一种轻质高强复合材料道面板及其快速连接方法技术

本发明专利技术公开了一种轻质高强复合材料道面板及其快速连接方法，所述道面板包括夹芯板，设置在夹芯板两侧的蒙皮和设置在夹芯板边沿部分的道面板封边，夹芯板由含有立体拓扑增强结构的超轻质材料构成，轻质材料设置有点阵增强结构或蜂窝增强结构或组合增强结构，在增强结构的间隙处填充泡沫材料；相邻两道面板封边的端部设有角向连接块，角向连接块与其相邻的道面板封边之间固定连接，将夹芯板、蒙皮和道面板封边通过粘接成为一个整体。本发明专利技术可用于快速建设临时道路、临时机场、临时阵地或用于快速修补遭爆炸等大规模破坏的机场与道路等工程，重量轻，刚强度高，摩擦系数大，防潮、耐腐蚀、耐疲劳、抗剥离，拼装简便迅速。

A lightweight and high strength composite pavement and its fast connection method

【技术实现步骤摘要】
一种轻质高强复合材料道面板及其快速连接方法
本专利技术涉及阵地建设及救灾抢险
，具体涉及一种轻质高强复合材料道面板及其快速连接方法。
技术介绍
战时及紧急情况下，如地震、洪水等灾害发生时，为了迅速完成救灾抢险工作，往往必须具备快速建设临时性阵地、机场或场道的能力，实现各种场地条件下、任意偏远地区的车辆通行、物资补给与人员转移，而在恶劣环境下，往往缺乏足够的时间去修建标准的混凝土机场道面工程。传统的机场道面工程基本采用快速硬化水泥的方式，施工复杂，周期长，破坏自然场地环境，不能适应突发性、快节奏的要求。我国在工程上也常采用高强钢板作为道面板，往往重量较大，单纯人员操作无法进行，需要专用机械设备进行拆装施工。我国国防部门也出现了采用实体玻璃钢道面板快速建设临时性飞机跑道，但重量较大，需要机械配合施工，不能充分满足无机械设备情况下快速施工的要求。
技术实现思路
为此，本专利技术提供了一种抢建抢修用轻质、高强、耐腐蚀且可重复使用的轻质高强复合材料道面板及其快速连接方法。本专利技术采用如下技术方案：一种轻质高强复合材料道面板，包括夹芯板、设置在所述夹芯板上下两侧的由纤维增强树脂基复合材料构成的蒙皮和设置在所述夹芯板四周边沿部分的由纤维增强复合材料制成的道面板封边，所述夹芯板由含有立体拓扑增强结构的超轻质材料构成，且在所述夹芯板中间设置有金字塔点阵规整排布的点阵增强结构或者Z向增强的蜂窝增强结构或立体方格加复合材料柱的组合增强结构，在所述点阵增强结构或所述蜂窝增强结构或所述组合增强结构的间隙处填充泡沫材料；相邻两所述道面板封边的端部设有角向连接块，所述角向连接块与其相邻的所述道面板封边之间固定连接。将所述夹芯板、所述蒙皮和所述道面板封边通过粘接成为一个整体，构成所述轻质高强复合材料道面板。在所述夹芯板的每个边沿等间距设有n(n≥1)个手孔，在每个所述手孔内设有与其相匹配的手孔护板，每个所述手孔护板的上下端面分别与所述蒙皮固定连接；所述手孔护板上远离所述夹芯板的侧壁上设有第六通孔，所述道面板封边与所述第六通孔相对应的位置设有第一通孔，用于相邻所述道面板的快速拼装。每个所述手孔护板的上下端面分别与所述蒙皮通过胶粘剂和铆钉固定连接。所述蒙皮为多轴向织物复合针织毡结构，其厚度为0.8～5mm；所述道面板封边为空心管状结构，其壁厚为3～8mm；所述角向连接块为实心结构，其截面尺寸与所述道面板封边的截面内部尺寸相匹配，且所述角向连接块穿入相邻的两个所述道面板封边内并采用胶粘剂与所述道面板封边粘接为一个整体。所述角向连接块的两个直角边部沿水平向和垂直方向分别设有第四通孔和第五通孔，且所述第四通孔和所述第五通孔之间垂直相交，所述道面板封边上与所述角向连接块上所述第四通孔和第五通孔相对应的位置分别设有与所述第四通孔连通的第二通孔和与所述第五通孔连通的第三通孔，且所述第二通孔和所述第三通孔之间垂直相交。所述夹芯板1可采用轻质木材或泡沫夹芯材料；所述点阵增强结构11为各向倾斜角度为45度～65度的纤维增强树脂基复合材料柱。所述蜂窝增强结构包括Z向增强的蜂窝壁，蜂窝内填充聚酯泡沫或聚氨酯泡沫，Z向增强的蜂窝壁为纤维增强树脂基复合材料。所述组合增强结构包括设置在所述夹芯板中间的立体方格增强网络和设置在每个所述立体方格增强网络内的增强柱，所述立体方格增强网络为由纤维增强树脂基复合材料制成的夹芯贯穿型结构，所述增强柱为纤维增强树脂基复合材料柱。所述手孔为截面为U型的孔状结构；所述蒙皮的表面通过造粒喷涂聚脲弹性体。所述道面板还包括具有法兰盘的管型结构的内部支撑件，所述内部支撑件按照间距不大于300mm的距离且均布于所述道面板主体平面中，所述内部支撑件穿透所述夹芯板和上下所述蒙皮通过螺柱或法兰螺母结构固定在上下所述蒙皮上。一种轻质高强复合材料道面板快速连接方法，包括以下步骤：S1、道面板铺设首先将道面板按需求沿其长度方向或宽度方向依次铺设，然后在已铺设的道面板两侧沿相同的方向与已铺设道面板相互错开1/2道面板长度或宽度依次铺设其余道面板，道面板上的每个所述手孔的位置都与相邻道面板上的一个所述手孔或相邻两个道面板上两个角相对应；S2、道面板边边连接相邻的两块道面板的所述手孔之间采用连接螺栓一一穿过相对应的两块道面板上的所述第一通孔，将相邻的两块道面板进行边边固定连接；S3、道面板角角边连接位于道面板上一侧边沿中心的所述手孔处设置的通孔与相邻两个道面板单板上的角上相对应的通孔采用插销锁结构连接，实现道面板角角边的固定。所述手孔护板上远离所述夹芯板的侧壁上沿其长度方向等间距设有3个所述手孔护板第六通孔，同一所述手孔护板上最外侧的两个所述第六通孔之间的间距与两块道面板单板角位上的所述第四通孔拼接后的间距相等。所述步骤S2中的所述连接螺栓为带固定点的螺栓，并配有卡扣螺母，所述连接螺栓的一端设有底座，在所述底座的两侧设有球形凸起结构作为固定点，将所述连接螺栓穿入相邻两块道面板的所述第一通孔中，并将所述连接螺栓上的圆球形凸起卡进所述手孔护板的两个对应的第六通孔中，将所述连接螺栓上的螺纹处安装上卡扣式螺母，即可实现相邻的两块道面板的边边固定连接。所述步骤S3中的所述插销锁结构包括插销螺栓、插销和卡扣式螺母，角角边连接采用双螺栓+插销配合连接，所述插销螺栓自所述手孔护板上最外侧的水平方向两个所述护板通孔插入另一块所述道面板单板角位处角向连接块侧部水平方向的所述第四通孔后，通过所述插销自另一所述道面板单板角位处角向连接块顶部垂直方向的所述第五通孔插入到所述插销螺栓的卡件处，插销螺栓上的圆珠进入插销内，实现所述插销和插销螺栓的固定，在所述插销螺栓的螺纹位置安装所述卡扣式螺母，实现道面板角角边的固定。相邻两个设有所述第二通孔处的所述道面板封边的端部外侧设有外槽板，所述插销锁结构穿过所述外槽板实现所述道面板角角之间连接。本专利技术技术方案，具有如下优点：A、本专利技术轻质高强复合材料道面板，可用于快速建设临时道路、临时机场、临时阵地或用于快速修补遭爆炸等大规模破坏的机场与道路等工程，重量轻，刚强度高，摩擦系数大，防潮、耐腐蚀、耐疲劳、抗剥离，拼装简便迅速，易于维修、清理。B、本专利技术轻质高强复合材料道面板，可事先按一定模数工业化制备，紧急情况发生时，即可在淤泥、沼泽、滩涂等恶劣的场地条件下将其快速拼装，形成可供车辆通行的道路、可供飞机起飞降落的机场道面等，同时该道面板可多次重复使用，不破坏场地环境。C、本专利技术轻质高强复合材料道面板采用灵巧插销锁连接方式，并配备有专用工具，每块道面板连接时间小于1分钟，可以实现道面板的快速连接。D、本专利技术轻质高强复合材料道面板质量轻，采用双爪吸盘可以实现两个人轻松轻松搬运，不需要特殊的机械设备，在没有电供应的野外也可进行拆装施工。E、本专利技术轻质高强复合材料道面板拆装操作简单方便，经过简单的操作培训即可以上岗施工。附图说明为了更清楚地说明本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质高强复合材料道面板，其特征在于，包括夹芯板(1)，设置在所述夹芯板(1)两侧的由纤维增强树脂基复合材料构成的蒙皮(2)和设置在所述夹芯板(1)边沿部分的由纤维增强复合材料制成的道面板封边(3)，所述夹芯板(1)由含有立体拓扑增强结构的超轻质材料构成，且在所述夹芯板(1)的上下板面中间设置有金字塔点阵规整排布的点阵增强结构(11)或者Z向增强的蜂窝增强结构(14)或立体方格加复合材料柱的组合增强结构(12)，在所述点阵增强结构(11)或所述蜂窝增强结构(14)或所述组合增强结构(12)的间隙处填充泡沫材料；相邻两所述道面板封边(3)的端部设有角向连接块(4)，所述角向连接块(4)与其相邻的所述道面板封边(3)之间固定连接，将所述夹芯板(1)、所述蒙皮(2)和所述道面板封边(3)通过粘接成为一个整体。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻质高强复合材料道面板，其特征在于，包括夹芯板(1)，设置在所述夹芯板(1)两侧的由纤维增强树脂基复合材料构成的蒙皮(2)和设置在所述夹芯板(1)边沿部分的由纤维增强复合材料制成的道面板封边(3)，所述夹芯板(1)由含有立体拓扑增强结构的超轻质材料构成，且在所述夹芯板(1)的上下板面中间设置有金字塔点阵规整排布的点阵增强结构(11)或者Z向增强的蜂窝增强结构(14)或立体方格加复合材料柱的组合增强结构(12)，在所述点阵增强结构(11)或所述蜂窝增强结构(14)或所述组合增强结构(12)的间隙处填充泡沫材料；相邻两所述道面板封边(3)的端部设有角向连接块(4)，所述角向连接块(4)与其相邻的所述道面板封边(3)之间固定连接，将所述夹芯板(1)、所述蒙皮(2)和所述道面板封边(3)通过粘接成为一个整体。


2.根据权利要求1所述的轻质高强复合材料道面板，其特征在于，在所述夹芯板(1)的每个边沿等间距设有n(n≥1)个手孔(13)，在每个所述手孔(13)内设有与其相匹配的手孔护板(5)，每个所述手孔护板(5)的上下端面分别与所述蒙皮(2)固定连接；所述手孔护板(5)上远离所述夹芯板(1)的侧壁上设有第六通孔(51)，所述道面板封边(3)与所述第六通孔(51)相对应的位置设有第一通孔(31)，用于相邻所述道面板的快速拼装。


3.根据权利要求2所述的轻质高强复合材料道面板，其特征在于，每个所述手孔护板(5)的上下端面分别与所述蒙皮(2)通过胶粘剂和铆钉固定连接。


4.根据权利要求1所述的轻质高强复合材料道面板，其特征在于，所述蒙皮(2)为多轴向织物复合针织毡结构，其厚度为0.8～5mm；所述道面板封边(3)为空心管状结构，其壁厚为3～8mm；所述角向连接块(4)为实心结构，其截面尺寸与所述道面板封边(3)的截面内部尺寸相匹配，且所述角向连接块(4)穿入相邻的两个所述道面板封边(3)内并采用胶粘剂与所述道面板封边(3)粘接为一个整体。


5.根据权利要求4所述的轻质高强复合材料道面板，其特征在于，所述角向连接块(4)的两个直角边部沿水平向和垂直方向分别设有第四通孔(41)和第五通孔(42)，且所述第四通孔(41)和所述第五通孔(42)之间垂直相交，所述道面板封边(3)上与所述角向连接块(4)上所述第四通孔(41)和第五通孔(42)相对应的位置分别设有与所述第四通孔(41)连通的第二通孔(32)和与所述第五通孔(41)连通的第三通孔(33)，且所述第二通孔(32)和所述第三通孔(33)之间垂直相交。


6.根据权利要求1所述的轻质高强复合材料道面板，其特征在于，所述夹芯板(1)可采用轻质木材或泡沫夹芯材料；所述点阵增强结构(11)为各向倾斜角度为45度～65度的纤维增强树脂基复合材料柱。


7.根据权利要求1所述的轻质高强复合材料道面板，其特征在于，所述蜂窝增强结构(14)包括Z向增强的蜂窝壁，蜂窝内填充聚酯泡沫或聚氨酯泡沫，Z向增强的蜂窝壁为纤维增强树脂基复合材料。


8.根据权利要求1所述的轻质高强复合材料道面板，其特征在于，所述组合增强结构(12)包括设置在所述夹芯板(1)中间的立体方格增强网络(121)和设置在每个所述立体方格增强网络(121)内的增强柱(122)，所述立体方格增强网络(121)为由纤维增强树脂基复合材料制成的夹芯贯穿型结构，所述增强柱(122)为纤维增强树脂基复合材料柱。

【专利技术属性】
技术研发人员：李华，王少明，王海常，王慧军，吴银光，惠林海，张璐，张敏，王洪茹，马伟超，金子明，魏化震，王书平，
申请(专利权)人：山东非金属材料研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37