一種蜂窩狀加筋材料的制作方法
【專利摘要】本實用新型公布了一種蜂窩狀加筋材料，這種加筋材料由張拉后的蜂窩狀六邊形加筋單元相互焊接而形成的網(wǎng)狀加筋材料，這種加筋材料的主要特點是具有合理的網(wǎng)格形狀、加筋材料有一定的厚度，其厚度介于土工格柵與土工格室之間；加筋材料經(jīng)過環(huán)形張拉后的土工材料具有更高的強度及更小的變形能力，這兩個特點可以明顯增加填料的壓實及加筋材料對填料的約束，增強對填方的承載力；同時還可以減少壓實過程中對加筋材料的損失。
【專利說明】一種蜂窩狀加筋材料
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及土工合成材料領域，特別是涉及一種蜂窩狀加筋材料。
【背景技術(shù)】
[0002]加固土體的加筋材料通常有兩大類:土工格柵和土工格室。土工格柵是利用其表面的摩擦力來約束填土來達到增加填土強度的目的。為了達到這個目的，一方面改善接觸表面，增大表面的摩擦力；另一方面盡可能的減少材料的蠕變及變形，增大對填料的約束作用。土工格柵分為塑料土工格柵、鋼塑土工格柵、玻璃纖維土工格柵和聚酯經(jīng)編滌綸土工格柵四大類。這四類格柵的厚度很小，主要是通過表面的接觸約束土體。因而，土工格柵對填土的要求很高，通常采用無粘性填土效果更好。這樣就減少該材料的工程的應用。土工格室是由強化的HDPE片材料，經(jīng)高強力焊接而形成的一種三維網(wǎng)狀格室結(jié)構(gòu)。一般經(jīng)超聲波針式焊接而成。有的在膜片上進行打孔。土工格室約束填土的效果優(yōu)于土工格柵。工程中，填土充滿格室，土工格室的側(cè)壁對填土進行可靠的約束，從而提高了填土強度的增加。但是，土工格室在工程中仍然有3個方面的不足。一方面，這種材料的造價比土工格柵高，另一方面，填土的壓實存在問題，填入格室中的填土通常較為松散，在壓實過程中有可能會把格室的側(cè)壁壓壞，而影響了格室對填土的約束，格室的形狀是四邊形，從受力角度講，這種形狀接近四邊形，在約束填土的效率不高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是克服了傳統(tǒng)的加筋材料的弊端的基礎上提供了一種受力合理、施工簡單、造價低廉的可以有效加固填土加筋材料。增強填筑型邊坡、擋墻、路堤的整體穩(wěn)定性及減少填筑體的變形。本項目由國家自然科學基金(51108174)及長沙市科技計劃重點項目(K1207015-11)資助。
[0004]本發(fā)明是一種新型的加筋材料該加筋材料是由蜂窩狀六邊形加筋單元通過焊接而形成的一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)加筋材料。參加圖1所示。
[0005]加筋材料由蜂窩狀六邊形加筋單元構(gòu)成；環(huán)形加筋母材(原料多為聚丙烯或高密度聚乙烯)經(jīng)過張拉以后形成蜂窩狀六邊形加筋單元，參見圖3所示。張拉有兩種方式，一種方式見圖4所示，張拉有兩種方式，一種方式是對六邊形加筋單元參見圖4所示，在同一平面內(nèi)同角度的六個方向施加大小相等的荷載對環(huán)形母材進行張拉，通過張拉達到所期望的蜂窩狀六邊形加筋單元；第二種方式是采用正六棱錐(參見圖5所示)的模具對環(huán)形加筋母材進行張拉，將環(huán)形加筋母材套入正六棱錐模具的錐定，用外力將母材向下推，迫使母材形成蜂窩狀六邊形加筋單元，參見圖6所示。
[0006]形狀、尺寸相同的蜂窩狀六邊形加筋單元在同一平面內(nèi)通過在相鄰單元邊的位置相互焊接而形成的網(wǎng)狀的加筋材料，參見圖1所示。
[0007]蜂窩狀六邊形加筋單元具有一定的厚度。其高度不能小于5毫米，也不大于30毫米；加筋單元每邊的邊長10cm-30cm ;每邊的寬度；
[0008]本發(fā)明的工作機理簡述如下:
[0009]填入加筋材料網(wǎng)格中的填土在壓實過程中會對加筋材料網(wǎng)格施加水平的擠壓作用，參見圖2所示。由于網(wǎng)格形狀為正六邊形，在擠壓過程中可以較好的保持網(wǎng)格的形狀，又由于加筋材料具有較高的強度和抗變形能力，可以對填入網(wǎng)格的填土具有可靠的約束作用。同時這種加筋材料的厚度較土工格柵要大的多，比土工格室要薄，這樣就可以保證填土在有效壓實過程中避免在加筋單元側(cè)邊被壓曲或破壞(會減少對填土的約束)。保證了加筋材料對填土約束、增強的可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
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[0010]附圖1為本發(fā)明蜂窩狀加筋材料的平面圖
[0011]附圖2為填土壓實過程對蜂窩狀加筋材料網(wǎng)格的作用
[0012]附圖3為環(huán)形加筋母材與蜂窩狀六邊形加筋單元的關(guān)系
[0013]附圖4為加筋母材的張拉形式
[0014]附圖5為六棱錐模具俯視圖
[0015]附圖6為六棱錐模具側(cè)面圖
[0016]附圖7為采用六棱錐模具張拉形式
[0017]圖中:1_蜂窩狀六邊形加筋單元，2-蜂窩狀六邊形加筋單元的焊接位置，3-填土，4-填土對加筋材料的擠壓作用，5-環(huán)形加筋母材，6-張拉荷載方向，7-六棱錐模具
【具體實施方式】
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[0018]首先對環(huán)形加筋母材進行張拉，張拉可采用模具頂推或六個方向同時張拉(六個方向的夾角相同、張拉力相同)，通過張拉將環(huán)形的加筋母材變?yōu)槠矫娉叽鐬榱呅?、截面為圓形的蜂窩狀六邊形加筋單元。通過張拉提高加筋材料的強度、減少其蠕變性能。將所有的幾何尺寸相同的蜂窩狀六邊形加筋單元在平面內(nèi)拼接在一起，相鄰的加筋單元在鄰邊位置沿著邊長焊接，形成蜂窩狀加筋材料。
【權(quán)利要求】
1.一種蜂窩狀加筋材料，其特征在于，將多個經(jīng)環(huán)形加筋母材張拉后形成的蜂窩狀六邊形加筋單元，在同一平面內(nèi)的相鄰單元邊位置焊接后，形成一個平面網(wǎng)狀的加筋材料；所述加筋材料的材質(zhì)為聚丙烯或高密度聚乙烯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蜂窩狀加筋材料，其特征在于，所述加筋材料的厚度在5mm?30mm之間。
【文檔編號】E01C3/04GK204000895SQ201320699307
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】周芬, 杜運興 申請人:湖南大學