专利名称：一种龟背纹状塑料土工格栅的制作方法及由其制成的土工格栅的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种龟背纹状塑料结构材料及其制作方法。该类材料主要用于土木工程建设中，作为涵洞工程中喷锚支护骨架材料使用；也可以作为路基地基等加筋加固作用，也可用于建筑工程中的防护与隔离作用，尤其本专利所阐述的龟背纹状结构具有很好的传递荷载的效果，且中心孔可以作为固定锚杆的安装孔。通过在具有一定厚度的光滑塑料板材上冲出规则阵列的孔阵，经过纵向、横向两次拉伸，或者，纵向、横向同步拉伸，制造出本专利所阐明具有龟背纹状结构材料——龟背纹状塑料土工格栅。
背景技术：
塑料拉伸网状结构材料有多种生产方式，有的采用塑料条带焊接成井字形或者方形或者矩形结构，但是其接点强度很难满足施工要求，往往起不到加筋加固作用；有的采用聚酯纤维或者玻璃纤维经过编织成井字形或者矩形结构，然后在其表面涂覆有机防护层的结构，这种结构的接点强度也很难满足工程对强度的需要，尤其很难起到整体加强的作用；有的采用塑料板材经过冲出整排的方形或矩形的孔，其孔的形状可以是多种形式，如圆形、椭圆形、长圆形、方形、矩形等，经过纵向、横向逐步拉伸或者同步拉伸，从而得到井字形或者方形、矩形、三角形的网状结构材料，这种结构材料在承载能力方面比起上述焊接、编织形成的格栅具有了整体性好、节点强度高的效果，大大满足了工程对整体强度的要求。但是，在喷锚工程应用中，锚杆固定部位不固定，各个方向的张紧程度不同，实际荷载往往又不只是纵横向施压，而上述所述各类结构材料往往只能提供纵横两个方向或者三个方向的加强和支撑，对于来自于张紧程度过大的某方向荷载的支撑就容易出现应力集中，这个节点也很容易遭到破坏，整体刚性就显得有些薄弱。本发明提供了一种独特的网状结构材料，并提供了专门的锚杆固定孔，使各处传递效果更均匀，整体加固效果更合理。
发明内容
本发明的目的就在于针对上述现有技术的缺陷而提供一种龟背纹状塑料土工格栅的制作方法，该方法制成的土工格栅能够同时承受多个方向(包括纵向、横向、斜向)荷载、有专门的锚杆固定孔且具有很好整体刚性。其技术解决方案如下其是将具有一定厚度的塑料板材经过冲孔，并使这些孔形成若干规则的孔阵列单元，每个孔阵列单元包括分别位于近似正六边形中心位置的中心孔，在中心孔外围还均布有一层圆孔或椭圆孔；具有上述的孔阵列单元的板材，经过纵向拉伸、横向拉伸，或者纵向横向同时同步拉伸，形成龟背纹状塑料土工格栅。通过上述方法制成的土工格栅使孔和孔之间形成的削弱区的材料被拉伸，而多个孔之间形成的相对强化区的部分材料只能部分被拉伸，从而最后形成中心孔节点、中心节点两种节点；中心孔节点连接相连的的三条筋，中心节点连接六个龟背纹网的六条筋带，这些筋带相互连接在一起，从而形成一种龟背纹状结构的土工格栅整体材料。上述板材的厚度一般不小于1mm，但不大于20mm ;板材上所有的孔,孔径I一50mm,其任何相邻的两排孔之间的孔间距应该在孔径的0. 1-30倍，上述板材经过纵向拉伸、横向拉伸，或者纵向横向同时同步拉伸，拉伸倍率视材料不同而有所不同，聚丙烯一般在
6.0—12倍，聚乙烯一般在4一 10倍，但两个方向的拉伸倍率应该基本一致，或者纵向(首先进行拉伸的方向上)的拉伸倍率略大，在进行横向拉伸时有一定程度的松弛回弹，从而形成如图2所列举的具有龟背纹状结构的塑料格栅材料根据上述方法，将具有一定厚度的塑料板材经过冲孔，并使这些孔形成若干规则的孔阵列单元，每个孔阵列单元包括分别位于近似正六边形中心位置的中心孔，在中心孔外围还均布有至少两层孔或椭圆孔；具有上述的孔阵列单元的板材，经过纵向拉伸、横向拉伸，或者纵向横向同时同步拉伸，形成龟背纹状塑料土工格栅。通过上述方法制成的土工格栅使孔和孔之间形成的削弱区的材料被拉伸，而多个孔之间形成的相对强化区的部分材料只能部分被拉伸，从而最后形成中心孔节点、中心节点和次中心节点三种节点；中心孔节点连接相连的的三条筋，中心节点连接六个龟背纹网的六条筋带、而次中心节点连接两条由中心发散出来的筋带，从而形成一种龟背纹状结构的土工格栅整体材料。上述板材的厚度一般不小于1mm，但不大于20mm ;板材上所有的孔,孔径I一50mm,其任何相邻的两排孔之间的孔间距应该在孔径的0. 1-30倍，上述板材经过纵向拉伸、横向拉伸，或者纵向横向同时同步拉伸，拉伸倍率视材料不同而有所不同，聚丙烯一般在
6.0—12倍，聚乙烯一般在4一 10倍，但两个方向的拉伸倍率应该基本一致，或者纵向(首先进行拉伸的方向上)的拉伸倍率略大，在进行横向拉伸时有一定程度的松弛回弹，从而形成如图4所列举的具有龟背纹状结构的塑料格栅材料。本发明经过严格的等倍率纵向、横向拉伸，形成的网状结构材料。这种结构材料比传统的塑料拉伸结构材料能够更有效的分散载荷，且具有锚杆专用固定孔，这种结构能够同时均勻承受来自各个方向的载荷。
图I为实施例I中塑料板材上孔阵列示意图。图2为图I拉伸后形成的土工格栅结构示意图。图3为实施例2中塑料板材上孔阵列示意图。图4为图3拉伸后形成的土工格栅结构示意图。
具体实施例方式如图I所示，将具有一定厚度的塑料板材经过冲孔，并使这些孔形成若干规则的孔阵列单元，每个孔阵列单元包括分别位于近似正六边形中心位置的中心孔1，在中心孔I外围还均布有一层椭圆孔2 ;具有上述的孔阵列单元的板材，经过纵向拉伸、横向拉伸，或者纵向横向同时同步拉伸，形成如图2所示的龟背纹状塑料土工格栅。所述塑料土工格栅最后形成中心孔节点3、中心节点4两种节点；中心孔节点3连接相连的的三条筋，中心节点4连接六个龟背纹格栅的六条筋带，从而形成一种龟背纹状结构的土工格栅材料。 如图3、4所示，实施例2与实施例I的区别在于在中心孔外围均布有两层孔或椭圆孔；所述塑料土工格栅最后形成中心孔节点3、中心节点4和次中心节点5三种节点；中心孔节点3连接相连的的三条筋，中心节点4连接六个龟背纹格栅的六条筋带，次中心节点连接四条筋带，从而形成另一种龟背纹状结构的土工格栅材料。本专利阐明了具有一定厚度的塑料板材经过冲孔，并使这些孔形成规则的孔阵列，由中心孔周围构成六个孔或椭圆孔，构成一个大的六角形阵列；经过纵向拉伸、横向拉伸，或者纵向横向同时同步拉伸，使孔和孔之间形成的削弱区的材料被拉伸，而孔之间形成的相对强化区的部分材料只能部分被拉伸，从而最后形成中心孔节点、中心节点两种节点；中心孔节点连接相连的的三条筋，中心节点连接六个龟背纹格栅的六条筋带，从而形成一种龟背纹状结构的土工格栅材料。根据本专利所述方法，如图I所示的近似正六边形孔阵列中，中心孔直径3_，外围孔间距均为10mm，孔径4mm，该板材经过纵向、横向逐次近似8 —12倍等倍率拉伸后，形成分别如图2所示的、具有龟背纹状结构的整体网状结构材料，或者近似结构。 根据上述描述，本专利所描述的孔阵列的板材经过纵向横向拉伸形成的龟背纹状结构材料，或者类似于本专利描述的上述龟背纹状结构材料，由于纵向和横向的拉伸倍率不同而有所差异；所以，本专利所述的龟背纹状结构材料包括但不限于本专利所阐明的孔阵列以及以此方法制造出的塑料拉伸龟背纹状结构的土工格栅材料。本专利阐明了一种方法，在每个中心孔的外围设有两层或多层孔系列，每层六个孔或椭圆孔，构成一个大的六角形阵列(如图3所示);经过纵向拉伸、横向拉伸，或者纵向横向同时同步拉伸，使孔和孔之间形成的削弱区的材料被拉伸，而孔之间形成的相对强化区的部分材料只能部分被拉伸，从而最后形成中心孔节点、中心节点和次中心节点三种节点；中心孔节点连接相连的的三条筋，中心节点连接六个龟背纹格栅的六条筋带、而外围的每个次中心节点连接两条由中心发散出来的筋带，从而形成一种龟背纹状结构的土工格栅材料本专利阐明了具有一定厚度的塑料板材经过冲孔，并使这些孔形成规则的孔阵列，由中心孔周围构成六个孔或椭圆孔，这六个孔的外围又有多层孔，每层六个孔或椭圆孔，构成一个大的六角形阵列；经过纵向拉伸、横向拉伸，或者纵向横向同时同步拉伸，使孔和孔之间形成的削弱区的材料被拉伸，而孔之间形成的相对强化区的部分材料只能部分被拉伸，从而最后形成中心孔节点、中心节点和次中心节点三种节点；中心孔节点连接相连的的三条筋，中心节点连接六个龟背纹格栅的六条筋带、而外围各层的每个次中心节点连接两条由中心发散出来的筋带，从而形成一种龟背纹状结构的土工格栅材料。
权利要求
1.一种龟背纹状结构的塑料土工格栅的制作方法，其是将具有一定厚度的塑料板材经过冲孔，并使这些孔形成若干规则的孔阵列单元，每个孔阵列单元包括分别位于近似正六边形的中心孔，在中心孔外围还均布有至少一层由孔或椭圆孔组成的孔阵列；具有上述的孔阵列单元的板材，经过纵向拉伸、横向拉伸，或者纵向横向同时同步拉伸，形成龟背纹状塑料土工格栅。
2.根据权利要求书I所述的一种龟背纹状结构的塑料土工格栅，包括有规则的本专利所阐明的孔阵列的塑料板材，以及经过纵向、横向两个方向逐次拉伸或同步拉伸而产生的塑料拉伸的具有龟背纹状结构的土工格栅，由一个近似正六边形的六个顶点分别连接三条筋带、中心节点连接六条筋带，这些节点交互出现，彼此连接在一起，从而构成一种龟背纹状结构的整体网状结构材料。
全文摘要
本发明公开了一种龟背纹状塑料土工格栅及其制作方法。通过在塑料板材上冲出具有本专利说明的孔阵列，经过纵向和横向两次顺序拉伸，或者纵向横向同步拉伸方法，制造出具有龟背纹状结构的土工格栅。
文档编号E21D11/10GK102615818SQ20121009928
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月8日 优先权日2012年4月8日
发明者范雯丽 申请人:范雯丽