專利名稱：筑路用塑料網(wǎng)格及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于沙漠，沼澤地筑路用的塑料網(wǎng)格，以及這種網(wǎng)格的制備方法和它在沙漠、沼澤地筑路上的用途。
沙漠、沼澤地在地球上分布很廣，人們經(jīng)常要在沙漠、沼澤地上進(jìn)行科學(xué)考察、地質(zhì)勘探、石油和其它礦產(chǎn)的開采，有時(shí)還要在那里進(jìn)行救援活動(dòng)和軍事活動(dòng)，所以人們需要通往沙漠和沼澤地的道路，這種道路有時(shí)需要能夠耐較重的荷載，如石油勘探開采時(shí)這種道路要適合于運(yùn)輸大型設(shè)備。修筑這種道路是十分昂貴的。這里因?yàn)樯衬乩锏纳傲＜?xì)、流動(dòng)量大、可塑性小、地耐力低，需要從其它地方大量運(yùn)輸碎石，水泥等筑路材料，例如在我國新疆塔克拉瑪干大沙漠修筑一公里公路大約要耗資130萬元，如公路更往沙漠深處修，則難度更大，費(fèi)用也會(huì)更高?？梢娦枰环N較為簡單的方法來在沙漠地上修筑公路，以降低修筑費(fèi)用。此外目前在沙漠上修筑公路時(shí)由于需要大量地從外地運(yùn)輸筑路材料，所以耗時(shí)長，這在救援活動(dòng)、軍事活動(dòng)中是十分不利的，所以要開發(fā)一種能主要利用就地的細(xì)沙并節(jié)省時(shí)間的筑路方法。
在勘探中如果沒有找到所需的礦產(chǎn)，或找到的是不適合開采的貧礦，原來所修筑的道路就沒有用了，而這種道路又沒法再利用，所耗費(fèi)的大量人力、物力就這樣白白地浪費(fèi)了，因此需要開發(fā)一種筑路方法，在道路不用時(shí)所需的材料可以帶走，以節(jié)約費(fèi)用。
在沼澤地上修筑道路所遇到的問題是，軟泥的深度達(dá)2-8米，需要大量填充碎石和沙子，工程費(fèi)用也十分巨大，而重要的是這種道路的質(zhì)量低，大約在通車后一年左右就由于路面下沉而不能再使用了，同樣需要開發(fā)一種簡單的方法，降低筑路費(fèi)，節(jié)約筑路時(shí)間，提高筑路質(zhì)量。
現(xiàn)有的在沙漠和沼澤地筑路技術(shù)，一般都是從外地運(yùn)來碎石、砂子、水泥、瀝青等材料，用常規(guī)的方法進(jìn)行填充、碾壓、覆蓋，沒有使用網(wǎng)格作為沙漠或沼澤地筑路的材料。
網(wǎng)格作為普通道路的筑路材料已有應(yīng)用，如道路的護(hù)坡、機(jī)場路面，以及運(yùn)動(dòng)場場面，主要是為了在網(wǎng)格上種植樹木花草或者通過網(wǎng)格排水排污。其中大多使用鋼制的網(wǎng)格或格柵、砂子，現(xiàn)在也有人開發(fā)使用塑料網(wǎng)格。也曾經(jīng)有人試圖使用這種網(wǎng)格來進(jìn)行沙漠筑路，但是由于受沙漠的特殊條件所限制，如沙漠的沙子細(xì)、粉塵多、溫差大等，都未獲得成功。
本發(fā)明的目的之一是提供一種塑料網(wǎng)格，適于在沙漠或沼澤地筑路用。
本發(fā)明的再一目的是提供一種制備所述的網(wǎng)格的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種使用所述網(wǎng)格在沙漠和沼澤地筑路的方法。
能用于沙漠和沼澤地筑路的網(wǎng)格應(yīng)該具備以下性能(a)具有足夠的強(qiáng)度能耐較大負(fù)荷，(b)有較好的抗老化、氧化性能，(c)具有很好的運(yùn)輸性能，運(yùn)輸時(shí)能收集在較小的體積內(nèi)，(d)如果道路被廢并不用時(shí)，網(wǎng)格能收回在下一次筑路中重新利用。
為保護(hù)以上性能，本發(fā)明選擇高密度聚乙烯板材通過超聲波焊接而成所述的網(wǎng)格。
制板材料為高密度聚乙烯，其中含有1-4%(重量)的碳黑，選擇碳黑含量為1.5-2.0%(重量)。這樣的材料具有較好的抗老化、耐寒耐熱性能。所述材料用塑料碾壓機(jī)加工成板，板厚至少1.1mm，當(dāng)然板材越厚，其強(qiáng)度越好，但這樣施工難度會(huì)增大，材料消耗也會(huì)增大，優(yōu)選板厚為1.1-2.0mm，最優(yōu)選的為1.27±0.05mm。然而板切割成塊，每塊板的長度為3-5m，優(yōu)選3.4-4.0mm，塊寬至少180mm，優(yōu)選200mm以上，板越寬，相應(yīng)的網(wǎng)格越高，其強(qiáng)度也越好，但成本會(huì)增加，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中選塊長為3.4m，塊寬為200mm。板材的拉伸強(qiáng)度為30-35mpa。
然后，把兩塊板疊起來，用超聲波塑料焊接機(jī)進(jìn)行點(diǎn)焊，焊好后再疊一塊板，繼續(xù)進(jìn)行焊接，如此，每一個(gè)網(wǎng)格可以焊接許多層板，板越多，所制成的網(wǎng)格越大，優(yōu)選至少50塊板疊加。如

圖1是由多塊板疊起來的一個(gè)網(wǎng)格，如圖的A方向拉伸就得到如圖1a的蜂窩狀網(wǎng)格，在網(wǎng)格的每個(gè)格5中可以填充砂子等物料，圖1b是圖1的B向圖，圖1C為圖1b的C向剖視圖，1為焊點(diǎn)，2為焊縫，3為高密度塑料板，4為焊坑。從圖1b上可以看出焊點(diǎn)的排列方式，即為雙排方式，兩排焊點(diǎn)相互錯(cuò)開，其中S1、S2、S3、S4為焊點(diǎn)分布的位置尺寸，t為兩排焊點(diǎn)之間的距離，S1為第一個(gè)焊點(diǎn)到板材邊緣的距離，S2是同一排同一組兩個(gè)焊點(diǎn)之間的距離，S3為同一排焊點(diǎn)的兩組焊之間的距離，S4為兩個(gè)焊縫之間的距離，S1、S2、S3、S4的取值可以視焊縫或網(wǎng)格的抗拉強(qiáng)度的需要來設(shè)定，一般S1在5mm以下，S2為5-10mm，S3為12-20mm，S4在300-400mm之間，每組焊點(diǎn)為2×(3-5)個(gè)。從圖1C可以看出兩塊板是單面焊接而成，焊坑深度基本上是板的厚度，W1、W2分別為焊坑上下直徑。圖1d為網(wǎng)格拉伸狀態(tài)的立體圖。
按上面所述方法制備的網(wǎng)格可以在-30-75℃的溫度范圍內(nèi)使用，焊縫的抗拉強(qiáng)度在200kg以上，能適合于沙漠、沼澤地筑路用。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中選板為3400mm，板寬200m，板厚2.17mm，選S1＝2.5mm，S2＝7.5mm，S3＝15mm，S4＝335mm，t＝4mm，W1＝2.5mm，W2＝2mm，用70板塊疊加焊接，拉伸后長7000mm，寬2400mm，高200mm。
本發(fā)明還涉及應(yīng)用所述網(wǎng)格用于沙漠的筑路的方法。由于沙漠中大都是流動(dòng)性沙丘，地耐力很低，普通筑路時(shí)，用推土機(jī)將沙丘推平，這就破壞了厚沙層，使得地基的載荷下降，地基下沉，為了解決這一困難，本發(fā)明的解決辦法是在路基上噴灑3cm以上的水，優(yōu)選5cm以上，水可以是從沙漠地區(qū)低凹處抽出的地下水，這是大多數(shù)沙漠地區(qū)能做到的，如果抽出地下水有困難，也可以從其它地方運(yùn)來水，但這樣成本可能會(huì)升高。噴灑水后，讓路基穩(wěn)定3小時(shí)以上，優(yōu)選4小時(shí)以上，然后用震動(dòng)壓路機(jī)排壓4遍以上，壓實(shí)路基，壓實(shí)深度大于30cm，優(yōu)選50cm以上，密實(shí)度大于90%，這樣就得到了滿足公路路基要求的路基。此后，在符合要求的路基上鋪上用塑料料板加工成的蜂窩狀網(wǎng)格，在路基的兩側(cè)就地取沙注入網(wǎng)格的格子內(nèi)，并使沙子高出網(wǎng)格頂部3-4cm，這里所用的網(wǎng)格是前面已描述過的。然后將砂子壓實(shí)，就成了簡易公路，可以經(jīng)受大型載重車輛的碾壓，而不破壞公路，這種公路如果由于某些原因而不需要了，可以取出網(wǎng)格重新利用。這種簡易公路也可以在需要時(shí)，進(jìn)一步筑成永久性公路。值得一提的是，在其它地方也可以用這種網(wǎng)格來修筑公路，運(yùn)動(dòng)場等。
本發(fā)明還涉及一種在沼澤地筑路的方法，沼澤地軟泥深達(dá)2-8m，目前的方法是大量填充砂子、碎石，但這種工程費(fèi)用高、質(zhì)量差。本發(fā)明提供了一種方法，即在沼澤地上鋪上一層抗鹽、抗堿、耐腐蝕的毛氈，這種毛氈厚度約2-3mm，在市場可以購得，如PHILLIPS FIBERS公司的Supac產(chǎn)品，是一種紡織的或無紡的聚乙烯材料。再在毛氈上鋪上碎石，這樣可以減少10cm厚以上的碎石損失，節(jié)約1/3以上的厚料。由于毛氈與充填的碎石形成了面積較大的整體，提高了抗壓能力。露出地面的碎石上鋪上本發(fā)明所述的網(wǎng)格，在網(wǎng)格中注入砂子或碎石使砂子露出網(wǎng)格的頂部，再壓實(shí)，即成了簡易公路，同在沙漠筑路的方法中一樣，這種簡易公路在不用時(shí)，也可以取網(wǎng)格重新利用，也可以在這些基礎(chǔ)上把簡易公路筑成永久性公路，這種方法在沼澤地筑成的公路，長時(shí)間后也會(huì)下沉，但下沉的幅度會(huì)少得多。
不管是在沙漠中筑路，還是在沼澤中筑路，為了保持網(wǎng)格不被車輪直接碾壓造成磨損，并保證網(wǎng)格中的砂子不被水沖走或風(fēng)刮走，所以在網(wǎng)格注入砂子壓實(shí)后，還要在其上鋪上一層碎石，再壓實(shí)，使碎石壓入網(wǎng)格2cm深處，并使碎石露出網(wǎng)格2-3cm。
本發(fā)明的方法具有如下優(yōu)點(diǎn)完全改變了普通的沙漠、沼澤筑路的結(jié)構(gòu)，大量節(jié)省了砂子、碎石、水泥、瀝青等材料和運(yùn)輸費(fèi)用。
提高了施工速度，每個(gè)作業(yè)隊(duì)只需10人左右，配備3-4簡易設(shè)備，在3-4天的時(shí)間內(nèi)就能完成一公里筑路工作，施工速度提高了10-15倍，施工人員只有原來的1/5。
筑路費(fèi)用降低到原來的50%，如果公路失去了使用價(jià)值時(shí)，可以取出網(wǎng)格重新利用。
如此筑成的公路可以承受80噸的大型載重車通過，車速可以達(dá)80公里/小時(shí)。
權(quán)利要求
1.一種高密度聚乙烯塑料網(wǎng)格，其特征在于所述網(wǎng)格用多層含碳黑1-4%(重量)的高密度聚乙烯材料板材焊接而成，網(wǎng)格的高度至少為18cm，板材厚度至少1.1mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的網(wǎng)格，所述碳黑含量為1.5-2.0%(重量)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的網(wǎng)格，所述網(wǎng)格高度至少為20cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的網(wǎng)格，所述板材厚度為1.1-2.0mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的網(wǎng)格，所述板材厚度為1.27mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的網(wǎng)格，所述板材長為3-5m。
7.一種制備權(quán)利要求1的網(wǎng)格的方法，其特征為將高密聚乙烯塑料切割成板材，將兩塊板疊起來，用超聲波塑料焊接平行雙排機(jī)點(diǎn)焊，兩排焊點(diǎn)相互錯(cuò)，焊縫間的距離300-400mm。焊點(diǎn)距離為5-10mm，兩組焊點(diǎn)之間的距離為12-20mm，每組焊點(diǎn)2×(3-5)個(gè)，焊接完后再疊一塊同樣焊接，以至總板數(shù)在50塊以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，所述焊縫距離為335mm，同排同組焊點(diǎn)距離7.5mm，同排丙組焊點(diǎn)距離15mm，每組焊點(diǎn)2×3個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，所述點(diǎn)焊為單面焊，焊坑深度與板厚相當(dāng)。
10.一種在沙漠中筑道路的方法，它包括如下步驟在平整的路基上噴灑3cm以上的水，自然穩(wěn)定至少3小時(shí);用壓路機(jī)將地基壓實(shí)，使實(shí)密度大于90%;在壓好的路基上鋪上權(quán)利要求1的塑料網(wǎng)格，并往網(wǎng)格格子中注入砂子，使砂子高出網(wǎng)格頂部3-4cm，并壓實(shí)格子中的砂子;再往網(wǎng)格上鋪一層碎石，并壓實(shí)，使碎石高出網(wǎng)格。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，當(dāng)所述道路失去使用價(jià)值后，取出所述網(wǎng)格重新利用。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，在所述道路上再鋪上混凝土或?yàn)r青，將其筑成永久性道路。
13.一種在沼澤地筑道路的方法，它包括如下步驟在沼澤地上鋪上耐鹽、耐堿、抗腐蝕的毛氈;在毛氈上鋪上碎石，使碎石露出地面;在碎石上鋪上權(quán)利要求1的網(wǎng)格，往網(wǎng)格格子中注入砂子，使砂子露出網(wǎng)格，壓實(shí)砂子;在砂子上再鋪上碎石，壓實(shí)碎石，使碎石高出網(wǎng)格。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，當(dāng)所述道路失去使用價(jià)值時(shí)，取出網(wǎng)格重新利用。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，在所述道路上再鋪上混凝土或?yàn)r青，筑成永久性道路。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種在沙漠和沼澤地筑路用的高密度聚乙烯蜂窩狀網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)格用聚乙烯板材用超聲波塑料焊接機(jī)點(diǎn)焊而成。板材料含有1—4％(重量)的炭黑，本發(fā)明還提供一種用這種網(wǎng)格在沙漠和沼澤地筑路的方法，方法包括在網(wǎng)格中填充砂子并壓實(shí)砂子，再在其上鋪上碎石并壓實(shí)碎石。
文檔編號(hào)E02D15/00GK1113281SQ94106319
公開日1995年12月13日 申請(qǐng)日期1994年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月10日
發(fā)明者劉煜 申請(qǐng)人:劉煜