[发明专利]一种蜂窝状加筋材料

说明书

技术领域

本发明涉及土工合成材料领域，特别是涉及一种蜂窝状加筋材料。

背景技术

加固土体的加筋材料通常有两大类：土工格栅和土工格室。土工格栅是利用其表面的摩擦力来约束填土来达到增加填土强度的目的。为了达到这个目的，一方面改善接触表面，增大平面的摩擦力；另一方面尽可能的减少材料的蠕变及变形，增大对填料的约束作用。土工格栅分为塑料土工格栅、钢塑土工格栅、玻璃纤维土工格栅和聚酯经编涤纶土工格栅四大类。这四类格栅的厚度很小，主要是通过平面的接触约束土体。因而，土工格栅对填土的要求很高，通常采用无粘性填土效果更好。这样就减少该材料的工程的应用。土工格室是由强化的HDPE片材料，经高强力焊接而形成的一种三维网状格室结构。一般经超声波针式焊接而成。有的在膜片上进行打孔。土工格室约束填土的效果优于土工格栅。工程中，填土充满格室，土工格室的侧壁对填土进行可靠的约束，从而提高了填土强度的增加。但是，土工格室在工程中仍然有3个方面的不足。一方面，这种材料的造价比土工格栅高，另一方面，填土的压实存在问题，填入格室中的填土通常较为松散，在压实过程中有可能会把格室的侧壁压坏，而影响了格室对填土的约束，格室的形状是四边形，从受力角度讲，这种形状接近四边形，在约束填土时效率不高。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是克服了传统的加筋材料的弊端的基础上提供了一种受力合理、施工简单、造价低廉的可以有效加固填土加筋材料。增强填筑型边坡、挡墙、路堤的整体稳定性及减少填筑体的变形。本项目由国家自然科学基金（51108174）及长沙市科技计划重点项目（K1207015-11）资助。

本发明是一种新型的加筋材料该加筋材料是由蜂窝状六边形加筋单元通过焊接而形成的一种网状结构加筋材料。参加图1所示。

加筋材料由蜂窝状六边形加筋单元构成；环形加筋母材（原料多为聚丙烯或高密度聚乙烯）经过张拉以后形成蜂窝状六边形加筋单元，参见图3所示。张拉有两种方式，一种方式见图4所示，张拉有两种方式，一种方式是对六边形加筋单元参见图4所示，在同一平面内同角度的六个方向施加大小相等的荷载对环形母材进行张拉，通过张拉达到所期望的蜂窝状六边形加筋单元；第二种方式是采用正六棱锥（参见图5所示）的模具对环形加筋母材进行张拉，将环形加筋母材套入正六棱锥模具的锥定，用外力将母材向下推，迫使母材形成蜂窝状六边形加筋单元，参见图6所示。

形状、尺寸相同的蜂窝状六边形加筋单元在同一平面内通过在相邻单元边的位置相互焊接而形成的网状的加筋材料，参见图1所示。

蜂窝状六边形加筋单元具有一定的厚度。其厚度不能小于5毫米，也不大于30毫米。

本发明的工作机理简述如下：

填入加筋材料网格中的填土在压实过程中会对加筋材料网格施加水平的挤压作用，参见图2所示。由于网格形状为正六边形，在挤压过程中可以较好的保持网格的形状，又由于加筋材料具有较高的强度和抗变形能力，可以对填入网格的填土具有可靠的约束作用。同时这种加筋材料的厚度较土工格栅要大的多，比土工格室要薄，这样就可以保证填土在有效压实过程中避免在加筋单元侧边被压曲或破坏（会减少对填土的约束）。保证了加筋材料对填土约束、增强的可靠性。

附图说明：

附图1为本发明蜂窝状加筋材料的平面图

附图2为填土压实过程对蜂窝状加筋材料网格的作用

附图3为环形加筋母材与蜂窝状六边形加筋单元的关系

附图4为加筋母材的张拉形式

附图5为六棱锥模具俯视图

附图6为六棱锥模具侧面图

附图7为采用六棱锥模具张拉形式

图中：1-蜂窝状六边形加筋单元，2-蜂窝状六边形加筋单元的焊接位置，3-填土，4-填土对加筋材料的挤压作用，5-环形加筋母材，6-张拉荷载方向，7-六棱锥模具

具体实施方式：

首先对环形加筋母材进行张拉，张拉可采用模具顶推或六个方向同时张拉。通过张拉提高加筋材料的强度，同时将环形的加筋母材变为平面尺寸为六边形、截面为圆形的蜂窝状六边形加筋单元，将所有的蜂窝状六边形加筋单元在平面内相邻边位置焊接，形成蜂窝状加筋材料。