复合层迭材料修补交通设施的方法及该复合层迭材料结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种复合层迭材料修补交通设施的方法及该复合层迭材料结构，主要是以一具有Z轴结构的复合层迭材料进行修补，该复合层迭材料的Z轴结构使其具有高结构强度藉以满足修复交通设施的结构强度；且该复合层迭材料的Z轴结构部分伸出底部，伸出的Z轴结构再伸入结合于交通设施上的黏胶，使该复合层迭材料透过黏胶而能与交通设施达到最紧密的接合。
【专利说明】复合层迭材料修补交通设施的方法及该复合层迭材料结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种修补交通设施的方法，特别是涉及一种复合层迭材料修补交通设 施的方法；本发明还涉及该复合层迭材料结构。
【背景技术】
[0002]一般的交通设施的修补方法，最简便的方式即是以混凝土直接覆盖修补损坏处， 而这样的修补结果往往无法使交通设施回复至初始设计的结构强度者；
[0003]因此便又有业者将碳纤维布层含浸黏结剂后层迭包覆于交通设施外，最后使碳纤 维布层直接于该交通设施上成化，亦即，使含浸黏结剂后的碳纤维布层直接于交通设施上 硬化成形；藉该碳纤维布层本身具有高机械强度的材料特性，使交通设施于损坏修补后仍 能回复至初始设计的强度规格；
[0004]上述的碳纤维布层迭材料之间单纯倚赖黏结剂的结合，各层间的结合强度仍待加 强，且当该碳纤维布层迭材料于使用后一旦产生破损，该碳纤维布层迭材料即会由破损点 扩张，并使破损的该碳纤维布层整层剥落，而造成整体结构难以弥补的严重损坏，因此仍具 有亟待改善的必要；
[0005]有鉴于此，本发明人潜心研究并更深入构思，历经多次研发试作后，终于发明出一 种复合层迭材料修补交通设施的方法及该复合层迭材料结构。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种复合层迭材料修补交通设施的方法及该复合层迭材料结构，其主 要目的是解决习知修补交通设施的结构强度有待加强的缺失。
[0007]为达前述目的，本发明提供一种复合层迭材料修补交通设施的方法，包含:
[0008]步骤1、测量修补信息:测量交通设施所需修补部位的尺寸及形状；
[0009]步骤2、提供具有Z轴结构的复合层迭材料:提供一具有Z轴结构的复合层迭材 料，该复合层迭材料是由复数碳纤维布层层迭所组成，各碳纤维布层分别由复数碳纤维束 沿一 X轴及一 Y轴交织所构成，而垂直X轴及Y轴定义一 Z轴，各该碳纤维布层沿Z轴方向 层迭，且各该碳纤维布层中以及相邻的碳纤维布层之间成形复数Z轴结构，各碳纤维之间 含浸黏结剂；
[0010]步骤3、以黏胶接合交通设施及层迭材料:将一含有架桥剂的黏胶设置于该交通 设施及该复合层迭材料之间进行接合；
[0011]步骤4、成化:该复合层迭材料硬化成形；以及
[0012]步骤5、完成修补。
[0013]进一步的，步骤2中部分所述Z轴结构穿出最底层的碳纤维布层，且所述复合层迭 材料以具有Z轴结构穿出的一面贴合于黏胶。
[0014]进一步的，步骤3中所述以黏胶接合交通设施及层迭材料的方式为先将黏胶涂覆 于交通设施上，再将所述复合层迭材料贴覆于所述黏胶上后同时进行成化。[0015]进一步的，步骤3中所述以黏胶接合交通设施及层迭材料的方式为先使所述复合层迭材料单独进行成化后，再贴覆于交通设施的黏胶上。
[0016]进一步的，所述交通设施为桥墩或桥面。
[0017]进一步的，所述复合层迭材料的碳纤维布层的各所述碳纤维束是由复数碳纤维排列成束所组成，且所述Z轴结构包含断裂Z轴结构及连续延伸Z轴结构，其中，部分碳纤维局部断开成形为沿Z轴延伸的断裂Z轴结构，部分碳纤维则局部沿Z轴延伸成形为连续延伸Z轴结构。
[0018]本发明另一目的是提供一种用以修补交通设施的具有Z轴结构的复合层迭材料结构，由复数碳纤维布层层迭所组成，各碳纤维布层分别由复数碳纤维束沿一 X轴及一 Y轴交织所构成，且各该碳纤维束是由复数碳纤维排列成束所组成，而垂直X轴及Y轴定义一 Z 轴，各该碳纤维布层沿Z轴方向层迭，且各该碳纤维布层中以及相邻的碳纤维布层之间成形复数Z轴结构，该Z轴结构包含断裂Z轴结构及连续延伸Z轴结构，其中，部分碳纤维局部断开成形为沿Z轴延伸的断裂Z轴结构，部分碳纤维则局部沿Z轴延伸成形为连续延伸Z 轴结构各碳纤维之间以黏结剂结合，该复合层迭材料以藉一含有架桥剂的黏胶与一交通设施结合，该黏胶设置于该交通设施与该复合层迭材料之间。
[0019]进一步的，部分的所述Z轴结构穿出层迭后最底层的碳纤维布层，且所述复合层迭材料以具有Z轴结构穿出的一面接合所述黏胶。
[0020]本发明以该具有Z轴结构的复合层迭材料透过黏胶与交通设施结合，而该复合层迭材料因具有Z轴结构而能具有高结构强度，因此能使修补后的交通设施回复至初始设计的结构强度，且该复合层迭材料更藉由底部局部穿出的Z轴结构伸入黏胶进行结合，能产生最佳的结合力。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
[0022]图1为本发明复合层迭材料修补交通设施的方法的步骤流程图；
[0023]图2为本发明复合层迭材料修补交`通设施的方法的实施示意图；
[0024]图3为本发明复合层迭材料修补交通设施的方法中层迭碳纤维布层形成复合层迭材料的示意图；
[0025]图4为本发明复合层迭材料修补交通设施的方法中，扎针形成复合层迭材料的Z 轴结构的示意图；
[0026]图5为以本发明复合层迭材料修补交通设施的方法修补后的示意图；
[0027]图6为图5的局部结构放大示意图。
[0028]主要组件符号说明:
[0029]交通设施10 复合层迭材料20
[0030]碳纤维布层30 碳纤维束40
[0031]碳纤维41Z轴结构50
[0032]断裂Z轴结构51 连续延伸Z轴结构52
[0033]黏胶60针体70
[0034]勾部71X轴[0035] Y 轴Z 轴【具体实施方式】
[0036]为使贵审查员对本发明之目的、特征及功效能够有更进一步之了解与认识，以下兹请配合附图详述如后:
[0037]本发明复合层迭材料修补交通设施的方法如图1-图6所示，包含下列步骤:
[0038]步骤1、测量修补信息101:测量交通设施10所需修补部位之尺寸及形状，该交通设施10可为桥墩或桥面。
[0039]步骤2、提供具有Z轴结构的复合层迭材料102:提供一具有Z轴结构的复合层迭材料20，该复合层迭材料20是由复数碳纤维布层30层迭所组成，各碳纤维布层30分别由复数碳纤维束40沿一 X轴及一 Y轴交织所构成，而垂直X轴及Y轴定义一 Z轴，各该碳纤维布层30沿Z轴方向层迭，各碳纤维束40是由复数碳纤维41排列成束所组成，且各该碳纤维布层30中以及相邻的碳纤维布层30之间成形复数Z轴结构50，该Z轴结构50包含断裂Z轴结构51及连续延伸Z轴结构52，其中，部分碳纤维41局部断开成形为沿Z轴延伸之断裂Z轴结构51，部分碳纤维41则局部沿Z轴延伸成形为连续延伸Z轴结构52，各碳纤维 41之间含浸黏结剂，且部分的该Z轴结构50可穿出最底层之碳纤维布层30。
[0040]步骤3、以黏胶接合交通设施及层迭材料103:将一含有架桥剂的黏胶60设置于该交通设施10及该复合层迭材料20之间进行接合；而本实施例之接合方式为将黏胶60先涂覆于交通设施10上欲修补之处，再将该复合层迭材料20以具有Z轴结构50穿出的一面贴合于黏胶60完成接合。
[0041]步骤4、成化104:该复合层迭材料20硬化成形；以及
[0042]步骤5、完成修补105。
[0043]以上为本发明复合层迭材料修补交通设施之方法的步骤流程，其中，成化104步骤可如上述实施例将复合层迭材料20贴附于交通设施10上的黏胶60后同时进行成化之动作；亦可先使该复合层迭材料20单独成化后，再贴覆于交通设施10的黏胶60上，上述两种步骤顺序都能完成交通设施10的修补。
[0044]而上述提供具有Z轴结构的复合层迭材料102步骤中，该复合层迭材料20是由复数碳纤维布层30层迭所组成，各碳纤维布层30分别由复数碳纤维束40沿一 X轴及一 Y轴交织所构成，而垂直X轴及Y轴定义一 Z轴，各该碳纤维布层30沿Z轴方向层迭，各碳纤维束40是由复数碳纤维41排列成束所组成，且各该碳纤维布层30中以及相邻的碳纤维布层 30之间成形复数Z轴结构50，该Z轴结构50包含断裂Z轴结构51及连续延伸Z轴结构 52，其中，部分碳纤维41局部断开成形为沿Z轴延伸之断裂Z轴结构51，部分碳纤维41则局部沿Z轴延伸成形为连续延伸Z轴结构52，各碳纤维41之间再均匀含浸黏结剂，且部分的该Z轴结构50穿出最底层之碳纤维布层30的碳纤维束40 ;穿出碳纤维布层30的碳纤维束40之Z轴结构50供以与黏胶60结合。
[0045]而上述该复合层迭材料20是将该碳纤维布层30沿Z轴层迭设置后，以一具有复数勾部71之针体70来回扎刺层迭后之碳纤维布层30，且于扎针的过程中亦可控制针体70 的扎刺深度，于本实施例是控制针体70由最上层的该碳纤维布层30之碳纤维束40扎刺穿越相邻碳纤维布层30之碳纤维束40，并控制扎刺路径末端穿透最下层之碳纤维布层30的碳纤维束40，使形成之Z轴结构50可穿出最底层之碳纤维布层30，藉以便于与黏胶60作结 合；而该复合层迭材料20又能透过改变针扎的次数及密度以形成不同数量及密度分布的Z 轴结构50，同时即能同时改变成形后之结构强度，以符合不同之材料需求；
[0046]本发明藉由该复合层迭材料20进行修补交通设施10之动作，该复合层迭材料20 由于具有Z轴结构50而具有较佳的结合结构强度，能使交通设施10修补后回复至接近初 始的设计状态；且本发明用以修补交通设施10之复合层迭材料20是以具有穿出碳纤维布 层30的Z轴结构50贴附于黏胶60，亦即，该复合层迭材料20之Z轴结构50能伸入黏胶 60中，使该复合层迭材料20成化后与交通设施10达到最佳的结合效果，当然，亦能同时达 到最佳的修补效果。
[0047]以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限 制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应 视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种复合层迭材料修补交通设施的方法，其特征在于，包含:步骤1、测量修补信息:测量交通设施所需修补部位的尺寸及形状；步骤2、提供具有Z轴结构的复合层迭材料:提供一具有Z轴结构的复合层迭材料，所 述复合层迭材料是由复数碳纤维布层层迭所组成，各碳纤维布层分别由复数碳纤维束沿一 X轴及一 Y轴交织所构成，而垂直X轴及Y轴定义一 Z轴，各所述碳纤维布层沿Z轴方向层 迭，且各所述碳纤维布层中以及相邻的碳纤维布层之间成形复数Z轴结构，各碳纤维之间 含浸黏结剂；步骤3、以黏胶接合交通设施及层迭材料:将一含有架桥剂的黏胶设置于所述交通设 施及所述复合层迭材料之间进行接合；步骤4、成化:所述复合层迭材料硬化成形；以及步骤5、完成修补。
2.如权利要求1所述的复合层迭材料修补交通设施的方法，其特征在于，步骤2中部分 所述Z轴结构穿出最底层的碳纤维布层，且所述复合层迭材料以具有Z轴结构穿出的一面 贴合于黏胶。
3.如权利要求1所述的复合层迭材料修补交通设施的方法，其特征在于，步骤3中所述 以黏胶接合交通设施及层迭材料的方式为先将黏胶涂覆于交通设施上，再将所述复合层迭 材料贴覆于所述黏胶上后同时进行成化。
4.如权利要求1所述的复合层迭材料修补交通设施的方法，其特征在于，步骤3中所述 以黏胶接合交通设施及层迭材料的方式为先使所述复合层迭材料单独进行成化后，再贴覆 于交通设施的黏胶上。
5.如权利要求1所述的复合层迭材料修补交通设施的方法，其特征在于，所述交通设 施为桥墩或桥面。
6.如权利要求1所述的复合层迭材料修补交通设施的方法，其特征在于，所述复合层 迭材料的碳纤维布层的各所述碳纤维束是由复数碳纤维排列成束所组成，且所述Z轴结构 包含断裂Z轴结构及连续延伸Z轴结构，其中，部分碳纤维局部断开成形为沿Z轴延伸的断 裂Z轴结构，部分碳纤维则局部沿Z轴延伸成形为连续延伸Z轴结构。
7.一种用以修补交通设施的复合层迭材料结构，其特征在于，由复数碳纤维布层层迭 所组成，各碳纤维布层分别由复数碳纤维束沿一 X轴及一 Y轴交织所构成，且各所述碳纤维 束是由复数碳纤维排列成束所组成，而垂直X轴及Y轴定义一 Z轴，各所述碳纤维布层沿Z 轴方向层迭，且各所述碳纤维布层中以及相邻的碳纤维布层之间成形复数Z轴结构，所述Z 轴结构包含断裂Z轴结构及连续延伸Z轴结构，其中，部分碳纤维局部断开成形为沿Z轴延 伸的断裂Z轴结构，部分碳纤维则局部沿Z轴延伸成形为连续延伸Z轴结构各碳纤维之间 以黏结剂结合，所述复合层迭材料以藉一黏胶与一交通设施结合，所述黏胶设置于所述交 通设施与所述复合层迭材料之间。
8.如权利要求7所述的以用以修补交通设施的复合层迭材料结构，其特征在于，部分 的所述Z轴结构穿出层迭后最底层的碳纤维布层，且所述复合层迭材料以具有Z轴结构穿 出的一面接合所述黏胶。
【文档编号】E01D22/00GK103572709SQ201210269847
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月31日 优先权日:2012年7月31日
【发明者】翁庆隆 申请人:翁庆隆