專利名稱：無粘接預應力加筋材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種無粘接預應力加筋材料，屬于加筋材料技術領域。
背景技術：
在土工加固技術領域中，目前主流的加筋土技術是在填土中水平鋪設加筋材料，達到約束填土和增強填土強度、減少填土變形的目的。通常用于地基加固、路堤(包括公路、鐵路)、邊坡、擋墻工程等。
目前該技術的發展主要集中在加筋材料的研發。一方面，加筋材料所用材料的研發，例如，各類土工格柵、各類土工格室、土工布、鍍鋅鋼帶、鋼塑帶、混凝土鋼帶等；另一方面，加筋材料形式的研發，例如，平面單向加筋、平面雙向加筋、平面三向加筋、立體加筋(H-V加筋)等。這些加筋土技術的工作機理基本一致，都是一種被動的土工加固技術，也就是在填筑土體在自重及上部荷載作用下，當填土發生水平變形的時候受到加筋材料的限制，從而達到提高填土的承載力及減少填土變形的目的，因而這種加筋土技術中加筋材料的作用是被動的，加筋材料在所約束土體變形的過程中才發揮作用。另外，這種加筋土對填土的要求較高，通常選用無粘性土 (砂或礫石等)作為填料效果會更好，這樣通常會帶來較高的材料成本費用或限制其使用范圍。國外基本采用無粘性土作為填土，國內雖然有采用粘性土的工程，但加固效果比無粘性土的加固效果差。有人在預應力加筋土的基礎上提出的無粘結預應力加筋土構想，該構想通過了試驗驗證具有較好的效果。該技術將傳統的加筋材料進行了改進，即加筋材料由內外兩部分構成，內層為表面光滑的鍍鋅鋼帶，外層為壓痕塑料，其間填充黃油，內外層之間可以滑動。通過張拉內層的鍍鋅鋼帶提高加筋材料對土體的支承作用。從而增加筋帶對土體的約束，減少填土的豎向變形。但上述技術還存在如下缺點I、同一層無粘結預應力加筋帶之間沒有聯系，不能協調加筋帶之間土體變形的協調，不能有效的發揮加筋材料對土體的提升作用。內部加筋材料與外部加筋材料之間變形的協調性及相互之間的滑動不是很理想。2、加筋材料存在缺陷，筋帶內外部分之間的填充黃油容易流失。一方面，黃油流失會造成內外部分材料的相對摩擦增大，影響整個鍍鋅鋼帶上面的應力不均勻；另一個方面，黃油流失會造成對土壤的污染。3、對應的錨固裝置不能進行二次張拉、及預應力調節。
發明內容
本發明的目的是提供一種合理的預應力加筋材料，使無粘結預應力的實施在實際施工中變為可能。其性能可靠，可以滿足內外變形要求的無粘接預應力加筋材料。本發明的目的是通過以下技術方案實現的
一種無粘接預應力加筋材料，包括主受力部分和次受力部分，主受力部分和次受力部分相互連接，所述主受力部分包括內部加筋材料和外層加筋材料，內部加筋材料設置在外層加筋材料內；外層加筋材料采用聚丙烯或聚氯乙烯高分子聚合物；內部加筋材料采用高彈性模量加筋材料，如鍍鋅鋼帶或碳纖維板；內部加筋材料和外層加筋材料之間填充潤滑劑；次受力部分采用與主受力部分外層加筋材料相同的材料。本發明具有以下優點本發明通過張拉內層的高彈性模量加筋材料可以提高加筋材料對土體的支承作用。從而增加筋帶對土體的約束，減少填土的豎向變形；由于無粘結預應力加筋材料內外層之間可以滑動，從而在張拉的過程中不會帶動土體向兩側移動；加筋材料的外部與土體形成復合材料，進一步約束土體的變形。通過次受力部分將主受力部分相互連接起來，從而可以協調同一層加筋帶之間的土體變形。本發明的加筋材料對填土沒有特別要求，可以廣泛應用于粘性土，從而降低材料成本費用。
圖I是本發明的結構示意圖；圖2是圖I的A-A剖視圖；圖3是主受力部分第一段截面圖；圖4是圖I的B-B剖面圖；圖5是圖I的C-C剖面圖；圖6是主受力部分內部加筋材料表面示意圖(菱形淺凹坑);圖7是主受力部分內部加筋材料表面示意圖(圓形淺凹坑)；圖8是本發明的實施例2的示意圖；圖9是應用本發明加筋材料的加筋土作用機理示意圖。圖中附圖標記I-主受力部分，2-次受力部分，3-內部加筋材料，4-外層加筋材料，al-主受力部分第一段，a2-主受力部分第二段，a3-主受力部分第三段，a4_主受力部分第四段，5-本發明的加筋材料，6-填土，7-擋板，8-錨固螺栓。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發明做進一步的詳細說明本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本發明的保護范圍不限于下述實施例。如圖f圖5所示，本實施例所涉及的一種無粘接預應力加筋材料，包括主受力部分I和次受力部分2，主受力部分I和次受力部分2相互連接，所述主受力部分I包括內部加筋材料3和外層加筋材料4，內部加筋材料3設置在外層加筋材料4內；外層加筋材料4采用聚丙烯或聚氯乙烯高分子聚合物，內表面光滑；內部加筋材料3采用高彈性模量加筋材料,如鍍鋅鋼帶或碳纖維板；內部加筋材料3和外層加筋材料4之間填充潤滑劑；次受力部分2采用與主受力部分I外層加筋材料4相同的材料。所述主受力部分I外層加筋材料4的外表面設有網狀凸起，可以更有效的與土體復合，進一步約束土體的變形。如圖5所示，所述的主受力部分I分為四段，第一段al為自由滑動段，第二段a2為外層加筋材料伸縮段，第三段a3為內外加筋材料固定段，第四段a4為錨固段，第四段僅有內部加筋材料，通過第三段將潤滑劑封閉以防潤滑劑外泄，通過第四段可將本加筋材料與錨具連接。如圖6和圖7所示，所述的主受力部分I內部加筋材料3的表面設有淺凹坑；所述淺凹坑的形狀可以具體為菱形或圓形或其他形狀。內部加筋材料表面的淺凹坑可以儲存潤滑劑，同時通過a3段將潤滑劑封閉以防潤滑劑外泄，可以使加筋材料長期保持潤滑狀態，提聞了使用壽命。如圖2和圖3所示，所述的主受力部分I第一段al內部加筋材料3的截面與外層加筋材料4形狀相匹配且具有一定的凸起，這樣可以使主受力部分I的內部加筋材料3在張拉時有更好的受力。所述的主受力部分I在第二段a2、第三段a3、第四段a4內部加筋材料3截面為矩形。
如圖I所示，所述次受力部分2為網狀。如圖8所示，所述次受力部分2可以做成不同形狀的柵格狀。應用本發明的土體如圖9所示，兩端通過擋板7及錨固螺栓8將土體固定，通過錨固螺栓8在加筋材料兩端施加一定的預應力，可以提高加筋材料對土體的支承作用。從而增加筋帶對土體的約束，減少填土的豎向變形；具體可應用在路堤或邊坡填土中，在筋帶和擋板共同作用下增強土體承載力并減少豎向變形，其機理如下I、在預應力作用下，擋板對填土產生水平推力，在左右兩側的推力作用下(如圖9所示)，填土在產生水平變形的同時會產生向上、向下的豎向變形。向下的變形會受到加筋材料的約束，因而主要產生向上的變形。2、在預應力作用下，加筋材料具有繃直趨勢，在這種趨勢的作用下，使填土有被抬升的趨勢。3、在以上兩種作用下，可以發揮預應力對填土豎向變形的調節作用。4、在加筋材料、擋板的共同作用下會加速土體的固結。5、擋板的約束作用降低了填土中對填料的要求。6、加筋材料的外部與土體復合，進一步約束土體的變形。7、加筋材料的外部對加筋材料內部的高彈性模量材料起保護作用，一方面是提高耐腐蝕的作用；另一方面減少填土中尖銳顆粒對內部加筋材料的損傷。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，這些具體實施方式
都是基于本發明整體構思下的不同實現方式，而且本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種無粘接預應力加筋材料，其特征在于，包括主受力部分和次受力部分，主受力部分外部和次受力部分相互連接形成整體，所述主受力部分包括內部加筋材料和外層加筋材料，內部加筋材料置于在外層加筋材料內部；外層加筋材料采用聚丙烯或聚氯乙烯高分子聚合物；內部加筋材料采用高彈性模量加筋材料，如鍍鋅鋼帶或碳纖維板；內部加筋材料和外層加筋材料之間填充潤滑劑；次受力部分采用與主受力部分外層加筋材料相同的材料。
2.根據權利要求I所述的無粘接預應力加筋材料，其特征在于，所述主受力部分外層加筋材料的外表面設有網狀凸起。
3.根據權利要求2所述的無粘接預應力加筋材料，其特征在于，所述主受力部分內部加筋材料的表面設有凹坑。
4.根據權利要求3所述的無粘接預應力加筋材料，其特征在于，所述凹坑的形狀為菱 形或圓形。
5.根據權利要求4所述的無粘接預應力加筋材料，其特征在于，所述的主受力部分分為四段，第一段為自由滑動段，第二段為外層加筋材料伸縮段，第三段為內外加筋材料固定段，第四段為錨固段。
6.根據權利要求5所述的無粘接預應力加筋材料，其特征在于，所述的主受力部分第一段內部加筋材料的截面與外層加筋材料形狀相匹配。
7.根據權利要求6所述的無粘接預應力加筋材料，其特征在于，所述的主受力部分在第二段、第三段、第四段內部加筋材料截面為矩形。
8.根據權利要求7所述的無粘接預應力加筋材料，其特征在于，所述次受力部分為網狀。
9.根據權利要求7所述的無粘接預應力加筋材料，其特征在于，所述次受力部分為柵格狀。
全文摘要
本發明提供了一種無粘接預應力加筋材料，所述主受力部分包括內部加筋材料和外層加筋材料，內部加筋材料置于外層加筋材料內部；外層加筋材料采用聚丙烯或聚氯乙烯高分子聚合物；內部加筋材料采用高彈性模量加筋材料，內部加筋材料和外層加筋材料之間填充潤滑劑。本發明通過張拉內層的高彈性模量加筋材料可以提高加筋材料對土體的支承作用。從而增加筋帶對土體的約束，減少填土的豎向變形；由于無粘結預應力加筋材料內外層之間可以滑動，從而在張拉的過程中不會帶動土體向兩側移動；外層加筋材料與土體形成復合材料，進一步約束土體的變形。通過次受力部分將主受力部分相互連接起來，從而可以協調同一層加筋帶之間的土體變形。
文檔編號E02D5/76GK102877468SQ20121034451
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月17日 優先權日2012年1月19日
發明者周芬, 杜運興 申請人:杜運興