專利名稱：一種五邊形塑料土工格柵及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種土木工程建筑材料。
背景技術(shù)：
在土木工程建設(shè)中，經(jīng)常用塑料拉伸網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料作為加筋加固作用結(jié)構(gòu)材料使用，尤其作為礦用支護(hù)結(jié)構(gòu)材料使用，粗筋承受錨桿的緊箍力，細(xì)筋防止塊石等的滑落造成的傷害。這類材料也可用于建筑工程中的防護(hù)與隔離作用、工程或庭院、林場等的防護(hù)，具有很好的隔離視覺效果。由于奇數(shù)幾何形狀的結(jié)構(gòu)材料比偶數(shù)幾何形狀的結(jié)構(gòu)材料，在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性上要好，所以，奇數(shù)幾何形狀的結(jié)構(gòu)材料本身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要好于傳統(tǒng)的方形或矩形結(jié)構(gòu)。塑料拉伸網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料有多種生產(chǎn)方式，有的采用塑料條帶焊接成井字形或者方形或者矩形結(jié)構(gòu)，但是其接點(diǎn)強(qiáng)度很難滿足施工要求，往往起不到加筋加固作用；有的采用聚酯纖維或者玻璃纖維經(jīng)過編織成井字形或者矩形結(jié)構(gòu)，然后在其表面涂覆有機(jī)防護(hù)層的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的接點(diǎn)強(qiáng)度也很難滿足工程對強(qiáng)度的需要，尤其很難起到整體加強(qiáng)的作用； 有的采用塑料板材經(jīng)過沖出整排的方形或矩形的孔，其孔的形狀可以是多種形式，如圓形、 橢圓形、長圓形、方形、矩形等，經(jīng)過縱向、橫向逐步拉伸或者同步拉伸，從而得到井字形或者方形、矩形、三角形的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料，這種結(jié)構(gòu)材料在承載能力方面比起上述焊接、編織形成的格柵具有了整體性好、節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度高的效果，大大滿足了工程對整體強(qiáng)度的要求。但是，在工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，實(shí)際荷載往往不只是縱橫向施壓，而上述所述各類結(jié)構(gòu)材料往往只能提供縱橫兩個(gè)方向或者三個(gè)方向的加強(qiáng)和支撐，對于來自于斜向的荷載的支撐就會(huì)表現(xiàn)出極大的弱點(diǎn)，它們必須通過格柵本身穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來傳遞和分散荷載。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種五邊形塑料土工格柵及其制造方法，該五邊形塑料土工格柵能夠同時(shí)承受多個(gè)方向，包括縱向、橫向以及斜向荷載的且具有很好整體剛性。本發(fā)明的五邊形塑料土工格柵，其為一體成型的包括多個(gè)五邊形結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)五邊形結(jié)構(gòu)包括縱向筋、橫向筋和斜向筋，縱向筋、橫向筋和斜向筋交替排列，并自相交處形成節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明的五邊形塑料土工格柵的制造方法包括如下步驟準(zhǔn)備塑料板材；塑料板材優(yōu)選包括聚乙烯或聚丙烯；在該塑料板材形成規(guī)則排列的孔陣列；上述孔陣列由兩排小孔組成一個(gè)單元，每個(gè)單元之間左右錯(cuò)位，使每個(gè)相鄰的孔之間的距離相等；經(jīng)過縱向拉伸、橫向拉伸，或者縱向橫向同時(shí)同步拉伸，使孔和孔之間形成的削弱區(qū)的材料被拉伸，而多個(gè)孔之間形成的相對強(qiáng)化區(qū)的部分材料只能部分被拉伸，從而最后形成一根粗筋和一根細(xì)筋交替排列，并自相交處形成節(jié)點(diǎn)的五邊形塑料土工格柵。其中，塑料板材的厚度范圍優(yōu)選為l-20mm ;板材上孔的孔徑范圍優(yōu)選為l_50mm ；任何相鄰的兩排孔之間的孔間距優(yōu)選為孔徑的0. 1-30倍。拉伸前將板材預(yù)熱至60-180度； 塑料板材的拉伸倍率優(yōu)選為6-12。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面通過具體實(shí)施方式
對本發(fā)明的五邊形塑料土工格柵及其制造方法的技術(shù)方案進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖I所示，本發(fā)明的五邊形塑料土工格柵，其為一體成型的包括多個(gè)五邊形結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)五邊形結(jié)構(gòu)包括縱向筋、橫向筋和斜向筋，縱向筋、橫向筋和斜向筋交替排列，并自相交處形成節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明公開的五邊形塑料土工格柵的制造方法包括如下步驟準(zhǔn)備塑料板材；塑料板材可以是聚乙烯或聚丙烯等材料。在該塑料板材形成規(guī)則排列的孔陣列，如圖2所示。優(yōu)選采用沖孔方式形成規(guī)則排列的孔陣列，也可以通過其他擠出方式在板材上成型出具有孔陣列的板材。上述孔陣列由兩排小孔組成一個(gè)單元，每個(gè)單元之間左右錯(cuò)位，使每個(gè)相鄰的孔之間的距離相等；經(jīng)過縱向拉伸、橫向拉伸，或者縱向橫向同時(shí)同步拉伸，使孔和孔之間形成的削弱區(qū)的材料被拉伸，而多個(gè)孔之間形成的相對強(qiáng)化區(qū)的部分材料只能部分被拉伸，從而最后形成一根粗筋和一根細(xì)筋交替排列，并自相交處形成節(jié)點(diǎn)的五邊形塑料土工格柵。塑料板材的厚度范圍優(yōu)選為l-20mm。板材上孔的孔徑范圍優(yōu)選為l_50mm，其中任何相鄰的兩排孔之間的孔間距應(yīng)該在孔徑的0. 1-30倍。板材的拉伸倍率視材料不同而有所不同，板材為聚丙烯時(shí)其拉伸倍率一般在6-12 倍，板材為聚乙烯時(shí)其拉伸倍率一般在4-10倍。其中縱、橫兩個(gè)方向的拉伸倍率基本一致， 或者首先進(jìn)行拉伸的方向上的拉伸倍率，例如縱向略大，在進(jìn)行橫向拉伸時(shí)有一定程度的松弛回彈，從而形成如圖I所示的五邊形塑料土工格柵。根據(jù)上述描述，沖有規(guī)則的孔陣列，或者通過其他擠出方式成型出具有本發(fā)明公開的孔陣列的板材，經(jīng)過嚴(yán)格的等倍率縱向、橫向拉伸，形成了如圖I的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料。這種結(jié)構(gòu)能夠同時(shí)承受多個(gè)方向，包括縱向、橫向以及斜向荷載的且具有很好整體剛性。實(shí)施例I :制備聚丙烯板材；原料選用高密度聚乙烯、聚丙烯等聚合物，添加炭黑、抗紫外線劑、抗氧劑等助劑，經(jīng)過充分混合均勻后，用真空上料機(jī)自動(dòng)上了，用擠出機(jī)在180-280 V融化聚合物，并經(jīng)衣架式機(jī)頭擠出板材毛坯,經(jīng)過三輥壓光機(jī)冷卻、壓光定型成板材,切去多余的邊；板材厚度為IOmm ；在該塑料板材用沖床通過沖孔形成五邊形孔陣列。其中，相鄰五邊形內(nèi)部孔間距均為IOmm,孔徑4mm,錯(cuò)位的排間距8. 66mm ；該板材經(jīng)過縱向、橫向逐次約6-10倍等倍率拉伸后，形成五邊形塑料土工格柵。具體地，將上述板材預(yù)熱到60-120°C，進(jìn)行縱向拉伸，根據(jù)材料不同，拉伸倍率至6-10 倍，定型后成為單向拉伸制品；再用專用夾具加持，進(jìn)入雙向預(yù)熱烘箱進(jìn)行預(yù)熱，溫度在 80-180°C，然后進(jìn)行橫向拉伸，拉伸倍率至6-10倍，并熱定型后，成為五邊形塑料土工格柵,切邊后收卷。
實(shí)施例2 制備聚乙烯板材；其厚度為15mm ;在該塑料板材通過沖孔形成五邊形孔陣列。其中，相鄰五邊形內(nèi)部孔間距均為 20mm,孔徑8mm,錯(cuò)位的排間距為17. 32mm ；該板材經(jīng)過縱向、橫向同時(shí)8-12倍等倍率拉伸后，形成五邊形塑料土工格柵。具體地，將上述板材預(yù)熱到60-180°C，進(jìn)行縱向、橫向同時(shí)8-12倍拉伸，熱定型后，成為五邊形塑料土工格柵，切邊后收卷。根據(jù)上述描述，本發(fā)明所描述的孔陣列的板材經(jīng)過縱向橫向拉伸形成的五邊形結(jié)構(gòu)材料，或者類似于本發(fā)明描述的上述五邊形結(jié)構(gòu)材料，由于縱向和橫向的拉伸倍率不同而有所差異；所以，本發(fā)明所述的五邊形結(jié)構(gòu)材料包括但不限于本發(fā)明所公開的孔陣列以及以此方法制造出的塑料拉伸五邊形結(jié)構(gòu)的土工格柵材料。
權(quán)利要求
1.一種五邊形結(jié)構(gòu)的塑料土工格柵，其特征在于，所述格柵為一體成型的包括多個(gè)五邊形結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)五邊形結(jié)構(gòu)包括縱向筋、橫向筋和斜向筋，縱向筋、橫向筋和斜向筋交替排列，并自相交處形成節(jié)點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求I所述的五邊形塑料土工格柵，其特征在于，該格柵的材料包括聚乙烯或聚丙烯。
3.—種五邊形塑料土工格柵的制造方法，其特征在于，包括如下步驟制備塑料板材；在該塑料板材上形成規(guī)則排列的孔陣列；上述孔陣列由兩排小孔組成一個(gè)單元，每個(gè)單元之間左右錯(cuò)位，使每個(gè)相鄰的孔之間的距離相等；經(jīng)過縱向拉伸然后橫向拉伸、或者縱向橫向同時(shí)同步拉伸，使孔和孔之間形成的削弱區(qū)的材料被拉伸，而多個(gè)孔之間形成的相對強(qiáng)化區(qū)的部分材料只能部分被拉伸，從而最后形成包括縱向筋、橫向筋和斜向筋，縱向筋、橫向筋和斜向筋交替排列，并自相交處形成節(jié)點(diǎn)的五邊形塑料土工格柵。
4.如權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于，該塑料板材的厚度范圍為l-20mm。
5.如權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于，通過沖孔方式形成孔陣列。
6.如權(quán)利要求3或5所述的制造方法，其特征在于，形成的孔的孔徑范圍為l-50mm。
7.如權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于，任何相鄰的兩排孔之間的孔間距為孔徑的0. 1-30倍。
8.如權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于，拉伸前將板材預(yù)熱至60-180度。
9.如權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于，塑料板材的拉伸倍率為6-12。
10.如權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于，該塑料板材包括聚乙烯或聚丙烯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種五邊形塑料土工格柵及其制造方法，該格柵為一體成型的包括多個(gè)五邊形結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)五邊形結(jié)構(gòu)包括縱向筋、橫向筋和斜向筋，縱向筋、橫向筋和斜向筋交替排列，并自相交處形成節(jié)點(diǎn)。能夠同時(shí)承受多個(gè)方向，包括縱向、橫向以及斜向荷載且具有很好的整體剛性。
文檔編號B29C55/12GK102536276SQ20121002486
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月6日
發(fā)明者張銀堂 申請人:張銀堂