網格結構及其生產和使用制造技術

一種單件式塑料材料網格結構(1)，特別地，用于巖土工程構造的土工格柵，通過拉伸形成有孔(21)的陣列的塑料片材起始材料(20)被生產。所述網格結構(1)包括沿平行于拉伸方向(MD)的第一方向縱向延伸的多個基本上平行的肋結構(2)和沿橫穿所述肋結構(2)的第二方向(TD)延伸的多個基本上平行的桿結構(3)。所述肋結構(2)和所述桿結構(3)沿它們的相應長度在間隔的部位由接頭(5)互連，由此所述肋結構(2)沿它們的長度被細分為交替的接頭(5)和肋段(6)，并且所述桿結構沿它們的長度被細分為交替的桿段(7)和接頭(5)。在網格結構(1)中，(a)所述肋結構(2)使得所述肋段(6)沿它們的長度沿所述第一方向(MD)取向，并且沿所述第一方向(MD)的取向延伸跨越連接兩個這種取向的肋段的所述接頭(5)，并且(b)所述桿結構(3)使得沿所述第二方向(TD)的它們的總體拉伸比最大為1并且沿所述桿結構(3)的長度的所有部位沿所述第二方向(TD)具有1.5的最大取向。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】網格結構及其生產和使用本專利技術涉及通過以下生產的類型的塑料網格結構(并且特別地但不排他地涉及土工格柵)：拉伸形成有孔的陣列的塑料片材起始材料使得獲得的網格結構包括：沿拉伸方向縱向延伸的多個基本上平行的肋結構和橫向于肋結構延伸的多個基本上平行的桿結構，所述肋結構和所述桿結構沿它們的相應長度在間隔的部位由接頭互連，由此所述肋結構沿它們的長度被細分為交替的接頭和肋段(或細條)，并且所述桿結構沿它們的長度被細分為交替的桿段和接頭。為了方便，這種網格結構在這里也稱為“限定類型的網格結構”。本專利技術也涉及生產和使用這種結構的方法。土工格柵用于加強或增強巖土工程構造中的顆粒材料(例如，土壤或骨料)。更特別地，土工格柵被嵌在該構造的顆粒材料中，使得這種材料然后可以鎖定到土工格柵的打開網格中。如在接頭處測量的土工格柵的厚度通常大于0.5mm或0.75mm，并且可以大于1.00mm或1.5mm或2.00mm。土工格柵可以以許多不同方式被制造，例如，通過針腳式接合由例如聚酯絲線制成的織物并且施加柔性涂層，諸如PVC或瀝青涂層，或通過編織或通過針織，或者甚至將取向的塑料細條連接在一起。然而，本專利技術涉及土工格柵(和其它網格結構)，該土工格柵通過拉伸塑料片材起始材料而形成，該塑料片材起始材料已經設置有孔的陣列(例如，在矩形的或其它合適格柵圖案上)，該孔的陣列在最終產品中形成網格。拉伸操作提供沿拉伸方向的聚合物的分子取向。取向的程度通常由“拉伸比”代表，該拉伸比是土工格柵的表面上的兩個點之間的距離與起始材料上的對應的點之間的距離(即，在拉伸前)相比的比率。拉伸比可以通過“真實直線”被確定，該真實直線是施加(通常通過印刷或繪制)到起始材料的直線，通常沿兩個垂直的方向。特定部位處的取向可以被確定為兩個參考點之間的拉伸比，一個參考點在布置在要測量取向的部位的任一側的兩個真實直線的每一個上，所述參考點緊鄰所述部位。真實直線通常僅用于試驗工作并且不用于生產運行。通過拉伸這種塑料片材起始材料生產的土工格柵可以是單軸地或雙軸地取向的。在單軸取向(“單軸”)土工格柵的情況下，已經沿僅僅單個方向實現拉伸，而雙軸取向的“雙軸”格柵已經通過使用彼此橫向于的兩個拉伸操作被生產，該操作通常彼此垂直并且通常相繼的。通過沿一個方向(用于單軸產品)或兩個方向(用于雙軸產品)拉伸塑料片材起始材料用來生產單軸和雙軸網格結構的這種技術已被公開，例如在GB-A-2035191(等同于US4374798)和EP-A-0374365(等同于US5053264)中。通過進一步的背景，GB-A-2124965公開使用沿單個方向的拉伸操作的雙軸取向的網格結構的生產。用于這種工藝的起始材料具有由成排的孔或凹陷分開的平行的并排主區域。起始材料平行于主區域被拉伸而沒有側向收縮以便將主區域拉伸為連續的取向的主細條(沿網格結構的縱向延伸)，該主細條由橫向的較小橫截面的細條互連，該橫向的較小橫截面的細條已經由每一行中的孔或凹陷之間的區域(“橫向細條形成區域”)形成。這些后者區域具有窄的寬度(沿平行于主區域的方向測量的)，其結果是，它們被橫向拉出到主區域，這是由于這些主區域在它們被拉伸時寬度減小，即這些主區域被拉緊。由此形成的橫向的較小橫截面的細條具有沿它們的長度(即，橫向于主區域)的顯著的取向。通過示例的方式，GB-A-2124965的例子1到4的示例性實施例使用塑料片材起始材料，該塑料片材起始材料的“橫向細條形成區域”分別具有0.8mm，1.525mm，0.8mm和1.65mm的沿平行于主區域的方向的寬度。沿橫向于主區域的方向測量的橫向的較小橫截面的細條的計算的拉伸比分別是3.03:1，2.26:1，4.06:1和2.58:1。更詳細地考慮單軸土工格柵的生產，塑料片材起始材料中的孔的陣列可以被認為包括沿第一方向延伸的第一孔的列和沿第二方向延伸的第二孔的列，該第二方向橫向于(并且基本上垂直于)第一方向。在單軸格柵的生產中，塑料片材起始材料平行于第一方向被拉伸。這導致從相鄰的第一孔的列之間的起始材料的區域形成前述肋結構且從相鄰的第二孔的列之間的材料區域形成桿結構。另外，通過拉伸想象的“細條形成區域”而形成細條(或肋段)，該細條形成區域是第二列中的相鄰的孔之間的起始材料的區域。通過這種拉伸操作形成的細條(或肋段)沿拉伸方向分子取向。單軸格柵廣泛用于應力主要沿一個方向的應用，例如，當加強路堤或模塊化塊體保持壁時。在這種結構中，應力從被加強的顆粒材料沿肋結構傳遞并且進入桿。當然，正是肋段沿它們的長度的分子取向使得單軸土工格柵適合用于應力主要沿一個方向的加強應用。典型地，單軸土工格柵使得，當沿肋結構的長度方向確定時，細條(或肋段)的中點處的拉伸比是大約8:1。同樣典型地，當沿平行于肋結構的長度的方向測量時，常規單軸土工格柵中的桿段具有16mm到20mm的寬度，并且由基本上無取向的聚合物組成。更具體地，當沿肋結構的長度和桿結構的長度考慮時，該聚合物沿桿段的長度和寬度基本上是無取向的并且在接頭處也類似地如此。將理解，橫向桿結構中的無取向的聚合物的重量可以代表單軸土工格柵的總重量的相當大的百分比。因此，當認為在土工格柵中的聚合物的最高效的使用是聚合物沿細條取向(由于這提供增加的機械性質和減小的重量)時，將理解，桿結構(桿段和接頭)中的相對大量的無取向聚合物提供土工格柵的效率的降低。已經試圖通過僅僅減少每單位長度土工格柵的橫向桿結構的數量而克服這個缺點。雖然每單位長度桿結構的數量已經減少，但這些桿結構的寬度(當沿平行于肋的縱向范圍的方向測量時)依然在16到20mm的區域中維持相對不變。這種寬度滿足兩個要求。首先，它允許土工格柵的桿段通過常規可用連接器連接到巖土工程結構的塊體壁。第二，該寬度使得桿不大可能在肋段之前斷裂。因此，本專利技術的目標是消除或減輕上述缺點。根據本專利技術的第一方面，提供通過拉伸形成有孔的陣列的塑料片材起始材料而生產的單件式塑料材料網格結構，其中所述網格結構包括沿平行于拉伸方向的第一方向縱向延伸的多個基本上平行的肋結構和沿橫向于所述肋結構的第二方向延伸的多個基本上平行的桿結構，所述肋結構和所述桿結構沿它們的相應長度在間隔的部位由接頭互連，由此所述肋結構沿它們的長度被細分為交替的接頭和肋段，并且所述桿結構沿它們的長度被細分為交替的桿段和接頭，其中：(a)所述肋結構使得所述肋段沿它們的長度沿所述第一方向取向，并且沿所述第一方向的取向延伸跨越連接兩個這種取向的肋段的所述接頭，并且(b)所述桿結構使得沿所述第二方向的它們的總體拉伸比最大為1并且沿所述桿結構的長度的所有部位沿所述第二方向具有1.5的最大取向。根據本專利技術的第二方面，提供一種生產單件式塑料材料網格結構的方法，該方法包括：(i)提供具有孔的塑料片材起始材料，所述孔布置在規則的格柵圖案上使得存在沿第一方向的平行的第一孔的列和沿橫向于所述第一方向的第二方向的平行的第二孔的列，由此所述起始材料具有被限定在第二孔的相鄰的排之間的桿結構形成區域和被限定在相鄰的第一孔的列之間的肋結構形成區域；和(ii)沿所述第一方向拉伸所述材料(優選地在使得沿所述第二方向存在最大15％收縮的條件下)以產生網格結構，所述網格結構由平行于所述第一方向延伸的多個基本上本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種通過拉伸形成有孔的陣列的塑料片材起始材料而生產的單件式塑料材料網格結構，其中所述網格結構包括沿平行于拉伸方向的第一方向縱向延伸的多個基本上平行的肋結構和沿橫向于所述肋結構的第二方向延伸的多個基本上平行的桿結構，所述肋結構和所述桿結構沿它們各自的長度在間隔的部位由接頭互連，由此所述肋結構沿它們的長度被細分為交替的接頭和肋段，并且所述桿結構沿它們的長度被細分為交替的桿段和接頭，其中：(a)所述肋結構使得所述肋段沿它們的長度沿所述第一方向取向，并且沿所述第一方向的取向延伸跨越連接兩個這種取向的肋段的所述接頭，并且(b)所述桿結構使得它們的沿所述第二方向的總體拉伸比最大為1并且沿所述桿結構的長度的所有部位沿所述第二方向具有1.5的最大取向。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.10.28 GB 1118659.0;2011.10.28 US 61/552,7171.一種通過拉伸形成有孔的陣列的塑料片材起始材料而生產為單件式塑料材料的網格結構，其中所述網格結構包括沿平行于拉伸方向的第一方向縱向延伸的多個基本上平行的肋結構和沿橫向于所述肋結構的第二方向延伸的多個基本上平行的桿結構，所述肋結構和所述桿結構沿它們各自的長度在間隔的部位由接頭互連，由此所述肋結構沿它們的長度被細分為交替的接頭和肋段，并且所述桿結構沿它們的長度被細分為交替的桿段和接頭，其中：(a)所述肋結構使得所述肋段沿它們的長度沿所述第一方向取向，并且沿所述第一方向的取向延伸跨越連接兩個這種取向的肋段的所述接頭；(b)所述桿結構使得它們的沿所述第二方向的總體拉伸比最大為1并且沿所述桿結構的長度的所有部位沿所述第二方向具有1.5的最大拉伸比；(c)當沿所述第一方向測量時，所述肋段的中點處的所述拉伸比在范圍7.5:1到9.5:1中，并且(d)所述肋結構使得，當沿所述第一方向測量時，所述接頭的中點處的拉伸比為所述肋段中的相鄰肋段的中點處的拉伸比的至少60％。2.如權利要求1中要求保護的網格結構，其中，所述肋結構使得，當沿所述第一方向測量時，所述接頭的中點處的拉伸比為所述肋段中的所述相鄰肋段的中點處的拉伸比的至少大約70％。3.如權利要求1中要求保護的網格結構，其中，當沿所述第一方向測量時，所述肋段的中點處的所述拉伸比是大約9:1。4.如權利要求1中要求保護的網格結構，其中，當沿所述第一方向測量時，所述接頭的中點處的所述拉伸比是5:1到6:1。5.如權利要求1中要求保護的網格結構，其中，當沿所述第二方向測量時，所述桿結構的所述總體拉伸比是0.8到0.9。6.如權利要求1到5的任何一項中要求保護的網格結構，其中，沿所述桿結構的長度的所有部位沿所述第二方向具有0.8的最小拉伸比。7.如權利要求6中要求保護的網格結構，其中，沿所述桿結構的長度的所有部位沿所述第二方向具有范圍在0.85到1.15中的拉伸比。8.如權利要求1到5的任何一項中要求保護的網格結構，所述網格結構是土工格柵。9.如權利要求1到5的任何一項中要求保護的網格結構，其中，當沿所述第一方向測量時，兩個相鄰的桿段的中心之間的距離是20cm到50cm。10.如權利要求1到5的任何一項中要求保護的網格結構，其中，當沿所述第一方向測量時，所述桿段具有6mm到14mm的寬度。11.如權利要求10中要求保護的網格結構，其中，當沿所述第一方向測量時，所述桿段具有8mm到12mm的寬度。12.如權利要求11中要求保護的網格結構，其中，當沿所述第一方向測量時，所述桿段具有10mm到12mm的寬度。13.一種通過沿第一方向拉伸形成有孔的陣列的塑料片材起始材料而生產為單件式塑料材料的土工格柵，其中所述土工格柵包括沿所述第一方向延伸的多個基本上平行的肋結構和沿橫向于所述肋結構的第二方向延伸的多個基本上平行的桿結構，所述肋結構和所述桿結構沿它們各自的長度在間隔的部位由接頭互連，由此所述肋結構沿它們的長度被細分為交替的接頭和肋段，并且所述桿結構沿它們的長度被細分為交替的桿段和接頭，其中：(a)所述肋結構使得，當沿所述第一方向測量時，所述接頭的中點處的拉伸比在5:1到6:1的范圍中，并且所述肋段的中點處的拉伸比在7.5:1到9.5:1的范圍中，并且(b)所述桿結構使得，當沿所述第二方向測量時，它們的總體拉伸比最大為1并且沿所述桿結構的長度的所有部位沿所述第二方向具有1.5的最大拉伸比。14.如權利要求13中要求保護的土工格柵，其中，沿所述桿結構的長度的所有部位沿所述第二方向具有0.8的最小拉伸比。15.如權利要求14中要求保護的土工格柵，其中，沿所述桿結構的長度的所有部位沿所述第二方向具有范圍在0.85到1.15中的拉伸比。16.如權利要求13到15的任何一項中要求保護的土工格柵，其中，所述肋結構使得，當沿所述第一方向測量時，所述接頭的中點處的所述拉伸比是大約5.5:1，并且所述肋段的中點處的所述拉伸比是大約9:1。17.如權利要求13到15的任何一項中要求保護的土工格柵，其中，當沿所述第一方向測量時，兩個相鄰的桿段的中心之間的距離是200mm到500mm。18.如權利要求13到15的任何一項中要求保護的土工格柵，其中，當沿所述第一方向測量時，所述桿段具有6mm到14mm的寬度。19.如權利要求18中要求保護的土工格柵，其中，當沿所述第一方向測量時，所述桿段具有8mm到12mm的寬度。20.如權利要求19中要求保護的土工格柵，其中，當沿所述第一方向測量時，所述桿段具有10mm到12mm的寬度。21.如權利要求1到5的任何一項中要求保護的網格結構或如權利要求13...

【專利技術屬性】
技術研發人員：安東尼·托馬斯·華萊士，
申請(專利權)人：坦薩技術有限公司，
類型：發明
國別省市：英國;GB