ГЕОРЕШЕТКА

Область техники
Полезная модель 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 устойчивость к сдвигу 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 ребрами из ориентированного полимерного материала.
Из патента США №3386876, опубликован 04.06.1968, известна георешетка, полученная путем продольного и последующего поперечного вытягивания при ее изготовлении из предварительно перфорированного листа полимерного материала, и состоящая из невытянутых утолщенных узлов, соединенных каждый с другими узлами шестью вытянутыми ребрами с ориентированными волокнами, оканчивающимися в невытянутых утолщенных узлах (в узлах волокна не ориентированы и ориентированные волокна в соседних ребрах не являются продолжением друг друга), при этом ребра, расположенные с противоположных сторон невытянутого утолщенного узла, параллельны друг другу, из них два ребра, образованные при поперечном вытягивании, расположены без смещения друг относительно друг друга в продольном направлении. Эта известная георешетка является прототипом заявленной георешетки.
Недостатком этой георешетки является то, что усилия, возникающие в ребрах при эксплуатации георешетки, направлены в одну точку - центр невытянутого утолщенного узла. Это приводит к необходимости изготавливать массивные георешетки для увеличения их прочностных характеристик.
Раскрытие изобретения
Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в повышении прочности георешетки на разрыв за счет распределения в невытянутых утолщенных узлах усилий, оказываемых на них ребрами при эксплуатации георешетки.
Указанный технический результат достигается в георешетке, полученной путем продольного и последующего поперечного вытягивания при ее изготовлении из предварительно перфорированного листа полимерного материала, и состоящая из узлов, соединенных каждый с другими шестью узлами вытянутыми ребрами с ориентированными волокнами, оканчивающимися (прерывающимися) в узлах (т.е. в узлах волокна не ориентированы и ориентированные волокна в соседних ребрах не являются продолжением друг друга), утолщенных по сравнению с ребрами. При этом ребра, расположенные с противоположных сторон узла, параллельны друг другу. Параллельные ребра, образованные при продольном вытягивании, смещены друг относительно друга в перпендикулярном к ним направлении. А два ребра, образованные при поперечном вытягивании, расположены без смещения друг относительно друг друга в продольном направлении.
В качестве полимерного материала может использоваться, например, полипропилен или сополимер полипропилена.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показано изображение перфорированного листа полимерного материала.
На фиг. 2 и фиг. 3 показано влияние расположения отверстий просечки треугольной формы на смещение образованных при продольном вытягивании ребер друг относительно друга в перпендикулярном к ним направлении.
На фиг. 4 показано изображение продольно вытянутого перфорированного листа полимерного материла.
На фиг. 5 показано изображение заявленной полимерной георешетки.
Осуществление полезной модели
Поскольку получение заявленной георешетки обеспечивается при ее производстве, ниже приводится описание примера того, как именно может быть получена заявленная георешетка.
0
Георешетка изготавливается из полотна (листа) полипропилена перфорированием и ориентированием. Сформированное на каландрах полотно поступает на электромеханический перфоратор, где происходит просечка отверстий на всей площади полотна. Перфорационные отверстия, например, в виде равнобедренных треугольников расположены 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 a, как показано на фиг. 1. Треугольные отверстия каждого ряда чередуют с ориентированными в противоположную сторону треугольными отверстиями другого ряда.
0
0
1
1
0
На фиг. 2 и фиг. 3 показано, каким образом отверстия просечки 1, 2, 3, 4, 5 и 6 определяют форму узла 7 и расположение относительно узла ребер, образуемых после вытягивания листа из полимерного материала. Из сравнения, показанного на фиг. 2 и фиг. 3, видно, что при сохранения расстояния b между рядами ориентированными в противоположные стороны и уменьшении шага просечки от a на фиг. 2 к a на фиг. 3 можно получать узлы более вытянутой (эллиптической) формы и большую величину смещения c на фиг. 3, по сравнению с c на фиг. 2, образованных при продольном вытягивании параллельных ребер друг относительно друга в перпендикулярном к ним направлении.
0
1
Благодаря смещению c на фиг. 2 или c на фиг. 3 ребер, расположенных с противоположных сторон узла георешетки, усилия на разрыв этого узла, возникающие при эксплуатации георешетки, распределены в этом узле георешетки. Тем самым повышается прочность георешетки и снижается вероятность разрыва георешетки в ее узле.
Перфорированное полотно после просечки поступает в камеру продольной ориентации, где происходит его нагрев до температуры 90-110°С и продольное вытягивание (одноосное ориентирование). Полученный полуфабрикат показан на фиг. 4.
После продольного ориентирования полотно заправляют в установку поперечной ориентации. Установка представляет собой камеру, в которую полуфабрикат подают с помощью двух клупповых цепей. Получаемая в результате георешетка, показана на фиг. 5, ее узлы 7 и ребра 8. На фиг. 5 видно, что ребра, находящиеся с противоположных сторон узла георешетки и вытянутые в одном направлении, параллельны, но при этом смещены друг относительно друга в направлении перпендикулярном этим ребрам.