[发明专利]蜂窝状约束结构

说明书

技术领域

本发明涉及约束材料的强化蜂窝状结构。具体而言，本发明涉及一种蜂窝状蛛网材料，此种材料具有通过改进界面摩擦角而增加承载能力的孔眼。

背景技术

蜂窝状约束结构(以下称“CCS”)用于增加置于此系统的蜂窝单元中的材料承载能力、稳定性、和抗侵蚀能力。一种市售系统是Geoweb^塑料蛛网土壤约束结构，由Presto Products公司经销，该公司的地址是P.O.Box(信箱)2399，Appleton，WI 54913。Geoweb^蛛网由高密度聚乙烯带条制作，方法是将带条面对面地并间隔交错地利用超声在面上焊接，结果当带条受到在垂直于带条面的方向的张拉时，得到的蛛网段呈蜂巢状，蜂窝形状为正弦曲线或波浪形。Geoweb^段重量轻，运输时置于收缩状态以便于处理和安装。

蛛网材料大量用于路基、地基或铺砌系统。采用此种蛛网材料可使结构基础得到强化或加固。此外，可以将一层Geoweb^蜂窝蛛网叠加于另一个之上而提供水土保持结构，如护坡用的阶梯支承设计。Geoweb^蜂窝蛛网也可保护土坡、沟道、护墙和水力结构免遭表面侵蚀。草地和其他土坡的覆盖材料已经通过采用这种蛛网蜂窝得到保护和稳定。Geoweb^蜂窝蛛网之中可以填充各种土料，如沙料、卵石、颗粒土和骨料、表土、营养材料等等。混凝土和掺土水泥或地沥青膏(沥青水泥)也可用于填充蜂窝。

像石子这样的材料是理想的建筑材料，因为其内摩擦角很高。采用此类建筑材料的缺点是缺少内聚因素，须要对材料进行约束。CCS，如Geoweb^，通过约束该材料而提供内聚因素，但不能提供同样的摩擦角，因为此约束结构引入一滑移面，在此滑移面上石子的界面摩擦角较低。所以，在这种内摩擦角下石子不能工作。如果可以使内摩擦角加大，承载能力也就可以提高。

改进承载能力可以得到安全因素更高更坚固的设计结构和费用低廉的民用工程应用结构，例如在路基和挡土墙结构设计中。通过改进界面摩擦角，可以增加采用沙料填充的卷曲结构蜂窝材料的承载能力。美国专利No.4,965,097。然而，这种卷曲结构蜂窝材料结构在增加对于像石子这一类较大建筑材料的界面摩擦角方面效果不佳。

所以工业界需要一种通过在保持CCS强度的同时增加界面摩擦角而以显著改进像石子这一类建筑材料的承载能力的蜂窝约束结构。

发明内容

本发明所针对的需要是要有效地提供一种可以增加在像石子这种建筑材料中的界面摩擦角的经过改进的蜂窝蛛网结构。改进界面摩擦角的结果是可以增加CCS的承载能力。

采用这种经过改进的蜂窝蛛网结构所要达到的另一些重要目的如下：减轻CCS的重量，这对较软地基特别有效．通过此系统进行横向排水，这可以改进结构整体性；以及混凝土填充锁定和用于加强筋强化的有孔部分。

本发明可提供一种由多根扁平塑料带条面对面在有限区域上间隔焊接而成的蜂窝材料约束结构，并且此结构在带条在宽度方向上受到张拉时可形成单元蜂窝蛛网。带条形成蜂窝壁，其上有多个直径为约3mm至约17mm的孔眼。

在一优选实施例中，每一个蜂窝壁具有很多孔眼。如果考虑美观，可以将一无孔蜂窝壁同有孔蜂窝壁粘合。蜂窝壁中的孔眼的直径10mm，孔眼面积大约为蜂窝壁表面面积的19％至28％。多个孔眼使界面摩擦角与无孔眼的情况相比加大5度。孔眼各行交错排列以保持蛛网结构的环向/柱向强度。

在另一实施例中，蜂窝壁具有在一优选实施例中所描述的在卷曲结构表面上的多个孔眼。此外，一种强化工具，比如加强筋，穿过孔眼。添加加强筋与卷曲表面是互相独立存在的。

本发明的另一个方面是制作在能改进内聚因素和界面摩擦角的CCS中用作蜂窝壁材料的方法。这种方法的步骤包括在塑料带条中形成多个孔眼和在塑料带条上提供预定的无孔区用来与其他塑料带条接合。上述方法也可予以改变，即在蜂窝蛛网中添加加强筋，加强筋穿过在多个孔眼中可以找到的大致重合的孔眼并在蜂窝蛛网的两端被锚固。加强筋是在蜂窝蛛网定位后添加。

虽然本发明可以有各种改变和另外的形式，其具体实施方式通过附图中的例子示出并在此详细描述。但是，应该理解的是这并非是要限制此发明只能具有所公开的具体形式，正相反，其意图是要覆盖由下面的权利要求所确定的本发明的精神和范围的所有变形、等同和替代的实施方案。

附图简介

图1是具体实施本发明的展开了的单层强化蜂窝结构的部分透视图。