專利名稱：提高表面摩擦性的合成粘土墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的用于相對(duì)大坡度斜坡或壩體的合成粘土墊。本發(fā)明尤其涉及一種其下表面至少部分涂敷有摩擦力增大材料的改進(jìn)的合成粘土墊。摩擦力增大材料提高墊層下表面和與墊層下表面相接觸的斜坡或壩體之間的接觸摩擦。
采用由膨潤(rùn)土制成的合成粘土墊來鋪墊土地填筑現(xiàn)場(chǎng)是一項(xiàng)已知技術(shù)。本發(fā)明所要論述的問題就是如何防止合成粘土墊(GCL)從圍繞土地填筑的四周的斜坡或壩體上滑落下來。本發(fā)明也適用于人工湖和水塘的建造工程。
合成粘土墊通常由三個(gè)主要部分組成(1)第一承托層，即底襯、底網(wǎng)和底承重層;(2)覆蓋層，即第二層網(wǎng)，第二個(gè)承托層或棉麻布;(3)放置于它們之間的膨潤(rùn)土層。
目前使用的合成粘土墊通常是縫合或訂在一起的以增加其墊層本身的絕對(duì)強(qiáng)度，并當(dāng)墊層用在斜坡表面上時(shí)改進(jìn)其性能。然而，增加墊層本身絕對(duì)強(qiáng)度并不能解決在安裝或安裝之后墊層從斜坡或壩體上滑落下來的問題。如果墊層是在濕的狀況下安裝的，這種滑落下來的問題更為嚴(yán)重。在現(xiàn)有技術(shù)中這種簡(jiǎn)單的合成粘土墊的安裝方法，并沒有提高墊層下表面和與下表面直接接觸的表面之間的摩擦系數(shù)。
合成粘土墊不能保持它在斜坡上的位置還由于夾在墊層之間的粒狀膨潤(rùn)土。膨潤(rùn)土是一種是有膨脹性和大體上不滲水性的粘土材料。墊層中包容的膨潤(rùn)土層在土地填筑場(chǎng)的底部形成了一個(gè)低滲透率的阻擋層。然而，潮濕的膨潤(rùn)土很容易發(fā)生滑坡。如果膨潤(rùn)土在墊層底層發(fā)生移動(dòng)，滑脫的膨潤(rùn)土使得合成粘土墊層很難保持在大坡度斜坡和壩體上的位置上。如果墊層是由致密的織物層或由帶有密封結(jié)構(gòu)的薄層制成，這種墊層不會(huì)發(fā)生膨潤(rùn)土的滲漏，但薄層本身是光滑的，使得墊層很難保持其在斜坡或壩體上的位置。
與在斜坡或壩體上使用合成粘土墊有關(guān)的另一個(gè)問題是鋪在墊層上部的覆蓋土的滑落。一經(jīng)安裝，墊層上通常覆蓋上一層土層，即覆蓋土，在大坡度斜坡上，覆蓋土通常即刻就從墊層的上表面滑落下來。所以帶有增大摩擦力的上表面的墊層使在剛鋪放好的墊層的頂部，覆蓋土容易定位。
使用膨潤(rùn)土的許多合成粘土墊層，斜坡坡度限制在4∶1的比例，也就是水平方向與垂直方向的比為4∶1。提高了內(nèi)部抗應(yīng)力性能的墊層可使其比例小于4∶1，并經(jīng)?？傻玫叫∮?∶1的比例。然而，通過提供一種帶有摩擦力增大表面的合成粘土墊層，如果將現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)部抗應(yīng)力技術(shù)與本發(fā)明的增大摩擦技術(shù)相結(jié)合，渴望將斜坡的比例達(dá)到1∶1。
應(yīng)用改進(jìn)的合成粘土墊層是必要的，該改進(jìn)的合成粘土熱帶有這樣一個(gè)下表面;在墊層下表面和與墊層下表面接觸的斜坡或壩體之間的摩擦力增大。使用帶有特定上表面的改進(jìn)的合成粘土墊層也是必要的，該上表面將墊層上表面和覆蓋土之間的摩擦力增大了。
本發(fā)明滿足了以上所說的要求，它提供了一種合成粘土墊層適用于大坡度斜坡，土地填筑場(chǎng)的壩體或其它液體存放地。改進(jìn)的合成粘土墊層包括第一承托層，覆蓋層和放置于第一承托層和覆蓋層之間的膨潤(rùn)土層。第一承托層有一個(gè)上表面它與膨潤(rùn)土層相接觸，和一個(gè)下表面它與土地填筑場(chǎng)的底部相接觸，尤其是，與沿土地填筑場(chǎng)的邊側(cè)的斜坡或壩體接觸。第一承托層的下表面還包括一個(gè)部件，該部件用于提高在其下表面與土地填筑場(chǎng)地表之間的接觸摩擦力，以便改進(jìn)合成粘土墊整體保持其在相對(duì)大坡度斜坡或壩體上的位置的能力。
本發(fā)明的改進(jìn)的合成粘土墊層可以用各種各樣的方法制得，下面將介紹其中的兩種。首先，墊層可由常規(guī)方法制得，它包括在第一承托層上堆放膨潤(rùn)土，然后在膨潤(rùn)土上面放置覆蓋層。然后，使第一承托層，膨潤(rùn)土，覆蓋層通過一個(gè)部件;以便在第一承托層下表面采用增大摩擦力材料。在第一承托層下表面施加增大摩擦力材料的部件包括一個(gè)帶槽紋的滾筒，該滾筒放置在移動(dòng)的第一承托層的下方。帶槽紋的滾筒固定在一個(gè)貯槽的上方，該貯槽內(nèi)盛有液態(tài)的摩擦力增大材料。第一承托層與滾筒相接觸時(shí)，滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)并不斷地浸入含有液態(tài)摩擦力增大材料的貯槽內(nèi)。因此，滾筒上的每一個(gè)突塊都要浸到液態(tài)摩擦力增大材料中，隨后當(dāng)突塊與第一承托層的下表面接觸時(shí)，就會(huì)在第一承托層的下表面上涂敷上摩擦力增大材料。以上所述的帶槽紋的滾筒方法是一個(gè)優(yōu)選方法，它在第一承托層的下表面上將摩擦力增大材料涂敷成平行的條紋。該摩擦力增大材料的平行條紋沿著卷起的合成粘土墊層的寬度延伸。帶槽紋噴射的方法也適用于將摩擦力增大材料施用于覆蓋層，以提示覆蓋土保持其在覆蓋層上的位置的能力。
第二種將摩擦力增大材料涂敷在合成粘土墊層上的方法包括使用一個(gè)噴涂部件，它安裝在剛剛制成的合成粘土墊層的上面或下面，該噴涂可以能有效地將摩擦力增大材料噴涂成條紋，這些條紋與墊層向前移動(dòng)的方向是平行的。噴涂部件大多適用于向下噴涂在墊層的頂部，同時(shí)也希望噴涂方法適用于將摩擦力增大材料噴涂在覆蓋層上以及噴涂在第一承托層上。當(dāng)然，要被噴涂摩擦力增大材料的表面必須朝向噴涂部件。
噴涂部件與帶槽紋滾筒可結(jié)合起來使用，將摩擦力增大材料涂敷于覆蓋層和第一承托層上，此外還可以采用上部和下部噴涂部件。
噴涂擋板和帶槽紋滾筒的主要區(qū)別體現(xiàn)在摩擦力增大材料的條紋的方向。帶槽紋滾筒使涂敷材料以條紋的形式涂敷在上述墊層上，該條紋與墊層在生產(chǎn)流水線上的運(yùn)行方向相互垂直。如果墊層在流水線末端卷起，則涂敷材料的條紋與卷軸方向相平行，如果墊層沿斜坡或壩體往下溜放鋪設(shè)，條紋與斜坡或壩體垂直。另一方面，噴涂部件噴涂的條紋與墊層在生產(chǎn)流水線上的運(yùn)行方向相平行，如果墊層呈卷狀，則條紋與其軸線方向相垂直。
為采用術(shù)語(yǔ)，當(dāng)?shù)谝怀型袑雍透采w層都由相同的材料制成時(shí)，就簡(jiǎn)單地稱為第一層和第二層。正如下文提到的，在與斜坡相接觸的表面(通常為第一承托層)以及上朝向的表面(通常為覆蓋層)使用摩擦力增大材料，這種作法多具優(yōu)點(diǎn)。
最后，除平行線以外的摩擦力增大材料還可以不同的形式來使用。例如，陰影線和曲線形式均在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
所以，本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種改進(jìn)的合成粘土墊層，以增大其在大坡度斜坡或壩體上的附著的能力。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的合成粘土墊層，以使其保持在坡度為水平方向與垂直方向比例小于4∶1的斜坡上的位置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上表面和下表面均有摩擦力增大材料的合成粘土墊層。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是為制造至少有一個(gè)強(qiáng)摩擦力表面的合成粘土墊層提供一種改進(jìn)的方法。
參照相應(yīng)的附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行圖解說明圖1是側(cè)斷面圖，表示使用本發(fā)明的合成粘土墊層與傳統(tǒng)的合成粘土墊層相對(duì)比的優(yōu)點(diǎn);
圖2是側(cè)斷面圖，表示使用根據(jù)本發(fā)明制作的合成粘土墊層的優(yōu)點(diǎn);
圖3是側(cè)剖面圖，表示加工生產(chǎn)本發(fā)明的改進(jìn)的合成粘土墊層的一種方法;
圖4是圖3所示方法的底端視圖;
圖5是生產(chǎn)加工本發(fā)明的改進(jìn)的合成粘土墊層的另一種方法的頂視圖;
圖6是圖5所示方法的側(cè)視圖。
在下面


中，各圖中相同或相似部分采用相同的數(shù)字表示。
圖1和圖2表示的是使用根據(jù)本發(fā)明制備的合成粘土墊層的優(yōu)點(diǎn)以及現(xiàn)有技術(shù)中的合成粘土墊層的問題。傳統(tǒng)的合成粘土墊層在圖中用10表示，它放置在斜坡11上。圖1中所示的斜坡11其水平與垂直比率大約為4∶1，上部平直部分12和下部平直部分13設(shè)置在斜坡11的墊層部分放在槽15中，覆蓋土18鋪蓋在墊層10的頂部。如上所述，當(dāng)浸沒在水中時(shí)，夾在第一承托層和覆蓋層之間的膨潤(rùn)土?xí)兊煤芑瑵?rùn)，另外，用于制造下部承托層或墊層10的下部的大部分材料也會(huì)變得相對(duì)光滑，因此在斜坡11和墊層10之間不能形成足夠的接觸摩擦力。
可以看到常規(guī)的合成粘土墊層10沿斜坡下滑，其下滑的坡度要比坡度11陡峭得多。
相反，改進(jìn)的合成粘土墊層20(如圖2所示)在墊層20的下表面和斜坡21之間涂上了摩擦力增大材料。由于在墊層20和斜坡21之間接觸摩擦力增加了，斜坡的水平與垂直方向的比例較小時(shí)斜坡21之上的墊層20可保持其所在位置而常規(guī)的合成粘土墊層10(如圖1所示)僅能當(dāng)斜坡11具有較大的水平與垂直比例時(shí)才能保持其在斜坡上的位置。圖2所示的斜坡21其水平方向與垂直方向比例大約為1.2∶1，而圖1所示的水平方向與垂直方向的比例為4∶1。
采用小比例的優(yōu)點(diǎn)可以通過對(duì)圖1中陰影部分22的分析來闡述。陰影部分22表示與小坡度11相對(duì)比，通過采用大坡度21可得到了附加體積。所增閘的可用于填充的體積22表示可以非常有效地利用土地填筑場(chǎng)和油罐場(chǎng)的土地。應(yīng)用本發(fā)明采用由膨潤(rùn)土制作合成粘土墊層能達(dá)到預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益而沒有損失所希望的狀況。
圖3和圖4表示生產(chǎn)改進(jìn)的合成粘土墊層20的一種方法，用槽紋滾筒26壓過墊層20，墊層20包括一個(gè)第一承托層23，一個(gè)覆蓋層24和設(shè)置于它們之間的一層膨潤(rùn)土25。滾筒26放置在貯槽27上，該貯槽中盛有液態(tài)的增大摩擦力的材料。當(dāng)墊層20橫向移過滾筒26時(shí)，滾筒26轉(zhuǎn)動(dòng)，帶槽部分29浸入貯槽27中，并涂上了摩擦力增大材料28，之后滾筒向上轉(zhuǎn)動(dòng)與第一承托層23的下表面相接觸，其結(jié)果就是在第一承托層23的下表面上涂敷有一條條由摩擦力增大材料28構(gòu)成的水平條紋31?？梢哉J(rèn)為第一承托層23朝下放置并與土地填筑場(chǎng)的斜坡21接合在一起。在優(yōu)選的實(shí)施例中，墊層20配有滾軸(未示出)便于運(yùn)輸和安裝。
參照?qǐng)D5和圖6，它們表示的是生產(chǎn)改進(jìn)的合成粘土墊層20a的另一種方法。墊層20a上有一排摩擦力增大材料28的平行條紋35。條紋33通過噴涂部件34噴涂在墊層20a上。噴涂部件上一排噴嘴35將摩擦力增大材料28噴涂在墊層20a裸露的上表面上。值得注意的是圖5和圖6所示的裝置通常既可用于將摩擦力增大材料28噴涂于第一承托層23上(如圖示)也可用噴涂覆蓋層24上。在一些實(shí)施例中，第一承托層23和覆蓋層24由相似或相同的材料制成。在這些例子中，很容易把兩個(gè)薄層稱為第一層和第二層。
一個(gè)首選的用于摩擦力增大材料是高密度聚乙烯。另一種最佳材料是聚醋酸乙烯酯，其它的柔性塑料和聚合橡膠都可適用于本發(fā)明的范圍。如上所述，材料28必須是可噴涂的，可涂敷或者其它可施用于承托層上的形態(tài)，另外，材料28必須是一種可凝固，干燥或換句話說可硬化成固態(tài)的物質(zhì)，這樣可在承托層和其下方的土層之間增大摩擦力。
盡管僅對(duì)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例和兩個(gè)生產(chǎn)方法進(jìn)行了說明和描述，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)作出各種不同的變化。因此這意味著本發(fā)明的范圍只能由本文所附的權(quán)利要求的范圍來限定，而不能由前面說明書的描述來限定。
權(quán)利要求
1.一種用于連續(xù)粘土層的合成粘土墊層，該合成粘土墊層包括一種用來支撐膨潤(rùn)土層的第一承托層，膨潤(rùn)土層置于第一承托層的上表面。一種用于包覆住夾在第一承托層和覆蓋層之間的膨潤(rùn)土的覆蓋層，該覆蓋層鋪在膨潤(rùn)土層的頂部。第一承托層包括一個(gè)下部外朝向表面，所述的覆蓋層有一個(gè)上部外朝向表面，至少一個(gè)所述的外朝向表面，在墊層和與之相鄰的表面之間包括有增大摩擦力的部件。
2.如權(quán)利要求1所述的合成粘土墊層，其特征在于用于增大摩擦力的部件是一種摩擦力增大材料，該材料施用在第一承托層的下表面上。
3.如權(quán)利要求2所述的合成粘土墊層，其特征在于用于增大摩擦力的部件也應(yīng)用于覆蓋層上部外朝向表面上。
4.如權(quán)利要求2所述的合成粘土墊層，其特征在于摩擦力增大材料主要由高密度聚乙烯組成。
5.如權(quán)利要求2所述的合成粘土墊層，其特征在于摩擦力增大材料主要由聚醋酸乙烯酯組成。
6.如權(quán)利要求2所述的合成粘墊層，其特征在于摩擦力增大材料通常以平行排列的條紋的形式施用在第一承托層的下部外朝向表面上。
7.如權(quán)利要求6所述的合成粘土墊層，其特征在于合成粘土墊層被繞軸卷起，摩擦力增大材料的平行條紋呈螺旋狀繞軸延伸。
8.如權(quán)利要求6所述的合成粘土墊層，其特征在于合成粘土墊層的繞軸卷起，摩擦力增大材料的平行條紋基本平行于軸線延伸。
9.一種生產(chǎn)至少帶有一個(gè)摩擦力增大表面的合成粘土墊層的方法，其特征在于在粒狀膨潤(rùn)土分料機(jī)下橫向移動(dòng)第一承托層，將膨潤(rùn)土置于第一承托層的上表面上，這樣在第一承托層上放置了一個(gè)膨潤(rùn)土層，在覆蓋層下橫向移動(dòng)第一承托層和膨潤(rùn)土層，在膨潤(rùn)土層上放置覆蓋層，使第一承托層，膨潤(rùn)土層和覆蓋層橫向移過一種部件，該部件用于在第一承托層的下表面涂敷摩擦力增大材料。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征是摩擦力增大材料以規(guī)則的平行條紋的形成涂敷在第一承托層的下表面上。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征是合成粘土墊層被繞軸上卷，摩擦力增大材料的平行條紋基本沿繞軸平行延伸。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征是施用摩擦力增大材料的部件是一種帶槽紋滾筒它在裝有摩擦力增大材料的貯槽里轉(zhuǎn)動(dòng)。
13.一種生產(chǎn)至少帶有一個(gè)摩擦力增大表面的合成粘土墊層的方法，其特征在于在粒狀膨潤(rùn)土分料機(jī)下橫向移動(dòng)第一層，在第一層上表面鋪放膨潤(rùn)土，因此在第一層上表面上形成一個(gè)膨潤(rùn)土層，在第二層下面橫向移動(dòng)第一承托層和膨潤(rùn)土層，在膨潤(rùn)土層上放置第二層，在一個(gè)部件下面橫向移動(dòng)第一層，膨潤(rùn)土層和第二層，該部件用于將摩擦力增大材料施用在第二層的上表面。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于摩擦力增強(qiáng)材料以規(guī)則的平行條紋施用于第二的上表面。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于合成粘土墊層被繞軸向上卷起，摩擦力增大材料的平行條紋繞軸螺旋地延伸。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征是施用摩擦力增大材料的工具是一噴涂部件。
全文摘要
一種摩擦力增大材料應(yīng)用于合成粘土墊層的至少一個(gè)表面上。在附著在斜坡或土地填筑的壩體上的墊層的表面使用摩擦增強(qiáng)材料有助于墊層在安裝之后保持在其所在的位置上。在墊層和斜坡或壩體之間增大接觸摩擦可適用在大坡度斜坡或壩體上使用膨潤(rùn)土墊層，因而可以使土地填筑場(chǎng)的結(jié)構(gòu)更有效。在合成粘土墊層的上表面使用摩擦力增大材料可以改進(jìn)合成粘土墊層與覆蓋土之間的接觸摩擦。摩擦力增大材料可以是高密度聚乙烯，聚烯烴塑料，橡膠及其它聚合材料。
文檔編號(hào)E02D17/20GK1101958SQ9410525
公開日1995年4月26日 申請(qǐng)日期1994年3月24日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月25日
發(fā)明者R·卡里卡, M·克萊雷, R·J·布盧頓 申請(qǐng)人:詹姆斯克萊姆公司