本實用新型涉及臨時應(yīng)急道路設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于公共安全、資源開采、建筑、事故應(yīng)急搶修等進(jìn)行臨時道路建設(shè)的可盤卷柔性應(yīng)急路面。

背景技術(shù)：

在我國目前的公路建設(shè)中，對特殊地帶，如沙灘、農(nóng)田、濕地、松軟和泥濘等低承載力地域的臨時應(yīng)急道路建設(shè)發(fā)展相對較慢。為了實現(xiàn)在這種道路下通行，通常采用的技術(shù)方案有：1)土木加固道路；2)拆裝式路面連接；3)機(jī)械化鋪設(shè)。其中，土木加固道路是常用的方法，需要大量的土木材料，施工速度慢，耗時耗工大；拆裝式路面連接需要預(yù)先制備拼接路板，使用時現(xiàn)場拼接，拼接路板重量大，鋪設(shè)及撤收不方便，連接速度慢，受制備材料和運(yùn)輸能力的影響，拼接長度有限；機(jī)械化鋪設(shè)是由網(wǎng)格織物及加強(qiáng)支撐桿組成的臨時應(yīng)急道路。根據(jù)承載重量的不同，機(jī)械化鋪設(shè)的臨時應(yīng)急道路可分為輕型、中型和重型。其中，輕型臨時應(yīng)急道路由高強(qiáng)聚乙烯或芳綸纖維織成網(wǎng)格織物，中間插入塑料或鋼制加強(qiáng)桿構(gòu)成；中型臨時應(yīng)急道路由聚丙烯注塑成板，板之間用扣環(huán)連接構(gòu)成；重型臨時應(yīng)急道路需先做成鋼板、鋁板或聚乙烯注塑板，板之間用扣環(huán)連接構(gòu)成。上述三種臨時應(yīng)急道路，對路基條件有著嚴(yán)格的要求，并且加工制造水平高、施工操作難度大，使得臨時應(yīng)急道路的使用受到限制，增加了臨時應(yīng)急道路建設(shè)的制造成本，使用不方便，從而嚴(yán)重地制約了臨時應(yīng)急道路的應(yīng)用發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有臨時應(yīng)急道路的使用不方便、適用條件要求嚴(yán)格及制造成本高等問題，本實用新型提供了一種可盤卷柔性應(yīng)急路面，包括第一聚氨酯膠布、第二聚氨酯膠布、加強(qiáng)層膠布、加強(qiáng)支撐桿和聚脲涂層；所述加強(qiáng)支撐桿沿著所述第一聚氨酯膠布長度方向等間隔地橫向設(shè)置于所述第一聚氨酯膠布上；所述第二聚氨酯膠布覆蓋至所述加強(qiáng)支撐桿上，使所述加強(qiáng)支撐桿被緊密地包裹在由所述第一聚氨酯膠布和第二聚氨酯膠布壓合形成的封閉空間內(nèi)；所述加強(qiáng)層膠布沿著所述第二聚氨酯膠布長度方向設(shè)置于所述第二聚氨酯膠布的兩側(cè)；所述聚脲涂層設(shè)置于所述加強(qiáng)層膠布和所述第二聚氨酯膠布的表面。

所述第一聚氨酯膠布和第二聚氨酯膠布的結(jié)構(gòu)均包括織物增強(qiáng)層、打底層、聚氨酯上膠層和聚氨酯下膠層；所述打底層分別設(shè)置于所述織物增強(qiáng)層的上表面和下表面；所述聚氨酯上膠層設(shè)置于所述織物增強(qiáng)層上表面的打底層上，所述聚氨酯下膠層設(shè)置于所述織物增強(qiáng)層下表面的打底層上。

所述加強(qiáng)支撐桿的截面結(jié)構(gòu)為具有兩個空腔的橢圓形結(jié)構(gòu)、截面高度為20cm～30cm。

本實用新型提供的可盤卷柔性應(yīng)急路面，通過第一聚氨酯膠布、第二聚氨酯膠布、加強(qiáng)層膠布、加強(qiáng)支撐桿和聚脲涂層組成，具有結(jié)構(gòu)簡單、密封性好、耐油、耐水、耐老化、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可在沙灘、農(nóng)田、濕地、松軟和泥濘等低承載力地域連續(xù)使用，并且通過人工或機(jī)械實現(xiàn)鋪設(shè)和收卷，從而滿足了在特殊地域的緊急情況下，對臨時應(yīng)急道路的修建需求。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例可盤卷柔性應(yīng)急路面的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例可盤卷柔性應(yīng)急路面的鋪設(shè)示意圖；

圖3是本實用新型實施例聚氨酯膠布的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型實施例具有方平組織結(jié)構(gòu)的織物增強(qiáng)層的平面示意圖；

圖5是本實用新型實施例加強(qiáng)支撐桿的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實用新型實施例可盤卷柔性應(yīng)急路面膠布熱合焊接原理示意圖；

圖7是本實用新型實施例可盤卷柔性應(yīng)急路面的制備方法流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。

參見圖1和圖2，本實用新型實施例提供的可盤卷柔性應(yīng)急路面，包括第一聚氨酯膠布101、第二聚氨酯膠布102、加強(qiáng)層膠布103、加強(qiáng)支撐桿104和聚脲涂層105。其中，加強(qiáng)支撐桿104沿著第一聚氨酯膠布101長度方向等間隔地橫向設(shè)置于第一聚氨酯膠布101上；第二聚氨酯膠布102覆蓋至加強(qiáng)支撐桿104上，使加強(qiáng)支撐桿104被緊密地包裹在由第一聚氨酯膠布101和第二聚氨酯膠布102壓合形成的封閉空間內(nèi)；加強(qiáng)層膠布103沿著第二聚氨酯膠布102長度方向設(shè)置于第二聚氨酯膠布102的兩側(cè)；聚脲涂層105設(shè)置于加強(qiáng)層膠布103和第二聚氨酯膠布102的表面。

參見圖3，第一聚氨酯膠布101和第二聚氨酯膠布102具有相同的結(jié)構(gòu)，具體包括織物增強(qiáng)層11、打底層12、聚氨酯上膠層13和聚氨酯下膠層14。其中，打底層12分別設(shè)置于織物增強(qiáng)層11的上表面和下表面；聚氨酯上膠層13設(shè)置于織物增強(qiáng)層11上表面的打底層上，聚氨酯下膠層14設(shè)置于織物增強(qiáng)層11下表面的打底層上?？椢镌鰪?qiáng)層11采用高強(qiáng)度聚酯纖維(滌綸絲)織造而成，為方平組織結(jié)構(gòu)(如圖4所示)，具有耐日光老化、拉伸強(qiáng)度高、吸潮率小、尺寸穩(wěn)定性及耐熱性好等優(yōu)點(diǎn)。

如圖5所示，加強(qiáng)支撐桿104的截面結(jié)構(gòu)為具有兩個空腔的橢圓形結(jié)構(gòu)、截面高度為20cm～30cm。加強(qiáng)支撐桿104采用碳纖維復(fù)合材料制備而成，具有撓曲強(qiáng)度及抗彎強(qiáng)度高、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

參見圖6和圖7，本實用新型實施例可盤卷柔性應(yīng)急路面的制備方法，包括如下步驟：

步驟201：采用高強(qiáng)度聚酯纖維及耐磨型聚氨酯制備加強(qiáng)層膠布。

將高強(qiáng)度聚酯纖維加入到圓織機(jī)中，圓織機(jī)的經(jīng)紗規(guī)格為3000D×5、緯紗規(guī)格為6000D×3、緯紗密度為32.4/10cm，編織出具有斜紋組織結(jié)構(gòu)的環(huán)坯增強(qiáng)層，其褶寬為424-428mm；將耐磨型聚氨酯經(jīng)擠出機(jī)擠出與環(huán)坯增強(qiáng)層共同進(jìn)入成型模具，成型模具溫度為190-200℃、擠出機(jī)的擠出速率為16.5-18.5轉(zhuǎn)/分鐘、牽引速率為500轉(zhuǎn)/分鐘；在成型模具中環(huán)坯增強(qiáng)層受到模具中較高的熔融聚氨酯擠出壓力，部分熔融聚氨酯從環(huán)坯增強(qiáng)層的紗線間隙壓入其內(nèi)側(cè)并經(jīng)涂覆形成內(nèi)膠層，剩余熔融聚氨酯經(jīng)涂覆形成外膠層，形成圓筒狀且具有增強(qiáng)層骨架結(jié)構(gòu)的內(nèi)、外膠層涂覆織物，后經(jīng)裁剪得到片狀加強(qiáng)層膠布。該生產(chǎn)工藝可有效提高加強(qiáng)層膠布的物理強(qiáng)度，主要表現(xiàn)在：拉斷強(qiáng)度(經(jīng)、緯向)≥10000N/25mm、抗刺穿強(qiáng)力≥5000N、抗撕裂強(qiáng)度(經(jīng)、緯向)≥1000N。

步驟202：采用高強(qiáng)度聚酯纖維及耐磨型聚氨酯制備第一聚氨酯膠布和第二聚氨酯膠布。

1)將高強(qiáng)度聚酯纖維(滌綸絲)加入到劍桿織機(jī)中，劍桿織機(jī)的經(jīng)紗規(guī)格為2000D、緯紗規(guī)格為3000D、緯紗密度為17.0/10cm、下機(jī)幅寬173mm-177mm，編織出具有方平組織結(jié)構(gòu)的織物增強(qiáng)層；方平組織結(jié)構(gòu)紗線較疏松，在聚氨酯滲入織物增強(qiáng)層時可形成大膠丁，從而有效提高膠布剝離強(qiáng)度，同時還具有良好的平整性和耐刺穿性。

2)利用乙酸乙酯和水性聚氨酯粘合劑組成的混合物作為預(yù)處理劑對織物增強(qiáng)層進(jìn)行預(yù)處理，使預(yù)處理劑充分滲透到織物增強(qiáng)層的纖維組織和紗線中，再將織物增強(qiáng)層經(jīng)過含有預(yù)處理劑的軋槽，進(jìn)行預(yù)處理劑吸附，軋去多余液量、烘干，使預(yù)處理劑在織物增強(qiáng)層上表面和下表面形成一層均勻的打底層。這樣可使織物增強(qiáng)層具有較高的滲透性能，從而提高織物增強(qiáng)層與聚氨酯的相溶性，增加聚氨酯與纖維的接觸面。

3)將耐磨型聚氨酯分別加入第一擠出機(jī)和第二擠出機(jī)，并將具有打底層的織物增強(qiáng)層送入擠出模具中，擠出模具溫度為195-205℃、第一擠出機(jī)和第二擠出機(jī)的擠出速率為9-10轉(zhuǎn)/分鐘、牽引速率為400轉(zhuǎn)/分鐘；第一擠出機(jī)和第二擠出機(jī)分別將聚氨酯擠入擠出模具中，聚氨酯與織物增強(qiáng)層和打底層發(fā)生化學(xué)交聯(lián)結(jié)合，并在擠出壓力的作用下，聚氨酯在打底層的上表面和下表面涂覆形成聚氨酯上、下膠層。這樣可有效提高聚氨酯膠層與織物增強(qiáng)層的結(jié)合強(qiáng)力，使層間粘合強(qiáng)度≥200N/25mm、抗刺穿強(qiáng)力≥1000N、抗撕裂強(qiáng)度(經(jīng)、緯向)≥180N。

步驟203：將加強(qiáng)支撐桿沿著第一聚氨酯膠布長度方向等間隔地橫向設(shè)置于第一聚氨酯膠布上。

第一聚氨酯膠布、第二聚氨酯膠布和加強(qiáng)層膠布均是柔性材料，用于提供摩擦力、防滑、輔助支撐等性能，無法獨(dú)立承載重物。加強(qiáng)支撐桿賦予應(yīng)急路面支撐、承重和保持應(yīng)急路面平整的作用，加強(qiáng)支撐桿的特性決定了應(yīng)急路面的強(qiáng)度、剛度和使用壽命。加強(qiáng)支撐桿在材料選擇、截面結(jié)構(gòu)和置入間距等方面須達(dá)到如下要求：

1)單根加強(qiáng)支撐桿要有較寬的受力面積，從而使其與地面的接觸面積增大，最大限度的減少對地面的壓強(qiáng)；

2)截面高度適中，優(yōu)選為20cm～30cm；截面結(jié)構(gòu)為空腔結(jié)構(gòu)；

3)置入間距16cm(相鄰兩根加強(qiáng)支撐桿的間距)，保證車輛通載狀態(tài)下有2～4根加強(qiáng)支撐桿同時受力，避免單根加強(qiáng)支撐桿獨(dú)自受力產(chǎn)生形變而被破壞；

4)加強(qiáng)支撐桿須達(dá)到的性能指標(biāo)包括：材料，高性能纖維復(fù)合材料(例如，碳纖維復(fù)合材料)；長度≤4m、質(zhì)量≤1.75kg/m。

基于上述技術(shù)要求，本實用新型實施例選用具有高比強(qiáng)度和高比模量的碳纖維復(fù)合材料的加強(qiáng)支撐桿。加強(qiáng)支撐桿以碳纖維為增強(qiáng)材料，環(huán)氧樹脂為基體，通過連續(xù)拉擠成型的方法制造。

步驟204：將第二聚氨酯膠布覆蓋至加強(qiáng)支撐桿上，并通過熱風(fēng)熱合焊接技術(shù)，使加強(qiáng)支撐桿被緊密地包裹在由第一聚氨酯膠布和第二聚氨酯膠布壓合形成的封閉空間內(nèi)；熱風(fēng)熱合焊接條件為：熱合電流1.2～2.0A、冷卻時間≥5s、熱合寬度28-32mm。

步驟205：將加強(qiáng)層膠布沿著第二聚氨酯膠布長度方向設(shè)置于第二聚氨酯膠布的兩側(cè)，并通過高頻熱合焊接技術(shù)使加強(qiáng)層膠布與第二聚氨酯膠布緊密壓合；高頻熱合焊接條件為：熱合電流2.0～2.5A、冷卻時間≥10s、熱合寬度28-32mm。

步驟206：將聚脲涂料噴涂于加強(qiáng)層膠布和第二聚氨酯膠布的表面，形成聚脲涂層，并通過化學(xué)交聯(lián)及固化粘合技術(shù)使聚脲涂層與加強(qiáng)層膠布及第二聚氨酯膠布粘合牢固。

在實際應(yīng)用中，熱風(fēng)熱合焊接技術(shù)具有連續(xù)性好、可控性強(qiáng)、操作高效等優(yōu)點(diǎn)，高頻熱合焊接技術(shù)具有粘接強(qiáng)度高、結(jié)實耐用等優(yōu)點(diǎn)。本實用新型實施例通過熱風(fēng)熱合和高頻熱合焊接技術(shù)的結(jié)合，對應(yīng)急路面的各個組成部分進(jìn)行熱合加工，實現(xiàn)了接縫牢固、密封均勻、外觀平整、質(zhì)量穩(wěn)定的成型目標(biāo)。

本實用新型實施例提供的可盤卷柔性應(yīng)急路面，通過第一聚氨酯膠布、第二聚氨酯膠布、加強(qiáng)層膠布、加強(qiáng)支撐桿和聚脲涂層組成，具有結(jié)構(gòu)簡單、密封性好、耐油、耐水、耐老化、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可在沙灘、農(nóng)田、濕地、松軟和泥濘等低承載力地域連續(xù)使用，并且通過人工或機(jī)械實現(xiàn)鋪設(shè)和收卷，從而滿足了在特殊地域的緊急情況下，對臨時應(yīng)急道路的修建需求。本實用新型實施例可盤卷柔性應(yīng)急路面的制備方法，通過熱風(fēng)熱合和高頻熱合焊接技術(shù)相結(jié)合，使應(yīng)急路面膠布上全部接縫的粘合強(qiáng)度均勻一致，并采用聚脲涂層噴涂技術(shù)，在應(yīng)急路面表層形成完整的保護(hù)層，提高了應(yīng)急路面的整體強(qiáng)度、抗劃傷性及耐磨性，具有生產(chǎn)工藝簡單、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。

在公共安全領(lǐng)域：目前地震、洪澇、大雪等自然災(zāi)害頻發(fā)，化學(xué)品泄漏、危險品爆炸等人為突發(fā)事故也屢有發(fā)生。在災(zāi)害事故發(fā)生后，需要及時施救、運(yùn)送人力、物資和設(shè)備到達(dá)施救現(xiàn)場，有時會因道路損毀、沒有交通道路或沒有施救設(shè)施而耽誤救援。在時間就是生命、節(jié)省時間就能減少損失的特殊時刻，使用本實用新型實施例的可盤卷柔性應(yīng)急路面可以保障車輛通行，使應(yīng)急設(shè)備在有限的時間內(nèi)進(jìn)行有效施救，最大限度地減少人員和財產(chǎn)損失，成為應(yīng)對災(zāi)害、搶救生命和財產(chǎn)的重要保障。

在資源開采領(lǐng)域：資源開采與使用是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會發(fā)展的基礎(chǔ)?！笆濉币詠恚覈鴮κ?、天然氣、煤、金屬、稀有金屬、稀土等能源的需求不斷加大。對現(xiàn)有礦藏的勘探與開采，這些工作多數(shù)在環(huán)境復(fù)雜的地區(qū)進(jìn)行，工作點(diǎn)分散、遠(yuǎn)離基地、流動作業(yè)，人員、設(shè)備、器材需要通過汽車運(yùn)輸來實現(xiàn)遷移。但是，在高原、沙灘、山地、沼澤、叢林等復(fù)雜地形特殊地區(qū)，常規(guī)機(jī)動車輛行進(jìn)極為艱難。本實用新型實施例的可盤卷柔性應(yīng)急路面可以克服上述復(fù)雜地形條件的限制，滿足國內(nèi)相關(guān)能源單位對應(yīng)急路面的配套使用要求。

在建筑領(lǐng)域：隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)的加快，對各種類型建筑的需求不斷增加，同時伴隨空氣污染程度的加重，對建筑施工的環(huán)保要求也在不斷提高。由于施工現(xiàn)場的臨時道路一般是使用鋪設(shè)事先做好的預(yù)制板，而預(yù)制板只能一次性使用，不能回收，尤其對一些使用頻率不高的臨時道路，造成資源浪費(fèi)。本實用新型實施例的可盤卷柔性應(yīng)急路面是可循環(huán)使用的，可提高建筑領(lǐng)域現(xiàn)場的施工效率，達(dá)到節(jié)能環(huán)保，避免人力、時間、資源的浪費(fèi)。

在事故應(yīng)急搶修方面領(lǐng)域：如在石油管道輸送中，因為人為或自然災(zāi)害等原因時有管道破損、破裂、石油泄漏等事故發(fā)生，而輸送石油的管道多數(shù)穿越地質(zhì)復(fù)雜地區(qū)，缺少交通設(shè)施，搶修設(shè)施無法及時運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場，使得救援無法展開。本實用新型實施例的可盤卷柔性應(yīng)急路面可滿足這方面的配套要求，保障復(fù)雜地區(qū)的臨時道路快速鋪設(shè)，提高事故應(yīng)急搶修的及時可行性。

以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。