Способ изготовления геокомпозита
Изобретение относится к способу изготовления геокомпозита. Техническим результатом является повышение производительности производства геокомпозита. Технический результат достигается способом изготовления геокомпозита из геотекстильного материала и плоской полимерной георешетки с утолщениями в узлах, который включает предварительный нагрев выпуклых частей утолщений в узлах георешетки до температуры, равной или выше температуры размягчения, но ниже температуры плавления материала георешетки. Непрерывное перемещение георешетки между плоскими поверхностями нагревателя и планки, прижимающей к плоской поверхности нагревателя выпуклые части утолщений в узлах георешетки, размягчаемые в результате нагрева. Затем прикатывание валками геотекстильного материала и георешетки, вдавливая волокна геотекстильного материала в раскатываемые размягченные выпуклые части утолщений в узлах георешетки. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Область техники
Изобретение относится к области строительства, более точно, к геокомпозитам, состоящим из георешетки и геоткани и предназначенным для армирования и разделения земляного полотна линейных транспортных (автомобильных, железнодорожных, трубопроводных) и геотехнических сооружений.
Предшествующий уровень техники
Известен, например, раскрытый в евразийской патентной заявке ЕА201000538, способ изготовления геокомпозита из геотекстильного материала и плоской георешетки путем прикатывания валками геотекстильного материала и предварительно нагретой георешетки. Недостатком этого способа является то, что он предусматривает соединение геотекстильного материала с узлами и ребрами георешетки, а не только с узлами. Кроме того, не раскрыто, каким образом происходит предварительный нагрев георешетки.
Известны также раскрытые в европейской патентной заявке ЕР 1281814, опубликованной 05.02.2003, и патенте США US 4374798 от 22.02.1983 способы изготовления геокомпозита из геотекстильного материала и плоской георешетки путем прикатывания валками геотекстильного материала и предварительно нагретой георешетки. Недостатком этих способов также является то, что они не предусматривает соединение геотекстильного материала с узлами и ребрами георешетки, а не только с узлами.
Вместе с тем, из патента РФ №135656, опубликованного 20.12.2013, известен способ изготовления геокомпозита из геотекстильного материала и плоской георешетки с утолщениями в узлах путем прикатывания нагретыми валками геотекстильного материала и георешетки с выпуклыми утолщениями в узлах. Этот известный способ является наиболее близким аналогом заявленного способа.
Недостатком этого известного способа также является низкая производительность геокомпозита, поскольку за время взаимодействия нагретых валков с выпуклыми утолщениями в узлах георешетки необходимо нагреть выпуклые части узлов и, в то же время, прикатать к ним геотекстильный материал.
Раскрытие изобретения
Технический результат, достигаемый при использовании заявленного способа, заключается в повышении производительности производства геокомпозита за счет увеличения скорости прикатывания прикатывания геотекстильного материала и георешетки, что становится возможным благодаря разнесению в пространстве и во времени операции по нагреву только выпуклой части узлов до температуры размягчения и последующей операции прикатывания геотекстильного материала и георешетки.
Указанный технический результат достигается в способе изготовления геокомпозита из геотекстильного материала и плоской полимерной георешетки с утолщениями в узлах, включающем предварительный нагрев выпуклых частей утолщений в узлах до температуры равной или выше температуры размягчения, но ниже температуры плавления материала георешетки, непрерывно перемещая между параллельными плоскими поверхностями нагревателя и планки, прижимающей выпуклые части утолщений в узлах георешетки к поверхности нагревателя, а затем прикатывают геотекстильный материал и георешетки валками, вдавливающими волокна геотекстильного материала в раскатываемые размягченные в результате нагрева выпуклые части утолщений в узлах георешетки.
Можно регулировать количество тепла, поступающего от плоского нагревателя в контактирующие с ним выпуклые части утолщений узлов георешетки, изменяя усилие прижима подпружиненной планкой узлов георешетки к нагревателю. Т.е. можно регулировать скорость теплопередачи и, тем самым, количество тепла, поступающее от нагревателя к георешетке, изменяя контактное давление выпуклых частей георешетки на поверхность нагревателя.
Можно использовать нетканый геотекстильный материал, например, из полипропилена.
Зазор между валками, прикатывающими геотекстильный материал и георешетку, может быть меньше суммы толщин узлов георешетки до прикатки и геотекстильного материала, но больше суммы половины толщины узлов георешетки до прикатки, половины толщины ребер георешетки и толщины геотекстильного материала.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана схема процесса изготовления геокомпозита в соответствии с заявленным способом.
На фиг. 2 показано сечение геокомпозита, получаемого заявленным способом.
На фиг. 3 показана фотография геокомпозита из соединенных между собой геотекстильного материала и плоской георешетки, изготовленного в соответствии с заявленным способом.
Осуществление полезной модели
Изготавливается геокомпозит заявленным способом так, как показано на фиг. 1. Полотно георешетки проходит над паразитным валом 1, огибает его и проходит под валом 2, затем идет на вал 3, который имеет регулировку по высоте, необходимую для регулировки подачи полотна полимерной георешетки в щель между нагревателем 4 и прижимной планкой 5. Прижимная планка 5 подпружинена и поджимается пневмоцилиндром (не показан) и прижимает полотно полимерной георешетки к нагревателю 4. Нагреватель 4 контактирует с выпуклыми частями узлов полимерной георешетки нагревает их до температуры равной или выше температуры размягчения (например, для полипропелена температура размягчения 120°C), но ниже температуры плавления (для полипропелена 140°C). Георешетка с нагреваемыми до указанной температуры выпуклыми частями узлов протаскивается между планкой 5 и нагревателем 4 вытяжными валками 6 и 7. Вытяжные валки 6 и 7 протаскивают также полотно геотекстиля, поступающее с размотчика 8 через разгонный вал 9. При этом полотно геотекстиля прижимается верхним вытяжным валом 6 к полотну георешетки, удерживаемому валом 7. Происходит вдавливание части волокон геотекстильного материала в раскатываемые валками размягченные в результате нагрева выпуклые части утолщений в узлах георешетки. Далее готовый геокомпозит через группу валов подается на намотчик геокомпозита в рулон.
Указанным выше способом геокомпозит изготавливается из георешеток с квадратными ячейками со стороной от 30 мм до 70 мм, толщиной ребер от 1,0 мм до 4,5 мм и толщиной узлов от 2,2 мм до 5,0 мм в направлении перпендикулярном плоскости расположения ребер, и геотекстильного материала толщиной от 1,0 мм до 4,5 мм. В геокомпозите толщина узлов уменьшается со стороны, скрепленной с геотекстильным материалом, но при этом прикатанная поверхность утолщений в узлах отстоит от поверхности ребер на 0,15 мм - 0,4 мм.
На фиг. 2 показана фотография геокомпозита из геотекстильного материала и плоской георешетки, соединенных друг с другом только в узлах георешетки. Между геотекстильным материалом и ребрами георешетки видны промежутки, обеспечивающие дренирование при использовании геокомпозита.
Геокомпозит, показанный на фиг. 3, состоит из георешетки с ребрами 10 и узлами 11 и геотекстильного материала 12, соединенного с узлами 11, уплощенными со стороны соединения с геотекстильным материалом.
При изготовлении геокомпозита из георешетки с квадратными ячейками со стороной 40 мм, толщиной ребер 1,5 мм и узлов 2,2 мм в направлении перпендикулярном плоскости расположения ребер, и геотекстильного материала толщиной 1 мм, узлы были уплощены со стороны прижимаемого к ним геотекстильного материала. В результате уплощения толщина узлов уменьшилась до 1,9 мм, но прикатанная поверхность утолщений в узлах параллельна поверхности ребер и отстоит от нее на 0,15 мм, что позволяет сохранить промежуток между геотекстильным материалом и ребрами георешетки и, соответственно, обеспечить дренирование при использовании геокомпозита. Толщина геокомпозита соответствует зазору между валками 6 и 7. Таким образом, толщина геокомпозита и, соответственно, величина зазора между валками меньше величины суммы толщины узлов георешетки (т.е. толщины георешетки) до прикатки с геотекстильным материалом с толщиной геотекстильного материала, но больше величины суммы толщины геотекстильного материала с половиной толщины узлов георешетки (т.е. толщины георешетки) до прикатки с геотекстильным материалом и половиной толщины ребер георешетки.
1. Способ изготовления геокомпозита из геотекстильного материала и плоской георешетки с утолщениями в узлах путем нагрева выпуклых частей утолщений в узлах и прикатывания валками геотекстильного материала и георешетки, отличающийся тем, что георешетку предварительно нагревают до температуры, равной или выше температуры размягчения, но ниже температуры плавления материала георешетки, непрерывно перемещая между плоскими поверхностями нагревателя и планки, прижимающей к плоской поверхности нагревателя выпуклые части утолщений в узлах георешетки, размягчаемые в результате нагрева, а затем прикатывают валками геотекстильный материал и георешетку, вдавливая волокна геотекстильного материала в раскатываемые размягченные выпуклые части утолщений в узлах георешетки.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что планка, прижимающая к плоской поверхности нагревателя выпуклые части утолщений в узлах георешетки, подпружинена.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что регулируют количество тепла, поступающего для размягчения выпуклой части утолщений узлов обращенной к плоскому нагревателю, изменяя усилие прижима подпружиненной планки.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют нетканый материал.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что регулируют величину зазора между валками, прикатывающими геотекстильный материал и георешетку, в диапазоне от величины большей суммы толщины геотекстильного материала с половиной толщины узлов георешетки до прикатки с геотекстильным материалом и половиной толщины ребер георешетки до величины, меньшей суммы толщины узлов георешетки до прикатки с геотекстильным материалом с толщиной геотекстильного материала.
