一种片材的制造方法及由其制成的立体结构.pdf

本发明公开一种片材的制造方法及由其制成的立体结构。所述一种片材中包含宽肋带和重复的多条纵向窄肋条及重复的横向筋条，所述重复的横向筋条包括贯穿于片材横向的整根筋条或片材边缘的部分筋条。所述一种的片材的制造方法是将带有特定孔距排布的孔板经加热拉伸后制得；或通过在板材上直接冲孔或切缝制得。立体结构的制造方法为：根据工程需要将上述一种片材截取一定的长度，通过片材间的连接和片材中的窄肋条连接后成组，展开后形成含蜂窝状的立面结构和平面网状结构的立体结构。本发明具有防止土体的局部沉降和防止土体侧移的双重功效，是一种理想的土木工程加筋材料。

1.  一种立体结构是使用一种片材，通过片材间的连接和片材中的窄肋条连接成组，将其展开形成含蜂窝状的立面结构和平面网状结构的立体结构。

2.  根据权利要求1所述一种片材，其特征在于：片材由宽肋带和重复的多条纵向窄肋条及重复的横向筋条组成，所述重复的多条纵向窄肋条和重复的横向筋条都同在片材的一侧，或同时分布在片材的两侧。所述重复的横向筋条包括贯穿于片材的整个横向的一整根筋条或是片材边缘的部分筋条。

3.  根据权利要求1所述一种片材，其特征在于：片材是经过拉伸的或未拉伸的，片材各构成部分的厚度是相等的或是不等厚度的，其表面是光滑面或是糙面。

4.  根据权利要求2所述一种片材中重复的多条窄肋条，其特征在于：窄肋条外观和形状是完全一样的或是不同的。宽肋带和窄肋条也可以是同一种肋条。

5.  根据权利要求1所述一种片材的制造所用材料是PP，PE，PVC，PET，PA等为主要原料添加一定的加工助剂或改性剂；可以是单一树脂或几种树脂复合而成的。片材是经过单层挤出或多层共挤而成的。

6.  根据权利要求1所述一种片材的制造方法是将带有特定孔距排布的孔板经过加热拉伸后制得，在一次性同时制造多片拉伸片材时，将孔板先剖开后同时拉伸或将孔板拉伸后再剖开制得；或是由板材经过直接冲孔或切缝隙制得。

7.  根据权利要求1所述一种片材中的窄肋条的连接，连接的窄肋条是同一片材宽肋带同一侧的窄肋条，或是相邻片材上相对应的窄肋条；在相邻片材的窄肋条连接中，窄肋条是同一工位的，或是不同工位上的窄肋条。

8.  根据权利要求7所述一种片材中的窄肋条连接是两条窄肋条的连接，或是多条窄肋条的连接；窄肋条直接连接或通过连接钉短距离的连接或通过连接钉较长距离的连接。

9.  根据权利要求1所述一种立体结构的制成也可以将一种片材先进行片材间的连接成组，片材中的窄肋条的连接在施工过程进行；或片材上的窄肋条不作连接，在使用中依靠土体填料及施工过程对土体填料的碾压作用，窄肋条偏移宽肋带所在的立面，形成含蜂窝状的立面结构和平面网状结构的立体结构。

一种片材的制造方法及由其制成的立体结构
技术领域
本发明涉及一种片材的制造方法及由其制成的立体结构。该类材料主要用于土木工程建设中，作为结构材料可用在边坡防护、加筋挡墙、堤坝、软地基处理等工程中；以解决坡面滑移、局部塌陷、土体沉降、土体侧移、承载力不足等工程问题。达到提高工程的施工效率及延长工程使用寿命的目的。
背景技术
土工格栅是被广泛应用在土木工程中的一种材料。单向拉伸格栅能在纵向方向上为工程提高很高的承载力，但其在横向方向上提供不了与纵向一样的承载力；双向格栅能为工程提供均匀的承载力。由于土工格栅属于平面网状结构材料，其节点的高度都不很高，节点在土体的立面距离很小，不能为工程提供较高的抗拉拔力。尽管如此，土工格栅仍能是一种防止土体局部沉降的理想材料。
土工格室也是被广泛应用在土木工程中的一种材料，是当前工程建设中不可缺少的。能有效地防止土体的侧向位移。由于目前用于制造土工格室的片材种类、其节点结构形式及其制作方法很多，使得土工格室的节点强度、工程中的使用效果及使用寿命千差万别。即使是一种各方面性能都优异的土工格室，也主要为工程提供立面承载力。是一种理想的防止土体侧移材料。
土工格栅能防止土体局部沉降，土工格室则能防止土体侧移，工程上急需一种既能防止土体局部沉降又防止土体侧移的理想材料，一种具有上述两种功能立体结构便由此产生。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有的技术缺陷和工程上的需求提供一种片材的制造方法及由其制成的立体结构，该立体结构是在土工格室的基础上，通过片材上的窄肋条不同连接，在展开的立体结构中产生新的节点，形成平面网状结构，由于片材的筋或新的节点属于立面铺设，为工程提供足够的抗拉拔力，此平面网状结构能有效防止土体的局部沉降；该立体结构具有防止土体局部沉降和侧移的功效。
其技术方案如下：制造一种片材，其特征在于：片材中包含宽肋带和重复的多条纵向窄肋条及重复的横向筋条，所述重复的横向筋条包括贯穿于片材横向的整根筋条或片材边缘的部分筋条。通过片材之间和片材中窄肋条的连接，形成稳固结实的立体结构。
上述一种片材需适应多种土体环境，片材的材料必须具有耐酸碱，耐腐蚀，耐盐等；使用温度范围宽和强度高的材料；如由PP，PE，PA，PET，PVC等为主要原料添加一定的添加剂或改性剂制造而成。生产片材的原材料可以是单一的树脂也可以是几种树脂的复合材料；片材可以是经过单层挤出的均一材料，也可以是经过多层共挤的几种塑料的复合材料。
上述一种片材的种类：从拉伸取向的角度片材可分为，普通挤出片材、单向拉伸片材(冷却后板材再经过加热拉伸)和双向拉伸片材(如吹塑成型的膜)。根据工程的实际需要，选用不同种类的片材。
上述一种片材最佳的制造方法：根据不同的片材种类选用不同的加工制造方法，如普通挤出片材和双向拉伸片材采用在片材上直接冲孔或切缝的方法制成含重复的多条纵向窄肋条和重复的横向筋条的片材。单向拉伸片材的制造方法有两种：第一种方法为，首先在板材上冲出具有特定孔距排布的孔板，再经过加热拉伸后制得；第二种方法为，是在塑料的熔融状态经过特殊的成孔装置直接成孔，经冷却和牵引的作用得到特定孔距排布的孔板，孔板经过加热拉伸后得到。两种单向拉伸片材的制造方法的共同特点是生产自动化程度高，生产效率高，一次可制造多组片材，经过纵向剖开或分切后，得到多片含重复的多条纵向窄肋条和重复的横向筋条的片材，可大大降低制造设备的投资。
一种立体结构的制成：先将上述片材截起一定的长度，两片片材对应叠起，用连接钉在片材横向筋条处将片材连接在一起，每间隔一个横向筋条作重复的连接，再将片材中的窄肋条进行连接；如此重复 完成立体结构组的连接。窄肋条的连接也可以在工程施工过程中进行。
一种立体结构使用的连接钉形状和材质有多种。连接钉既可以是镀塑的(或喷塑的)金属材料，也可以是塑料件或其它材质制成的。在塑料连接钉中，连接钉可以与片材同材质，也可以是与片材不同的材质；但都必须具有耐酸碱，耐腐蚀，耐盐等性能。
一种立体结构锁紧用捆扎带，捆扎带必须能在恶劣土体环境中长期使用；具有耐酸碱，耐腐蚀，耐盐等性能。如尼龙扎带或PP撕裂带等。
一种立体结构只作片材连接而片材上的窄肋条不作连接，在使用中依靠土体填料及施工过程对土体填料的碾压作用，窄肋条偏移宽肋带所在的立面，窄肋条与片材的横向筋条形成平面网状结构能防止土体的局部沉降；片材中的宽肋带与片材连接节点展开后形成蜂窝状的立面结构，能有效防止土体的侧移。
通过一种片材的片材连接和片材中窄肋条的连接制成的立体结构，当片材中的宽肋带的外观形状逐步接近窄肋条时，该立体结构的防止土体侧移的功效逐渐降低，而防止土体局部沉降的功效逐渐增强。需根据工程的实际情况选用合适的立体结构。
说明书附图
图1为本发明一种含重复的四条窄肋条和重复的整条横向筋条的片材示意图。
图2为本发明一种含重复的二条窄肋条和重复的一截横向筋条的片材示意图。
图3为本发明片材之间的连接示意图。
图4为本发明U型和S型连接钉示意图。
具体实施方式
实施例一：以下结合附图对一种含重复的四条窄肋条和重复的一整根横向筋条的片材的制造方法及由其制成的立体结构做进一步说明，片材的构成如图1所示。
以PP(T30S)为主要材料添加一定的加工助剂和5％黑色色母，经挤出机的挤出、三辊压光、冷却、牵引和切边等工序，生产出宽度为323MM，厚度为3.0MM的板材。
选用宽度的截面积为椭圆形的冲头，椭圆的长轴为70MM，短轴长为7MM。从板材的一侧边缘起冲头在板材横向方向的依次排布是：第一个冲头的中心与材边缘距离11.5MM，第一冲头与第二个冲头的横向间距为15MM，第二个冲头与第三个冲头横向间距为105MM，第三个冲头与第四个冲头的横向间距为15MM，第四个冲头与第五个冲头的横向间距为15MM，第五个冲头与第六个冲头的横向间距为15MM，第六个冲头与第七个冲头的横向间距为15MM，第七个冲头与第八个冲头的横向间距为105MM，第捌个冲头与第九个冲头的横向间距为15MM，第九个冲头的中心与板材边缘的距离为11.5MM。
选用合适的冲床和自动送料冲孔，送料器的步进为85MM，即片材的横向筋宽为15MM。
上述孔板进入含水浴加热的拉伸装置进行纵向拉伸，肋长控制在350MM左右，将拉伸产品在中间剖开，同时得到二片含重复的四条窄肋条和重复的一整根横向筋条的拉伸片材，加热水箱的温度为98℃。
在上述生产的片材中，每8米左右(以整数量片材的重复单元为准)截断，作为制造立体格室的片材。
将上述两块片材上下叠齐，先在片材的横向筋条两侧的宽肋带上横向三均等份处切二条窄细缝，用塑料U型钉将两块片材编织在一起，U型钉分别穿过所切的窄细缝隙，然后用尼龙扎带穿过U型钉自由端的孔将U型钉固定锁紧，如图3所示。每间隔一个重复单元做相同的连接，完成两片材的连接。
将两片材对应工位的二根窄肋条用PP撕裂带将二根窄肋条分别捆紧在S型连接钉上，再用尼龙扎带穿过S型钉自由端的孔锁紧；宽肋带另一侧的二根同工位的窄肋条作同样的连接，每个重复单元中的 四根窄肋条只作两根连接，另外二根窄肋条与下一片材对应的窄肋条连接；完成片材的窄肋条连接后，进行下一片材的连接和片材中窄肋条的连接，如此重复，直到完成立体结构的组连接。
将连接好的片材组展开，形成含蜂窝状的立面结构和平面网状结构的立体结构。
上述U型和S型连接钉均以尼龙66为材料，如图4所示，采用注塑成型生产制造。
实施例二：选用上述含重复的四条窄肋条和重复的一整根横向筋条的片材，片材的制造方法同实施例一所述，首先将片材截取大约8米长一片，片材的连接同实施例一；两片材中对应同一侧不同工位两条窄肋条连接，连接和捆扎方式、连接钉和捆扎带的种类和材质等如同实施例一所述，组成立体结构的片材组，将片材组展开得到立体结构。
实施例三：以下选用一种包含宽肋带和重复的二条窄肋条及重复的部分横向筋条的片材的制造方法及由其制成的立体结构，片材的构成如图2所示。
采用厚度1.0MM宽度为92MM的吹塑工艺生产的HDPE板材，使用截面积为长方形的冲头冲孔，冲头的长为320MM，宽为8MM；
冲头的长与板材的纵向平行排列，第一个冲头的中心距离板材一侧的边缘12MM，第一个冲头与第二个冲头的孔距为16MM；送料器的步进为338MM，将上述孔距排布和孔型的冲模安装在冲床上自动送料冲孔，得到包含一条宽度为60MM宽肋带、重复的两条宽度为8MM和长度为320MM的窄肋条，和一条宽度为18MM和长度为32MM的横向筋条的片材。
片材的连接及窄肋条的连接等如同实施例一，片材的每组重复的窄肋条中只作一根窄肋条连接，另一根窄肋条与下一片材对应的窄肋条连接，如此连接得到立体结构片材组，将其展开得到立体结构。
区别于现有技术，本发明一种片材的制造方法及由其制成的立体结构既能防止土体的局部沉降，又能有效防止土体的侧移。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明专利的保护范围内。