Ячеистая удерживающая структура

Ячеистая удерживающая структура

Реферат

 

Изобретение относится к усиленной ячеистой структуре для удерживания материала. Новым является то, что в ячеистой структуре, содержащей множество удлиненных пластмассовых полос, каждая пара полос соединена сварными швами на соединительных участках; одна полоса в каждой паре приварена к полосе смежной пары в местах, расположенных между сварными швами этой пары полос и образующих непарные соединительные участки, а полосы могут быть вытянуты в ширину с образованием единой решетки из ячеек. При этом полосы образуют стенки ячеек, каждая стенка ячейки имеет открытую площадь из-за множества отверстий, каждое из отверстий имеет диаметр приблизительно от 3 до 17 мм, а множество отверстий расположены в соответствии с конфигурацией, имеющей горизонтальное расстояние D3 между отверстиями, ближайшими к непарному соединительному участку и лежащими по разные стороны от него; горизонтальное расстояние D4 между центрами отдельных отверстий; вертикальное расстояние D5 между центрами отдельных отверстий; вертикальное расстояние D6 между отверстиями, расположенными в середине стенки ячейки; горизонтальное расстояние D9 от вертикального края стенки до непарного соединительного участка; причем общая площадь отверстий в одной стенки ячейки в указанной конфигурации составляет приблизительно от 19 до 28% от общей площади стенки ячейки. Технический результат изобретения состоит в создании улучшенной ячеистой структуры, которая увеличивает угол трения на границе раздела в строительных материалах типа камня и как следствие увеличение несущей способности ячеистой структуры. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к усиленной ячеистой структуре для удерживания материала. Более конкретно настоящее изобретение относится к материалу для ячеистой решетки, которая имеет отверстия, увеличивающие нагрузочную способность за счет увеличения угла трения на границе раздела.

Ячеистые удерживающие структуры служат для увеличения нагрузочной способности, а также стабильности и сопротивления эрозии материалов, которые помещены в ячейки системы. Известна пластмассовая структура Geoweb с перегородками для удерживания почвы, продаваемая компанией Presto Products, Incorporated, P. O. Box 2399, Appleton, WI 54913. Ячейки Geoweb выполнены из высокопрочных полиэтиленовых полос, соединенных по своим поверхностям ультразвуковой сваркой так, что когда полосы растянуты в направлении, перпендикулярном к их поверхностям, полученная в результате решетчатая структура напоминает соты с ячейками синусоидальной или волнистой формы. Секции Geoweb являются легкими и перевозятся в сложенном виде, просты в эксплуатации и установке.

Решетчатые материалы широко использовались для систем основания дорог, земляного полотна или дорожного покрытия. Решетчатые материалы предназначались также для усиления строительных фундаментов или придания им жесткости. Кроме того, ячейки Geoweb использовались для создания структур для удерживания грунта или жидкости путем укладывания их в штабель послойно, например в уступах для укрепления склонов холма. Ячейки Geoweb также защищают земляные склоны, каналы, облицовки и гидравлические сооружения от поверхностной эрозии. С помощью решетчатых ячеек были защищены и закреплены трава и другие материалы для покрытия земляных склонов. Ячейки Geoweb могут заполняться различными грунтовыми материалами, например песком, галькой, сыпучим грунтом, смесью различных материалов, верхним слоем почвы, растительными материалами и т.п.Бетон и грунтобетон или битумная мастика также могут использоваться для заполнения ячеек.

Материалы типа камня являются идеальными для строительства из-за их очень больших углов внутреннего трения. Недостатком этих строительных материалов является небольшое сцепление, поэтому желательно поместить эти материалы внутрь чего-либо. Ячеистые удерживающие структуры, например Geoweb, обеспечивают сцепление за счет удерживания материалов, но не обеспечивают того же угла трения, поскольку удерживающая структура создает плоскость скольжения, в которой камень имеет меньший угол трения на границе раздела. Поэтому не достигается угол внутреннего трения, присущий камню. Если угол трения на границе раздела можно было бы увеличить, нагрузочная способность также возросла бы.

Увеличение нагрузочной способности позволяет получить более прочные конструкции с большей надежностью и экономически более выгодные конструкции для гражданского строительства, например, основания дорог или подпорные стенки. Нагрузочная способность была увеличена с помощью ячеистого текстурированного материала с использованием заполнителя из песка за счет улучшения угла трения на границе раздела, см. патент США N4965097. Однако стенка текстурированной ячейки также не обеспечивает увеличения угла трения на границе раздела для более крупных строительных материалов, например камня.

Известна ячеистая структура, содержащая множество удлиненных пластмассовых полос, которые расположены рядом друг с другом, соединены между собой на ограниченных участках, расположенных на расстоянии друг от друга, и могут быть вытянуты в ширину с образованием единой решетки из ячеек, при этом указанные полосы образуют стенки ячеек, каждая из которых имеет отверстия, образующие некоторую конфигурацию, которая включает первую и вторую группу отверстий, отстоящих друг от друга на первое расстояние. Каждая группа включает два отверстия. Первая группа отверстий отстоит от второй группы отверстий на второе расстояние, большее, чем первое расстояние, так что между группами отверстий образуется свободный от отверстий участок для соединения полос между собой (см., например, ЕР 0378309, кл. E 02 D 17/20, 18.07.90). В этой ячеистой структуре также не достигается большого угла трения на границе раздела для камня и соответственно ее нагрузочная способность не достаточно высокая.

Таким образом, в промышленности имеется потребность в ячеистой удерживающей структуре, которая значительно улучшает нагрузочную способность строительных материалов, например камня, за счет увеличения угла трения на границе раздела, при сохранении прочности ячеистой удерживающей структуры.

Изобретение направлено на создание улучшенной ячеистой решетчатой структуры, которая увеличивает угол трения на границе раздела в строительных материалах типа камня. В результате увеличения угла трения на границе раздела увеличивается нагрузочная способность ячеистой удерживающей структуры.

Другими важными преимуществами, достигаемыми с помощью этой усовершенствованной ячеистой решетчатой структуры, являются следующие: снижение веса ячеистой удерживающей структуры, что особенно важно для более слабых земляных полотен, наличие бокового дренажа в системе, что улучшает целостность структуры; фиксация бетонного заполнителя и открытых участков для использования с усиливающими арматурными элементами.

Согласно настоящему изобретению, предложена ячеистая структура, содержащая: множество удлиненных пластмассовых полос, расположенных рядом друг с другом, которые соединены друг с другом на чередующихся соединительных участках, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга; причем каждая пара полос соединена сварными швами на соединительных участках; одна полоса в каждой паре приварена к полосе смежной пары в местах, расположенных между сварными швами этой пары полос и образующих непарные соединительные участки; а полосы могут быть вытянуты в ширину с образованием единой решетки из ячеек; при этом полосы образуют стенки ячеек, каждая стенка ячейки имеет открытую площадь из-за множества отверстий, каждое из отверстий имеет диаметр приблизительно от 3 до 17 мм, а множество отверстий расположены в соответствии с конфигурацией, имеющей горизонтальное расстояние D3 между отверстиями, ближайшими к непарному соединительному участку и лежащими по разные стороны от него; горизонтальное расстояние D4 между центрами отдельных отверстий; вертикальное расстояние D5 между центрами отдельных отверстий: вертикальное расстояние D6 между отверстиями, расположенными в середине стенки ячейки; горизонтальное расстояние D9 от вертикального края стенки ячейки до непарного соединительного участка; причем общая площадь отверстий в одной стенке ячейки в указанной конфигурации составляет приблизительно от 19 до 28% от общей площади стенки ячейки.

Предпочтительно, чтобы горизонтальное расстояние D4 и вертикальное расстояние D5 между центрами отдельных отверстий были равны каждое 0,75 дюйма (1,905 см).

Горизонтальное расстояние D3 между краями соседних отверстий предпочтительно равно 1,6250 дюйма (4,13 см).

Вертикальное расстояние D6 между краями соседних отверстий предпочтительно равно 0,6250 дюйма (1,59 см).

Предпочтительно, чтобы указанная конфигурация имела горизонтальный размер D8 стенки ячейки, равный 13 дюймам (33,02 см), а горизонтальное расстояние D9 было равно 6,5 дюйма (16,51 см).

В указанной конфигурации горизонтальное расстояние D2 между краем указанной полосы и первым отверстием предпочтительно равно 0,8125 дюйма (2,06 см).

Предпочтительно, чтобы указанная конфигурация имела вертикальное расстояние D10 от нижнего края ячейки до середины третьего снизу ряда отверстий; вертикальное расстояние D11 между нижним краем стенки ячейки и серединой стенки ячейки; вертикальное расстояние D12 между нижним краем стенки ячейки и серединой третьего сверху ряда отверстий; и вертикальный размер D13 стенки ячейки.

Вертикальное расстояние D10 равно предпочтительно 2 дюймам (5,08 см), вертикальное расстояние D11 равно предпочтительно 4 дюймам (10,16 см), вертикальное расстояние D12 равно предпочтительно 6 дюймам (15,24 см) и вертикальный размер D13 равен предпочтительно 8 дюймам (20,32 см).

Также предпочтительно, чтобы указанная конфигурация имела вертикальное расстояние D7 от нижнего края стенки ячейки до первого отверстия, равное 0,3125 дюйма (0,794 см).

Ячеистая структура может дополнительно содержать усиливающие средства, включающие арматурный элемент, имеющий номинальную прочность на разрыв приблизительно 100 - 2500 фунтов (45,3 - 1132,5 кг).

Далее подробно описаны и показаны на фиг.1-6 отдельные варианты выполнения изобретения, которые, однако, не ограничивают объем изобретения. Изобретение охватывает все модификации, эквиваленты и альтернативы, соответствующие его сущности и объему, определенному формулой изобретения.

На фиг. 1 изображен частичный вид в перспективе одного слоя растянутой усиленной ячеистой структуры согласно настоящему изобретению; на фиг.2 изображен в увеличенном масштабе вид сверху растянутой ячейки, показывающий приблизительное местоположение множества отверстий в стенке ячейки, на фиг.3 изображено в увеличенном масштабе сечение по линии 3-3 на фиг. 1, на котором показан строительный материал, например камень, застрявший в отверстиях; на фиг. 4 изображено сечение, иллюстрирующее нагрузочную способность ячеистой удерживающей структуры без отверстий (система без открытых участков); на фиг. 5 изображено сечение, иллюстрирующее нагрузочную способность ячеистой удерживающей структуры с множеством отверстий, показанной на фиг.1, и на фиг. 6 схематично показано результирующее увеличение угла трения на границе раздела при использовании ячеистой удерживающей структуры со множеством отверстий вместо удерживающей структуры без отверстий.

На фиг.1 показана ячеистая удерживающая структура 10, усиленная гибкими арматурными элементами 12. Ячеистый удерживающий материал, усиленный арматурными элементами 12, но не имеющий отверстий 34, описан в патенте США N5449543, который включен в данное описание в качестве ссылки. Ячеистая удерживающая структура 10 содержит множество пластмассовых полос 14, которые соединены друг с другом на чередующихся соединительных участках 16, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга, с образованием стенок 18 отдельных ячеек 20. Соединение между полосами легче охарактеризовать, если считать полосы 14 соединенными попарно, т.е. первая пара образована наружной полосой 22, соединенной с крайней внутренней полосой 24, следующая пара образована двумя следующими внутренними полосами 24 и т.д. Каждая такая пара соединена наружным сварным швом 26 на соединительном участке вблизи конца 28 каждой полосы 14. Короткий хвост 30 между концом 28 полосы 14 и наружным сварным швом 26 предусмотрен для стабилизации участков полосы 14, расположенных вблизи наружного сварного шва 26. Каждая пара полос сваривается на дополнительных соединительных участках 16, образуя между наружными сварными швами 26 участки равной длины. Кроме этих сварных соединений одна полоса в каждой паре приварена к полосе смежной пары в местах, расположенных между указанными сварными швами этой пары полос. В дальнейшем эти места сварки будут называться непарными соединительными участками 32. В результате при приложении к полосам 14 растягивающей силы в направлении, перпендикулярном к их поверхностям, они будут изгибаться по синусоиде с образованием решетки из ячеек 20 с повторяющимся рисунком. Каждая ячейка 20 решетки имеет стенку, образованную одной полосой, и стенку, образованную другой полосой.

Рядом с соединительными участками 16 и 32 в полосах 14 выполнены отверстия 34. Каждый арматурный элемент 12 проходит через ряд отверстий 34, которые по существу совпадают. Смысл используемой здесь фразы "по существу совпадают" означает, что степень перекрытия соседних отверстий в стенках ячеек превышает 50%, предпочтительно превышает приблизительно 75% и наиболее предпочтительно превышает приблизительно 90%. Арматурные элементы 12 усиливают ячеистую решетку и улучшают ее устойчивость, действуя в качестве непрерывных цельных анкерных элементов, которые предотвращают нежелательное смещение решетки.

Как показано на фиг.1, арматурный элемент 12 предпочтительно имеет прямоугольное или овальное поперечное сечение, т.е. "тонкий" профиль. Арматурные элементы с плоским профилем также легко складываются, когда вставлены в отверстия 34. Для необходимого усиления ячеистой решетки и закрепления материала, заполняющего ячейки, арматурный элемент имеет предел прочности на растяжение приблизительно от 100 до 2500 фунт/дюйм² (от 7,03 х 10⁴ до 1,76 х 10⁶ кг/м²).

Количество арматурных элементов 12 в одной ячеистой решетке зависит от того, где она будет использоваться и от предела прочности арматурного элемента 12. Например, для укрепления береговой линии может потребоваться только один арматурный элемент 12, прикрепленный к ячейке на конце решетки, для крепления решетки снаружи с помощью анкерного элемента. Когда арматурные элементы 12 используются для соединения секций решеток, хвосты ячеек на конце одной решетки помещаются между хвостами ячеек на конце другой решетки. Арматурные элементы 12 пропускаются через ряд отверстий 34 в хвостах обеих прилегающих друг к другу решеток для соединения секций решеток. Заполненные бетоном решетки обычно содержат два арматурных элемента 12 на ячейку для обеспечения возможности перемещения, подъема и установки решеток. Решетки, заполненные грунтовым материалом, часто содержат один арматурный элемент 12 на ячейку. Для большинства применений годятся решетки, имеющие до двух арматурных элементов 12 на ячейку. Однако если используются арматурные элементы, имеющие меньшую прочность на растяжение, например из полипропиленовых полос, то для усиления каждой ячейки требуются дополнительные арматурные элементы.

Кроме усиления ячеистых решеток арматурные элементы 12 создают сопротивление силам, которые стремятся приподнять ячеистые решетки, например фильтрационному противодавлению и действию льда. Для предотвращения подъема решетки может быть выполнена ее анкеровка к грунту в местах, расположенных на некотором расстоянии друг от друга вдоль арматурных элементов 12.

Как показано на фиг.2, ячеистая удерживающая структура имеет "открытую" площадь из-за множества отверстий 34. Площадь необходимого усиления ячеистой решетки и закрепления материала, заполняющего ячейки, арматурный элемент имеет предел прочности на растяжение приблизительно от 100 до 2500 фунт/дюйм² (от 7,03 х 10⁴ до 1,76 х 10⁶ кг/м²).

Количество арматурных элементов 12 в одной ячеистой решетке зависит от того, где она будет использоваться и от предела прочности арматурного элемента 12. Например, для укрепления береговой линии может потребоваться только один арматурный элемент 12, прикрепленный к ячейке на конце решетки, для крепления решетки снаружи с помощью анкерного элемента. Когда арматурные элементы 12 используются для соединения секций решеток, хвосты ячеек на конце одной решетки помещаются между хвостами ячеек на конце другой решетки. Арматурные элементы 12 пропускаются через ряд отверстий 34 в хвостах обеих прилегающих друг к другу решеток для соединения секций решеток. Заполненные бетоном решетки обычно содержат два арматурных элемента 12 на ячейку для обеспечения возможности перемещения, подъема и установки решеток. Решетки, заполненные грунтовым материалом, часто содержат один арматурный элемент 12 на ячейку. Для большинства применений годятся решетки, имеющие до двух арматурных элементов 12 на ячейку. Однако если используются арматурные элементы, имеющие меньшую прочность на растяжение, например из полипропиленовых полос, то для усиления каждой ячейки требуются дополнительные арматурные элементы.

Кроме усиления ячеистых решеток арматурные элементы 12 создают сопротивление силам, которые стремятся приподнять ячеистые решетки, например фильтрационному противодавлению и действию льда. Для предотвращения подъема решетки может быть выполнена ее анкеровка к грунту в местах, расположенных на некотором расстоянии друг от друга вдоль арматурных элементов 12.

Как показано на фиг.2, ячеистая удерживающая структура имеет "открытую" площадь из-за множества отверстий 34. Площадь отверстий 34 составляет приблизительно от 19 до 28% от общей площади стенки 18 ячейки. Если глубина ячеистой решетки больше, то доля площади отверстий в общей площади стенки 18 ячейки увеличивает. Нет необходимости делать "открытыми" (имеющими множество отверстий) все стенки (панели) 18 ячейки. В эстетических целях к "открытым" панелям 18, имеющим множество отверстий 34, могут быть приварены "неоткрытые", т. е. не имеющие отверстий панели. Все панели 18 могут быть открытыми, например в дорожном строительстве.

Диаметр D1 отверстий 34 на фиг.2 лежит приблизительно между 3 мм и 17 мм, причем оптимальный размер равен примерно 10 мм. Отверстия 34 расположены в соответствии с конфигурацией, показанной на фиг.2. Приблизительные оптимальные размеры для указанной конфигурации расположения отверстий следующие: D2= 0,8125 дюйма (2,06 см) - горизонтальное расстояние между краем стенки 18 ячейки и первым отверстием 34; D3=1,6250 дюйма (4,13 см) - горизонтальное расстояние между отверстиями 34, ближайшими к непарному соединительному участку 32 и лежащими по разные стороны от него; D4=0,7500 дюйма (1,905 см) - горизонтальное расстояние между центрами отдельных отверстий 34, D5=0,7500 дюйма (1,905 см) - вертикальное расстояние между центрами отдельных отверстий 34, D6= 0,6250 дюйма (1,59 см) - вертикальное расстояние между отверстиями 34, расположенными в середине стенки ячейки; D7=0,3125 дюйма (0,794 см) - вертикальное расстояние от нижнего стенки ячейки до первого отверстия 34; D8= 13,000 дюймов (33,02 см) - горизонтальный размер стенки 18 ячейки; D9= 6,500 дюйма (16,51 см) - вертикальное расстояние от вертикального края стенки ячейки до непарного соединительного участка 32; D10=2,000 дюйма (5,08 см) - вертикальное расстояние от нижнего края ячейки до cередины третьего снизу ряда отверстий 34; D11=4,000 дюйма (10,16 см) - вертикальное расстояние между нижним краем стенки ячейки и серединой стенки 18 ячейки; D12=6,000 дюйма (15,24 см) - вертикальное расстояние между нижним краем стенки 18 ячейки и серединой третьего сверху ряда отверстий 34; D13=8,000 дюйма (20,32 см) - вертикальный размер стенки 18 ячейки.

Эта конфигурация создает оптимальную открытую площадь для сцепления каменного заполнителя, обеспечивая при этом достаточную жесткость стенок при заполнении на строительной площадке. Расположение отверстий в шахматном порядке уменьшает вертикальную прочность удерживающей структуры в меньшей степени по сравнению со случаем, если бы отверстия не были расположены в шахматном порядке. Конфигурация, показанная на фиг.2, имеет также открытые участки 32, которые используются для соответствующего соединения между собой пластмассовых полос. В конфигурации, изображенной на фиг.2, глубина отдельных ячеек меняется. Предпочтительно, чтобы в ячеистой удерживающей структуре не было половинных отверстий, т.е. чтобы она оканчивалась более ровными краями, что уменьшает опасность при ее монтаже.

Как показано на фиг.3, строительные материалы, например камень застревает в отверстиях 34. На фиг.3 показаны камни, арматурный элемент 12 и отверстия 34. Камни имеют очень высокий угол внутреннего трения, который может изменяться приблизительно от 30 до 46^o. Под "углом внутреннего трения" здесь понимается угол трения камней, уложенных поверх других камней, без использования какой-либо ячеистой удерживающей структуры, например Geoweb. Так как у камней недостаточное сцепление для того, чтобы они работали должным образом, их надо удерживать. Это сцепление обеспечивает ячеистая удерживающая структура, но угол трения на границе раздела уменьшается, поскольку удерживающая структура создает плоскость скольжения. Понятие "угол трения на границе раздела" подразумевает угол трения между заполнителем, например камнями, и поверхностью стенки ячейки.

Когда заполнитель из камней застревает в отверстиях 34, угол трения на границе раздела увеличивается, в результате чего улучшается нагрузочная способность. В патенте США N4965097 описывается способ улучшения угла трения на границе раздела для песчаного заполнителя. Если использовать аналогичную логику, то нахождение камней в отверстиях 34 помогает уменьшить долговременную осадку, затрудняя перемещение камней друг относительно друга. Если долговременная осадка уменьшена, нагрузочная способность увеличивается.

Например, если камень имеет угол внутреннего трения 39 ^oи помещен в ячеистую удерживающую структуру, не имеющую отверстий 34, то угол трения на границе раздела может уменьшиться до приблизительно 32^o. Улучшенная ячеистая удерживающая структура со множеством отверстий 34, размещенных согласно конфигурации, показанной на фиг.2, увеличивает угол трения на границе раздела приблизительно на 5^o, в результате чего он достигает приблизительно 37^o.

Увеличение нагрузочной способности и увеличение угла трения на границе раздела поясняется на фиг.4-6. На фиг.4 иллюстрируется нагрузочная способность ячеистой удерживающей структуры 44, не имеющей отверстий. На фиг.4 ячеистая удерживающая структура расположена ниже колес 36, создающих нагрузку, но выше мягкого грунтового основания 38, на которое действует результирующая сила 40 давления колеса 36. Строительный материал, например камни 42, предпочтительно заполняет всю удерживающую систему.

На фиг. 5 иллюстрируется нагрузочная способность ячеистой удерживающей структуры 10, имеющей множество отверстий 34, как описано выше. На фиг.5 ячеистая удерживающая структура расположена ниже колес 36, создающих нагрузку, но выше мягкого грунтового основания 38, на которое действует результирующая сила 46 давления колес 36. Строительный материал, например камни 42, предпочтительно заполняет всю удерживающую систему, попадая в отверстия 34.

На фиг.6 показан результирующий угол трения на границе раздела с использованием вектора 100 силы от ячеистой удерживающей структуры 10 с множеством отверстий 34 и вектора 200 силы от ячеистой удерживающей структуры 44 без этих отверстий. Результирующий вектор силы на фиг.6 показывает увеличение угла трения на границе раздела на 5^o при использовании ячеистой удерживающей структуры 10. Такое же увеличение угла трения на границе раздела приблизительно на 5^oпоказано с помощью вектора 300 силы от удерживающей структуры 44 без отверстий и вектора 400 силы от удерживающей структуры 10 с отверстиями 34.

Ячеистые решетки могут быть установлены вручную путем растягивания решетки в направлении, перпендикулярном к поверхностям полос 14 решетки, и заполнения ячеек бетоном или грунтовым материалом. Когда усиленные ячеистые решетки заполнены грунтовым материалом, решетки могут быть также установлены с помощью установочной рамы, как описано в патенте США N4717283. Ячеистую решетку прикрепляют к установочной раме для удерживания решетки в растянутом положении. Раму поворачивают так, чтобы решетка опиралась на установочную поверхность. Перед удалением рамы арматурные элементы 12 можно закрепить на поверхности внутри или снаружи. Затем ячейки 20 заполняют строительным материалом, чтобы сохранить растянутое положение ячеистой решетки. Строительным материалом может служить камень, гравий, бетон, асфальт, галька и т.п. Если в ячеистой удерживающей структуре имеется арматурный элемент 12, то строительные материалы будут прикладывать к ее верхней поверхности силы, которые фиксируют решетку.

Ячейки предпочтительно образованы из листов прессованного полиэтилена толщиной 50 мм. В пластмассу может быть включен технический углерод для предотвращения деградации материала от ультрафиолетового излучения при освещении солнечным светом. Пластмассовые полосы 14 ячеек могут иметь текстурные поверхности, как описано в патенте США N4965097, который уже упоминался выше. Ячеистые решетки могут также иметь выемки, которые позволяют соединять внахлестку соседние слои, образованные ячеистыми решетками, по их краям для их лучшего штабелирования при создании грунтоукрепляющих структур, как описано в патенте США N4778309.

Пластмассовые полосы 14 могут быть соединены друг с другом различными известными способами. Ультразвуковую сварку предпочтительно выполнять с использованием способа и устройства согласно патенту США N4647325. Соединение осуществляют группой сварных наконечников, которые одновременно входят в контакт с поясами 14 для создания сварочного шва, по существу проходящего всей ширине полос 14.

Отверстия 34 в полосах 14 могут быть выполнены многими известными способами как до, так и после соединения полос друг с другом. Предпочтительно, чтобы отверстия выполнялись перфорированием в процессе изготовления решетки. Другим способом образования отверстий является их высверливание в сложенной ячеистой решетке с созданием ряда по существу совпадающих отверстий. Затем через совпадающие отверстия 34 пропускают арматурный элемент определенной длины. Когда затем ячеистую решетку полностью стягивают, арматурный элемент 12 размещается в ячейках и при повторном складывании ячеистой решетки сгибается вертикально между соседними стенками ячейки. Затем усиленный ячеистый материал пакетируют и отправляют к месту установки. В альтернативном варианте арматурные элементы 12 в случае их использования могут продеваться через отверстия 34 на месте установки.

Решетки могут изготовляться с любыми размерами, но обычно имеют от 3 до 8 футов (от 0,914 до 2,44 м) в ширину и от и до 20 футов (от 2,44 до 6,1 м) в длину при растянутой решетке, готовой для использования. В предпочтительном варианте выполнения изобретения каждая пластмассовая полоса 14 имеет ширину 8 дюймов (0,203 м), соединительные участки 16 на каждой полосе расположены приблизительно на расстоянии 13 дюймов (0,33 м) друг от друга, так же как и непарные соединительными участки 32. Каждая стенка 18 ячейки образована отрезком пластмассовой полосы длиной приблизительно 13 дюймов (0,33 м) между соседними соединительными участками 16 и между непарными соединительными участками 32. Хвост 30 имеет длину приблизительно 1 дюйм (25,4 мм).

Хотя настоящее изобретение было описано в виде конкретных вариантов его выполнения, специалистам в данной области понятно, что возможны другие варианты изобретения без отступления от его сущности и в пределах объема, определяемого формулой изобретения.

Формула изобретения

1. Ячеистая структура, содержащая множество удлиненных пластмассовых полос, расположенных рядом друг с другом, которые соединены друг с другом на чередующихся соединительных участках, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга, причем каждая пара полос соединена сварными швами на соединительных участках; одна полоса в каждой паре приварена к полосе смежной пары в местах, расположенных между сварными швами этой пары полос и образующих непарные соединительные участки, а полосы могут быть вытянуты в ширину с образованием единой решетки из ячеек, при этом полосы образуют стенки ячеек, каждая стенка ячейки имеет открытую площадь из-за множества отверстий, каждое из отверстий имеет диаметр приблизительно от 3 до 17 мм, а множество отверстий расположены в соответствии с конфигурацией, имеющей горизонтальное расстояние D3 между отверстиями, ближайшими к непарному соединительному участку и лежащими по разные стороны от него; горизонтальное расстояние D4 между центрами отдельных отверстий; вертикальное расстояние D5 между центрами отдельных отверстий; вертикальное расстояние D6 между отверстиями, расположенными в середине стенки ячейки; горизонтальное расстояние D9 от вертикального края стенки ячейки до непарного соединительного участка, причем общая площадь отверстий в одной стенке ячейки в указанной конфигурации составляет приблизительно от 19 до 28% от общей площади стенки ячейки.

2. Ячеистая структура по п. 1, в которой указанные горизонтальное расстояние D4 и вертикальное расстояние D5 между центрами отдельных отверстий равно каждое 0,75 дюйма (1,905 см).

3. Ячеистая структура по п. 1 или 2, в которой горизонтальное расстояние D3 между краями соседних отверстий равно 1,6250 дюйма (4,13 см).

4. Ячеистая структура по любому из пп. 1-3, в которой указанное вертикальное расстояние D6 между краями соседних отверстий равно 0,6250 дюйма (1,59 см).

5. Ячеистая структура по любому из пп. 1-4, в которой указанная конфигурация имеет горизонтальный размер D8 стенки ячейки, равный 13 дюймам (33,02 см), а горизонтальное расстояние D9 = 6,5 дюйма (16,51 см).

6. Ячеистая структура по любому из пп. 1-5, в которой в указанной конфигурации горизонтальное расстояние D2 между краем указанной полосы и первым отверстием равно 0,8125 дюйма (2,06 см).

7. Ячеистая структура по любому из пп. 1-6, в которой указанная конфигурация имеет вертикальное расстояние D10 от нижнего края ячейки до середины третьего снизу ряда отверстий; вертикальное расстояние D11 между нижним краем стенки ячейки и серединой стенки ячейки; вертикальное расстояние D12 между нижним краем стенки ячейки и серединой третьего сверху ряда отверстий и вертикальный размер D13 стенки ячейки.

8. Ячеистая структура по п. 7, в которой вертикальное расстояние D10 = 2 дюймам (5,08 см), вертикальное расстояние D11 = 4 дюймам (10,16 см), вертикальное расстояние D12 = 6 дюймам (15,24 см) и вертикальный размер D13 = 8 дюймам (20,32 см).

9. Ячеистая структура по любому из пп. 1-8, в которой указанная конфигурация имеет вертикальное расстояние D7 от нижнего края стенки ячейки до первого отверстия, равное 0,3125 дюйма (0,794 см).

10. Ячеистая структура по любому из пп. 1-9, дополнительно содержащая усиливающие средства, включающие арматурный элемент, имеющий номинальную прочность на разрыв приблизительно 100 - 2500 фунтов (45,3 - 1132,5 кг).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 10.08.2004        БИ: 22/2004