PL225703B1 - Dziana, przestrzenna siatka komórkowa - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest dziana, przestrzenna siatka komórkowa, która może znaleźć zastosowanie w budownictwie drogowym do wzmacniania podłoży dróg, wzmacniania konstrukcji m ostowych lub w hydroinżynierii, a także w budownictwie mieszkaniowym do zbrojenia konstrukcji betonowych (zamiast elementów stalowych), wzmacniania bloczków betonu komórkowego, do wzmacniania elementów konstrukcyjnych, na przykład nadproży, belek stropowych czy wzmacniania płyt elewacyjnych budynków.

Aktualnie w budownictwie drogowym stosowane są geosiatki przestrzenne zbudowane z perforowanych taśm polietylenowych o różnej wysokości, zgrzewanych ze sobą ultradźwiękowo w określonych miejscach z utworzeniem rodzaj kratownicy, która po osadzeniu na gruncie i wypełnianiu odpowiednim kruszywem stabilizuje i wzmacnia podłoże. Wytwarzanie taśm o powierzchni gładkiej jak i ażurowej, a następnie ich zgrzewanie jest procesem mało wydajnym i kosztownym.

Z opisu zgłoszenia patentowego P 391684 jest znana przestrzenna, dziana geosiatka komórkowa, którą stanowią usytuowane pionowo, jedna obok drugiej, wstęgi dzianiny połączone ze sobą z utworzeniem komór. Wstęgi dzianiny są połączone ze sobą w pary za pomocą węzłów utworzonych na całej szerokości wstęg w drodze przeplecenia oczek, z których są wykonane. Każda z wstęg stanowi element jednocześnie dwóch par wstęg. Węzły każdej pary wstęg znajdują się w połowie odległości między węzłami sąsiadujących z nią par wstęg i każda wstęga jest wytworzona z dwóch układów nitek osnowy tak, iż co drugi rządek oczek jest wytworzony z nitek tego samego układu i oczka sąsiednich kolumienek każdej wstęgi są połączone łącznikami znajdującymi się w zewnętrznych warstwach dzianiny.

Dziana, przestrzenna siatka komórkowa w postaci kratownicy utworzonej z segmentów, z których każdy tworzą usytuowane pionowo ściany z dzianiny połączone ze sobą wzdłuż krawędzi bocznych, z których każda ściana stanowi element wspólny dwóch sąsiadujących ze sobą segmentów, według wynalazku charakteryzuje się tym, że każdy z segmentów składa się z dwóch zespołów ścian, z których każdy zespół stanowią dwie ściany o takiej samej wysokości i długości połączone ze sobą ścianą o takiej samej wysokości i mniejszej, większej lub takiej samej długości. Ściany skrajne każdego zespołu ścian są wykonane z dzianiny lewo-prawej kolumienkowej zapełnionej lub ażurowej z otworami rozmieszczonymi naprzemiennie, jeden pod drugim lub dowolnie, wykonanej splotem lewo-prawym wieloigielnicowym, zaś ściana środkowa je łącząca z dzianiny dwuprawej kolumienkowej zapełnionej lub ażurowej, wykonanej splotem dwuprawym wieloigielnicowym, przy czym ściana środkowa zawiera korzystnie dodatkowo barwne lub bezbarwne nitki termoplastyczne wplecione jako nitki wątku. W każdym z segmentów ściany jednego zespołu ścian są usytuowane równolegle względem leżących naprzeciwko nich ścian drugiego zespołu ścian. Krawędzie boczne ścian skrajnych zespołów ścian jednego segmentu są połączone z krawędziami bocznymi ścian skrajnych zespołów ścian sąsiadującego z nim segmentu elementami z dzianiny wątkowej zapełnionej, o splocie lewo-prawym kolumienkowym utworzonym przez jedną lub dwie nitki. Elementy łączące mają korzystnie kształt tunelu utworzonego z dwóch warstw złączonych ze sobą wzdłuż krawędzi bocznych naprzemiennie nitkami wątków, z których są uformowane krawędzie boczne sąsiadujących z nimi ścian segmentów. Natomiast ściany środkowe zespołów ścian sąsiadujących ze sobą segmentów, połączone ze sobą w części w drodze zmiany splotu w trakcie wytwarzania dzianiny, w pozostałej części są połączone ze sobą w drodze zgrzania termicznego. Segmenty siatki, w przekroju poprzecznym, mają kształt prostokątny, romboidalny, sześciokątny lub ośmiokątny. Segmenty sąsiadujące ze sobą w szeregu posiadają jednakową wysokość, natomiast segmenty sąsiadujące ze sobą w rzędzie ewentualnie różnią się wysokością. Segmenty ewentualnie różnią się między sobą rodzajem splotu, którym są wykonane ściany skrajne zespołów ścian. Ściany każdego segmentu złączone z tym samym elementem łączącym segmenty są wykonane tym samym lub różnymi splotami. Siatka przeznaczona na geokratownicę do wzmocnienia podłoży dróg jest korzystnie laminowana tworzywem poliuretanowym lub masą bitumiczną zabezpieczającymi siatkę przed „korozją”, zaś siatka przeznaczona do zastosowania w kompozytach budowlanych tworzonych na bazie żywic syntetycznych jest pokryta powierzchniowo warstwą adhezyjną. Ściany siatki zawierają ewentualnie dodatkową nitkę wątku oplatającą poszczególne kolumienki dzianiny.

W siatce według wynalazku jest możliwe programowanie ilości zawartych w niej segmentów, geometrii przestrzennych jej otworów, określanie szerokości i długości jej segmentów, kształtowanie porowatości i stopnia zapełnienia powierzchniowego ścian bocznych segmentów poprzez dobór sploPL 225 703 B1 tów dzianin „zapełnionych” lub ażurowych, o planowanej konfiguracji i wielkości otworów, tworzenie odrębnych właściwości strukturalnych równoległych ścian segmentów. Siatka według wynalazku zawiera elementy łączące segmenty w kształcie rurek, w które można wsuwać szpilki mocujące siatkę komórkową do podłoża w przypadku zastosowań w budownictwie drogowym lub można mocować siatkę szpilkami w formach w przypadku tworzenia kompozytów na bazie żywic syntetycznych lub naturalnych. Kolorowe lub bezbarwne, termoplastyczne nitki wątku wprowadzone dodatkowo do ścian segmentów i elementów łączących segmenty siatki mogą pełnić także rolę znaczników siatki, określających na przykład jej zastosowanie. W siatce według wynalazku jest możliwy dobór raportów nawleczenia grzebieni igielnicowych (pełny lub niepełny), dobór splotów, zwłaszcza wątkowych z prostymi odcinkami nitek ograniczającymi rozciągliwość oraz zwiększającymi wytrzymałość i sztywność dzianiny oraz dobór nitek pod względem wytrzymałości, modułu sprężystości, masy liniowej, struktury i r odzaju surowca. Siatka według wynalazku może być wytwarzana na nowoczesnych, wysokowydajnych osnowarkach płaskich z dwoma grzebieniami igłowymi. W przypadku wytwarzania na osnowarkach z urządzeniem laminującym siatka może być jednoprocesowo pokryta tworzywem poliuretanowym lub masą bitumiczną, zabezpieczającymi siatkę przed „korozją” oraz środkiem adhezyjnym poprawiającym sczepność chemiczną lub fizyczną siatki w przypadku użycia siatki w kompozytach budowlanych. Istnieje możliwość projektowania wytrzymałości siatki w zależności od jej zastosowań.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny model fragmentu siatki, fig. 2 - modele funkcjonalne siatki z segmentami o jednakowej i o różnej wysokości, fig. 3 - schemat struktury ażurowej siatki z otworami rozmieszczonymi naprzemiennie, fig. 4 - schematyczny zapis splotu dzianiny ażurowej elementów łączących segmenty siatki, fig. 5 - schematycznie proces łączenia części elementu łączącego segmenty, wytwarzanych na igłach przedniego i tylnego grzebienia igłowego osnowarki, fig. 6 - model funkcjonalny siatki w kilku fazach formowania, fig. 7 - pojedynczy segment z dodatkową termoplastyczną nitką wątku wprowadzoną do ściany środkowej zespołu ścian segmentu oraz dodatkową nitką oplatającą kolumienki dzianiny, zaś fig. 8 ilustruje łączenie segmentów w drodze zgrzewania termicznego.

Dziana, przestrzenna geosiatka komórkowa w postaci kratownicy jest utworzona z segmentów o przekroju w kształcie romboidalnym, wykonanych z nitek przeznaczonych na wyroby techniczne tj. nitek z włókien szklanych. Każdy z segmentów składa się z dwóch, połączonych ze sobą zespołów ścian K1PK2PK1P, K1TK2TK1T, z których każdy zespół stanowią dwie ściany odpowiednio K1P, K1T o takiej samej wysokości i długości połączone ze sobą ścianą odpowiednio K2P, K2T takiej samej wysokości i równej długości. Ściana środkowa odpowiednio K2P, K2T każdego zespołu ścian jest połączona ze ścianami brzegowymi tego zespołu splotem lewo-prawym kolumienkowym utworzonym przez jedną nitkę. Ściany skrajne K1P i K1T każdego zespołu ścian są wykonane z dzianiny kolumienkowej lewo-prawej ażurowej z otworami rozmieszczonymi naprzemiennie, wykonanej splotem wieloigielnicowym wątkowym, zaś ściana środkowa odpowiednio K2P i K2T je łącząca z dzianiny dwuprawej kolumienkowej zapełnionej, wykonanej splotem wieloigielnicowym. Ściana środkowa odpowiednio K2P i K2T zawiera dodatkowo barwne nitki polipropylenowe NT wplecione jako nitki wątku. W każdym z segmentów ściany K1P, K2P, K1 P jednego zespołu ścian są usytuowane równolegle względem leżących naprzeciwko nich ścian K1T, K2T, K1 T drugiego zespołu ścian. Krawędzie boczne ścian skrajnych odpowiednio K1P i K1 T zespołów ścian jednego segmentu są połączone z krawędziami bocznymi ścian skrajnych odpowiednio K1P i K1 T zespołów ścian sąsiadującego z nim segmentu elementami K3 z dzianiny wątkowej zapełnionej o splocie, którego łączniki oczek są wplecione jednocześnie w sąsiadujące ze sobą ścianki K3 w kształcie tunelu utworzonego z dwóch warstw złączonych ze sobą wzdłuż krawędzi bocznych naprzemiennie nitkami wątków, z których uformowane są krawędzie boczne sąsiadujących z nimi ścian segmentów. Natomiast ściany środkowe odpowiednio K2P i K2T zespołów ścian sąsiadujących ze sobą segmentów, połączone ze sobą w części w drodze zmiany splotu w trakcie wytwarzania dzianiny, w pozostałej części są połączone ze sobą w drodze zgrzania termicznego. Segmenty sąsiadujące ze sobą w szeregu posiadają jednakową wysokość S, natomiast segmenty sąsiadujące ze sobą w rzędzie posiadają różne wysokości: S1, S2, S3. Ściany zewnętrzne odpowiednio K1P i K1T zespołów ścian wszystkich segmentów są wykonane tym samym splotem.

Ściany K1P i K1T każdego segmentu, złączone z tym samym elementem K3 łączącym segmenty, są wykonane tym samym splotem. Geosiatka jest laminowana tworzywem poliuretanowym zabezpieczającymi ją przed „korozją”. Ściany siatki zawierają dodatkową nitkę wątku NW z surowca przeznaczonego na wyroby techniczne, oplatającą poszczególne kolumienki dzianiny.

PL 225 703 B1

Siatkę tę wytworzono na osnowarce z dwoma grzebieniami igłowymi. Po dokonaniu wyboru nitki, zaprogramowaniu ilości segmentów w siatce, ich wysokości, długości oraz kształtu, splotów poszczególnych elementów każdego segmentu, wielkości, kształtu i rozmieszczenia otworów ażurów, zespół ścian K1PK2PK1P każdego segmentu jednego rzędu segmentów i jedną warstwę każdego elementu K3 łączącego te segmenty wytwarzano na przednim grzebieniu igłowym osnowarki, zaś drugi zespół ścian K1TK2TK1T każdego segmentu tego rzędu segmentów i drugą warstwę każdego elementu K3 łączącego te segmenty na tylnym grzebieniu osnowarki, przy czym zarówno elementy zespołów ścian K1PK2PK1P, K1TK2TK1T jak i warstwy elementów K3 łączących segmenty formowano przez tworzenie kolumienek wzajemnie przeplatających się ze sobą oczek i łączenie kolumienek oczek poprzecznymi nitkami wątku. Krawędzie boczne obu warstw każdego elementu K3 łączącego segmenty łączono ze sobą naprzemiennie nitkami wątków, z których formowano wcześniej krawędzie boczne sąsiadujących z nimi ścian K1P, K1T segmentów. W trakcie wytwarzania ścian środkowych K2P, K2T zespołów ścian, sąsiadujące ze sobą ściany środkowe K2P, K2T zostały w części połączone ze sobą w drodze zmiany splotu którym były wytwarzane. Do ścian środkowych K2P, K2T każdego zespołu ścian wprowadzono dodatkowe nitki wątku z polipropylenu, Nadto kolumienki oczek elementów segmentów opleciono dodatkowymi nitkami wątku. Następnie rozłożono wytworzone segmenty każdego rzędu nadając im kształt romboidalny i łączono rzędy wytworzonych segmentów ze sobą w drodze zgrzania termicznego niezłączonych ze sobą w trakcie dziania fragmentów sąsiadujących ze sobą ścian środkowych K2P, K2T.

Claims (8)

1. Dziana, przestrzenna siatka komórkowa w postaci kratownicy utworzonej z segmentów, z których każdy tworzą usytuowane pionowo ściany z dzianiny połączone ze sobą wzdłuż krawędzi bocznych, z których każda ściana stanowi element wspólny dwóch sąsiadujących ze sobą segmentów, znamienna tym, że każdy z segmentów składa się z dwóch zespołów ścian (K1PK2PK1P, K1TK2TK1T), z których każdy zespół stanowią dwie ściany (K1P, K1T) o takiej samej wysokości i długości, połączone ze sobą ścianą (K2P, K2T) o takiej samej wysokości i o mniejszej, większej lub takiej samej długości, przy czym ściany skrajne (K1P, K1T) każdego zespołu ścian są wykonane z dzianiny lewo-prawej kolumienkowej zapełnionej lub ażurowej z otworami rozmieszczonymi naprzemiennie, jeden pod drugim lub dowolnie, wykonanej splotem lewo-prawym wieloigielnicowym, zaś ściana środkowa (K2P, K2T) je łącząca z dzianiny dwuprawej kolumienkowej zapełnionej lub ażurowej, wykonanej splotem dwuprawym wieloigielnicowym i zawiera korzystnie dodatkowe barwne lub bezbarwne nitki termoplastyczne (NT) wplecione jako nitki wątku, nadto krawędzie boczne ścian skrajnych (K1P, K1T) zespołów ścian jednego segmentu są połączone z krawędziami bocznymi ścian skrajnych (K1P, K1T) zespołów ścian sąsiadującego z nim segmentu elementami (K3) z dzianiny wątkowej zapełnionej, o splocie lewo-prawym kolumienkowym utworzonym przez jedną lub dwie nitki, w kształcie tunelu utworzonego z dwóch warstw złączonych ze sobą wzdłuż krawędzi bocznych naprzemiennie nitkami wątków, z których uformowane są krawędzie boczne sąsiadujących z nimi ścian segmentów (K1P, K1T), natomiast ściany środkowe (K2P, K2T) zespołów ścian sąsiadujących ze sobą segmentów, połączone ze sobą w części w drodze zmiany splotu w trakcie wytwarzania dzianiny, w pozostałej części są połączone ze sobą w drodze zgrzania termicznego.

2. Siatka według zastrz. 1, znamienna tym, że w każdym z segmentów ściany jednego zespołu ścian (K1PK2PK1P) są usytuowane równolegle względem leżących naprzeciwko nich ścian (K1TK2TK1T) drugiego zespołu ścian.

3. Siatka według zastrz. 1, znamienna tym, że segmenty siatki w przekroju poprzecznym mają kształt prostokątny, romboidalny, sześciokątny lub ośmiokątny.

4. Siatka według zastrz. 1, znamienna tym, że segmenty sąsiadujące ze sobą w szeregu posiadają jednakową wysokość, natomiast segmenty sąsiadujące ze sobą w rzędzie ewentualnie różnią się wysokością.

5. Siatka według zastrz. 1, znamienna tym, że segmenty ewentualnie różnią się między sobą rodzajem splotu, którym są wykonane ściany skrajne (K1P, K1 T) zespołów ścian.

6. Siatka według zastrz. 1, znamienna tym, że ściany (K1P, K1T) każdego segmentu złączone z tym samym elementem (K3) łączącym segmenty są wykonane tym samym lub różnymi splotami.

PL 225 703 B1

7. Siatka według zastrz. 1, znamienna tym, że jest korzystnie laminowana tworzywem poliuretanowym lub masą bitumiczną zabezpieczającymi przed „korozją” w przypadku gdy jest przeznaczona do wzmocnienia podłoży dróg, lub jest pokryta powierzchniowo warstwą adhezyjną gdy jest przeznaczona do zastosowania w kompozytach budowlanych tworzonych na bazie żywic syntetycznych lub betonu.

8. Siatka według zastrz. 1, znamienna tym, że jej ściany zawierają ewentualnie dodatkową nitkę wątku (NW) oplatającą poszczególne kolumienki dzianiny.