專利名稱：地柵或網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種地柵，但是通常適合應(yīng)用于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。地柵是一種主要目的在于加強(qiáng)或加固土壤，并且具有在其中能鎖定土壤顆粒的開口網(wǎng)格的格柵。如果該格柵通過定向一種塑料起始材料制成，則該起始材料通常具有大于約1.5毫米或2毫米的厚度。地柵實(shí)際上是通過在TD方向上跨過地柵排列的條棒處而相互連接，或是在交叉處(也稱為節(jié)點(diǎn)或交叉點(diǎn))相互連接的絞合線(也稱為肋)而構(gòu)成，而不論這些絞合線是否如所述的編織地柵中那樣連續(xù)通過地柵。在交叉處測(cè)量的地柵的厚度，將大于約0.5毫米或0.75毫米，也可以為大于約1.00毫米或1.5毫米或2毫米。如果可能，網(wǎng)格的尺寸(也稱為網(wǎng)格開口尺寸或孔尺寸)應(yīng)該能使得土壤或聚集顆粒相互作用，并且提供最適宜的錨固或互鎖作用。
背景技術(shù)：
地柵可以由多種不同的方法制得，例如，通過將由例如聚酯纖維制成的縫合粘結(jié)并施用如PVC復(fù)蓋層的柔性覆蓋層，或?qū)⑺芰辖g合線通過編織或密接，或甚至通過點(diǎn)焊定向方式使其形成一體而制得。但是，雖然不限定為這些材料，但本發(fā)明主要涉及一種地柵，其通過將已設(shè)置有孔的塑料薄片起始材料單軸或雙軸地定向而形成。這些孔形成成品中的網(wǎng)格。在此類型的單軸地柵中，橫向的條棒通過絞合線相互連接。在此類型的雙軸地柵中，具有定向的絞合線和絞合線相交的交叉處，實(shí)際上每一絞合線具有連接至此交叉處的一端，由此多組平行拉伸件貫穿地柵，每一拉伸件由充分排列的絞合線和這些絞合線相互連接的各個(gè)所述交叉處的系列構(gòu)成。
本發(fā)明還涉及一種制造地柵的方法。在該方法中使用已經(jīng)設(shè)置有孔的塑料薄片起始材料，進(jìn)行一次拉伸以在相鄰孔之間拉伸出絞合線形成區(qū)域，并且由該區(qū)域形成定向絞合線，由此提供一個(gè)單軸地柵?？稍谂c第一拉伸方向成直角的方向上施加一拉伸作用，以在其它相鄰孔之間拉伸出另外的絞合線形成區(qū)域，并且由后述區(qū)域形成定向絞合線，由此孔組之間的區(qū)域形成相互連接定向絞合線的交叉處，并且形成一雙軸地柵。
US4374798和US5053264中公開了本發(fā)明涉及的通常類型的單軸和雙軸網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，但是現(xiàn)在人們已經(jīng)意識(shí)到，那些網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在對(duì)角線方向上不具有強(qiáng)的穩(wěn)定性，在該結(jié)構(gòu)中由于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的平行四邊形的扭曲，因此在不施加強(qiáng)力的情況下，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)會(huì)在對(duì)角線方向上延伸。
單軸地柵廣泛用于壓力主要集中的一個(gè)方向上的地方，例如當(dāng)加固堤防時(shí)。在此結(jié)構(gòu)中，壓力由土壤開始沿著絞合線傳送，并且進(jìn)入可比絞合線粗的橫向(TD)并且被錨固在土壤中條棒中。雙軸地柵廣泛用在道路、停車場(chǎng)、容器存放地以及其它堅(jiān)固常設(shè)物中的粒狀層的加固中。絞合線在MD和TD上延伸。因而，在這兩個(gè)方向上的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的物理特性最佳。但是人們已經(jīng)意識(shí)到當(dāng)在這兩個(gè)方向之間進(jìn)行測(cè)試時(shí)，在結(jié)構(gòu)中還存在有不足。這樣雖然前述地柵在縱向和橫向上具有高強(qiáng)度和高硬度，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)來自例如重輪交通工具的負(fù)荷在地柵內(nèi)施加徑向壓力，例如來自負(fù)荷區(qū)的在各個(gè)方向上發(fā)散的壓力。
因此希望在不顯著減少在至少M(fèi)D和TD之一的方向上網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度的情況下，在除MD和TD方向以外的方向上提供更大的強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是克服或改善至少現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)缺陷，或提供一種有效的替換物。
整個(gè)說明書中的對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的任何討論并不代表認(rèn)為該現(xiàn)有技術(shù)是廣泛公知的或是構(gòu)成本領(lǐng)域的公知常識(shí)。
本發(fā)明提供如權(quán)利要求1，8，10，15，40或41中所述的地柵或網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，以及如權(quán)利要求22，23，32，37或39中所述的方法。本發(fā)明還延伸出一種加固顆粒材料的方法，該方法包括步驟在顆粒材料內(nèi)嵌入本發(fā)明的地柵，并且進(jìn)一步延伸出如此加固的顆粒材料，和具有大量通過在其內(nèi)嵌入本發(fā)明的地柵而被加固的顆粒材料的土地技術(shù)機(jī)構(gòu)。
權(quán)利要求1和15的地柵和由權(quán)利要求22、23、37的方法制成的地柵，提供在橫向條棒之間的成角的絞合線對(duì)或另外定向的絞合線，并且減少絞合線與土壤之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨向，產(chǎn)生一個(gè)更堅(jiān)固且更有效的加固錨。實(shí)際上，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過仔細(xì)選擇起始材料內(nèi)的孔的幾何形狀以及數(shù)量，能夠形成作為地柵設(shè)計(jì)的整體特征的成角的絞合線。該地柵可能的優(yōu)點(diǎn)可為，增強(qiáng)平面內(nèi)抗扭剛度或硬度(其對(duì)于相互鎖止是重要的)，提高彎曲模量，增強(qiáng)多方向性特性性能，異化土壤或聚合體相互鎖止特性，加強(qiáng)對(duì)于剪切力的阻值，以及增強(qiáng)的支持和/或分布通常較大的負(fù)荷以及特別是發(fā)散狀負(fù)荷的能力。如果使用完全受限制的外圍對(duì)一片地柵進(jìn)行測(cè)試，在垂直于地柵平面的方向上施加一定的載荷，其形變要低于傳統(tǒng)的雙軸地柵(彎曲模量得到提高)，并且該形變較少集中在圍繞負(fù)荷作用點(diǎn)的位置，例如可更加均勻地分布在樣品上。這表明傳統(tǒng)地柵上的負(fù)荷由臨近負(fù)荷區(qū)域(四絞合線結(jié)合處)內(nèi)的相對(duì)較少量的絞合線生成，而本發(fā)明的地柵具有更多路徑將負(fù)荷從負(fù)荷區(qū)(至少六個(gè)絞合線結(jié)合處)送出。僅使用相對(duì)少量的負(fù)荷進(jìn)行試驗(yàn)，但是相信在所施加的負(fù)荷和地柵的相應(yīng)形變之間存在有很好的相關(guān)性，并且推斷出更大的負(fù)荷也是有效的。與對(duì)比的傳統(tǒng)雙軸地柵相比較，本發(fā)明的地柵具有抗張強(qiáng)度和硬度特性的組合，其通過允許負(fù)荷在360度上分布而增強(qiáng)多軸性能的供應(yīng)。當(dāng)考慮到地柵與土壤或顆粒的相互聯(lián)結(jié)時(shí)，所有這些特性都是很重要的。
在權(quán)利要求8的地柵中，地柵的三角形網(wǎng)格提供一沿著所述拉伸件具有高抗張強(qiáng)度的堅(jiān)固結(jié)構(gòu)。一系列拉伸件可在MD或TD上延伸，且發(fā)現(xiàn)地柵在成直角的方向上具有良好的強(qiáng)度，這是因?yàn)榇搜由煨枰古c所施加的力成直角的定向絞合線產(chǎn)生彎曲，并且該彎曲由其內(nèi)埋有地柵的土壤所阻礙。三角形網(wǎng)格在該地柵的平面內(nèi)生成具有類似各向同性的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可使地柵在土工技術(shù)應(yīng)用中均勻地分布負(fù)荷；如果環(huán)繞360°測(cè)量地柵的強(qiáng)度，則最少存在有六個(gè)峰值，但是其下降大于三角形結(jié)構(gòu)。這樣地柵更能承載發(fā)散的壓力，且形變減小，這使得在土壤加固中具有更堅(jiān)固更有效的錨固，并且使得當(dāng)用于承載例如車輪車輛負(fù)荷或例如由重建筑設(shè)備施加的點(diǎn)負(fù)荷時(shí)進(jìn)行更有效的負(fù)荷分布。由于定向聚合體中典型的壓力沿著拉伸件具有高度的方向性，該定向聚合體材料的高度方向性使得材料的硬度和強(qiáng)度沿著長(zhǎng)度方向定向，因此定向聚合體尤其適用于土工技術(shù)的應(yīng)用。使用本發(fā)明，材料重量的大約50％存在于絞合線內(nèi)，其余的重量存在于結(jié)合處內(nèi)，對(duì)于對(duì)比的傳統(tǒng)雙軸地柵情況也是這樣。但是在生成具有相似的土壤加固特性的地柵的同時(shí)，起始材料的厚度可以顯著減少。例如，制成本發(fā)明地柵的同等物起始材料的厚度為4.7毫米，但是對(duì)比的傳統(tǒng)雙軸地柵的起始材料的厚度為6.8毫米。這其中的一個(gè)原因是本發(fā)明的地柵內(nèi)的絞合線可以較粗(由于在起始材料內(nèi)具有較寬的絞合線形成區(qū)域)，這樣如果需要，起始材料的幾何形狀允許絞合線厚一些和寬一些，這增強(qiáng)了地柵平面內(nèi)的抗扭強(qiáng)度。
所形成的拉伸件提供地柵的強(qiáng)度，其不僅限于通過使膜層分裂而得到的細(xì)、高度定向的纖維而制成。
權(quán)利要求32和37的方法提供兩種相對(duì)成本較低的用于形成更為復(fù)雜的孔的式樣的工藝，例如由沖孔帶有簡(jiǎn)單的方形式樣的起始材料形成，最終式樣可為例如在GB2034240A，GB209653A或GB2108896A中，或權(quán)利要求15中所述的樣式。
定義“定向”一詞是指分子作用定向。通常，當(dāng)涉及到定向絞合線時(shí)，定向的最佳方向?yàn)榻g合線的長(zhǎng)度方向。
“單軸”和“雙軸”分別指單軸定向或雙軸定向。
關(guān)于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，“雙軸定向”指網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在通常為相互成直角的兩個(gè)方向上被拉伸。
起始材料中的孔可以為通孔或是盲孔。如果孔為盲孔，則孔內(nèi)的薄膜或薄層將可能會(huì)在拉伸時(shí)破裂，或保留為很薄的薄膜。這些孔可以通過例如美國(guó)專利4374798中所公開的方法將其從起始材料中沖孔出而形成，或可以如美國(guó)專利5053264中公開的方法擠壓形成，或可以通過適當(dāng)?shù)哪杭庸?，或其它任何合適的方法而加工形成。
“精確單平面”指材料或結(jié)構(gòu)關(guān)于平行于其表面的中間平面對(duì)稱。通常，當(dāng)拉伸一單平面起始材料時(shí)，其產(chǎn)生一單平面結(jié)構(gòu)。
“大致單平面”指材料或結(jié)構(gòu)沒有偏離精確單平面很多，以至于使雙軸成品任一表面上的定向不等同。
“有效直線”指如果當(dāng)拉伸件排列時(shí)拉伸件在縱向上延伸的長(zhǎng)度(拉伸)不增加，則偏移直線的一些偏離是允許的。通常，在開始施力前，最好是不應(yīng)該多于約5％、4％或3％的幾何延伸，或甚至不多于約1％或0.5％。可替換地，在任一拉伸件中的單獨(dú)絞合線的軸應(yīng)基本平行，但是如果側(cè)向位移不太大的話，例如極限情況下不大于大約結(jié)合處中點(diǎn)結(jié)合處中點(diǎn)距離(相對(duì)側(cè)向位移)的20％或25％，一些側(cè)向位移也是可以接受的，最好不大于約12％、10％、7％或甚至4％。由于整個(gè)成形過程不可能完全地精確，因此在工業(yè)成品中一些側(cè)向位移是不可避免的。
“幾何延伸”是指沿著拉伸件的延伸，其由精確排列拉伸件的絞合線而引起，而忽略材料自身的任何拉伸；這可被假想為使結(jié)合處圍繞它們的中點(diǎn)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并使絞合線相對(duì)于結(jié)合處繞絞合中心線與結(jié)合處交匯的點(diǎn)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
“起始材料”指緊接首次拉伸開始前的材料。
拉伸比率是釋放拉伸力之后或如果進(jìn)行熱處理則在退火之后冷卻測(cè)量并且是在結(jié)構(gòu)的表面進(jìn)行測(cè)量的比率。
“MD”指機(jī)械方向，或在試驗(yàn)工作中的預(yù)期機(jī)械方向，通常為地柵的長(zhǎng)度。
“TD”為橫向方向，或在試驗(yàn)工作中的預(yù)期橫向方向，基本上與MD成直角。
“六邊形”是由孔的中心定義的假想的形狀。
“實(shí)線”是施加(通常通過印刷或繪制)給起始材料的平行線，但通常不必在兩個(gè)方向上分別平行于MD和TD。實(shí)線僅用于試驗(yàn)工作，而不經(jīng)常使用在產(chǎn)品流水作業(yè)中。
“節(jié)距”是在圖示方向上從一個(gè)孔的中心至下一孔的中心的距離。
當(dāng)考慮到其至高點(diǎn)排列在MD上的一排六邊形中的起始材料內(nèi)的孔時(shí)，六邊形的“MD至高點(diǎn)節(jié)距”為MD上一個(gè)孔的中心至相對(duì)孔的中心之間的距離(以下圖7和8中，該距離分別為18.5毫米和20.38毫米)，“斜節(jié)距”是各自相對(duì)其它對(duì)孔之間的相應(yīng)距離，“主MD節(jié)距”是在MD上排列的兩相鄰孔中心之間的MD距離(圖7和圖8中，該距離分別為10.5毫米和11.52毫米)，“次MD節(jié)距”是六邊形的端孔中心與在MD上的六邊形的下兩個(gè)孔中心之間的MD距離(圖7和圖8中，該距離分別為4毫米和4.43毫米)。
“特定材料”一詞包括巖石、石頭、砂礫、沙子、泥土、粘土和由如瀝青、水泥、混凝土或使用在土工技術(shù)工程或建筑中的其它任何特定或粘接材料之類的粘合劑所粘合形成的聚合體。在此使用的“土壤”或聚合體作為“特定材料”具有相同的含義。
“對(duì)比的傳統(tǒng)雙軸地柵”是通過拉伸一塑料薄片起始材料，并且通過雙軸拉伸而制成的傳統(tǒng)的雙軸格柵，起始材料為相同的塑料材料，并且地柵每單元面積具有相同的重量和通過使一球通過網(wǎng)格而測(cè)得的相同的網(wǎng)格尺寸。但是，使用實(shí)際中碰到的土壤或聚合體顆粒的經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)于某些特定材料，嚴(yán)格相比于正方形或長(zhǎng)方形網(wǎng)格，三角形網(wǎng)格的尺寸應(yīng)該稍微小于由該球所代表的尺寸。
優(yōu)選特征從屬權(quán)利要求限定了本發(fā)明的最佳和/或選擇特征。在單軸地柵中，成角度的絞合線向MD延伸一顯著的角度，該角度最好大于3°、4°或5°，并且最好小于7.5°。地柵最好應(yīng)大體對(duì)稱于MD和TD軸以及其它軸。最好所有的定向絞合線為基本上相等的長(zhǎng)度，并且最好在絞合線的中心點(diǎn)處具有相等的拉伸率，但是全部拉伸率(結(jié)合處中點(diǎn)至結(jié)合處中點(diǎn))可以不完全相同。在最佳的地柵中，存在有三組連續(xù)的拉伸件，形成三角形網(wǎng)格。在權(quán)利要求22的方法中，通常來說，如果起始材料內(nèi)的每一六邊形定向成使描畫六邊形的兩個(gè)相對(duì)孔基本上排列在MD上，則地柵將具有TD絞合線，而沒有MD絞合線—將會(huì)存在有兩組絞合線(即拉伸件)相對(duì)于MD成大體30度，形成在每一角部具有所述結(jié)合處的三角形網(wǎng)格。
當(dāng)使用權(quán)利要求23的方法時(shí)，發(fā)現(xiàn)在拉伸中如果六邊形為規(guī)則的六邊形，則存在這樣的趨勢(shì)，即成角的定向絞合線進(jìn)入結(jié)合處的相對(duì)側(cè)會(huì)稍稍偏移，即不是很好地排列。這將使強(qiáng)度稍微降低。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果起始材料內(nèi)任一六邊形的角度都不相等，但六邊形的所有邊基本相等，則該偏移可以減小或消除。在一種設(shè)置方案中，六邊形MD上稍省略，使得MD頂角節(jié)距小于斜節(jié)距。MD頂角節(jié)距與斜節(jié)距的最小比率最好大約為0.75∶1或0.8∶1，最大比率最好為0.95∶1或0.9∶1，合適的比率約為0.85∶1。采用其它方式并給出稍不同的值，則最小比率可約為1∶1.1或1∶1.14，最大比率約為1∶1.3或1∶1.23，較好的比率約為1∶1.17。另一種確定較佳六邊形和規(guī)則六邊形之間區(qū)別的方法是考慮主MD節(jié)距和次MD節(jié)距之間的比率。規(guī)則六邊形的比率為2∶1。在一個(gè)試驗(yàn)過程中，主MD節(jié)距與次MD節(jié)距的比率不同，并且TD節(jié)距也不同以保持絞合線形成區(qū)域的寬度相同。經(jīng)發(fā)現(xiàn)在大約2.1∶1至3.2∶1范圍內(nèi)的比率可提供帶有或多或少的排列的絞合線的合理規(guī)則的地柵，但是此類地柵的產(chǎn)品很少可能在該范圍的極限值處；在地柵內(nèi)所獲得的實(shí)際排列在大約從2.5∶1至2.7∶1的比率范圍內(nèi)。最佳比率為大約2.6∶1。在該范圍的上端，(接近3.2∶1)，由于結(jié)合處的擴(kuò)展，例如TD上的結(jié)合處具有大于MD上的結(jié)合處的尺寸，因此出現(xiàn)成角的肋的偏移。在一個(gè)實(shí)施例中，幾何拉伸為0.4％，比率為3.3∶1(剛好在最佳范圍之上)。在該范圍的下端，(接近2.1∶1)，由于結(jié)合處變窄，即在MD上的結(jié)合處具有大于TD上的結(jié)合處的尺寸，因此出現(xiàn)成角的肋的偏移。在一個(gè)實(shí)施例中幾何拉伸為0.3％，比率為2∶1(正好在最佳范圍之下)。
當(dāng)使用權(quán)利要求32或37的方法時(shí)，最好是在拉伸期間，削弱區(qū)域在它們的中點(diǎn)處百分比減小，該減小至少大約為非削弱區(qū)的兩倍、三倍或四倍。
當(dāng)通過將一塑料薄片起始材料定向而制成時(shí)，可使用任何合適的塑料材料，如聚丙烯或高密度聚乙烯，但是不同的塑料材料具有不同的拉伸性能。最好，起始材料為精確的單平面，其可通過擠壓起始材料和打孔而得以實(shí)現(xiàn)。但是，使用任何大致單平面起始材料均可獲得滿意的結(jié)果。
對(duì)于雙軸地柵，通常的操作為連續(xù)地進(jìn)行拉伸，并且在MD上進(jìn)行首次拉伸，這是因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)這樣作可在生產(chǎn)中提供一更為平整和可控的產(chǎn)品，可以使用拉伸滾筒進(jìn)行MD拉伸，使用展幅機(jī)進(jìn)行第二次即TD拉伸。但是，可以在TD上進(jìn)行第一次拉伸，但由于一些MD絞合線開始拉伸，使產(chǎn)品會(huì)有些不平，并且在第一次拉伸期間所有的絞合線形成區(qū)域都會(huì)受影響。如果能設(shè)計(jì)出合適的展幅機(jī)，則可能同時(shí)進(jìn)行兩次拉伸。
在通過將一設(shè)置有孔的塑料薄片起始材料進(jìn)行雙軸定向而制成的雙軸地柵內(nèi)，最好是大體在每一結(jié)合處，相鄰絞合線之間的分叉定向?yàn)榄h(huán)繞該分叉的方向上，由此從一個(gè)絞合線的端部，環(huán)繞分叉處以及相鄰絞合線的端部存在有連續(xù)定向。最好是將每一結(jié)合處的中心定向，但是大體差于絞合線的中心點(diǎn)定向，最好為雙軸定向。實(shí)質(zhì)上每一結(jié)合處的中心最好在厚度上減少為小于約20％。
實(shí)際中，不可能對(duì)于最終結(jié)構(gòu)的均勻性進(jìn)行精確的控制。但是，對(duì)于雙軸地柵不僅由于美學(xué)的原因還由于增強(qiáng)其多方向性強(qiáng)度，希望生成一種其內(nèi)的網(wǎng)格的三角形基本上是等邊的，即三系列拉伸件之間的角度基本上為60°的結(jié)構(gòu)。但是某些情況中，例如當(dāng)提供非方向性的壓力時(shí)也可以選擇不是60°的其它的角度。此不均勻結(jié)構(gòu)可以通過調(diào)整沖孔式樣或通過一較小的TD拉伸來提供，或者甚至可以通過采用一較大的TD拉伸以提供更多的TD保護(hù)。
這些孔可為任何合適的形狀，例如圓形、方形、三角形或六邊形，以及在GB2256164的圖31中特別公開的合適的形狀。如果有如權(quán)利要求32或37中那樣的削弱區(qū)域，孔或區(qū)域可以類似為任何合適的形狀，包括GB2128132A中的槽的拉伸形狀。隔開相鄰孔的中心與沿著連接中心線測(cè)得的距離的比率最好不小于約1.15∶1或1.4∶1或1.5∶1，并且不大于約3∶1，但是這取決于塑料材料的選擇。
結(jié)構(gòu)不需要完全均勻，可采用GB2108896A或GB2034240A中所示的特殊排列，或例如GB2295353A中圖7b和7d所示，結(jié)合處能被加固。但是結(jié)構(gòu)通常大體從地柵的邊緣至邊緣、端部至端部地延伸，并且在每一所述組中具有多樣性的所述拉伸件。通常，在單軸地柵內(nèi)，最好是橫向條棒僅由成角的絞合線連接，在雙軸地柵中，大體上所有的結(jié)合處(除例如地柵的邊和端部處)連接相同數(shù)量的絞合線，最好為六個(gè)。在雙軸地柵中，最好是每一組的拉伸件在每一個(gè)結(jié)合處相交。
所指的六邊形在其六邊形內(nèi)最好不具有任何孔，除了描繪出六邊形形狀的孔的部分。但是，可以在六邊形的中心設(shè)置小孔，這樣小孔將會(huì)出現(xiàn)在雙軸地柵的結(jié)合處的中心內(nèi)。盡管如此，如果孔太大了，將不能生產(chǎn)出本發(fā)明的地柵，這樣這些小孔必須大致小于呈六邊形陣列的孔。


參照附圖，通過舉例將對(duì)本發(fā)明作出進(jìn)一步描述，其中圖1為第一起始材料的部分的俯視圖。
圖2為由圖1所示的起始材料制成的單軸地柵的俯視圖。
圖3相應(yīng)于圖2，其示出了單軸地柵的厚度的實(shí)施例。
圖4為由圖1所示的起始材料制成的雙軸地柵的俯視圖。
圖5與圖4相同，其示出了雙軸地柵厚度的一個(gè)實(shí)施例。
圖6示出了限制條的使用的立體圖。
圖7示出了第一實(shí)施例中的起始材料的尺寸。
圖8示出了第二實(shí)施例中的起始材料的尺寸。
圖9為另外的起始材料的部分俯視圖。
圖10為由圖9所示的起始材料制成的單軸格柵的俯視圖。
圖11為由圖9所示的起始材料制成的雙軸格柵的俯視圖。
圖12與圖11相同，其示出了地柵的厚度的一個(gè)實(shí)施例。
圖13為平面內(nèi)抗扭強(qiáng)度測(cè)試的坐標(biāo)圖，其示出了實(shí)施例2(圓形結(jié)構(gòu))的雙后軸地柵和對(duì)比的傳統(tǒng)地柵(方形結(jié)構(gòu))相對(duì)于扭矩(Nm)的角偏轉(zhuǎn)(°)。
圖14為當(dāng)在不同角度測(cè)試時(shí)最大強(qiáng)度的極坐標(biāo)圖，外環(huán)代表36KN/m的強(qiáng)度，粗線代表實(shí)施例2的雙軸地柵，細(xì)線代表對(duì)比的傳統(tǒng)的雙軸地柵。
圖15為相應(yīng)于圖14的極坐標(biāo)圖，其示出了最大負(fù)荷處的正切模數(shù)(secantmodulus)(硬度)，外環(huán)代表6KN/m。
圖16相應(yīng)于圖14，其示出在2％應(yīng)變時(shí)的格柵強(qiáng)度，外環(huán)代表18KN/m的負(fù)荷。
圖17示出了當(dāng)對(duì)于圍繞其外圍被夾緊的樣品的中心結(jié)合處施加一負(fù)荷時(shí)，對(duì)于實(shí)施例2的地柵(圓形結(jié)構(gòu))和對(duì)比的傳統(tǒng)雙軸地柵(方形結(jié)構(gòu))在作用力下形變的坐標(biāo)圖。
具體實(shí)施例方式
圖1至圖6—第一實(shí)施方式在一個(gè)工序中，圖1示出的起始材料1是具有平行表面平面的擠壓出塑料材料的精確單平面薄片?？?在形狀和大小大體相同的一排六邊形3內(nèi)被沖孔，使得每一孔2大體位于每三個(gè)六邊形3的角部。為了試驗(yàn)的目的，示出的實(shí)線4印刷在代表原始材料1的部分的中心區(qū)域上。
加熱起始材料1，在想象的MD，即在與圖1中示出的六邊形3的MD邊平行的方向上，使用與起始材料1的端部區(qū)域結(jié)合的平行夾鉗施加首次拉伸，然后線性地拉開。雖然在此簡(jiǎn)單地稱之為夾子，為簡(jiǎn)便起見，使用術(shù)語MD和TD?；谄鹗疾牧?的強(qiáng)度配置，首次拉伸在六邊形3的MD側(cè)上的相鄰孔之間的拉伸出絞合線形成區(qū)域5，以由該區(qū)域5形成定向絞合線6(參見示出有單軸材料7的圖2)，絞合線6連接定向TD條棒6。比較圖2中示出的實(shí)線4和圖1中示出的實(shí)線4，可以看出圖2中的單軸材料7內(nèi)的結(jié)合處中心已被稍稍拉伸出或定向在MD上。如圖2中陰影線所示(僅在圖的頂部示出)，絞合線6的端部向上傾斜入結(jié)合處，圍繞點(diǎn)15形成凹角并在相鄰絞合線6之間的分叉內(nèi)留有厚度區(qū)域16。絞合線6連接TD條棒6，絞合6與MD成一角度地延伸(大約5.5°)，并且交替絞合線6跨過單軸地柵7的寬度，該單軸地柵相對(duì)于MD成相同和相對(duì)的角度，基本沒有MD絞合線。在絞合線6相交條棒6的位置6之間，條棒6沒有定向，并且在位置6處，條棒6稍許定向在MD上，使得絞合線6的定向延伸跨過條棒6至條棒6的另一側(cè)上的絞合線6。首次(MD)拉伸規(guī)定出將最后成為由最終的地柵內(nèi)的定向絞合線所限定的六邊形的“橫跨平面”尺寸的距離，即從一個(gè)定向絞合線的中心點(diǎn)至由地柵內(nèi)的定向絞合線形成的六邊形相對(duì)側(cè)上的定向絞合線的中心點(diǎn)之間的距離。
然后單軸地柵3從夾鉗上釋放，調(diào)整夾鉗位置，將地柵7轉(zhuǎn)過90度，由夾鉗結(jié)合其它兩個(gè)端部區(qū)域，然后對(duì)加熱的單軸材料7施加一假想的“TD”延伸，以在六邊形3的余下邊上位于六邊形3的邊上平行于MD的相鄰孔之間拉伸出絞合線形成區(qū)域8。區(qū)域8形成定向絞合線9參見示出雙軸成品或地柵10的圖4)，同時(shí)絞合線6轉(zhuǎn)動(dòng)入它們最后成角位置處并且進(jìn)一步延伸。如圖4所示，原始六邊形3的中部形成結(jié)合處11，每一結(jié)合處連接六個(gè)定向絞合線6、9形成下述結(jié)構(gòu)，即大體每一絞合線6、9(每一絞合線6、9除去在地柵的端部和邊上的絞合線)具有一連接至結(jié)合處11的端部，并且三絞合線6、9組在每一角部形成具有結(jié)合處11的三角形網(wǎng)格。考慮TD方向上，交替的成角的絞合線6與TD形成相等的和相對(duì)的角度。在地柵10內(nèi)，具有三組或系列穿過地柵10的大致平行的拉伸件10，如分別在TD上以點(diǎn)劃線12、13、14所表示的，相對(duì)于MD成-30°和+30°角。每一拉伸件12、13、14由充分排列的絞合線6或9和連接絞合線6或9的各個(gè)結(jié)合處11的序列構(gòu)成。
如由圖4中的陰影線所示(僅在圖的頂部示出)，每一絞合線6或9形成一凹角15，在此處它進(jìn)入結(jié)合處11，相鄰絞合線6或9之間的分叉16拉伸出，這樣從一絞合線6或9的端部開始，圍繞分叉處16，至相鄰絞合線6或9的端部形成連續(xù)的定向。在絞合線6、9的中間的拉伸比率可以為約91，但是為了在絞合線6和9之間獲得近可能接近最佳角60°的角度，通常對(duì)于TD絞合線9必須施加稍小于施加給成角的絞合線6的拉伸比率。絞合線6、9的中心厚度減小約75％，但是如使用較厚的起始薄片，則可施加更多的拉伸以提供同樣百分比的厚度減少。
對(duì)于圖4所示的雙軸成品或地柵10的實(shí)線4與圖2所示的單軸地柵7的實(shí)線4之間的比較顯示結(jié)合處11的中心已經(jīng)在TD上少量拉伸出或定向，并且稍微變細(xì)。該結(jié)合處中心具有少量雙軸的定向。通常，結(jié)合處11的中心最好有一些減少，厚度上最多可以有約20％的減少，但是拉伸不應(yīng)侵蝕通過結(jié)合處11的所有路徑。在MD上過度拉伸導(dǎo)致兩個(gè)MD絞合線9作用為一個(gè)，并且從結(jié)合處11拉出一個(gè)單獨(dú)的絞合線，使得結(jié)合處11被侵蝕，從而產(chǎn)生偏移的絞合線結(jié)構(gòu)。在TD上的過度拉伸侵蝕結(jié)合處11，并且在雙軸地柵中產(chǎn)生不規(guī)則的六邊形。
經(jīng)發(fā)現(xiàn)在TD拉伸期間成角的絞合線6的額外拉伸可導(dǎo)致當(dāng)釋放夾鉗時(shí)雙軸地柵10發(fā)生不希望的形變。在夾鉗釋放中，成角的絞合線6松弛(MD上的地柵10縮短一些)，并且成角的絞合線6的TD縮短大于TD絞合線9的縮短，使得TD絞合線9彎曲。通過在移走夾鉗之前允許地柵10在MD上松弛可以避免上述問題。對(duì)于TD拉伸，硬剛性限制條棒17被固定至單軸材料7的每一MD端部部分，這樣單軸材料7在TD上拉伸，但是在MD上被限制。
圖6示出單軸材料7的一MD端部?；谟糜贛D拉伸的夾鉗位置，孔2的最后兩列應(yīng)在沒有被拉伸出的材料內(nèi)。如圖所示，從材料7的正端部向上至孔2的第二排切割出縫18。限制條17具有滑動(dòng)軸環(huán)19，其能被鎖定在支持突出銷20的位置處。為了顯示軸環(huán)19和銷20的結(jié)構(gòu)，圖中示出了在固定前的最接近的限制條17。在另一端，限制條17具有相同的軸環(huán)19和銷20，其以相同的方式結(jié)合材料7的端部。每一交替的限制條17可以在材料7之上，其它限制條17可在材料7之下，如圖所示，如果具有足夠大的空間，所有的限制條17可在材料之上。當(dāng)進(jìn)行TD拉伸時(shí)，分開限制條17，但是保持大致平行，并且防止材料7的MD縮短，由于它將成為雙軸地柵10。
在地柵10仍舊保持熱的期間，緊接TD拉伸之后，立即切割雙軸地柵10的MD端部以將它們從限制條17處釋放，并且隨著中心部分在MD上縮短，中心部分彎曲。然后當(dāng)?shù)貣湃耘f熱時(shí)，釋放夾鉗。在此不會(huì)出現(xiàn)TD絞合線9的彎曲。
如果在夾鉗之間有較寬的距離，拉伸TD絞合線9的均勻性可以通過對(duì)每個(gè)絞合線形成區(qū)域8“成槽”來提高，如GB2128132A中所述，形成在MD上兩個(gè)孔之間延伸的槽，該孔限定出絞合線形成區(qū)域8的邊。
圖7和實(shí)施例1圖7為圖1的起始材料的部分的放大圖，并且示出了孔2的節(jié)距(中心之間的距離)。起始薄片1通常為標(biāo)稱為4.7毫米厚的帶有2％附加碳黑的聚丙烯，孔2的沖孔尺寸為直徑5毫米。將會(huì)看到六邊形3不具有等長(zhǎng)的邊，但是在MD上稍縮短，并且在每一六邊形3內(nèi)，在六邊形3的(18.5)MD軸上的兩相對(duì)孔2的中心之間的距離到相對(duì)孔2(21.7mm)的其它剩余對(duì)之間的距離的比率為0.85∶1(或1∶1.17)。主MD節(jié)距∶次MD節(jié)距比率為2.625∶1，分開相鄰孔的中心距離與孔的直徑之間的比率分別為2.1∶1和2.06∶1。
將起始材料1首次(假想的MD)拉伸至3.86∶1的拉伸比率，并且允許松弛至3.79∶1的拉伸比率。這產(chǎn)生通常由圖2中所示的單軸產(chǎn)品，且該產(chǎn)品的一部分在圖3中特別示出，以毫米示出不同點(diǎn)處的不同厚度。然后對(duì)圖2的單軸成品7進(jìn)行第二次(假想的TD)拉伸(MD限制使用上面提到的限制條17)至3.4∶1的整體拉伸率，并且允許釋放以形成一個(gè)3.34∶1的最終拉伸比率。這生成通常由圖4中示出的雙軸地柵，其中該格柵的一部分特別在圖5中以不同點(diǎn)處的不同厚度示出，且以毫米示出了其它兩個(gè)尺寸。在圖5中最后結(jié)合處中心-結(jié)合處中心距離為大約63.5毫米，并且在MD和TD上的最后整體拉伸比率分別為3.79∶1和3.34∶1。在兩次拉伸期間結(jié)合處11的中點(diǎn)變細(xì)大概10％。成角的絞合線6總拉伸的85％至90％是在MD拉伸期間施加的，其余的是在TD拉伸期間施加的。幾何延伸和相對(duì)側(cè)向位移幾乎為零。
在每一次拉伸中，拉伸溫度為120攝氏度，在試驗(yàn)室中的拉伸速度為接近300毫米/每分(在生產(chǎn)中可使用更高的速度)。
圖8和實(shí)施例2圖8相應(yīng)于圖7，但是如圖8中所示的尺寸不同。六邊形3具有等長(zhǎng)的邊。孔2的沖孔尺寸也是直徑5毫米。沿著連接中心的線測(cè)得的隔開相鄰孔2的中心之間的距離與孔2的寬度之間的比率為2.30∶1。其它參數(shù)為起始薄片厚—4.7毫米。
主MD節(jié)距∶次MD節(jié)距—2.6∶1。
首次拉伸后相鄰條棒6的中心線之間的MD距離—60毫米首次拉伸后TD結(jié)合處中心/結(jié)合處中心距離(松弛后)—21.3毫米第二次拉伸后TD結(jié)合處中心/結(jié)合處中心距離(松弛后)—69.3毫米中間MD拉伸比率(松弛前)—3.82∶1中間TD拉伸比率(松弛前)—3.31∶1(包括松弛余量)最終MD拉伸比率(松弛后)—3.76∶1最終TD拉伸比率(松弛后)—3.26∶1最終雙軸地柵重量—332gm2最終雙軸地柵內(nèi)的孔尺寸—正好足夠允許直徑為37毫米的球通過幾何拉伸和相對(duì)側(cè)向位移—幾乎為零。
在MD和TD的拉伸操作中，進(jìn)行少量的過拉伸以在成為真正的最終尺寸前，使在地柵中能夠有一些松弛。
使用方形夾鉗將尺寸近似為350毫米×350毫米，且中心具有交點(diǎn)的樣品圍繞其外圍夾緊。由中心交點(diǎn)發(fā)散的四根(對(duì)比的傳統(tǒng)雙軸地柵)或六根(本發(fā)明)絞合線被盡可能地靠近結(jié)合處11進(jìn)行夾緊。相對(duì)于周界夾鉗將中心夾鉗轉(zhuǎn)動(dòng)以確定平面內(nèi)的抗扭強(qiáng)度。圖12代表最終結(jié)果。扭轉(zhuǎn)系數(shù)可以為0.65Nm/°。該結(jié)果要比在相同的條件下測(cè)試的對(duì)比的傳統(tǒng)雙軸地柵的結(jié)果差不多高65％。圖14至圖16為極坐標(biāo)圖，代表最大強(qiáng)度、最大負(fù)荷處的正切模數(shù)以及實(shí)施例2中的地柵在2％形變處的強(qiáng)度。在極坐標(biāo)圖中，0°軸為假想的MD。
在圖14至16中，對(duì)比的傳統(tǒng)雙軸地柵的響應(yīng)由四個(gè)在0°、90°、180°和270°處相應(yīng)于假想的MD和TD的特征峰值所表征。圖14示出了在MD和TD方向上，實(shí)施例2的雙軸地柵的最大強(qiáng)度小于對(duì)比的傳統(tǒng)雙軸地柵的強(qiáng)度，但是在中間角度的實(shí)施例2的雙軸地柵的最大強(qiáng)度比對(duì)比的傳統(tǒng)雙軸地柵的強(qiáng)度大得多。實(shí)施例2的雙軸地柵在MD上最大強(qiáng)度大于在TD上的最大強(qiáng)度，其原因在于MD上的拉伸比率相比于TD上的拉伸比率較高，使得成角的絞合線要比TD上的絞合線更加堅(jiān)硬(在所有的測(cè)試方向上，至少包括一個(gè)成角的絞合線，在MD上至少包括兩個(gè)成角的絞合線)。在圖15中，其示出了實(shí)施例2的雙軸地柵在與絞合線對(duì)準(zhǔn)方向上的正切模數(shù)的峰值。圖16示出了實(shí)施例2中的雙軸地柵在所有與絞合線對(duì)準(zhǔn)的方向上的較低強(qiáng)度。在0°和180°方向上，強(qiáng)度與對(duì)比的傳統(tǒng)的雙軸地柵強(qiáng)度相同，僅在90°和270°方向上強(qiáng)度稍小。
除了圖14至16中示出的多方向性特征外的實(shí)施例2的雙軸地柵的特征，總的潛在特性可以通過考慮每一曲線內(nèi)的區(qū)域來進(jìn)行比較。對(duì)于圖13，實(shí)施例2雙軸地柵的曲線內(nèi)的區(qū)域近似比對(duì)比的傳統(tǒng)雙軸格柵內(nèi)的曲線區(qū)域大70％。圖15和16的相應(yīng)值為大約400％。
圖17示出與傳統(tǒng)雙軸格柵相比較的實(shí)施例2的雙軸地格柵的形變。樣品尺寸為350毫米×350毫米，樣品的外圍如上所述被夾緊。但是，垂直于樣品的平面的載荷施加到中心交點(diǎn)上并且對(duì)形變進(jìn)行測(cè)量。實(shí)施例2中的雙軸地柵要比傳統(tǒng)雙軸地柵更為堅(jiān)固。
圖9-11—第二實(shí)施方式在試驗(yàn)室測(cè)試中，圖9中示出的起始材料1為具有平行于表面的平面的擠壓塑料材料的精確單平面的薄片?？?2沖孔在長(zhǎng)方形格柵上，所述長(zhǎng)方形格柵軸在假想的MD和TD方向上延伸。通過采用開槽(當(dāng)塑料材料處于低于熔化范圍下限的溫度時(shí)，在不需要去除材料的情況下形成凹陷，在GB2128132A中有對(duì)開槽的描述)在每一MD列內(nèi)的相鄰孔的交替對(duì)之間形成削弱區(qū)23，由于在相鄰MD排內(nèi)的削弱區(qū)23是交錯(cuò)的，這樣使得在一個(gè)MD排內(nèi)的削弱區(qū)23緊接另一側(cè)上的相鄰MD排內(nèi)的非削弱區(qū)24。使用如鑿子尖端一樣具有傾斜面和輻射端的工具進(jìn)行開槽并從一個(gè)孔22延伸至相鄰孔，開槽操作在起始材料21冷卻時(shí)進(jìn)行。
在MD上進(jìn)行首次拉伸，并且在每一TD排內(nèi)的相鄰孔22之間拉伸出區(qū)域25，以從該區(qū)域25形成定向絞合線26，絞合線26與TD條27相互連接(參見示出單軸材料28的圖11)。在TD條27內(nèi)，在位置29之間，此處絞合線26結(jié)合條27并且條27沒有被定向，在位置29處，條27在MD上被稍微定向，使得絞合線26的定向跨過條27延伸至位于條另一側(cè)上的相交線26。
然后對(duì)單軸材料28施加TD拉伸，從而拉伸出削弱區(qū)23以形成定向絞合線30，而在削弱區(qū)23被拉伸時(shí)，使非削弱區(qū)24不拉伸至相同的程度。在這種方式中，非削弱區(qū)24形成結(jié)合處31，每一結(jié)合處31連接6個(gè)定向絞合線26、30并且形成通常如圖4所示的結(jié)構(gòu)，但是因?yàn)榻Y(jié)合處31在TD上延伸，斜絞合線26在結(jié)合處31具有偏離。成角的絞合線26的軸大約與MD成14°。每一結(jié)合處31具有兩個(gè)由一較窄區(qū)域(見圖12的實(shí)施例)連接的較寬區(qū)域。在絞合線30的中心處，削弱區(qū)域23在厚度上減少大約78％，同時(shí)在結(jié)合處31的中心點(diǎn)處，非削弱區(qū)域在厚度上減少大約17％，前一減少為后一減少的大約4.6或4.65倍。實(shí)踐中，由斜絞合線26、結(jié)合處31、斜絞合線26形成的拉伸件，由于在整個(gè)長(zhǎng)度方向上施加拉伸力，最后為有效的直線，在結(jié)構(gòu)中的“彎曲”被忽略。結(jié)合處31有一些轉(zhuǎn)動(dòng)，但是它們被結(jié)構(gòu)的其它剩余部分所限制。
圖12和實(shí)施例3起始薄片的厚度、材料和沖孔尺寸與實(shí)施例1中的相同。假想的MD節(jié)距為10.5毫米，假想的TD節(jié)距為9.5毫米。形成槽23的沖孔具有一個(gè)帶有輻射式尖端的116°的角，被施加至材料21的每一表面至薄片厚度16％的深度處，形成薄片厚度的全部開槽的32％。MD和TD拉伸比率分別為4.00∶1和2.21∶1。圖12以毫米示出了產(chǎn)品上的不同點(diǎn)處的厚度。幾何測(cè)量延伸為2.3％。相對(duì)的側(cè)向位移為11.8％。
除非上下文明顯需要，否則整個(gè)說明書和權(quán)利要求中，“包括”一詞以及其類似的詞具有包含性意義，而不具有排除性或窮舉性意義，也就是說，實(shí)際上“包括，但不僅限于”。
本發(fā)明通過舉例的方式進(jìn)行了描述，但是也可以在本發(fā)明的精神范圍內(nèi)作出各種變更。
權(quán)利要求
1.一種地柵，包括由大體平直定向的絞合線相互連接的橫向條棒，至少一些絞合線在與條棒沿直角的方向成一角度地從一條棒至下一條棒延伸，并且交替這些成角的絞合線跨過所述地柵的寬度，所述地柵與所述方向形成具有相等和相對(duì)角度的角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地柵，其特征在于沒有相互連接所述條棒的絞合線，并且其在與所述條棒成直角的方向上延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地柵，其特征在于每一對(duì)相鄰成角的絞合線與相鄰的各個(gè)條棒直接相交。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的地柵，其特征在于在絞合線與線相交的位置之間，條棒沒有被定向，并且在絞合線與條棒相交的位置處，條棒沿與條棒成直角的方向上被少量定向，使得絞合線的定向跨過該條棒延伸至條棒的另一側(cè)上的各個(gè)絞合線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地柵，其特征在于在絞合線相交條棒的位置之間，條棒具有近似垂直跨過地柵的結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地柵，其特征在于在絞合線相交條棒的位置之間，條棒交替為被削弱和不被削弱，在被隔開的第一次所述條棒的一側(cè)上的條棒中的削弱區(qū)被交錯(cuò)，以使在一個(gè)條棒上的削弱區(qū)與在另一側(cè)條棒內(nèi)的非削弱區(qū)對(duì)準(zhǔn)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的地柵，其特征在于通過將設(shè)置有孔的塑料薄片起始材料單軸定向而制得。
8.一種地柵，包括至少三組、每組至少具有三個(gè)延伸通過地柵的隔開、平行、有效直線連續(xù)拉伸件，其中拉伸件包括一定向絞合線、一結(jié)合處、一定向絞合線和一結(jié)合處等等，每一結(jié)合處連接拉伸件的絞合線，并且拉伸件的絞合線彼此大體相互對(duì)準(zhǔn)，每一組的拉伸件與其它組的拉伸件形成一角度，并且一組的結(jié)合處也作為其它組中的至少一個(gè)結(jié)合處，網(wǎng)格開口由拉伸件進(jìn)行限定。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的地柵，其特征在于每一結(jié)合處作為每組拉伸件的結(jié)合處，由此每組拉伸件在結(jié)合處相交。
10.一種地柵，包括三組延伸通過地柵的連續(xù)拉伸件，且每一拉伸件具有一定向絞合線、一結(jié)合處、一定向絞合線和一結(jié)合處等等，每一結(jié)合處連接拉伸件的絞合線，每組拉伸件與其它組拉伸件形成一角度，并且一組中的結(jié)合處也作為其它組中的結(jié)合處，使得六個(gè)絞合線由每個(gè)結(jié)合處連接，且三角形網(wǎng)格的開口由拉伸件定義。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的地柵，其特征在于包括絞合線和結(jié)合處，在大致六個(gè)絞合線相交的每一結(jié)合處，大體每一絞合線具有一連接至該結(jié)合處的一端，由此三絞合線組形成在每一角部帶有結(jié)合處的三角形網(wǎng)格。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任何一項(xiàng)所述的地柵，其特征在于一組拉伸件大體沿橫向方向設(shè)置。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任何一項(xiàng)所述的地柵，其特征在于其通過將設(shè)置有孔的塑料薄片起始材料雙軸定向而制得。
14.根據(jù)任一權(quán)利要求8至13中的地柵，其特征在于所述角度大體為60°。
15.一種雙軸定向的塑料材料地柵，包括大體為直線定向的絞合線，其與第一方向成一銳角延伸；另外的大體為直線定向的絞合線，其沿與第一方向成直角的第二方向延伸；結(jié)合處，每一結(jié)合處連接四個(gè)第一次所述(成角的)定向絞合線和兩個(gè)另外定向絞合線。從第二方向上考慮，交替成角的絞合線以基本相等和相對(duì)的角度與第一方向形成角度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的地柵，其特征在于沒有基本上沿第一方向山延伸的定向絞合線。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的地柵，其特征在于結(jié)合處包括兩個(gè)較厚的區(qū)域，每一較厚區(qū)域連接兩個(gè)成角的絞合線和另一絞合線，并且一個(gè)較薄區(qū)域連接兩個(gè)較寬區(qū)域。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任何一項(xiàng)所述的地柵，其特征在于每一成角的絞合線的軸線和第一方向之間的角度為大約10°至大約20°。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任何一項(xiàng)所述的地柵，其特征在于每一成角的絞合線的軸線和第一方向之間的角度為大約30°。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至19中任何一項(xiàng)所述的地柵，其特征在于其通過將設(shè)置有孔的塑料薄片起始材料進(jìn)行雙軸定向而制得。
21.根據(jù)權(quán)利要求15至20中任何一項(xiàng)所述的地柵，其特征在于第一方向?yàn)闄C(jī)械方向。
22.一種制造雙軸定向塑料材料地柵的方法，包括步驟提供一塑料薄片起始材料，其具有在形狀和大小基本相同的呈六邊形陣列的孔，這樣基本上每一孔位于每三個(gè)六邊形的角部，在六邊形內(nèi)沒有尺寸大于或等于第一次所述孔的尺寸的孔；以及進(jìn)行一次拉伸以在六邊形的邊上的相鄰孔之間拉出絞合線形成區(qū)域，并且由該區(qū)域形成定向絞合線，由此形成具有與拉伸方向成直角并由定向絞合線連接的條棒的結(jié)構(gòu)。
23.一種制造雙軸定向塑料材料地柵的方法，包括步驟提供一塑料薄片起始材料，其具有在形狀和大小基本相同的呈六邊形陣列的孔，這樣基本上每一孔位于每三個(gè)六邊形的角部，在六邊形內(nèi)沒有尺寸大于或等于第一次所述孔的尺寸的孔；在第一方向上進(jìn)行拉伸，以在六邊形邊上的相鄰孔之間拉伸出絞合線形成區(qū)域，并且由該區(qū)域形成定向絞合線；以及在基本上與第一拉伸方向成直角的第二方向上進(jìn)行拉伸，以在六邊形邊上的相鄰孔之間拉伸出絞合線形成區(qū)域，并且由此后述的區(qū)域形成定向絞合線，由此六邊形的中心形成連接定向絞合線的結(jié)合處。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其特征在于在與六邊形的兩邊大體平行的方向上進(jìn)行第一方向的拉伸，以在六邊形的其余四邊上的相鄰孔之間拉伸出區(qū)域，并且第二方向上的拉伸在平行于第一方向的邊上的相鄰孔之間拉伸出區(qū)域。
25.根據(jù)權(quán)利要求22至24中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于每一六邊形大體對(duì)稱于沿所述拉伸方向或沿所述第一方向的延伸的軸。
26.根據(jù)權(quán)利要求22至25中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于每一六邊形被按下述排列，即描繪六邊形的兩相對(duì)孔大體排列在所述拉伸的方向上或在所述第一方向上，在大體平行于六邊形的兩邊的方向上進(jìn)行所述拉伸方向上或所述第一方向上的拉伸，以拉伸出在六邊形其余四邊上的相鄰孔之間的區(qū)域。
27.根據(jù)權(quán)利要求22至25中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于通過在相鄰孔的中心之間測(cè)得六邊形的邊大體相等。
28.根據(jù)權(quán)利要求23或根據(jù)作為權(quán)利要求23的從屬權(quán)利要求的權(quán)利要求24至27中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于每一六邊形的MD頂點(diǎn)節(jié)距小于斜節(jié)距。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于六邊形的主MD節(jié)距至六邊形的次MD節(jié)距的比率為大約2.1∶1至大約3.2∶1之間。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于六邊形的主MD節(jié)距與六邊形的次MD節(jié)距的比率為大約2.6∶1。
31.根據(jù)權(quán)利要求23和28至30或作為權(quán)利要求23的從屬權(quán)利要求的24至27中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在所述第二方向上的所述拉伸不先于在所述第一方向上的所述拉伸，并且在所述第二方向上的拉伸期間，在所述第一方向上對(duì)材料進(jìn)行限制，且在第二次拉伸后，在材料被允許在所述第二方向上松弛前，中斷所述限制。
32.一種制造塑料材料網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的方法，包括步驟提供一具有規(guī)則式樣的孔的塑料薄片起始材料，其孔定義出潛在的在各個(gè)孔之間延伸的絞合線形成區(qū)域，并且其在一方向上拉伸起始材料時(shí)拉伸出以形成定向絞合線；當(dāng)塑料材料處于低于熔化范圍的下限的溫度時(shí)，不需要去除材料以形成內(nèi)凹陷并且由此削弱一些但不是全部所述潛在絞合線形成區(qū)域，所述凹陷定義一規(guī)則的樣式；以及在所述方向上進(jìn)行拉伸，這樣削弱的潛在絞合線形成區(qū)域形成定向絞合線，但是非削弱的潛在絞合線形成區(qū)域不形成定向絞合線，雖然可對(duì)其進(jìn)行一些拉伸，由此這樣生成的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)不同于用不帶有所述凹陷的起始材料制成的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于起始材料在與所述一個(gè)方向成直角的方向上被拉伸，以由另一的潛在絞合線形成區(qū)域形成定向絞合線。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于對(duì)于第二次所述的方向的拉伸，在潛在的絞合線形成區(qū)域沒有形成所述凹陷，由此與在所述一方向上的拉伸相關(guān)的所述無槽潛在絞合線形成區(qū)域形成所述定向絞合線之間的延伸的結(jié)合處。
35.根據(jù)權(quán)利要求33或34所述的方法，其特征在于在所述第二次所述的方向上的拉伸之后，在所述一個(gè)方向上的拉伸進(jìn)行第二次拉伸。
36.根據(jù)權(quán)利要求32至35中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在所述一個(gè)方向上，所述凹陷形成在每一個(gè)其它潛在絞合線形成區(qū)域上。
37.一種制造定向塑料材料地柵的方法，包括步驟提供一在矩形格柵上具有孔的一塑料薄片起始材料，該矩形格柵的軸在第一方向上和大致與第一方向成直角的第二方向上延伸，由此提供在第一方向上延伸的第一孔排和在第二方向上延伸的第二孔排，所述起始材料在每一第一排的交替的相鄰孔對(duì)之間具有削弱區(qū)域，削弱區(qū)域被交替在相鄰第一排之間，這樣在第一排上的削弱區(qū)鄰近在另一側(cè)上鄰近第一排的非削弱區(qū)；在第一方向上進(jìn)行拉伸，以在每一第二排上的相鄰孔之間拉伸出絞合線形成區(qū)域，以由這樣的區(qū)域形成定向絞合線；在第二方向上進(jìn)行拉伸，拉伸出一削弱區(qū)域以由該削弱區(qū)域形成定向絞合線，而不在第一排的相鄰孔之間拉伸出非削弱區(qū)域達(dá)到與當(dāng)削弱區(qū)域拉伸時(shí)同樣的程度；由此非削弱區(qū)域形成結(jié)合處，每一結(jié)合處連接六個(gè)定向絞合線。
38.根據(jù)權(quán)利要求23、28至31和33至37，或作為權(quán)利要求23的從屬權(quán)利要求24至27中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在所述第二方向或所述一個(gè)方向上延伸有絞合線，且其拉伸至比其它絞合線較低的拉伸率。
39.一種制造雙軸定向的塑料材料網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的方法，該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)具有與第一和第二拉伸方向成一非90°的角度延伸的定向絞合線，所述的方法包括步驟提供一具有規(guī)則陣列的孔的塑料薄片起始材料；在第一方向上進(jìn)行拉伸，以在相鄰孔之間拉伸出絞合線形成區(qū)域，并且由這些絞合線形成區(qū)域形成定向絞合線；在與第一方向大體成90°的方向上進(jìn)行拉伸，以在相鄰孔之間拉伸出其它各個(gè)絞合線形成區(qū)域，并進(jìn)一步由后述的絞合線形成區(qū)域形成定向絞合線，同時(shí)對(duì)材料在第一方向上進(jìn)行限制；隨后中斷所述限制；以及隨后允許材料在第二方向上松弛。
40.一種由權(quán)利要求22至39中任何一項(xiàng)所述的方法制成的地柵。
41.一種由權(quán)利要求39所述的方法制成的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
42.一種加固顆粒材料的方法，包括在顆粒材料內(nèi)嵌入權(quán)利要求1至21中任何一項(xiàng)所述的地柵的步驟。
43.一種由權(quán)利要求42所述的方法加固的顆粒材料。
44.一種土地工程結(jié)構(gòu)，包括通過在其內(nèi)嵌入權(quán)利要求1至21中任何一項(xiàng)所述的地柵而被加固的大量顆粒材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種地柵或者網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。為制成一定向塑料材料地柵，在其內(nèi)定向絞合線在每一角部形成帶有結(jié)合處的三角形網(wǎng)格，六個(gè)絞合線在每一結(jié)合處相交，塑料材料薄片起始材料在六邊形陣列上具有孔，每一六邊形的相對(duì)孔沿機(jī)械方向?qū)?zhǔn)，起始材料在機(jī)械方向上被首次拉伸，在橫向方向上被第二次拉伸。在最終的地柵內(nèi)，在起始材料內(nèi)的六邊形的中心部分形成結(jié)合處。結(jié)合處的中心被稍微雙軸定向，但是在結(jié)合處的端部，大體每一絞合線的端部的定向圍繞每一結(jié)合處的端部，并且進(jìn)入下一絞合線的端部。在第二次拉伸期間，可在第一拉伸方向上進(jìn)行限制，并且在允許材料在第二拉伸方向上松弛前中斷。
文檔編號(hào)E02D29/02GK1485566SQ03154700
公開日2004年3月31日 申請(qǐng)日期2003年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月27日
發(fā)明者安東尼·托馬斯·華萊士, 安東尼 托馬斯 華萊士 申請(qǐng)人:坦薩國(guó)際有限公司