由纤维增强聚合物条构成的土工格栅及其生产方法

摘要

本发明公开了一种由纤维增强聚合物条构成的土工格栅及其生产方法。该网格形土工格栅包括以规则间隔平行纵向排列的多个纵向纤维增强聚合物条，和以规则间隔平行横向排列的多个横向纤维增强聚合物条，设置该纵向纤维增强聚合物条以使该聚合物条被热塑性聚合树脂中的纤维增强，而设置该横向纤维增强聚合物条以使该聚合物条被热塑性聚合树脂中的纤维增强。每个纵向纤维增强聚合物条在上表面具有至少一个与横向纤维增强条交叉的第一接触点，在下表面具有至少一个与横向纤维增强条交叉的第二接触点。通过熔接纵向与横向纤维增强聚合物条来固定接触点。该土工格栅具有优异的安装性能、摩擦特性与形状稳定性，并表现出高拉伸强度、低拉伸应变和低蠕变特征。

说明书

技术领域

本发明涉及主要用做增强材料的土工格栅(geogrid)及其生产方法。

背景技术

通常，土工格栅在土木工程中用于土质防护墙、斜坡和松散土地的加固。除了高拉伸强度、低拉伸应变、低蠕变应变之外，土工格栅还需要具备其它特性，如抗安装损伤特性、摩阻特性和形状稳定性。根据其材料及其生产方法，土工格栅可以分为塑料土工格栅和织物土工格栅。

塑料土工格栅的生产过程如下：使通过挤出机挤出的聚合物片从辊子之间通过，以便以一定间隔打孔，然后，利用单轴或者双轴拉伸聚合物片(参见GB 19890020843)；塑料土工格栅还可以按下述方式生产：挤出-拉伸条形的聚合树脂，使其成为横向条与纵向条，接着，将横向条与纵向条制成扁平的格子形状，然后，使用激光或者摩擦热将聚合物条粘合(参见GB2266540)。然而，当长时间地承受负载时，由于其材料特性，塑料土工格栅会表现出严重的蠕变应变，由此可能会造成结构稳定性的退化。

织物土工格栅的生产过程如下：先使用高韧性纤维来编织格子状结构，然后，使用聚氯乙烯、沥青、丙烯酰基树脂、胶乳、橡胶树脂等涂布上述结构。由于使用高韧性纤维，织物土工格栅表现出优秀的拉伸强度和蠕变特性。然而，基于结构中的土质状况，织物土工格栅很可能会受到损伤，因此，安装耐受性会退化。此外，由于生产过程太复杂，因此，织物土工格栅在经济方面也无法让人满意。

同时，专利申请WO 99/28563公开了一种用于生产土工格栅的方法，在该方法中，将由纤维增强聚合物条制成的纵向条与由热塑性聚合树脂条制成的横向条粘合成格子形状。在该申请文件中还公开了：挤出并嵌入热塑性聚合树脂用以形成横向条，而当纵向纤维增强聚合物条移动时将横向条粘合到纵向条上，并且可以将纤维增强聚合物条嵌入横向条中。然而，如果以此方式粘合纤维增强聚合物条，聚合物内部的纤维会受到损伤，削弱了其拉伸性能；由于纵向与横向聚合物条根本不处于熔融状态，因此基本上无法实现聚合物条之间的完美粘合。此外，由于前述专利申请中的土工格栅具有扁平结构，因此，在受到垂直负载的情况下，土工格栅具有较差的摩阻特性和不能令人满意的形状稳定性。

发明内容

本发明是设计用来解决现有技术所存在的问题的，因此，本发明的一个目的是提供一种土工格栅，该土工格栅除了具有优秀的抗安装损伤、摩阻特性和形状稳定性之外，还能够具有高拉伸强度、低拉伸应变和低蠕变应变。

此外，本发明的另一个目的是提供一种用于生产上述土工格栅的方法，该土工格栅可以以低价格大批量生产。

为了实现上述目的，本发明提供一种土工格栅，该土工格栅包括：以规则间隔纵向平行排列的多个纵向纤维增强聚合物条，设置该纵向纤维增强聚合物条以使该聚合物条被热塑性聚合树脂中的纤维增强；和以规则间隔横向平行排列的多个横向纤维增强聚合物条，设置该横向纤维增强聚合物条以使该聚合物条被热塑性聚合树脂中的纤维增强；其中每个纵向纤维增强聚合物条在上表面具有至少一个与横向纤维增强聚合物条相交叉的第一接触点，以及在下表面具有至少一个与横向纤维增强聚合物条相交叉的第二接触点；其中纵向纤维增强聚合物条的热塑性聚合树脂与横向纤维增强聚合物条的热塑性聚合树脂在接触点熔接并固定。

由于纵向与横向纤维增强聚合物条按照其表面上下交替排列，并将其交叉接触点熔接固定，从而增强了对垂直负载的耐受性，并且还增加了与增强材料(例如土壤)之间的摩阻力，因此，本发明的土工格栅提供了优异的形状稳定性与优良的安装耐受性。此外，由于本发明的土工格栅使用了在聚合树脂中的纤维所增强的纤维增强聚合物条，因此，本发明的土工格栅表现出高拉伸强度、低拉伸应变和低蠕变应变。

当多个纵向纤维增强聚合物条与横向纤维聚合物条以平织结构交叉时，使得第一与第二接触点交替轮流出现，因此，本发明的土工格栅可以使其性质最佳化。

附图说明

在下文的详细说明中，参照附图将会更详细地描述本发明优选具体实施方式的全部特征、所有方面与优点。附图包括：

图1是示出了根据本发明具体实施方式的土工格栅的平面图；

图2是示出了根据本发明具体实施方式的土工格栅的一部分放大透视图；

图3是示出了根据本发明具体实施方式的纤维增强聚合物条制作装置的示意图；

图4是示出了根据本发明具体实施方式的纤维增强聚合物条制作装置中挤出机的丁字接头(cross-head)部分的示意图；

图5a和5b是分别示意性示出了根据本发明具体实施方式的土工格栅生产装置的平面图与侧视图；

图6是示意性示出了根据本发明具体实施方式的土工格栅生产装置中聚合物条排列单元的透视图；

图7a至7d是示意性示出了根据本发明具体实施方式的土工格栅生产装置中熔接单元的侧视图与平面图，其中图7a和7b示出了第一熔接机，而图7c和7d示出了第二熔接机；

图8a至8c是用于图示说明根据本发明具体实施方式在聚合物条排列单元中、弯曲纤维增强聚合物条过程的示意性侧视图；

图9是用于图示说明根据本发明具体实施方式使用纤维增强聚合物条生产土工格栅的方法的流程图；

图10a至10d是示出了根据本发明另一具体实施方式的聚合物条排列单元、以及由聚合物条排列单元排列的土工格栅结构的透视图；

图11a至11c是示出了纤维增强聚合物条各种实例的剖视图；

图12是示出了常规土工格栅格子形状的透视图；

图13a和13b是示出了根据第一具体实施方式和比较例3当在其上施加垂直负载时土工格栅分离状态的示意性侧视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选具体实施方式。然而，本文中所使用的术语与词汇不应当被理解限定为常用含义和字典含义，而是应当以发明人所定义的术语为原则，根据本发明的精神实质与保护范围，基于其含义与概念来作为对应于最佳解释的适当概念。因此，在本文中的描述不应当理解为限定了本发明的保护范围，而只是提供了对本发明具体实施方式的说明。因此，可以理解，在不超出本发明的精神实质与保护范围的条件下，可以对其做出其它的变化与修改。

图1是示出了根据本发明优选具体实施方式的土工格栅的平面图。参照图1，本具体实施方式的土工格栅具有格子形状，该土工格栅包括以规则间隔沿纵向平行排列的多个纵向纤维增强聚合物条1和以规则间隔沿横向平行排列的多个横向纤维增强聚合物条2。

本领域普通技术人员可以理解，术语“纵向”与“横向”分别代表相互交叉的第一方向与第二方向。然而，在本发明中，纵向方向与横向方向并不仅限于垂直交叉的情况，而是在土工格栅可以分散负载并且表现出足够的拉拨力的范围内，适当选择的两个方向之间的角度。此外，虽然在本发明中，基于纵向方向以交叉点(或者接触点)来描述横向方向，但是这是一个相对概念，可以理解，此原则可以同样应用于以横向方向为基准。

根据本发明，纵向纤维增强聚合物条1和横向纤维增强聚合物条2相互间轮流交叉。特别是，参照图1和图1的放大图图2，纵向纤维增强聚合物条1与横向纤维增强聚合物条2中的之一2a在其上表面交叉，用以形成第一接触点C₁，接着，与横向纤维增强聚合物条2中另一相邻的2b在其下表面交叉，用以形成第二接触点C₂。如果所有的纵向纤维增强聚合物条1与横向纤维增强聚合物条2交叉，使得第一与第二接触点C₁和C₂以此方式交替出现，可以生产第一与第二接触点C₁与C₂依次出现的所谓“平织结构”的土工格栅。

根据本发明的另一具体实施方式，纵向纤维增强聚合物条1可以与横向纤维增强聚合物条2交叉，使得可以连续形成至少两个第一接触点C₁或者至少两个第二接触点C₂。此具体实施方式在图10b和10d中充分示出。在图10b和10d中所示的土工格栅中，纵向纤维增强聚合物条1与多个横向纤维增强聚合物条2交叉，使得在相邻的第一接触点C₁之间连续形成两个或者三个第二接触点C₂。

在横向纤维增强聚合物条2上方或者下方与纵向纤维增强聚合物条1交叉形成的土工格栅表现出增强的抗垂直负载特性，以及与增强材料(如土壤)之间增高的摩阻力，因此，形状稳定性与抗安装损伤特性获得了显著的改善。优选的是，纵向纤维增强聚合物条与横向纤维聚合物条之间的交叉角的范围在80°至100°之间。如果交叉角小于80°或者大于100°，对于垂直负载土工格栅的拉拨力与分散能力就会严重退化，因此，土工格栅或许就不再适合在土木工程中用做增强材料。交叉角最优选的是90°。

分别形成纵向与横向纤维增强聚合物条1和2，使得在热塑性聚合树脂中插入增强纤维。图11a至图11c示出了纤维增强聚合物条的各种横截面。通过改变一些纤维的集合或者分散状态，或者改变用于热塑性聚合树脂挤出的模具形状，可以获得各种剖面。例如，可以形成纤维增强聚合物条1和2，使得在增强纤维100中许多纤维集合成矩形、椭圆形或者圆形，并且增强纤维100强化了挤出成矩形截面(参见图11a和11b)的热塑性聚合树脂110；或者，还可以形成纤维增强聚合物条1和2，使得在增强纤维100中许多纤维集合成圆形或者椭圆形，并且增强纤维100强化了挤出成圆形截面(参见图11c)的热塑性聚合树脂110。除此之外，纤维增强聚合物条还可以制成所需的其它截面形状。

使用纤维增强聚合物条的土工格栅表现出高拉伸强度、低拉伸应变和低蠕变应变特性，而且抗安装损伤特性也得到了改善，其中纤维增强聚合物条分别通过在聚合树脂中加入的纤维而获得了强化。考虑到土工格栅的拉伸强度、连接强度及其生产工艺，倘若纤维增强聚合物条具有矩形截面，其截面的宽度与厚度优选分别为2至30mm和1至10mm，更优选分别为3至20mm和1.5至5mm，倘若纤维增强聚合物条具有圆形截面，其直径优选为2至20mm，更优选为4至15mm。

在纤维增强聚合物条1和2中所使用的热塑性聚合树脂110采用可以从外部充分保护增强纤维100并且可以彼此热熔接的热塑性聚合树脂。例如，可以单独或者混合使用熔融指数(MI)为1至35的聚烯烃树脂、特性粘度(IV)为0.64至1.0的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯。此外，在纤维增强聚合物条1和2中所使用的增强纤维100可以采用所有类型的具有高拉伸强度、低拉伸应变和低蠕变应变的高强纤维。例如，可以单独使用聚酯纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、碳纤维、玄武岩纤维、不锈钢纤维、铜纤维和无定形金属纤维，或者将上述纤维合股使用。在纵向与横向纤维增强聚合物条中的整个纤维横截面优选为纤维增强聚合物条整个横截面的20至80％，以致增强纤维获得了热塑性聚合树脂的充分保护，并且起到了令人满意的作用。如果增强纤维的整个横截面小于纤维增强聚合物条的总截面的20％，那么，增强纤维就不会起到足够的增强作用；而如果增强纤维的整个横截面大于纤维增强聚合物条的总截面的80％，那么，聚合物层的厚度就太薄了，由此，由于聚合物原因而降低了增强纤维的集合效果，并且由于增强纤维得不到充分保护，而削弱了整体的抗安装损伤特性。

再次参照图1，在纵向纤维增强聚合物条1和横向纤维增强聚合物条2相互交叉的接触点C₁和C₂处熔接热塑性聚合树脂。相应地，将纵向与横向纤维增强聚合物条相互固定，因此，在承担垂直负载时保持了土工格栅的形状稳定性，从而改善了抗安装损伤特性。

在上述制成的土工格栅中，以每条纵向纤维增强聚合物条的中心线为基准，以优选的间隔10至100mm平行排列多个纵向纤维增强聚合物条，更优选的间隔是20至80mm；同时以每条横向纤维增强聚合物条的中心线为基准，以优选的间隔10至100mm平行排列多个横向纤维增强聚合物条，更优选的间隔是20至80mm。

当纤维增强聚合物条的间隔保持在上述范围内时，土壤没有被分开而是被整合在一起，可以起到作为增强材料的令人满意的作用。也就是说，如果纤维增强聚合物条之间的间隔太大，则施加到土壤结构的负载不能够均匀地分散，从而弱化了增强作用；如果纤维增强聚合物条之间的间隔太小，上、下土壤层就会倾向于轻易地分离，因此，以此方式无法实现其增强作用。

根据本发明的土工格栅是通过先使用纤维增强条制作装置制作纤维增强条，然后采用土工格栅生产装置，来加工制成的纤维增强条而制成的。接下来，将逐步描述用于生产根据本发明的土工格栅的方法。

纤维增强条的生产

图3是示出了根据本发明的优选具体实施方式的制作纤维增强聚合物条装置的示意图。参照图3，本具体实施方式的纤维增强条制作装置包括：挤出机10，用于熔化挤出通过加料斗11进料的聚合树脂110，该挤出机用于在其中埋入增强纤维100，以及冷却器20，用于冷却挤出的树脂。

如图4的详细视图所示，挤出机10包括丁字接头模具(crosshead die)12，通过提供聚合树脂110，并涂布所供应的增强纤维100来形成纤维增强聚合物条；还包括导向架13，用于提供一条通路，向丁字接头模具12提供增强纤维100，并且形成真空环境，将空气从纤维100中除去；还包括喷嘴(短管)14，用于设置提供增强纤维100的位置，并且防止熔融的聚合物回流。

在丁字接头模具12中，在增强纤维100的提供方向形成了挤出通路12a，该挤出通路12a与树脂供应通路12b相连通，该树脂供应通路12b用于供应储存在加料斗11中的聚合树脂110的熔融物。

导向架13包括用于供应增强纤维100的纤维供应通路13a，并且该导向架13与丁字接头模具12相连通，使得该纤维供应通路13a与挤出通路12a相连通。此外，真空管道13b与纤维供应通路13a相连接，并连接至一个泵上(图3的13)，以便在向纤维供应通路13a提供的增强纤维100周围形成真空环境。

在喷嘴14的中心，沿着其纵向方向形成了喷嘴孔14a；并安装喷嘴14，以便使喷嘴孔14a与纤维供应通路13a相连接。喷嘴14的末端延伸到靠近树脂供应通路12b连接到丁字接头模具12的挤出通路12a的位置。因此，如下文所述，穿过树脂供应通路12b所提供的熔融状态的聚合树脂110包裹并涂布了穿过喷嘴孔14a的增强纤维100。

冷却器20包括恒温控制器22，用于保持装有冷却剂(如水)的冷却槽21的温度恒定，以及保持冷却剂的温度恒定。从挤出机10挤出的聚合物条沿着冷却槽21向前运动，并且由水冷却。此时，基于操作状态，可以适当调节冷却槽21的长度。

在图3中，附图标号3指的是堆叠增强纤维100的筒子架，附图标号4指的是向挤出机10以恒定速度供应增强纤维100的送料器，附图标号5是以恒定速度牵引压出纤维增强条的牵引装置，附图标号6是以一定长度缠绕聚合物条的缠绕机。

根据本发明的聚合物条制作装置的运行如下所述。首先，通过送料器4将堆叠在筒子架3上的增强纤维100供应给挤出机10。由于牵引装置5的原因，优选的是，送料器4以与牵引聚合物条相同的速度供应增强纤维，以便使增强纤维100可以保持恒定的张力。这样防止了增强纤维100穿过丁字接头模具12时的热收缩，以便本发明的土工格栅可以作为土木工程的增强材料发挥其自身的作用。

向挤出机10供应的增强纤维100穿过导向架13的纤维供应通路13a，然后，向前进入与之相连喷嘴14的喷嘴孔14a。接着，从喷嘴孔14a流出的增强纤维100穿过了丁字接头模具12的挤出通路12a。

此时，由于真空泵运转的原因(图13的13)，保持了导向架13中的纤维供应通道13a内部的真空环境，以便当增强纤维与熔融的树脂接触时排空气泡。如果上述气泡未被除去，这些气泡可以在挤出的聚合物条中膨胀，或者在聚合物条的表面破裂，由此造成了聚合物条较差的外观与退化的性质。此外，由于气泡膨胀使聚合树脂层的相应区域变薄，在安装过程中即使是轻微的外部冲击，增强纤维也会轻易地受到损害。

从喷嘴14供应的增强纤维100受到了来自树脂供应通路12b供应的熔融聚合树脂的包裹，接着穿过丁字接头模具12。此时，喷嘴14阻止聚合树脂110向导向架13回流。此外，如果任意改变喷嘴孔14a的截面形状，如对应于图11a至图11c所示的，则可以获得各种形状的增强纤维。

此外，通过改变丁字接头模具12的挤出通路12a的末端截面形状，还可以获得多种外观的聚合物条。

在冷却器20的冷却槽21中，利用水来冷却穿过丁字接头模具12的纤维增强聚合物条。通过牵引装置5，将冷却的纤维增强聚合物条以恒定的长度缠绕在缠绕机6上。

根据本具体的实施方式，纤维增强聚合物条具有矩形截面，其宽度为2至30mm，优选为3至20mm，其厚度为1至10mm，优选为1.5至5mm，或者具有圆形截面，其直径为2至20mm，优选为4至15mm。如果聚合物条的宽度或者直径小于2mm，就无法制成具有最小拉伸强度为2吨/米(20kN/m)的产品。另一方面，如果聚合物条具有大于30mm的宽度或者大于20mm的直径，则难以将此聚合物条在下述的聚合物条排列装置中进行排列，或者将其以恒定长度缠绕到轴上。

土工格栅的生产

现在，描述一种使用根据本发明制成的纤维增强聚合物条制作土工格栅的方法。根据下述方法，以低成本大批量生产土工格栅是可行的。

根据本发明，纤维增强聚合物条1和2分别纵向与横向排列。可以改变聚合物条的排列，使格子结构多样化，以便更好地实现产品的增强特征。

图5a和5b示意性示出了根据本发明优选的具体实施方式的土工格栅的生产装置。参照图5a和5b，该土工格栅生产装置包括纵向条供应单元30、横向条供应单元40、聚合物条排列单元50、熔接单元60、牵引单元70和缠绕机71。

纵向条供应单元30包括纵向筒子架31、以及从筒子架31向聚合物条排列单元50供应聚合物条的纵向送料器32。例如，送料器32是由一对辊子构成，从而使聚合物条限制在两个辊子之间，并经此进行供应。将纵向纤维增强聚合物条1安装在纵向筒子架31上，并通过运行纵向送料器32，可以将多个纵向纤维增强聚合物条1成排地供应到聚合物条排列单元50。

通过轮流交叉纵向与横向条1和2，聚合物条排列单元50起到了编织土工格栅的作用。如图6所示，聚合物条排列单元50包括一对彼此相对的上、下金属板51和52。利用驱动装置(未示出)，上、下金属板51和52中的至少一个金属板可以垂直运动。

例如，在上、下金属板51和52的相对的表面，第一弯曲件80与第二弯曲件90分别用于对所供应的纵向纤维增强聚合物条1进行加压并弯曲。如图6所示，在上、下金属板51和52上标出了可视的格子，并且格子的间距(G)与待生产的土工格栅相同。如下所述，格子的每个交叉点对应于土工格栅的交叉点。

在可视格子的交叉点处安装弯曲件80和90。此时，第一与第二弯曲件80和90交替排列，以致第一与第二弯曲件80和90彼此不直接相对。根据待生产的土工格栅第一接触点C₁和第二接触点C₂的位置与数量，来确定弯曲件的位置。在本具体实施方式中，由于纵向与横向纤维增强聚合物条1和2具有所谓的“平织”结构，在此结构中纵向与横向纤维增强聚合物条1和2有规律地上下交替，因此，第一与第二弯曲件80和90每隔一个点都有规律地排列。

第一与第二弯曲件80和90在纵向方向上具有支撑槽81和91，在横向方向上具有通孔82和92。支撑槽81和91与纵向纤维增强聚合物条1相连接，以便在加压时纵向纤维增强聚合物条1不发生偏离。支撑槽81和91大于聚合物条1的宽度。

当横向纤维增强聚合物条2插入对应于由第一与第二弯曲件80和90弯曲而成的纵向纤维增强聚合物条1的峰(隆起)与谷的位置时，通孔82和92为横向纤维增强聚合物条2提供了一个通路。因此，通孔82和92的尺寸也要大于横向纤维增强聚合物条2的宽度。

通孔82和92具有大于支撑槽81和91的深度，以便横向纤维增强聚合物条2可以很容易地通过。优选的是，在通孔82和92上分别形成斜面83和93，以便引导待插入的横向纤维增强聚合物条2的末端。

横向条供应单元40包括横向筒子架41和从筒子架41向聚合物条排列单元50供应横向条的横向送料器42。筒子架41与送料器42具有与纵向条供应单元30相同的配置。

熔接单元60起到了在接触点处相互粘合由聚合物条排列单元50排列的纵向条与横向条的作用。优选的是，熔接单元60包括第一与第二熔接机61和62。根据本具体实施方式，在不损伤聚合树脂中的增强纤维的条件下，通过振动使其连接强度最大化，以便相互粘合聚合物条。

图7a示出了第一熔接机61。如图7a所示，熔接机61具有彼此相对的上夹具63和下夹具64；通过上、下夹具来供应一列(或一排)纵向与横向纤维增强聚合物条1和2。在上、下夹具63和64的相对表面上，形成了多对第一相对支撑架63a和64a。

相似地是，如图7c所示，第二熔接机62包括上、下夹具65和66，还包括多对第二支撑架65a和66a，该第二支撑架65a和66a伸向上、下夹具65和66的相对表面，以使两者彼此相对。

根据本具体实施方式，第一支撑架63a和64a与第二支撑架65a和66a的位置对应于由聚合物条排列单元50排列的纵向与横向纤维增强聚合物条1和2的接触点。例如，分别如图7b和7d所示，第一支撑架63a和64a使纵向与横向纤维增强聚合物条1和2在第一接触点C₁处(参见图1)相互粘合，同时，第二支撑架65a和66a使纵向与横向纤维增强聚合物条1和2在第二接触点C₂处相互粘合。

优选的是，支撑架具有末端的粗糙表面，以便与支撑架接触的聚合物条不产生滑动。支撑架的表面形状不受本具体实施方式的限制，只要可以对聚合物条进行加压并支撑，就可以任意改变其形状。

通过上、下夹具之间的相对振动，熔接机在短时间内使包裹增强纤维100的聚合树脂110熔融，从而粘合聚合树脂110。例如，如果将下夹具64固定，而上夹具63以垂直纵向的方向振动，同时通过分别对纵向聚合物条1的上表面与横向聚合物条2的下表面进行加压，在第一接触点C₁处，第一熔接机61的第一支撑架63a和64a支撑聚合物条阵列，那么，聚合树脂就会在第一接触点C₁熔融，然后粘合。

相似的是，如果将上夹具65固定，下夹具66以垂直纵向的方向振动，同时通过分别对横向聚合物条2的上表面与纵向聚合物条1的下表面，在第二接触点C₂处，第二熔接机62的第二支撑架65a和66a支撑聚合物条的阵列，那么，聚合树脂就会在第二接触点C₂熔融，然后粘合。

尽管在本具体实施方式中参照附图对熔接单元60进行举例说明，但是，本发明并不限于此种情况，能够引起彼此交叉的纵向与横向聚合物条之间相互振动使得该纵向与横向聚合物条被熔化并被粘合的任何装置都属于本发明的保护范围。

现在，参照图9描述一种使用如上所述的本发明的土工格栅生产装置用于生产土工格栅的方法。

首先，将根据上述的聚合物条制作方法制作的纤维增强聚合物条分别平行安装在纵向条供应单元30的纵向筒子架31和横向条供应单元40的纵向筒子架41上(步骤S300)。

此时，以中心线为基准，将纤维增强聚合物条1和2分别安装在筒子架31和41的10至100mm的空间中，优选为20至80mm的空间中。例如，如果需要制作宽度为1至5m的土工格栅，那么所供应的聚合物条的数量就是10至500个。如果聚合物条之间的空间过大超过了100mm，那么，增强的土工格栅就不能均匀地分散所施加的负载，由此减弱了其增强效果。相反的是，如果聚合物条之间的空间过小、小于10mm，那么，土壤易于分成上、下层，由此不能以其自身的方式来实现土工格栅的增强功能。然而，如果聚合物条之间的空间保持在上述的范围内，则土壤就不会分离而是整合在一起，并且土工格栅可以起到作为增强材料的作用。

随后，使用纵向送料器32，由纵向筒子架31向聚合物条排列单元50成排地供应纵向纤维增强聚合物条1(步骤S310)。此时，聚合物条排列单元50的上、下金属板51和52彼此分开，因此，纵向纤维增强聚合物条1沿着连接第一与第二弯曲件80和90的支撑槽81和91的线路向前运动。优选的是，如果纵向纤维增强聚合物条1输送完成，则使用切割装置(未示出)将纵向纤维增强聚合物条1切割成适当的长度。

然后，挤出并弯曲纵向纤维增强聚合物条1(步骤S320)。图8a和8b示出了第n条纵向纤维增强聚合物条1_n(参见图6，由实线表示)和第n+1条纵向纤维增强聚合物条1_n+1(由虚线表示)的弯曲状态。

参照图8a，如果上、下金属板51和52彼此靠近，用以对第n条纵向纤维增强聚合物条1_n加压，则第一与第二弯曲件80_n和90_n的末端与纵向纤维增强聚合物条1_n相接触并对聚合物条1_n加压。此时，第一与第二弯曲件80_n与90_n优选具有支撑槽81和91(参见图6)。因此，当受挤压时可以将聚合物条就位于支撑槽中，在未从其位置偏离的条件下聚合物条可以平稳地发生弯曲。根据此弯曲过程，在由第一弯曲件80_n加压的位置上聚合物条形成谷，同时在由第二弯曲件90_n加压的位置上聚合物条形成峰。

同时，由于第n+1个第一与第二弯曲件80_n+1和90_n+1与第n个第一与第二弯曲件80_n和90_n的上下位置轮流交替排列，如果在第n+1位置上对纵向聚合物条1_n+1加压，那么如图8b所示，与第n个纵向聚合物条1_n相反，在纵向聚合物条1_n+1处形成了峰与谷。也就是说，在由第一弯曲件80_n+1加压的位置上聚合物条形成了谷，同时在由第二弯曲件90_n+1加压的位置上聚合物条形成了峰。

事实上，由于上、下金属板51和52同时对聚合物条加压，因此，聚合物条被弯曲使得如图8c所示、峰与谷反向交叉。

随着如上所述的纵向纤维增强聚合物条1被弯曲，利用横向条供应单元40，供应横向纤维增强聚合物条2(步骤S330)。特别是，如图8c所示，利用横向加料器42，将横向纤维增强聚合物条2插入到第一与第二弯曲件80和90的通孔82和92中。

换句话说，横向聚合物条2插入到了由第n个第一弯曲件80_n所形成的第n聚合物条1_n的峰与由第n+1个第一弯曲件80_n+1所形成的第n+1聚合物条1_n+1的谷之间的空间中。尽管在本具体实施方式中描述了，使用在聚合物条排列单元50的一侧配备的横向条供应单元40，插入横向纤维增强聚合物条2，但是，也可以在聚合物条排列单元50的两侧配备横向条供应单元40，以便同时从聚合物条排列单元50的两侧供应横向条。

如果上、下金属板51和52移开，而横向聚合物条2已被插入并被切割成适当的长度，则纵向与横向聚合物条1和2已经“被编织好”，使得如图1所示，纵向与横向聚合物条1和2在上、下位置交替交叉。此时，纵向聚合物条1的峰与横向聚合物条2相交叉，用以形成第一接触点C₁；同时纵向聚合物条1的谷与横向聚合物条2相交叉，用以形成第二接触点C₂。

根据本发明，通过改变上、下金属板51和52的弯曲件80和90的位置来生产各种编织结构的土工格栅是可行的。图10a至10d示出了此类土工格栅的实例。

如图10a所示，如果沿着纵向方向将两个第一弯曲件80’连续定位于第二弯曲件90’之间的上、下金属板51’和52’的相对表面上，则将纵向与横向聚合物条排列，使得如图10b所示，两个第二接触点C₂定位于第一接触点C₁之间。换句话说，在这种情况下，可以理解为两个横向聚合物条插入到了纵向聚合物条的一个谷(或者一个峰)中。

此外，如果如图10c所示，三个第一弯曲件80”连续定位于第二弯曲件90”之间的上、下金属板51”和52”的相对的表面上，则如图10d所示，一个纵向聚合物条1在第一接触点C₁之间具有三个第二接触点C₂。换句话说，可以理解为三个横向聚合物条插入到了纵向聚合物条的一个谷(或者一个峰)中。

尽管在本具体实施方式中描述了涉及第n个纵向聚合物条与相邻的第n+1个纵向聚合物条，但是，相同的原则可以适用于彼此不相邻的其它纵向聚合物条。

如上所述，排列纵向与横向聚合物条1和2，然后，将其转移至熔接单元60，以便熔接接触点C₁和C₂。首先，如图7a所示，在第一熔接机61中将上、下夹具63和64彼此靠近，用以对插入到夹具63与64之间的聚合物条阵列加压。此时，在上、下夹具63和64的相对的表面上所形成的第一支撑架63a和64a对聚合物条阵列的第一接触点C₁加压并支撑。更具体而言，上夹具63的支撑架63a与纵向聚合物条1的上表面相接触，同时下夹具64的支撑架64a与横向聚合物条2的下表面相接触。此时，支撑架63a和64a的末端具有粗糙表面，以便与聚合物条表面相接触而不产生滑动。

在这种情况下，如果上夹具63在垂直于纵向聚合物条1长度的方向上振动，例如沿着左右方向振动，并且下夹具64固定不动，则聚合物条的聚合树脂110就会熔融，并且第一接触点C₁完成粘合(步骤S340)。此时，该振动优选具有60至300Hz的频率与0.3至1.8mm的振幅，以便在未损伤聚合树脂中的增强纤维100的条件下，在短时间内将聚合树脂熔融。

如果按上文所述粘合了第一接触点C₁，则再将纵向与横向聚合物条阵列转移至第二熔接机62用于振动熔接第二接触点C₂(步骤S350)。

在第二熔接机62中，上、下夹具65和66的第二支撑架65a和66a与纵向与横向聚合物条阵列的第二接触点C₂相接触。此时，在此具体实施方式中，支撑架65a与横向聚合物条2的上表面相接触，同时支撑架66a与纵向聚合物条1的下表面相接触。

在此情况下，上夹具65固定不动，而下夹具66在垂直于纵向条1长度的方向上振动，例如沿着左右方向振动，以便按照与上述过程相同的方式来完成粘合。

尽管在说明书与附图中所举例说明的是，将第一接触点C₁和第二接触点C₂分别振动熔接，但是可以理解，本发明并不仅限于此种情况，而且可以对此种情况实施各种修改。例如，可以仅使用一台熔接机来完成第一接触点C₁与第二接触点C₂的粘合。在这种情况下，首先，将第一接触点C₁粘合，然后将聚合物条阵列缠绕在缠绕机上，接着，再将聚合物条阵列送入熔接机中。此时，如果将阵列翻转使其上、下表面倒置，那么，就可以粘合第二接触点C₂。此外，除了振动熔接之外，还可以使用超声波摩擦熔接或者加热、或者热熔融方式来粘合聚合物条的接触点。

在完成粘合之后，通过牵引单元70，将土工格栅以一定长度缠绕在缠绕机71上。优选的是，为了便于在工地施工，纤维增强的土工格栅具有25至200m的长度。

尽管在本具体实施方式中，分别描述了纤维增强聚合物条的制作过程和土工格栅的生产过程，但是，这些过程可以连续完成。

在下文中，将详细描述本发明的优选具体实施方式。在说明以前可以理解，本发明的具体实施方式能够以各种方式变化，并且不应理解为本发明受下述具体实施方式的限制。本发明的具体实施方式的目的仅在于，向本领域普通技术人员提供更全面的解释说明。

利用下列试验测定本具体实施方式中的土工格栅的特性。

宽条样法拉伸强度试验：ASTM D 4595

将宽度为20cm的样品固定在变形控制拉伸强度仪所附的上、下夹子之间，然后以10±3％/min的速率拉伸样品，接着，基于拉伸变形，在断裂点测定拉伸强度与拉伸伸长率。在玻璃纤维作为增强纤维的情况下，当拉伸应变是2％时，分别记录了拉伸强度(LASE2％)；而在聚酯高强度纤维作为增强纤维的情况下，当拉伸应变是5％时，分别记录了拉伸强度(LASE 5％)。

蠕变试验：ASTM D 5262

当在恒温21±2℃的条件下连续施加恒定的拉伸负载时，蠕变试验评价了土工格栅的变形行为，从而确定了由于蠕变而引起的拉伸强度降低因子，该因子需要在设计中加以考虑。在此试验中，将土工格栅样品的最大拉伸强度的45％的负载施加到样品上，经过1000小时之后测定其蠕变应变。

安装损伤的评价：ASTM D 5818

采用与实际结构建筑相同的方法处理基础地基，然后安装至少10m²的土工格栅样品，在样品上放置填充材料，接着，按照与实际结构建筑相同的方法压实。对于填充材料而言，将厚度为30mm的材料压成至多20mm的聚合物层，然后安装土工格栅样品，接着，再一次在样品上放置厚度为30mm的相同填充材料，并使用10吨能力的振动辊子往复四次压实。

在压实之后，在不损伤土工格栅的条件下将压紧的集合层去除，以便挖掘出土工格栅样品，然后对所挖掘出的样品的拉伸强度进行测定，用以与原始样品的拉伸强度相比较而计算出强度降低率。

形状稳定性试验

采用与评价安装损伤相同的方法实施安装与压实，然后对纵向与横向条的接触点进行观察。如果分离的接触点的数量大于20％，则评价为“次等”；如果分离的接触点的数量范围在10至20％，则评价为“正常”；如果分离的接触点的数量小于10％，则评价为“优等”。

拉拔试验的评价

将土壤装入长度为140cm、宽度为60cm而高度为60cm的土壤盒中，然后，在土壤中安装土工格栅。此时，透过2.5cm的缝隙将土工格栅与牵引装置相连接。此外，将橡胶膜安装在土壤盒的上部，以便利用气压装置向土壤盒提供均匀的垂直负载。然后，随着垂直负载从0.3kg/cm²变化到1.2kg/cm²(即3至12kN/cm²)，在拉拨位移速率为0.1cm/min的条件下，通过分析在最大拉拔力下土工格栅的拉拔位移来评价所显示的土工格栅与土壤之间的摩阻力的相互作用系数C_i。

具体实施方式1

将48000但尼尔的聚酯高韧性纤维束穿过具有矩形截面的喷嘴和矩形模具，从而制作出具有如图11a(a)所示的宽度为8.4mm而厚度为2.3mm的剖面的纵向纤维增强聚合物条。此外，使用20000但尼尔的聚酯高韧性纤维束，制作出具有与纵向纤维增强聚合物条相同的宽度为6.3mm而厚度为1.5mm的剖面的横向纤维增强聚合物条。使用熔体流动指数为4的聚丙烯作为热塑性聚合树脂。然后，将纵向纤维增强聚合物条排列在聚合物条排列单元上，使得产品的宽度为4米，而聚合物条之间的距离为40mm，接着，将横向纤维增强聚合物条以50mm的间隔、以90°的夹角插入到纵向条中，由此制成如图1所示的、平织结构的格子。随后，通过频率为194Hz而振幅为0.5mm的振动，使用第一熔接机将定位于横向条上方的纵向条的接触点熔接。接着，将格子移至第二熔接机，以便通过频率为194Hz而振幅为0.5mm的振动，将定位于横向条下方的纵向条的接触点熔接，由此制成土工格栅。下表1示出了在制成的土工格栅结构中单位长度的峰数量(峰/米)、宽条样法拉伸强度(kN/m)、LASE5％(kN/m)、拉伸应变(％)、蠕变应变(％)和强度降低率(％)；下表4示出了在拉拨力试验中的相互作用系数和形状稳定性。

具体实施方式2

将两个24000但尼尔的聚酯强韧性纤维束穿过具有矩形截面的双孔喷嘴与矩形模具，从而制作出具有如图11a(b)所示宽度为8.4mm而厚度为2.3mm的剖面的纵向纤维增强聚合物条。此外，使用两个10000但尼尔的聚酯高韧性纤维束，制作出具有与纵向纤维增强聚合物条相同剖面的、宽度为6.3mm而厚度为1.5mm的横向纤维增强聚合物条。然后，根据与第一具体实施方式相同的方式排列聚合物条来生产土工格栅。下表1示出了在制成的土工格栅结构中单位长度的峰数量(峰/米)、宽条样法拉伸强度(kN/m)、LASE5％(kN/m)、拉伸应变(％)、蠕变应变(％)和强度降低率(％)。

具体实施方式3

将三个16000但尼尔的聚酯强韧性纤维束穿过具有矩形截面的三孔喷嘴与矩形模具，从而制作出具有如图11a(c)所示宽度为8.4mm而厚度为2.3mm的剖面的纵向纤维增强聚合物条。此外，使用四个5000但尼尔的聚酯高韧性纤维束，制作出与纵向纤维增强聚合物条具有相同剖面的、宽度为6.3mm而厚度为1.5mm的横向纤维增强聚合物条。然后，按照与第一具体实施方式相同的方式排列聚合物条，用以生产土工格栅。下表1示出了在制成的土工格栅结构中单位长度的峰数量(峰/米)、宽条样法拉伸强度(kN/m)、LASE5％(kN/m)、拉伸应变(％)、蠕变应变(％)和强度降低率(％)。

具体实施方式4

将八个3000但尼尔的聚酯强韧性纤维束穿过具有矩形截面的四孔喷嘴与矩形模具，从而制作出具有如图11a(e)所示的宽度6.3mm而厚度为1.5mm的剖面的纵向纤维增强聚合物条。此外，使用四个5000但尼尔的聚酯高韧性纤维束，制作出与纵向纤维增强聚合物条相同剖面的、宽度为6.3mm而厚度为1.5mm的横向纤维增强聚合物条。然后，按照与第一具体实施方式相同的方式排列聚合物条，用以生产土工格栅。下表1示出了在制成的土工格栅结构中单位长度的峰数量(峰/米)、宽条样法拉伸强度(kN/m)、LASE5％(kN/m)、拉伸应变(％)、蠕变应变(％)和强度降低率(％)。

具体实施方式5

将十二个3000但尼尔的聚酯强韧性纤维束穿过具有矩形截面的四孔喷嘴与矩形模具，从而制作出具有如图11a(e)所示宽度为6.8mm而厚度为2.0mm的剖面的纵向纤维增强聚合物条。此外，使用四个5000但尼尔的聚酯高韧性纤维束，制作出与纵向纤维增强聚合物条相同剖面的、宽度为6.3mm而厚度为1.5mm的横向纤维增强聚合物条。然后，按照与第一具体实施方式相同的方式排列聚合物条，用以生产土工格栅。下表1示出了在制成的土工格栅结构中单位长度的峰数量(峰/米)、宽条样法拉伸强度(kN/m)、LASE5％(kN/m)、拉伸应变(％)、蠕变应变(％)和强度降低率(％)。

具体实施方式6

将两个40000但尼尔的聚酯高韧性纤维束穿过具有矩形截面的双孔喷嘴与矩形模具，从而制作出具有如图11a(b)所示宽度为11.5mm而厚度为2.5mm的剖面的纵向纤维增强聚合物条。同时，使用熔体流动指数为4的聚丙烯作为热塑性聚合树脂。此外，使用三个7000但尼尔的聚酯高韧性纤维束以及具有矩形剖面的三孔喷嘴，制作出如图11a(c)所示宽度为6.3mm而厚度为1.5mm的剖面的横向纤维增强聚合物条。然后，按照图10a所示，改变聚合物条排列单元中的弯曲件80’和90’的位置，接着，将制成的纵向条以40mm的间距排列在聚合物条排列单元上，随后，将横向纤维增强物条以50mm的间隔、以90°的夹角插入到纵向条中，由此制成如图10b所示的具有变化的聚合物条阵列的格子。随后，使用产生的频率为194Hz且振幅为0.5mm的振动熔接装置来熔接聚合物条阵列中所形成的接触点，从而获得土工格栅。

下表1示出了在制成的土工格栅结构中单位长度的峰数量(峰/米)、宽条样法拉伸强度(kN/m)、LASE5％(kN/m)、拉伸应变(％)、蠕变应变(％)和强度降低率(％)。

具体实施方式7

除了如图10c所示改变了弯曲件80’和90’的位置之外，采用与第6具体实施方式相同的方法生产土工格栅。

下表1示出了在制成的土工格栅结构中单位长度的峰数量(峰/米)、宽条样法拉伸强度(kN/m)、LASE5％(kN/m)、拉伸应变(％)、蠕变应变(％)和强度降低率(％)。

                                                          表1

                         纵向条              横向条  单位长度  的峰数量  (峰/米)  拉伸  强度  (kN/m)  LASE  5％  (kN/m)  拉伸  应变  (％)  强度  降低率  (％)  蠕变  应变  (％)  单位长度  的峰数量  (峰/米)  宽条样法  拉伸强度  (kN/m)  拉伸  应变  (％)  具体实  施方式  1  25  96  54  10.3  10.5  4.2  20  34  10.3  具体实  施方式  2  25  98  52  10.7  11.4  4.3  20  35  10.5  具体实  施方式  3  25  95  53  11.0  10.2  4.4  20  38  10.2  具体实  施方式  4  25  45  25  10.9  11.2  4.5  25  45  10.9  具体实  施方式  5  25  67  38  10.7  11.0  4.3  25  39  10.7  具体实  施方式  6  25  160  92  9.9  11.1  4.0  20  34  10.5  具体实  施方式  7  25  158  90  10.5  10.4  4.2  20  35  10.6

具体实施方式8

除了使用三个2200特克斯的玻璃纤维束取代聚酯纤维作为增强纤维之外，采用与第3具体实施方式相同的方法生产土工格栅。

下表2示出了制成的土工格栅的单位长度的峰数量(峰/米)、宽条样法拉伸强度(kN/m)、LASE5％(kN/m)、拉伸应变(％)。

具体实施方式9

除了使用六个2200特克斯的玻璃纤维束作为纵向条的增强纤维，并且使用三个2200特克斯的玻璃纤维束作为横向条的增强纤维之外，采用与第6具体实施方式相同的方法生产土工格栅。

下表2示出了制成的土工格栅的单位长度的峰数量(峰/米)、宽条样法拉伸强度(kN/m)、LASE5％(kN/m)、拉伸应变(％)、蠕变应变(％)和强度降低率(％)。

具体实施方式10

除了使用六个2200特克斯的玻璃纤维束作为纵向条的增强纤维，并且使用三个2200特克斯的玻璃纤维束作为横向条的增强纤维之外，采用与第7具体实施方式相同的方法生产土工格栅。

下表2示出了制成的土工格栅的单位长度的峰数量(峰/米)、宽条样法拉伸强度(kN/m)、LASE5％(kN/m)、拉伸应变(％)。

                                              表2

                              纵向条             横向条  单位长度  的峰数量  (峰/米)  抗张  强度  (kN/m)  LASE  5％  (kN/m)  拉伸  应变  (％)  强度降  低率  (％)  蠕变  应变  (％)  单位长度  的峰数量  (峰/米)  宽条样法  拉伸强度  (kN/m)  拉伸  应变  (％)  具体实施  方式8  25  85  59  2.5  12.3  1.2  20  76  2.8  具体实施  方式9  25  144  102  2.4  11.7  1.2  20  72  2.6  具体实施  方式10  25  148  105  2.9  11.2  1.3  20  75  2.5

比较例1

先将聚酯高韧性纤维束编织成格子形状，然后，使用聚氯乙烯树脂涂布，获得织物土工格栅。

下表3示出了制成的土工格栅的单位长度的峰数量(峰/米)、宽条样法拉伸强度(kN/m)、LASE5％(kN/m)、拉伸应变(％)、蠕变应变(％)和强度降低率(％)。

比较例2

先根据常规方法，使用聚烯烃树脂挤出薄片，生产塑料土工格栅，然后，在薄片的一条轴线上打孔并拉伸。

下表3示出了制成的土工格栅的单位长度的峰数量(峰/米)、宽条样法拉伸强度(kN/m)、LASE5％(kN/m)、拉伸应变(％)、蠕变应变(％)和强度降低率(％)。

比较例3

通过使用与第1具体实施方式相同的方法制作纵向与横向纤维增强条，从而获得土工格栅。然而，当将纵向纤维增强条移动时，横向纤维增强条被挤出并被插入，然后，使用压辊将纵向与横向纤维增强条粘合，制成具有图12所示的格子形状、宽度为4m的纤维增强的土工格栅。

下表3示出了制成的土工格栅的单位长度的峰数量(峰/米)、宽条样法拉伸强度(kN/m)、LASE5％(kN/m)、拉伸应变(％)、蠕变应变(％)和强度降低率(％)，表4示出了形状稳定性与相互作用系数。

                                                 表3

                            纵向条             横向条  单位长度  的峰数量  (峰/米)  拉伸  强度  (kN/m)  LASE  5％  (kN/m)  拉伸  应变  (％)  强度  降低  率(％)  蠕变  应变  (％)  单位长度  的峰数量  (峰/米)  宽条样法  拉伸强度  (kN/m)  拉伸  应变  (％)  比较例1  41  88  43  10.7  15.8  5.1  30  36  12  7  比较例2  43  92  45  12.9  12.2  14.0  -  -  -  比较例3  25  85  43  10.2  11.2  4.2  20  31  13.2

                     表4

  形状稳定性  相互作用系数(C_i)  具体实施方式1  优等  0.95  比较例3  次等  0.88

当参照表1至3对具体实施方式与比较例1和2的土工格栅的特性进行比较时，可以发现下述差别。

首先，具体实施方式的土工格栅与比较例1的土工格栅在宽条样法拉伸强度(kN/m)、LASE5％(kN/m)、拉伸应变(％)、蠕变应变(％)方面表现出相似的数值，但是在强度降低率(％)方面，比较例1的织物土工格栅的数值更大，而不是具体实施方式的土工格栅。强度降低率(％)使评价安装损伤成为可能，并且强度降低率越高表示抗安装损伤的性能越差。因此，可以理解，与织物土工格栅相比，本发明具体实施方式的土工格栅表现出优异的抗安装损伤特性。这意味着，由于土工格栅的增强纤维受到了聚合树脂的保护，并且可以防止在结构中所施加的任何损伤，因此，本发明的土工格栅可以用于带有许多石头的土壤中。

其次，具体实施方式的土工格栅与比较例2的塑料土工格栅在宽条样法拉伸强度(kN/m)、LASE5％(kN/m)、强度降低率(％)方面表现出相似的数值，但是在拉伸应变(％)与蠕变应变(％)方面表现出一些差异。特别是，比较例2的蠕变应变(％)是具体实施方式的土工格栅的三倍。这说明，与本发明的土工格栅相比，该塑料土工格栅具有更差的耐蠕变变形特性。也就是说，当长时间对其上施加负载时，由于在纵向肋与横向肋的连接点上的拉拨力不足，常规的塑料土工格栅表现出强蠕变应变，然而，由于本发明的土工格栅获得了具有良好的耐受蠕变应变特性的纤维的增强，因此，显著改善了蠕变应变的耐受性。

此外，如果将本具体实施方式的土工格栅的特性与比较例3的土工格栅的特性相比较，显示出如下差异：

第一，尽管在两种情况下的强度降低率相似，但是，形状稳定性差别很大。也就是说，在受到垂直负载的条件下，比较例3的土工格栅其接触点容易裂开(参见图13b)，然而，由于本发明的土工格栅的特定结构，即在此结构中纵向与横向纤维增强聚合物条是轮流上、下排列的，因此，只会在横向条下方粘合的接触点处裂开(参见图13a)。

第二，将土壤与增强材料之间的相互作用系数相比较之后可以发现，第一具体实施方式的土工格栅的相互作用系数C_i是0.95，而比较例3的土工格栅的相互作用系数C_i是0.88。也就是说，第一具体实施方式的土工格栅的相互作用系数大于比较例3的土工格栅的相互作用系数。与上述事实相联系的是，相互作用系数受土工格栅的形状的影响，特别受垂直定位于拉拔力方向的构件形状的影响。在对宽度同样为60mm的土工格栅的试验中，制成比较例3的土工格栅，以便使垂直定位于拉拔力方向的聚合物条具有60cm的长度，然而，由于上、下交替排列在聚合物条上产生曲率，因此制成第一具体实施方式的土工格栅，以便使垂直定位于拉拔力方向的聚合物条具有大于60厘米的长度。因此，与比较例3的土工格栅相比，本发明的土工格栅的被动耐受构件具有与土壤更大的接触面积，因此，本发明的土工格栅可以起到更优异的增强作用。

工业实用性

如上所述，由于纵向与横向纤维增强聚合物条上、下交替排列，熔接并固定其交叉接触点，从而增加了抗垂直负载特性和与增强材料(如土壤)之间的摩阻力，因此，本发明的土工格栅具有优异的形状稳定性和优良的耐安装损伤特性。此外，由于本发明的土工格栅使用纤维增强聚合物条，聚合物条是用在聚合树脂中的纤维增强的，由此，本发明的土工格栅表现出高拉伸强度、低拉伸应变、低蠕变应变。因此，本发明的土工格栅可以在各种土木工程中用做增强材料，如防护墙加固、斜坡加固或柔软地面加固和作为建筑或者其它设备的保护网。

此外，使用根据本发明的用于生产土工格栅的方法，可以低成本大规模生产此土工格栅。

已经详细描述了本发明。然而，应该理解，尽管阐述了本发明的优选具体实施方式，但是仅以举例说明的方式给出了详细说明与具体实施例，因此，基于上文的详细描述，在不超出本发明的精神实质与保护范围的各种变化与修改对于本领域技术人员而言都是显而易见的。