[发明专利]网格结构及其生产和使用

说明书

本发明涉及通过以下生产的类型的塑料网格结构(并且特别地但不排他地涉及土工格栅)：拉伸形成有孔的阵列的塑料片材起始材料使得获得的网格结构包括：沿拉伸方向纵向延伸的多个基本上平行的肋结构和横向于肋结构延伸的多个基本上平行的杆结构，所述肋结构和所述杆结构沿它们的相应长度在间隔的部位由接头互连，由此所述肋结构沿它们的长度被细分为交替的接头和肋段(或细条)，并且所述杆结构沿它们的长度被细分为交替的杆段和接头。为了方便，这种网格结构在这里也称为“限定类型的网格结构”。本发明也涉及生产和使用这种结构的方法。

土工格栅用于加强或增强岩土工程构造中的颗粒材料(例如，土壤或骨料)。更特别地，土工格栅被嵌在该构造的颗粒材料中，使得这种材料然后可以锁定到土工格栅的打开网格中。如在接头处测量的土工格栅的厚度通常大于0.5mm或0.75mm，并且可以大于1.00mm或1.5mm或2.00mm。

土工格栅可以以许多不同方式被制造，例如，通过针脚式接合由例如聚酯丝线制成的织物并且施加柔性涂层，诸如PVC或沥青涂层，或通过编织或通过针织，或者甚至将取向的塑料细条连接在一起。然而，本发明涉及土工格栅(和其它网格结构)，该土工格栅通过拉伸塑料片材起始材料而形成，该塑料片材起始材料已经设置有孔的阵列(例如，在矩形的或其它合适格栅图案上)，该孔的阵列在最终产品中形成网格。

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，该拉伸比是土工格栅的表面上的两个点之间的距离与起始材料上的对应的点之间的距离(即，在拉伸前)相比的比率。拉伸比可以通过“真实直线”被确定，该真实直线是施加(通常通过印刷或绘制)到起始材料的直线，通常沿两个垂直的方向。特定部位处的取向可以被确定为两个参考点之间的拉伸比，一个参考点在布置在要测量取向的部位的任一侧的两个真实直线的每一个上，所述参考点紧邻所述部位。真实直线通常仅用于试验工作并且不用于生产运行。

通过拉伸这种塑料片材起始材料生产的土工格栅可以是单轴地或双轴地取向的。在单轴取向(“单轴”)土工格栅的情况下，已经沿仅仅单个方向实现拉伸，而双轴取向的“双轴”格栅已经通过使用彼此横向于的两个拉伸操作被生产，该操作通常彼此垂直并且通常相继的。通过沿一个方向(用于单轴产品)或两个方向(用于双轴产品)拉伸塑料片材起始材料用来生产单轴和双轴网格结构的这种技术已被公开，例如在GB-A-2035191(等同于US4374798)和EP-A-0374365(等同于US5053264)中。

通过进一步的背景，GB-A-2124965公开使用沿单个方向的拉伸操作的双轴取向的网格结构的生产。用于这种工艺的起始材料具有由成排的孔或凹陷分开的平行的并排主区域。起始材料平行于主区域被拉伸而没有侧向收缩以便将主区域拉伸为连续的取向的主细条(沿网格结构的纵向延伸)，该主细条由横向的较小横截面的细条互连，该横向的较小横截面的细条已经由每一行中的孔或凹陷之间的区域(“横向细条形成区域”)形成。这些后者区域具有窄的宽度(沿平行于主区域的方向测量的)，其结果是，它们被横向拉出到主区域，这是由于这些主区域在它们被拉伸时宽度减小，即这些主区域被拉紧。由此形成的横向的较小横截面的细条具有沿它们的长度(即，横向于主区域)的显著的取向。通过示例的方式，GB-A-2124965的例子1到4的示例性实施例使用塑料片材起始材料，该塑料片材起始材料的“横向细条形成区域”分别具有0.8mm，1.525mm，0.8mm和1.65mm的沿平行于主区域的方向的宽度。沿横向于主区域的方向测量的横向的较小横截面的细条的计算的拉伸比分别是3.03:1，2.26:1，4.06:1和2.58:1。

更详细地考虑单轴土工格栅的生产，塑料片材起始材料中的孔的阵列可以被认为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，该第二方向横向于(并且基本上垂直于)第一方向。在单轴格栅的生产中，塑料片材起始材料平行于第一方向被拉伸。这导致从相邻的第一孔的列之间的起始材料的区域形成前述肋结构且从相邻的第二孔的列之间的材料区域形成杆结构。另外，通过拉伸想象的“细条形成区域”而形成细条(或肋段)，该细条形成区域是第二列中的相邻的孔之间的起始材料的区域。通过这种拉伸操作形成的细条(或肋段)沿拉伸方向分子取向。

单轴格栅广泛用于应力主要沿一个方向的应用，例如，当加强路堤或模块化块体保持壁时。在这种结构中，应力从被加强的颗粒材料沿肋结构传递并且进入杆。当然，正是肋段沿它们的长度的分子取向使得单轴土工格栅适合用于应力主要沿一个方向的加强应用。