專利名稱：臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種輕質(zhì)高強(qiáng)的臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)道面 墊板及其快速拼裝技術(shù)，可用于快速建設(shè)臨時(shí)機(jī)場(chǎng)或用于建設(shè)臨時(shí)性 場(chǎng)地。
技術(shù)背景緊急情況下，如地震、洪水等災(zāi)害發(fā)生時(shí)，為了迅速完成救災(zāi) 搶險(xiǎn)工作，往往必須具備快速建設(shè)臨時(shí)性機(jī)場(chǎng)的能力，實(shí)現(xiàn)各種場(chǎng)地 條件下、任意偏遠(yuǎn)地區(qū)的物資補(bǔ)給與人員轉(zhuǎn)移，而在惡劣環(huán)境下，往 往缺乏足夠的時(shí)間去修建標(biāo)準(zhǔn)的混凝土機(jī)場(chǎng)道面工程，這就提出了研 究搶建搶修用輕質(zhì)高強(qiáng)臨時(shí)機(jī)場(chǎng)道面墊板的任務(wù)。傳統(tǒng)的機(jī)場(chǎng)道面工 程基本采用快速硬化水泥的方式，施工復(fù)雜，周期長(zhǎng)，破壞自然場(chǎng)地 環(huán)境，不能適應(yīng)突發(fā)性、快節(jié)奏的要求，同時(shí)該道面墊板也可用于國(guó) 防工程。另外在惡劣場(chǎng)地條件下，如有大型設(shè)備、車輛停放，或有人 員集會(huì)，往往需要建設(shè)大規(guī)模臨時(shí)性場(chǎng)地，而現(xiàn)行的方式基本不能達(dá) 到快速搶建、不破壞場(chǎng)地條件和可重復(fù)使用的要求。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的則是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種民用 與國(guó)防急需的臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板。本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到一種臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板，它包括芯材l，在芯材1的兩側(cè) 面設(shè)有纖維布層與樹(shù)脂固化而成的面板2,芯材1的上下表面開(kāi)有網(wǎng)格狀的凹槽4，凹槽4的相交處沿芯材1的厚度方向上設(shè)有穿孔5，穿孔 5中填充有樹(shù)脂柱6或填充有纖維與樹(shù)脂固化而成的復(fù)合材料柱7,或 是沿芯材1厚度方向剖開(kāi)，在剖開(kāi)空隙位置中填充樹(shù)脂后形成樹(shù)脂腹 板8或者在其中填充纖維布，纖維布與樹(shù)脂形成復(fù)合材料腹板9，其特 征是墊板的四周側(cè)邊設(shè)置為陰陽(yáng)連接邊，兩相鄰連接邊為陽(yáng)邊，另外 兩相鄰連接邊則為陰邊，在墊板的四側(cè)邊的陰陽(yáng)連接邊上開(kāi)設(shè)有螺栓 孔10，相鄰兩塊墊板拼裝時(shí)，其中一塊墊板的陽(yáng)連接邊與另一塊墊板的陰連接邊相疊合，其上的螺栓孔IO位置對(duì)應(yīng)吻合。所述的凹槽3可 以為尖形、矩形、開(kāi)口三角形或其他任意形狀。所述的陰陽(yáng)連接邊為 臺(tái)階式的連接邊，相鄰兩塊墊板連接后其連接邊處的厚度與墊板的整 體厚度相同。所述的墊板分為長(zhǎng)為寬兩倍的矩形墊板、長(zhǎng)寬相等的正方形墊板 兩種規(guī)格。所述面板2的上側(cè)面設(shè)有防滑涂層3，它為砂子與樹(shù)脂的混合料。所述的螺栓孔10中貫穿有螺栓11，螺栓ll為上下帶圓形、橢圓 或矩形螺帽，中間為圓柱形螺桿的螺栓、T型螺栓。所述的芯材1的材質(zhì)為Balsa木、泡桐木、杉木、橡木、膠合板、 聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫或碳泡沫。所述的面板2采用的纖維布層包括單軸向、雙軸向或多軸向的碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維或雜交纖維布，面板2采用的樹(shù)脂包括不飽和聚酯、乙烯基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂。所述纖維布層的鋪 設(shè)方向與層數(shù)可根據(jù)需要靈活調(diào)整，且芯材l兩側(cè)面板2的厚度可一致也可不一致。所述的墊板拼裝時(shí)，相鄰墊板的陰陽(yáng)連接相互對(duì)接，呈磚砌形式， 通過(guò)螺栓11穿過(guò)螺栓孔10將各塊墊板連接固定在一起，形成臨時(shí)機(jī) 場(chǎng)的道面。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)用本實(shí)用新型臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板與其他產(chǎn)品相比，其最大的特點(diǎn)是重量輕，強(qiáng)度高，剛度大、防潮、耐腐蝕、抗剝離、拼 裝簡(jiǎn)便迅速、可重復(fù)使用，可用于臨時(shí)機(jī)場(chǎng)的建設(shè)與修補(bǔ)，也可用于 大型臨對(duì)性場(chǎng)地的建設(shè)。同時(shí)該復(fù)合材料道面墊板可工業(yè)化生產(chǎn)，可 按使用要求和場(chǎng)地土條件生產(chǎn)不同規(guī)格(長(zhǎng)度、寬度和厚度可變)的 道面墊板。


圖1為臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板結(jié)構(gòu)示意圖之一。圖2為臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板結(jié)構(gòu)示意圖之二。 圖3為臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板結(jié)構(gòu)示意圖之三。 圖4為臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板連接邊的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5為臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板拼裝示意圖。 圖6為臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板拼裝后的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖中1為芯材，包括輕木(Balsa木、泡桐木、杉木、橡木、 膠合板等)或泡沫(聚氨酯、聚氯乙烯、碳泡沬等)；2為面板，由纖 維布層與樹(shù)脂固化而成；3為防滑涂層；4為凹槽，包括尖形、矩形、 開(kāi)口三角形等；5為填滿樹(shù)脂的穿孔；6為樹(shù)脂柱；7為復(fù)合材料柱； 8為樹(shù)脂腹板；9為復(fù)合材料腹板；IO為螺栓孔；ll為螺栓。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說(shuō)明 如圖所示，本實(shí)用新型包括輕木或泡沫材質(zhì)的芯材1，在芯材1 的兩側(cè)面鋪設(shè)有纖維布層與樹(shù)脂固化而成的面板2，在面板2的上表面可敷設(shè)防滑涂層3。針對(duì)芯材l，可采取一些創(chuàng)新構(gòu)型方式，增強(qiáng)芯材1的抗壓、抗剪與抗剝離性能，如芯材1的表面可開(kāi)有網(wǎng)格狀的凹槽4，也可同時(shí)沿芯材1的厚度方向上設(shè)有穿孔5，填充樹(shù)脂形成樹(shù)脂柱6或采用纖維縫紉并與樹(shù)脂固化形成復(fù)合材料柱7;也可沿芯材1的厚度方向剖開(kāi)，填充樹(shù)脂形成樹(shù)脂腹板8或填充纖維布，并與樹(shù)脂 固化形成復(fù)合材料腹板9。在臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板的拼裝技術(shù)方面，可預(yù)先使墊板兩 相鄰連接邊為陽(yáng)邊，另外兩相鄰連接邊為陰邊，并在四側(cè)的連接邊上開(kāi)有矩形的螺栓孔10，并使得相對(duì)的陽(yáng)連接邊與陰連接邊的螺栓孔10 保持在平行于側(cè)邊的軸線上。兩塊墊板拼裝時(shí)， 一塊墊板的陽(yáng)連接邊 與另一塊墊板的陰連接邊相疊合，并使得各自的螺栓孔IO對(duì)齊，將具 有上下橢圓螺帽，中間為圓柱形螺桿的螺栓11貫穿矩形的螺栓孔10 中，然后旋轉(zhuǎn)卯度，此時(shí)上下橢圓螺帽即可卡住相鄰兩墊板。建議采 用磚砌方式拼裝。本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
如下 實(shí)施例1本實(shí)用新型的臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板，它包括泡桐木材質(zhì)的 芯材1，在芯材1的兩側(cè)面均鋪設(shè)有面板2，面板2由兩層雙軸向玻璃纖維布與酚醛樹(shù)脂固化而成，通過(guò)手糊工藝制備，面板2上表面涂有 金剛砂與樹(shù)脂混合料的防滑涂層3。墊板四周設(shè)有陰陽(yáng)連接邊，每條 連接邊上布置三個(gè)普通圓型螺栓孔10，拼裝時(shí)，采用帶有螺紋桿的螺 栓11貫穿螺栓孔IO擰緊即可。 實(shí)施例2本實(shí)用新型的臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板，它包括聚氯乙烯泡沫 材質(zhì)的芯材l，在芯材1的上下表面開(kāi)有正交布置的尖形凹槽4，并同 時(shí)在凹槽的相交處沿芯材1的厚度方向上設(shè)有圓形穿孔5，灌注樹(shù)脂 后形成樹(shù)脂柱6，在芯材1的兩側(cè)面均鋪設(shè)有面板2，面板2由四層四 軸向玻璃纖維布與環(huán)氧樹(shù)脂固化而成，通過(guò)真空導(dǎo)入成型工藝制備。 墊板四周設(shè)有陰陽(yáng)連接邊，每條連接邊上布置四個(gè)矩形螺栓孔10，拼 裝時(shí)，將具有上下橢圓螺帽，中間為圓柱形螺桿的螺栓11貫穿矩形的 螺栓孔IO，然后旋轉(zhuǎn)90度，此時(shí)上下橢圓螺帽即可卡住相鄰兩墊板。實(shí)施例3本實(shí)用新型的臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板，它包括聚氨酯泡沫材 質(zhì)的芯材1，沿芯材1的厚度方向上剖開(kāi)，剖開(kāi)位置為雙向正交、豎 直布置，并在剖開(kāi)位置填充玻璃纖維布，填滿乙烯基樹(shù)脂后形成復(fù)合 材料腹板9，在芯材1的兩側(cè)面均鋪設(shè)有面板2，上表面鋪設(shè)有三層四軸向玻璃纖維布層，下表面鋪設(shè)有五層四軸向玻璃/碳雜交纖維布層。 墊板四周設(shè)有陰陽(yáng)連接邊，每條連接邊上布置三個(gè)圓形螺栓孔10，螺 栓孔IO位于墊板下側(cè)固定有已成型永久螺帽，拼裝時(shí)，將T型螺栓擰 緊永久螺帽即可，整體場(chǎng)地建議采用磚砌方式拼裝。上述復(fù)合材料路面墊板的制備方法多樣，可以采用手糊工藝、真 空袋成型工藝、真空導(dǎo)入成型工藝或RTM成型工藝制備，以真空導(dǎo)入 成型工藝和RTM成型工藝為例a. 在輕木(包括Balsa木、泡桐木、杉木、橡木、膠合板等) 和泡沬(包括聚氨酯、聚氯乙烯、碳泡沫等)芯材1的上下表面開(kāi) 正交布置的凹槽4 (槽的形狀可包括尖形、矩形、開(kāi)口三角形等)；b. 沿開(kāi)完槽的芯材1的厚度方向穿孔，孔布置在凹槽的相交處， 穿孔5—般為圓形，也可為橢圓形、方形、菱形等其它形狀；C.其中b步驟也可在泡沫(包括聚氨酯、聚氯乙烯、碳泡沫等)和輕木(包括Balsa木、泡桐木、杉木、橡木、膠合板等)芯材1的厚度方向上剖開(kāi)，在芯材l平面方向上，可單向也可雙向或多向剖開(kāi)， 剖開(kāi)的位置、尺寸與數(shù)量可根據(jù)受力需要任意布置，在芯材1厚度方向上，剖開(kāi)的形狀可豎直或傾斜；d. 處理完畢的芯材可根據(jù)使用要求與場(chǎng)地土條件加工成一定尺寸；e. 將一層或多層纖維布(包括單軸向、雙軸向或多軸向的碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維以及雜交纖維布等)鋪設(shè)于芯材1的上下表面，并整體置于真空袋或模具中；f. 通過(guò)真空導(dǎo)入成型工藝或RTM成型工藝將樹(shù)脂(包括不飽和聚酯、乙烯基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等)灌入到真空袋或模具中-，g. 根據(jù)需要，可在常溫常壓或高溫高壓等特殊情況下將樹(shù)脂固 化，待樹(shù)脂固化成型后，取出構(gòu)件-，h. 在墊板的上表面涂有防滑涂層3，防滑涂層3為砂子與樹(shù)脂的 混合料；i. 在墊板的四周陰陽(yáng)連接邊鉆螺栓孔10，相鄰墊板采用螺栓11 相連，整體場(chǎng)地拼裝形式建議采用磚砌方式。此時(shí)，即可獲得可快速拼裝的臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板。其中 面板2的種類與層數(shù)，芯材l的種類與厚度，樹(shù)脂的種類，凹槽3的 形狀與尺寸，穿孔5的布置與孔徑，腹板的布置與尺寸，防滑涂層3 的砂子種類，螺栓孔10、螺栓11的個(gè)數(shù)與種類均可根據(jù)需要靈活調(diào)整。
權(quán)利要求1、一種臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板，它包括芯材(1)，在芯材(1)的兩側(cè)面設(shè)有纖維布層與樹(shù)脂固化而成的面板(2)，芯材(1)的上下表面開(kāi)有網(wǎng)格狀的凹槽(4)，凹槽(4)的相交處沿芯材(1)的厚度方向上設(shè)有穿孔(5)，穿孔(5)中填充有樹(shù)脂柱(6)或填充有纖維與樹(shù)脂固化而成的復(fù)合材料柱(7)，或是沿芯材(1)厚度方向剖開(kāi)，在剖開(kāi)空隙位置中填充樹(shù)脂后形成樹(shù)脂腹板(8)或者在其中填充纖維布，纖維布與樹(shù)脂形成復(fù)合材料腹板(9)，其特征是墊板的四周側(cè)邊設(shè)置為陰陽(yáng)連接邊，兩相鄰連接邊為陽(yáng)邊，另外兩相鄰連接邊則為陰邊，在墊板的四側(cè)邊的陰陽(yáng)連接邊上開(kāi)設(shè)有螺栓孔(10)，相鄰兩塊墊板拼裝時(shí)，其中一塊墊板的陽(yáng)連接邊與另一塊墊板的陰連接邊相疊合，其上的螺栓孔(10)位置對(duì)應(yīng)吻合。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板，其特征是 所述的墊板分為長(zhǎng)為寬兩倍的矩形墊板、長(zhǎng)寬相等的正方形墊板兩種 規(guī)格。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板，其特征是 所述的面板(2)的上側(cè)面設(shè)有防滑涂層(3)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板，其特征是 所述的螺栓孔(10)中貫穿有螺栓(11)，螺栓(11)為上下帶圓形、 橢圓或矩形螺帽，中間為圓柱形螺桿的螺栓、T型螺栓。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板，其特征是 所述的芯材(1)的材質(zhì)為Balsa木、泡桐木、杉木、橡木、膠合板、 聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫或碳泡沬。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板，其特征是 所述的面板(2)采用的纖維布層包括單軸向、雙軸向或多軸向的碳 纖維、玻璃纖維、芳綸纖維或雜交纖維布，面板(2)采用的樹(shù)脂包括: 不飽和聚酯、乙烯基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂。
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板，其特征是 所述的墊板拼裝時(shí)，相鄰墊板的陰陽(yáng)連接相互對(duì)接，呈磚砌形式，通 過(guò)螺栓(11)穿過(guò)螺栓孔(10)將各塊墊板連接固定在一起，形成臨 時(shí)機(jī)場(chǎng)的道面。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種臨時(shí)機(jī)場(chǎng)復(fù)合材料道面墊板，它包括芯材(1)，在芯材(1)的兩側(cè)面設(shè)有纖維布層與樹(shù)脂固化而成的面板(2)，面板(2)的上表面上設(shè)有防滑涂層(3)，芯材(1)的上下表面開(kāi)有凹槽(4)，其特征是墊板的四周連接邊為陰陽(yáng)連接邊，相鄰墊板的陰陽(yáng)連接邊對(duì)接后通過(guò)螺栓(11)連接固定。本實(shí)用新型墊板四周具有陰陽(yáng)連接邊，兩塊墊板拼裝時(shí)，陰陽(yáng)連接邊相疊合即可，連接牢固，傳力可靠，整體場(chǎng)地拼裝建議采用磚砌方式，可用于臨時(shí)機(jī)場(chǎng)和臨時(shí)性場(chǎng)地的修建與修補(bǔ)，其特點(diǎn)是重量輕、強(qiáng)度高、剛度大、耐腐蝕、抗剝離，芯材的抗壓和抗剪能力強(qiáng)，拼裝簡(jiǎn)便迅速，可重復(fù)使用，不破壞場(chǎng)地環(huán)境，可工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)E01C9/00GK201050029SQ20072003830
公開(kāi)日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2007年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月18日
發(fā)明者里 萬(wàn), 劉偉慶, 海 方 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)