个单元格的两个筋带处于夹角为近似90度的预定型状态。本领域技术人员应该理解，每个单元格的可以预定型成其他形态，例如正方形，矩形，菱形等。这使得：尽管在土工格室的运输过程中，土工格室被压缩或折叠到便于运输的形态，但在土工格室的施工现场，土工格室能够容易地恢复至每个单元格呈大致正方形或矩形或菱形的预定型状态，以实现最优的土壤保持效果。

另外，通过包绕每个接点设置胶体5，一方面，能够防止切缝撕裂，增强接点处的强度，另一方面，能够覆盖各切缝，避免土体从切缝泄漏，并且能够保护u形件3免受潮湿的土体的影响，防止生锈、腐蚀。

图4示出了根据本发明的一种实施方式的用于制造土工格室的方法的流程图。下面以图1-图3所示出的土工格室100为例，对该方法进行说明。

首先，在步骤402中，提供并设置多条筋带。然后，在步骤404中，在每个接点处，将多条筋带中的两条或更多条相邻筋带对准并形成穿透该筋带的切缝。在图1至图3示出的土工格室100的示例中，将相邻的两个筋带在每个接点处对准，并沿筋带的高度方向等间隔地形成三条切缝。例如，在接点201、202、203、204、205、206、207中的每个接点处，将第一筋带111和第二筋带112对准，并沿筋带的高度方向等间隔地形成第一切缝121、第二切缝122、第三切缝123。第一切缝121、第二切缝122、第三切缝123的长度为约40mm，并且彼此间隔约10mm。类似地，在接点301、302、303、304、305、306、307和308中的每个接点处，将第二筋带112和第三筋带113对准，并沿筋带的高度方向等间隔地形成三条切缝。

在此，需指出的是，以上示出的切缝的数量、切缝的长度以及切缝之间的间隔仅是示例，而不应该作为限制。切缝的数量、切缝的长度以及切缝之间的间隔可以根据筋带的高度以及每个单元格的尺寸等设置。筋带的高度例如可以为50mm、75mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm，但不限于此。上述尺寸仅是示例性的，可以根据具体应用要求以及运输条件来选择土工格室的筋带的尺寸并由此设置切缝的数量、切缝的长度以及切缝之间的间隔。

另外，以上示出，在每个接点处，将相邻的两根筋带对准并形成切缝，但本发明不限于此。在每个接点处，可以根据土工格室的每个单元格的形状而将所需数量的筋带对准并形成切缝。例如，在每个接点处，可以将相邻的三根筋带对准并形成切缝，以形成如图6、图7所示的土工格室。

在步骤406中，在每个接点处，将u形件依次交错地插入各切缝中。在u形件的两个直立部穿过最后一条切缝(在图3的示例中，最后一条切缝为第三切缝123)后，将u形件联片4附接至u形件的第一直立部31、第二直立部32的端部。

在步骤408中，对每个接点进行包胶。如图5所示，首先将模具6、7分别从第一筋带侧和第二筋带侧抵靠第一筋带111和第二筋带112。此时，优选地，第一筋带111和第二筋带112可以处于适当的预张拉状态。模具6和7的端部呈近似梯形形状，梯形的顶边(短边)对应于u形件并且优选地梯形的顶边的长度大于等于u形件的两个直立部之间的距离，梯形的两个斜边可以呈90度夹角。在模具6和7的梯形的两个斜边的外端部分可以形成端壁61、62、63、64以与其他模具8、9的端壁65、66、67、68以及筋带111、112一起围成用于注射材料的模腔。当模具6从第一筋带111侧压靠第一筋带111时，模具6的端壁61、62抵靠第一筋带111，由此模具6的端壁61、62与第一筋带111共同形成型腔m1。当模具7从第二筋带112侧压靠第二筋带112时，模具7的端壁63、64抵靠第二筋带112，由此模具7的端壁63、64与第二筋带112共同形成型腔m2。

在将模具6、7安置就位后，模具8、9分别从左右两侧在第一筋带111与第二筋带112之间抵靠第一筋带111和第二筋带112。模具8、9的结构与模具6、7的结构类似，模具8、9的梯形的两个斜边也呈90度夹角并且包括类似的端壁65、66、67、68。当模具8、9移动到位时，端壁65与端壁61相对并且将第一筋带111夹在其间，端壁66与端壁63相对并且将第二筋带112夹在其间，端壁64与端壁67相对并且将第二筋带112夹在其间，端壁68与端壁62相对并且将第一筋带111夹在其间，由此模具8的端壁65、66与第一筋带111和第二筋带112共同形成型腔m3，模具9的端壁67、68与第一筋带111和第二筋带112共同形成型腔m4。

在模具6、7、8、9安置就位后，熔融的胶体被注入这些型腔m1、m2、m3、m4中。型腔的大小与待形成的胶体的尺寸相匹配。在图1至图3所示出的示例中，第一筋带111和第二筋带112的厚度均在0.8mm至1mm之间，在每个接点处形成在第一筋带111和第二筋带112的每个侧表面上的胶体的厚度为约1mm，因此模具6的端壁61、62的厚度可以为约1mm。模具7、8、9的结构及操作与模具6类似。

在本示例中，筋带由pp材料制成，熔融的tpe材料被注入各型腔中以形成胶体5。由于pp材料与tpe材料具有较好的相容性，因此，熔融的tpe材料粘接至由pp材料制成的筋带以形成胶体5，而不易剥离。胶体5的注塑温度低于筋带的熔融温度，以避免在注入各型腔内的熔融材料与筋带接触时对筋带造成损坏。pp材料的熔融温度一般为165-170摄氏度，而tpe材料的加工温度一般为150-200摄氏度，具体取决于tpe材料的硬度。在筋带由pp材料制成并且胶体5由软质的tpe材料制成的一个实施例中，筋带的熔融温度高于150摄氏度，而胶体5的注塑温度大约为130摄氏度。

需指出的是，胶体5的注塑温度根据所使用的材料来设定。如上文所述，除软质的tpe材料外，也可以使用其他软质材料形成胶体5。

在注入型腔内的熔融的tpe材料粘附到筋带上并冷却后，去除各模具，从而得到根据本发明的土工格室100。根据所选用的材料不同，可以在模具拆除之前或之后对胶体5进行硫化。

以上示出了根据本发明的用于制造土工格室的方法以及根据该方法制造的土工格室的第一实施例，然而本发明不限于此。

在上述示例中，土工格室100的每个单元格的垂直于高度方向的截面呈正方形，模具6-9的两侧边缘呈90度的夹角。根据本发明的用于制造土工格室的方法还可以应用于制造具有其他形状的单元格的土工格室。例如，土工格室的各单元格的垂直于高度方向的截面可以呈矩形、菱形、其他平行四边形、三角形等。为此，可以相应地修改所使用的模具的两侧边缘之间的夹角。图6至图7示出了土工格室的其他实施例。

图6示出了通过用于制造土工格室的方法制造的土工格室200的俯视图，图7示出了通过用于制造土工格室的方法制造的土工格室300的俯视图，土工格室200、土工格室300的结构基本类似，区别仅在于土工格室的围成每个单元格的筋带之间的夹角不同以及由此在制造过程中所使用的模具的两侧边缘之间的夹角不同。土工格室200、土工格室300的结构与土工格室100的结构基本类似，在每个接点处，u形件插接在筋带上的切缝中，并且包绕接点形成有胶体，区别仅在于，每个单元格的垂直于高度方向的截面的形状不同，由此在每个节点处对准并通过u形件插接在一起的筋带的数量不同，以及在制造土工格室的过程中，对接点进行包胶所使用的模具的数量以及模具的两侧边缘之间的夹角不同。

另外，在上述示例中，在每个接点处，通过u形件将相邻筋带插接在一起，但本发明不限于此，也可以使用其他形式的插件将相邻筋带插接在一起。

在此，已详细描述了本发明的示例性实施方式，但是应该理解的是，本发明并不局限于上文详细描述和示出的具体实施方式。在不偏离本发明的主旨和范围的情况下，本领域的技术人员能够对本发明进行各种变型和变体。所有这些变型和变体都落入本发明的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。

附图标记列表

100、200、300土工格室

101单元格

111第一筋带112第二筋带

113第三筋带114第四筋带

115第五筋带116第六筋带

117第七筋带118第八筋带

201、202、203、204、205、206、207接点

301、302、303、304、305、306、307、308接点

121第一切缝122第二切缝

123第三切缝3u形件

31第一直立部32第二直立部

4u形件联片5胶体

6、7、8、9模具m1、m2、m3、m4型腔

61、62、63、64、65、66、67、68端壁。