Способ изготовления полимерной георешетки и полимерная георешетка

Изобретение относится к области строительства, а именно к георешеткам, предназначенным для применения в качестве армирующей и разделяющей прослойки в конструкциях земляного полотна линейных транспортных и геотехнических сооружений. Способ изготовления полимерной георешетки включает перфорирование и последующее вытягивание листа из полимерного материала. Перфорационные отверстия выполняют в виде равнобедренных треугольников и располагают рядами поперек листа вдоль прямых, совпадающих с основаниями треугольных отверстий в ряду. Ряды, состоящие из одинаково ориентированных вдоль листа треугольных отверстий, располагают с заданным шагом. Треугольные отверстия каждого ряда чередуют с ориентированными в противоположную сторону треугольными отверстиями другого ряда. Вытягивание перфорированного листа осуществляют сначала вдоль, а затем поперек. Технический результат состоит в повышении прочности георешетки на разрыв за счет лучшего ориентирования полимерного материала в полосках, ребрах. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к области строительства, более точно к георешеткам, предназначенным для применения в качестве армирующей и разделяющей прослойки в конструкциях земляного полотна линейных транспортных (автомобильных, железнодорожных, трубопроводных) и геотехнических сооружений.

Предшествующий уровень техники

Георешетки, в частности полимерные георешетки, используются для механической стабилизации грунта, в котором частицы грунта (гравия, щебенки) удерживаются георешеткой. При правильно подобранной структуре решетки происходит эффект заклинивания частиц грунта в георешетке, при этом предотвращается горизонтальное движение частиц искусственного основания. При динамическом воздействии на грунт георешетка препятствует перемещению вверх мелких частиц грунтового основания и повышает сдвигоустойчивость нижележащего грунтового слоя.

Для изготовления полимерной георешетки используют заготовку - лист (ленту) из полимерного материала. Заготовку перфорируют, а затем нагревают и вытягивают. В результате, перфорационные отверстия увеличиваются в несколько раз и разделяются полосками (ребрами) из ориентированного полимерного материала.

Из патента США №3386876, опубл. 04.06.1968, известен способ изготовления полимерной георешетки. В заготовке выполняют круглые перфорационные отверстия, центры которых образуют в заготовке множество правильных шестиугольников. Получаемая георешетка содержит множество круглых узлов, с выходящими из них одинаковыми полосками (ребер), расположенными вокруг этих узлов с образованием множества треугольников, которыми, в свою очередь, сформировано множество правильных шестиугольников с шестью угловыми узлами и одним центральным узлом. Такая георешетка является тяжелой и сравнительно непрочной.

Более легкая и прочная решетка может быть получена способом, раскрытым в патенте РФ №2303677, опубл. 27.07.2007, путем двухосного ориентирования полимерного материала заготовки. Получаемая георешетка содержит множество утолщенных узлов овальной формы, с выходящими из них более тонкими и узкими полосками (ребрами), расположенными вокруг этих узлов с образованием множества треугольников, которыми, в свою очередь, сформировано множество правильных шестиугольников с шестью угловыми утолщенными узлами и одним центральным утолщенным узлом. При этом две противолежащие от центрального утолщенного узла полоски расположены параллельно одному из направлений ориентации ячеистой структуры, а остальные полоски - под одинаковыми острыми углами (±30°) к нему.

Однако существенным недостатком остается неравномерная ширина полосок, значительно более узких в середине, чем по краям, примыкающим к узлам. Поэтому прочность полосок (ребер) может быть увеличена при лучшем ориентировании полимерного материал.

Раскрытие изобретения

Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в повышении прочности георешетки на разрыв за счет лучшего ориентировании полимерного материала в полосках (ребрах).

Указанный технический результат достигается в способе изготовления полимерной георешетки, включающем перфорирование и последующее вытягивание листа из полимерного материала, при этом перфорационные отверстия выполняют в виде равнобедренных треугольников и располагают рядами поперек листа вдоль прямых, совпадающих с основаниями треугольных отверстий в ряду, причем ряды, состоящие из одинаково ориентированных вдоль листа треугольных отверстий, располагают с заданным шагом (расстоянием между рядами) вдоль листа и треугольные отверстия каждого ряда чередуют с ориентированными в противоположную сторону треугольными отверстиями другого ряда, а вытягивание перфорированного листа осуществляют сначала вдоль, а затем поперек.

Размеры боковых сторон перфорационных отверстий (равнобедренных треугольников) могут быть от 2 мм до 8 мм, размеры основания - от 1,5 мм до 6 мм, в частности размеры сторон могут быть 4,8×4,8×3,6 мм.

Размеры всех перфорационных отверстий на листе могут быть равны.

В качестве полимерного материала может использоваться полипропиленом или сополимером полипропилена.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показан перфорированный лист полимерного материла.

На фиг. 2 показан продольно вытянутый перфорированный лист полимерного материла.

На фиг. 3 показана полимерная георешетка.

Осуществление изобретения

Ниже приводится описание производства заявленной полимерной георешетки.

Полимерная георешетка изготавливается из полотна (листа) полипропилена методом экструзии с последующим перфорированием и ориентированием. Сформированное на каландрах полотно толщиной 4,0-9,0 мм и шириной 1000-1350 мм поступает на электромеханический перфоратор, где происходит просечка отверстий на всей площади полотна. Размер отверстия просечки треугольной формы со сторонами 4,8×4,8×3,6 мм, шаг просечки а0 составляет 21,15 мм, как показано на фиг. 1. Расстояние между отверстиями вдоль полотна (размер шага) регулируют протяжным устройством.

Треугольные отверстия каждого ряда чередуют с ориентированными в противоположную сторону треугольными отверстиями другого ряда со смещением вдоль листа, что обеспечивает формирование узлов георешетки так, чтобы в ее структуре оси симметрии ребер не пересекались в одной точке узла, в результате чего отсутствует непрерывная ориентация ребер сформированных между бедрами равнобедренных треугольников и ребра с противоположных сторон узла георешетки не являются продолжением друг друга.

Другим важным моментом является получение в полимерной георешетке четырехгранных ребер с примерно равными сторонами в поперечном сечении вместо полосок, предполагающих, что их ширина значительно больше толщины.

Перфорированное полотно поступает в камеру продольной ориентации, где происходит его нагрев до температуры 90-110°С и продольное вытягивание (одноосное ориентирование). Полотно нагревают при прохождении через три пары медленных и три пары быстрых валов, обогреваемых маслом до заданной температуры. Параметры ленты после камеры продольной ориентации следующие: ширина ленты - 950-1150 мм, размер ячейки в длину b1=40 мм, размер ячейки в ширину - 6-9 мм, как показано на фиг. 2.

После продольного ориентирования полотно заправляют в установку поперечной ориентации. Установка представляет собой камеру, в которую полуфабрикат подают с помощью двух клупповых цепей. Установка поперечной ориентации разделена на пять секций по ходу движения решетки: секция зажима, секция предварительного нагревания, секция поперечного растяжения, секция стабилизации, секция охлаждения и обрезки по ширине. Камера установки поперечной ориентации имеет четыре зоны нагрева, которые обогреваются циркулирующим горячим воздухом. Температура в секции предварительного нагревания и секции поперечного растяжения 130-160°С. Зажатая между двумя клупповыми цепями одноосноориентированная решетка (полуфабрикат) подается в камеру установки поперечной ориентации. В секции предварительного нагревания происходит разогрев решетки до пластичного состояния, в секции поперечного растяжения происходит поперечное ориентирование решетки, в секции стабилизации происходит релаксация решетки, в секции охлаждения решетка остывает и тянущими валами подается к узлу намотки, при этом идет обрезка кромок решетки пластинчатыми или дисковыми ножами. Получаемая в результате георешетка показана на фиг. 3, ее узлы 1 и ребра 2. Длина каждого ребра 40 мм, толщина каждого ребра 1,5 мм, ширина каждого ребра изменяется от 2 мм по краям до 1 мм в середине. На фиг. 3 видно, что ребра, находящиеся с противоположных сторон узла георешетки, смещены друг относительно друга в поперечном направлении.

Затем наматывают рулоны решетки требуемой длины, после чего рулон снимают и заправляют следующий.

Технологический процесс производства полимерных дорожных решеток является малоотходным производством, что позволяет в полном объеме использовать возвратные технологические отходы. Отходы, полученные при пуске линии или при переходе с одного вида решетки на другой, дробятся на измельчителе пластмасс, а также перерабатываются в гранулы на линии переработки отходов и виде крошки или гранул возвращаются в производство.

1. Способ изготовления полимерной георешетки, включающий перфорирование и последующее вытягивание листа из полимерного материала, отличающийся тем, что перфорационные отверстия выполняют в виде равнобедренных треугольников и располагают рядами поперек листа вдоль прямых, совпадающих с основаниями треугольных отверстий в ряду, причем ряды, состоящие из одинаково ориентированных вдоль листа треугольных отверстий, располагают с заданным шагом, при этом треугольные отверстия каждого ряда чередуют с ориентированными в противоположную сторону треугольными отверстиями другого ряда, а вытягивание перфорированного листа осуществляют сначала вдоль, а затем поперек.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что размеры боковых сторон и основания выполненных в виде равнобедренных треугольников перфорационных отверстий составляют, соответственно, от 2 мм до 8 мм и от 1,5 мм до 6 мм.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что размеры всех перфорационных отверстий равны.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полимерный материал является полипропиленом или сополимером полипропилена.

5. Полимерная георешетка, отличающаяся тем, что изготовлена способом по п. 1.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при реконструкции и капитальном ремонте автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при реконструкции, капитальном и текущем ремонте автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах без прекращения движения автомобильного транспорта на данных участках.

Изобретение относится к области строительства и реконструкции дорожного полотна линейных сооружений на участках поперечных водопропускных и продольных водоотводных устройств на слабых и вечномерзлых грунтах.

Изобретение относится к возведению насыпей, в том числе насыпей железных дорог. Цель изобретения - уширить основную площадку земляного полотна без нарушения целостности земляного полотна, уменьшить объем дренирующего грунта засыпки.

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и предназначено для создания постоянных автомобильных дорог на слабых заболоченных основаниях. Способ сооружения плавающей насыпи включает нанесение на поверхность слабого грунтового основания жидкого слоя вспененного полимерного материала заданной ширины, на образовавшуюся поверхность которого после наступления полимеризации укладывают армирующий геосинтетический материал, затем повторяют процесс укладки слоев необходимое число раз до достижения требуемой высоты и геометрии плавающей насыпи.

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации автомобильных и железных дорог и может быть использовано для предупреждения их деформаций, возникающих вследствие оттаивания в процессе эксплуатации многолетнемерзлых грунтов, находящихся в основании земляного полотна.

Изобретение относится к строительству, конкретнее к основаниям и фундаментам, и может быть использовано при возведении сооружений из армированного грунта. Армирующий элемент содержит торовые элементы из автопокрышек, с грунтовым заполнением, скрепленные между собой с помощью соединительных элементов, выполненных вырезанием из автопокрышки, уложенных в контакте друг с другом протекторами.

Изобретение относится к строительству, а именно к элементам для армирования, отделения и дренирования больших сооружений, таких как дорожные насыпи. Пластинчатый элемент для армирования, отделения и дренирования больших сооружений, таких как дорожные насыпи, содержит пластинчатый корпус, который имеет решетчатую структуру с основными тросами и поперечными тросами, растянутыми вдоль двух, по существу, взаимно перпендикулярных направлений.

Изобретение относится к области мелиоративного и водохозяйственного строительства. Цель изобретения - очистка водных объектов от донных отложений с одновременным возведением защитных дамб.

Изобретение относится к строительству и эксплуатации земляных сооружений в сложных природно-климатических и инженерно-геологических условиях и может быть использовано при строительстве и реконструкции линейных сооружений на участках выветривающихся скальных грунтов, в том числе вечномерзлых (железных и автомобильных дорог, магистральных трубопроводов, плотин и дамб).

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог на слабых пучинистых грунтах. Земляное сооружение на слабом основании для автомобильных дорог содержит верхний рабочий слой насыпи и тело насыпи, снабженное армирующими элементами. Верхний рабочий слой насыпи выполнен толщиной 1,1…1,2 м, а тело насыпи выполнено из чередующихся слоев насыпного непучинистого грунта и полотен металлической геосетки, по краям соединенных с объемными решетчатыми конструкциями коробчатого типа, заполненными скальным грунтом размерами камней не менее 70 мм. Технический результат состоит в повышении сопротивления и устойчивости конструкции земляного сооружения на слабом основании при сезонном деформировании под неравным воздействием сил морозного пучения и осадки при оттаивании, повышении прочности, жесткости и устойчивости конструкции. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении сооружений в акватории водных объектов. Способ возведения сооружения на слабонесущих грунтах в акватории водных объектов включает устройство подушки поверх естественного основания, устройство технологических скважин сквозь слабонесущее основание. Первоначально выполняют слой подушки из песка или камня крупной фракции выше отметки уровня воды толщиной, достаточной для обеспечения работы технологических механизмов, после чего выполняют закрепление толщи слабонесущего грунта цементным раствором с предварительным размывом грунта через вертикальные технологические скважины методом струйной цементации, для чего под давлением закрепляющий раствор закачивают в толщу торфяника через вертикальные скважины, которые располагают в шахматном порядке. Удаляют излившуюся на поверхность часть закрепляющего раствора, после чего выполняют второй слой песчаной насыпи сооружения до проектных отметок. Технический результат состоит в повышении несущей способности грунта, обеспечении требуемой устойчивости сооружения, обеспечении равномерной осадки сооружения на слабонесущих грунтах основания сооружения в допустимых пределах. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении насыпей вторых путей железных дорог, преимущественно на слабых при протаивании вечномерзлых грунтах и болотах. Земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути содержит насыпь первого пути и досыпанную к ней насыпь второго пути, а также анкеры и плоскостные армирующие элементы, расположенные под углом к откосу насыпи первого пути под основной площадкой насыпи второго пути. Вдоль откоса насыпи первого пути со стороны досыпанного второго пути выполнены по крайней мере два уступа, по крайней мере два анкера заглублены в тело насыпи первого пути в угол каждого уступа вдоль него под углом 45-90° к вертикальной оси. Каждый плоскостной армирующий элемент уложен на анкеры каждого уступа от угла уступа до верхнего края анкера и закреплен с ними, Каждый анкер, длина которого составляет 0,3-0,4 ширины основной площадки насыпи второго пути, заглублен в тело насыпи первого пути не менее чем на 0,5 своей длины. Технический результат состоит в увеличении срока службы до нормативного за счет сохранения целостности земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути благодаря обеспечению эксплуатационно-допустимых параметров сооружения в течение нормативного срока службы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к строительству дорог, а именно к подготовке основания путем укрепления грунта. Способ усиления земляного полотна железнодорожного пути на слабом основании включает сооружение армирующего устройства в виде свай и сооружение земляного полотна. Между поверхностью слабого основания, армированного сваями, и основанием земляного полотна устраивают ростверк в виде платформы толщиной 0,3-0,5 м путем послойного уплотнения смеси грунта с полифилизатором в соотношении 0,9:0,1, имеющей трамбовочную влажность 10-15% до коэффициента уплотнения 0,95. Толщина каждого укладываемого слоя смеси составляет 0,08-0,1 м, причем грунт для смеси состоит из глины, песка фракций 0,25-0,5 мм, каменистых частиц фракций 2-5 мм, взятых в равных долях. Технический результат состоит в повышении несущей способности слабого основания, снижении материалоемкости строительства за счет использования местных недренирующих грунтов. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к дорожным конструкциям, и может быть использовано при возведении земляного полотна промысловых автомобильных дорог и дорог с малой интенсивностью движения на слабых грунтах, в том числе на обводненных болотах 2-го и 3-го типа. Конструкция земляного полотна для строительства промысловых автомобильных дорог и дорог с малой интенсивностью движения на слабых грунтах, в том числе на обводненных болотах 2-го и 3-го типа включает местный некондиционный переувлажненный грунт, геосинтетическое нетканое водопроницаемое полотно. Выполнена с устройством прослоек из геоткани, которые сформированы в две конструкции-обоймы с насыпным защитным верхним слоем. Прослойка для первой опорной обоймы представляет собой цельное по ширине полотно из геоткани, скрепленное и уложенное на ширину основания насыпи с запасом на ширину верха и откосную часть опорной обоймы, на которую послойно отсыпается местный некондиционный грунт на толщину опорной обоймы. После чего края геоткани первой опорной обоймы соединяются и свариваются внахлест, поверх первой обоймы аналогичным образом устраивается вторая обоймы, на поверхность которой отсыпается защитный слой насыпи из фильтрующих грунтов. Технический результат состоит в снижении неравномерности осадки основания насыпи, обеспечении перераспределения осадки по поперечному сечению насыпи с уменьшением ее по оси, обеспечении в процессе строительства и эксплуатации всех технических требований прочности и устойчивости для каждого возведенного конструктивного элемента обоймы. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям объемной георешетки для предотвращения эрозии грунта, облицовки каналов, строительства подпорных стен из армированного грунта, нанесения дорожных покрытий. Объемная георешетка для вариантов применения со средней и низкой нагрузкой, в которой прочность стенки объемной георешетки, измеренная при 23°C, составляет по меньшей мере 3400 Н/м и максимально 19500 Н/м. Объемная георешетка образована из множества полимерных полос, соединенных друг с другом швами так, что, когда полосы раздвигаются, образуется сотовая конструкция. Каждая полимерная полоса имеет толщину стенок, измеренную согласно ASTM D5199, от 0,25 мм до 0,95 мм. Каждая полимерная полоса выполнена из полиэтилена повышенной плотности, полипропилена или их сплавов с полиамидом или полиэстером. Технический результат состоит в повышении прочности, жесткости и достаточной вертикальной устойчивости георешетки, снижении материалоемкости и трудоемкости. 12 н. и 13 з.п. ф-лы, 9 табл., 16 ил.

Дорога // 2636663
Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано при строительстве дорог на слабых переувлажненных грунтах, преимущественно на болотах. Дорога включает дорожную одежду, сформированную на многослойной дорожной насыпи, каждый слой которой выполнен из скрепленных друг с другом в виде непрерывной ленты ячеек, заполненных сыпучим материалом, выполненных водопроницаемыми, размещенных с перевязкой ячейками одного слоя ячеек соседнего с ним слоя. В качестве ячеек непрерывной ленты использованы изношенные шины, скрепленные друг с другом как в направлении вдоль оси дороги, так и поперек нее синтетическим тросом. Шины каждого нижележащего слоя ячеек аналогично скреплены с шинами вышележащего слоя. Сыпучим материалом заполнены как полости шин, так и промежутки между ними. Первая непрерывная лента, сформированная из шин, размещена на подстилке, выполненной из слоя водопроницаемого геотекстиля. Технический результат состоит в обеспечении надежности и долговечности дороги в условиях Севера, а также ее водопроницаемости для паводковых вод, повышении технико-эксплуатационных характеристик дороги. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано при строительстве дорог на слабых переувлажненных грунтах, преимущественно на болотах. Способ строительства дорожной насыпи включает доставку сыпучего материала на строительную площадку, послойное формирование дорожной насыпи из сыпучего материала, который в пределах слоя упаковывают порциями в водопроницаемые ячейки из прочного материала, образуя непрерывную ленту заданной длины. В качестве ячеек используют изношенные шины, которые скрепляют друг с другом горизонтальными связками из синтетического троса как в направлении вдоль оси дороги, так и поперек нее. Шины каждого нижележащего слоя ячеек скрепляют вертикальными связками из синтетического троса с шинами вышележащего слоя. Первую непрерывную ленту укладывают на подстилку из водопроницаемого слоя геотекстиля, после чего ее ячейки и промежутки между ними плотно заполняют сыпучим материалом, предварительно зафиксировав на них вертикальные связки. Укладывают на поверхность сформированного уплотненного слоя вторую непрерывную ленту так, что составляющие ее шины, в каждом продольном ряду оказываются опертыми на две шины нижележащего ряда и скрепляют вертикальными связками шины, составляющие вторую непрерывную ленту, с шинами нижележащего слоя. Ячейки второй непрерывной ленты и промежутки между ними плотно заполняют сыпучим материалом, предварительно зафиксировав на них вертикальные связки для скрепления с шинами вышележащего слоя. Верхнюю непрерывную ленту дорожной насыпи плотно заполняют сыпучим материалом без фиксации на ее верхней стороне вертикальных связок, при этом боковые стенки дорожной насыпи формируют в виде откосов с углом наклона, меньшим угла естественного откоса сыпучего материала, причем ширина непрерывных лент убывает снизу вверх. Технический результат состоит в обеспечении надежности и долговечности дорожной насыпи в условиях Севера, а также ее водопроницаемости для паводковых вод, повышении технико-эксплуатационных характеристик дорожной насыпи. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области транспортного строительства и может быть преимущественно использовано для ускорения строительства дорожных насыпей, устойчивых на вечной мерзлоте в условиях происходящего глобального потепления климата. Способ возведения дорожной насыпи на вечной мерзлоте с усилением мерзлотной и общей устойчивости включает допущение оттаивания грунта деятельного слоя в основании насыпи (с запасом на осадку) в период эксплуатации. В нижнюю часть насыпи укладывают слабоводопроницаемый грунт слоем толщиной, определяемой из соотношения: где Нпр и Нот - глубина промерзания и оттаивания насыпи и деятельного слоя основания (с влажностью первично нестабильных слоев грунта, при коэффициенте уплотнения 0,90), м. Первично нестабильный слой, в нижней части насыпи, устраивают из временно некондиционного (переувлажненного и/или мерзлого) грунта, преимущественно, с использованием армирующих прослоек (из геосинтетиков, геомембран, геокомпозитов и др.), и при армировании соблюдают приведенное условие. После этого отсыпают (на оттаявший переувлажненный грунт надвигают «с головы») и уплотняют верхний стабильный (рабочий) слой из кондиционного или дренирующего грунта. Затем ускоренно консолидируют нестабильные слои динамическим воздействием движения транспортного потока. Технический результат состоит в повышении темпов и экологичности (экономичности) строительства дорожных насыпей на вечной мерзлоте с усилением их мерзлотной (и общей) устойчивости в условиях глобального потепления климата. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к георешеткам, предназначенным для применения в качестве армирующей и разделяющей прослойки в конструкциях земляного полотна линейных транспортных и геотехнических сооружений. Способ изготовления полимерной георешетки включает перфорирование и последующее вытягивание листа из полимерного материала. Перфорационные отверстия выполняют в виде равнобедренных треугольников и располагают рядами поперек листа вдоль прямых, совпадающих с основаниями треугольных отверстий в ряду. Ряды, состоящие из одинаково ориентированных вдоль листа треугольных отверстий, располагают с заданным шагом. Треугольные отверстия каждого ряда чередуют с ориентированными в противоположную сторону треугольными отверстиями другого ряда. Вытягивание перфорированного листа осуществляют сначала вдоль, а затем поперек. Технический результат состоит в повышении прочности георешетки на разрыв за счет лучшего ориентирования полимерного материала в полосках, ребрах. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх