CN110023587B - 聚合物薄片及其安装和制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种聚合物薄片，其适于附接至诸如地质空洞顶部的材料主体上并提供防护层。该薄片包括：带状部分，其限定多个第一开口；和两个边缘部分，其沿着所述薄片的相对边缘延伸，所述薄片的相对边缘沿着所述薄片的长度在所述带状部分的任一侧，每个边缘部分限定多个第二开口，其中所述边缘部分相对于所述带状部分成角度。

Description

聚合物薄片及其安装和制备方法
技术领域
本公开一般涉及适于附接到材料主体的薄片产品。更具体地，本公开涉及聚合物薄片产品，该产品用于提供保护防止松散材料从材料主体落下，以及涉及用于制备和安装这些产品的方法。
背景技术
地下采矿作业涉及挖掘隧道等洞穴。当挖掘矿井时，采矿挖掘机前方的材料被移除，并且在用另一台机器支撑顶部的同时，可以在顶部上钻出1.2-1.5米深的孔，间隔约1米。可以将填充有膨胀树脂胶的长岩栓插入这些孔中。一旦长岩栓锚定就位，可以将板和螺母附接到长岩栓的端部以拉紧长岩栓。这会在围岩上产生压缩载荷，以降低矿井顶或墙壁坍塌的风险。
尽管自动化采矿技术取得了进展，但采矿作业人员可能仍需要在这些隧道中工作。采矿作业人员或矿工在地下隧道中面临的危险之一是可能从矿井顶部落下的岩石或其他碎石。在地下采矿中要求减轻或限制碎石(例如松散的岩石)从顶部或墙壁上落下。尤其需要降低大型岩石落在采矿作业人员身上使其受伤的风险。
为了降低这种风险，可以在安装长岩栓的同时将包括金属杆的金属网产品固定在顶部上。可将附接到长岩栓的板和螺母用于将金属杆网固定在矿洞的顶部上的适当位置。因此，可以限制比金属网中的间隙或直接接触金属网的金属杆的岩石更大的岩石从顶部上落下。
然而，该网可具有金属杆的暴露端部，这可能对安装该网的操作人员造成伤害。金属网可能不合需要地较重，这使得难以深入运输到矿井中，并且操作人员难以在不使用专门设备或机器的情况下安装。金属网在金属杆之间还具有与金属杆的宽度相比较大的间隙。另外，金属的导电性质和地下水的碱度会导致腐蚀，这降低了金属网产品的预期使用寿命。
对本说明书中包含的文件、法案、材料、装置、产品等的任何讨论不应被视为承认任何或所有这些事项构成现有技术基础的一部分或者是在本申请的每个权利要求的优先权日之前存在的与本公开相关的领域的公知常识。
发明内容
一些实施方案涉及一种聚合物薄片，其适于附接至材料主体并限制松散材料通过所述聚合物薄片，所述薄片包括：
带状部分，其限定多个第一开口；和
两个边缘部分，其沿着所述薄片的相对边缘延伸，所述薄片的相对边缘沿着所述薄片的长度在所述带状部分的任一侧，每个边缘部分限定多个第二开口，其中所述边缘部分相对于所述带状部分成角度。
一些实施方案涉及一种聚合物薄片，其适于附接至地质空洞的顶部并提供防护层，所述薄片包括：
带状部分，其限定多个第一开口；和
两个边缘部分，其沿着所述薄片的相对边缘延伸，所述薄片的相对边缘沿着所述薄片的长度在所述带状部分的任一侧，每个边缘部分限定多个第二开口，其中所述边缘部分相对于所述带状部分成角度。
在一些实施方案中，所述薄片成形使得：所述边缘部分从由所述带状部分限定的带状平面中形成角度，并且所述薄片在所述带状部分和每个边缘部分之间限定细长折痕。在一些实施方案中，所述边缘部分在所述带状平面的任一侧上沿相反方向从所述带状平面中形成角度。在一些实施方案中，所述细长折痕在所述带状部分与任一所述边缘部分之间形成钝角，所述钝角角度在140°至160°的范围内。
在一些实施方案中，所述多个第一开口以规则阵列排布。在一些实施方案中，由所述两个边缘部分限定的所述第二开口以规则阵列排布。在一些实施方案中，每个边缘部分中的所述第二开口的规则阵列是相同的，使得：当任一所述边缘部分与一相同但单独的薄片上的边缘部分重叠时，至少两个所述第二开口对齐。
在一些实施方案中，所述第二开口之间的间隔大于所述第一开口之间的间隔。
在一些实施方案中，所述薄片包括多个带状部分，并且相邻的带状部分由在所述边缘部分之间延伸的宽网状部分隔开。在一些实施方案中，所述宽网状部分的尺寸大于所述开口的最大尺寸。
在一些实施方案中，所述薄片是自支撑结构并且是柔性的。
在一些实施方案中，聚合物薄片包括聚丙烯、聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、烯烃聚合物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯和无定形聚合物中的任意一种。
在一些实施方案中，薄片的厚度为约1mm至约12mm。
一些实施方案涉及一种在地质空洞的顶部上安装防护层的方法，包括：
将根据任何一个公开的实施方案的第一聚合物薄片放置在所述顶部附近或所述顶部上；
将所述第一聚合物薄片的第一部分附接至所述顶部，其中所述附接包括：使用紧固件将所述第一部分附接至所述顶部，每个紧固件的第一段附接至所述顶部同时每个紧固件的第二段穿过由所述第一聚合物薄片限定的第一或第二开口。
在一些实施方案中，该方法还包括：将所述第一聚合物薄片的第二部分附接至所述顶部，所述第一部分靠近所述第一聚合物薄片的第一端，所述第二部分靠近沿着所述第一聚合物薄片的长度与所述第一端相对的第二端。
在一些实施方案中，该方法还包括：
放置根据任何一个公开的实施方案的第二聚合物薄片，使得：所述第二聚合物薄片与所述第一聚合物薄片部分重叠，并且所述第二聚合物薄片中的所述第一或第二开口中的至少一个与所述第一聚合物薄片中的第一或第二开口对齐；和
将所述第二聚合物薄片的至少一部分附接至所述顶部。
在一些实施方案中，附接所述第二聚合物薄片的所述至少一部分包括：使用用于将所述第一聚合物薄片的所述第一或第二部分附接至所述顶部的相同紧固件，所述紧固件的第二段穿过所述第一和第二聚合物薄片中的对齐开口。
在一些实施方案中，放置包括：使所述第一聚合物薄片的第一边缘部分与所述第二聚合物薄片的第二边缘部分重叠。
在一些实施方案中，所述第二聚合物薄片的至少两部分附接至所述顶部，并且至少一部分靠近所述第二聚合物薄片的第一端，至少一部分靠近沿着所述第二聚合物薄片的长度与所述第一端相对的第二端。
一些实施方案涉及一种制备聚合物薄片的方法，所述聚合物薄片适于附接至地质空洞的顶部并提供防护层，所述方法包括：
将聚合物材料挤出成具有长度和宽度的薄片；
在带状部分中形成多个第一开口，在第一和第二边缘部分的每一个中形成多个第二开口，其中所述第一和第二边缘部分沿着所述薄片的相对边缘延伸，所述薄片的相对边缘沿着所述薄片的长度在所述带状部分的任一侧；
使所述薄片成形，使得所述第一和第二边缘部分相对于带状部分成角度。
在一些实施方案中，形成所述多个开口包括：冲压所述开口穿过所述薄片。在一些实施方案中，多个第一开口以规则阵列排布。在一些实施方案中，一个或多个第二开口以规则阵列排布。在一些实施方案中，所述第一边缘部分中的所述第二开口形成的所述规则阵列与所述第二边缘部分中的所述第二开口的所述规则阵列相同，使得：当所述第一或第二边缘部分中的任一个与一相同但单独的薄片上的边缘部分重叠时，至少两个所述第二开口对齐。
在一些实施方案中，使所述薄片成形包括：加热所述薄片以软化所述薄片。在一些实施方案中，所述薄片成形使得：所述边缘部分从由所述带状部分限定的带状平面中形成角度，并且所述薄片在所述带状部分和所述第一和第二边缘部分中的每一个之间限定细长折痕。在一些实施方案中，薄片成形使得：
所述第一边缘部分在第一方向上从所述带状平面中形成角度，并且所述第二边缘部分在所述带状平面的另一侧上在第二方向上从所述带状平面中形成角度。
在一些实施方案中，第二开口之间的间隔大于所述第一开口之间的间隔。
在一些实施方案中，形成所述多个第一开口产生多个带状部分，并且相邻的带状部分由在所述边缘部分之间延伸的宽网状部分隔开。
在一些实施方案中，聚合物包括聚丙烯、聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、烯烃聚合物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯和无定形聚合物中的任意一种。
在一些实施方案中，制备聚合物薄片的方法还包括：沿着所述宽度切割所述薄片以形成一单独的薄片并限制所述薄片的长度。
在整个说明书中，术语“包括”或诸如“含有”或“包含”的变体应理解为暗示包括所述元件、整体或步骤，或元件组、整体组或步骤组，但是不排除任何其他元件、整体或步骤，或元件组、整体组或步骤组。
附图说明
以下通过示例并参考下面简要描述的附图进一步详细描述实施方案：
图1A是根据一个实施方案的聚合物薄片的顶视图；
图1B是图1A中所示的聚合物薄片的等距视图；
图1C是图1A和1B中所示的聚合物薄片的端视图；
图2是根据一个实施方案的两个相邻且部分重叠的聚合物薄片的示意图；
图3是根据一个实施方案的聚合物薄片的示意图；
图4是根据一些实施方案的用于制备聚合物薄片的装置的示意图；
图5是根据一些实施方案的制备聚合物薄片的流程图。
图6是根据一些实施方案的在顶部上安装聚合物薄片的流程图；
图7是根据一些实施方案的冲压工具的示意图；和
图8是由图7的冲压工具在聚合物薄片中产生的开口阵列的顶视图。
具体实施方式
本公开一般涉及适于附接至材料主体的薄片产品。更具体地，本公开涉及一种聚合物薄片产品，该产品用于提供保护防止松散材料从材料主体落下，以及涉及用于制备和安装这些产品的方法。例如，材料主体可以是地质空洞或路堤。松散材料可包括来自材料主体的岩石或其他碎石。
参考图1A、1B和1C，根据示例性实施方案示出了薄片10，其适于附接至地质空洞的顶部或材料主体的表面并提供防护层。地质空洞可以是地下和地表下的矿洞，其也旨在包括例如山内的空洞或隧道。
薄片10由聚合物材料形成，并且包括带状部分20，带状部分20限定延伸穿过带状部分20的多个第一开口22。薄片10还包括两个边缘部分30,31，其沿着所述薄片10的相对边缘12,13延伸，所述薄片的相对边缘12,13沿着所述薄片10的长度L在所述带状部分20的任一侧。两个边缘部分30,31各自限定了延伸穿过边缘部分30,31的多个第二开口32,33。
薄片10成形使得：边缘部分30,31相对于带状部分20成角度。在一些实施方案中，薄片10成形使得：边缘部分30,31从由带状部分20所在平面限定的带状平面中形成角度。薄片10因此可以限定细长角部或折痕14,15。在一些实施方案中，边缘部分30,31可以在所述带状平面的任一侧上沿相反方向从所述带状平面中形成角度。
可以在带状部分20与边缘部分30,31中的任一个之间限定钝角θ(图1C)。在一些实施方案中，钝角θ角度在140°至160°的范围内。在一些实施方案中，钝角θ角度在145°至155°的范围内。在一些实施方案中，钝角θ角度约为150°。
或者，边缘部分30,31的角度可以通过边缘部分30,31与带状平面之间的锐角来描述，锐角等于180°减去钝角θ。
有利地，薄片10的成角度的边缘部分30,31还可以有助于增加薄片10的刚性，使得薄片10在沿着薄片10的长度L的方向上的柔性较小。这可以有助于将薄片10连接到矿洞的顶部上，通过仅在薄片10的一个或两个部分处支撑薄片10，可以将整个薄片10支撑并压靠在顶部上。这也可以有助于在安装之前调动和运输薄片10。
参考图2，放置薄片10和相同但单独的薄片210使得它们沿着它们的长度L对齐并部分重叠。成角度的边缘部分30和在相同但单独的薄片210上的边缘部分231可以重叠。薄片10,210的这种配置可以有利于稍微限制薄片10,210在沿着薄片10,210的宽度W的方向上的相对移动。该配置还可以有助于在薄片10,210附接至顶部上时将其保持在适当的位置，并且有助于沿着地质空洞的顶部将相邻的薄片10,210安装成阵列。第一边缘部分30可以放置在第二边缘部分231之上并且以互锁的配置形式靠近顶部。这可以有利于稍微限制薄片10,210彼此分开移动。或者，第二边缘部分231可以以邻接的配置形式位于第一边缘部分30之上。这可以有利于稍微限制薄片10,210移动得更靠近并且进一步彼此重叠。这可以有助于在安装时沿着宽度W的方向对齐薄片10,210，并且将薄片10,210堆叠在彼此之上可有助于储存薄片。
放置由薄片10上的边缘部分30限定的至少一个第二开口32使得当边缘部分30与相同但单独的薄片210上的边缘部分231重叠时，当薄片10,210对齐时单独的薄片210上的两个或多个第二开口33与由薄片10上的边缘部分30限定的多个第二开口32中的至少两个对齐。第一边缘部分30可以在第二边缘部分231之上并且以互锁的配置形式靠近顶部。或者，第二边缘部分231可以以邻接的配置形式位于第一边缘部分30之上。这些配置有利于使紧固件(例如岩栓)能够穿过薄片10中的第二开口32中的一个以及薄片210中的第二开口233中的一个，以将薄片10,210的至少一部分附接至顶部。这有利于使得薄片10,210能够同时附接至顶部并且彼此附接。这有利于薄片10,210牢固连接至顶部，以帮助保持可能从顶部上脱落并从顶部落下的松散岩石。在一个示例性实施方案中，紧固件可以与相关薄片一起附接至矿洞的顶部。
长度L可以视为沿着薄片10的最长边缘的距离。在一些实施方案中，薄片10具有在2至8m范围内的长度L或在3至5m范围内的长度L。在一个示例性实施方案中，薄片的最长长度为约4m。
可以将薄片10的宽度W测量为三维结构自上而下的投影(参见图2)。在一些实施方案中，宽度在1至2m范围内。在示例性实施方案中，宽度W约为1.5m。
薄片可以具有一厚度，其定义为与长度L和宽度W正交的尺寸。在一些实施方案中，薄片的厚度在1至12mm范围内。在一些实施方案中，薄片的厚度在4至8mm范围内。在示例性实施方案中，薄片具有约6mm的厚度。有利地，可以优化薄片10的厚度以减小薄片10的总重量，同时保持：薄片10的刚性，以使薄片10能够放置在顶部上，同时仅在一个或两个部分处支撑薄片10；和/或强度，以帮助捕获和/或保持可能从顶部上脱落的松散材料。
边缘部分30,31可以具有边缘宽度Wm，其沿边缘12,13与细长折痕14,15之间的边缘部分测量。在一些实施方案中，边缘宽度Wm在100至200mm范围内。
在附图所示的示例性实施方案中，第一开口22具有六边形形状。在其他实施方案中，第一开口22可以具有圆形形状、椭圆形形状或任何其他形状，例如正方形、矩形或八边形。
在附图所示的示例性实施方案中，第二开口32,33具有带圆角的大致方形形状。在一些实施方案中，第二开口32,33可以具有圆形形状、椭圆形形状或任何其他形状，例如正方形、矩形或八边形。
在一些实施方案中，第一开口22具有相同的形状和尺寸，和/或边缘部分30,31中的第二开口32,33具有相同的形状和尺寸。在其他实施方案中，第一开口22和第二开口32,33可以具有不同的形状和尺寸。
在一些实施方案中，第一开口22的最大尺寸在50至110mm范围内。在一些实施方案中，第一开口22的最大尺寸在75至110mm范围内。在一些实施方案中，第一开口22的最大尺寸为约100mm。有利地，第一开口22的尺寸设计成减小薄片10的总重量，同时不大到允许足够大的松散岩石落在薄片10上从而对采矿作业人员造成不可接受的危险。
在一些实施方案中，第一开口22以规则间隔的阵列排布。在所示的示例性实施方案中，阵列是规则的三角形阵列，其中每个第一开口22的中心位于可以表现出六边形阵列外形的三角形格子的顶点上。在一些实施方案中，带状部分20布置成将每个第一开口22限定在距其每个最近的第一开口22相等的距离处。在一些实施方案中，每个第一开口22的边缘23与相邻的第一开口22的边缘24之间的间隔D1在10至50mm范围内。在一些实施方案中，第一开口22的边缘之间的间隔D1可选地小于第一开口22的最大尺寸，可选地小于最大尺寸的50％或小于最大尺寸的30％。该阵列有利于更好地消除带状部分20的应力，在带状部分内分散应力并缓解带状部分20的撕裂或损坏。
在一些实施方案中，多个第一开口22布置成正方形阵列，其中第一开口22的中心位于正方形格子的顶点上。在这些实施方案中，带状部分20布置成将每个第一开口22限定在距其四个最近的第一开口22中的每一个相等的距离处。
在一些实施方案中，多个第二开口32,33由边缘部分30,31限定，并且第二开口32,33以阵列排布。在图1A，1B和1C所示的示例性实施方案中，阵列是线性阵列。第二开口32可以沿着边缘部分30彼此等距地隔开，并且第二开口33可以沿着边缘部分31彼此等距地隔开。
在一些实施方案中，第二开口32,33的边缘36与相邻的第二开口32,33的最近边缘37隔开，间隔D2在20mm至60mm范围内(图1A)。在一些实施方案中，第二开口32,33之间的间隔D2大于第一开口22之间的间隔D1。例如，第二开口32,33的边缘36,37之间的间隔D2可以大于第一开口22的边缘23,24之间的间隔D1，任选地大于间隔D1的50％或大于间隔D1的30％。有利地，第二开口32,33的边缘36,37之间的较大间隔D2向薄片10的边缘部分30,31提供附加材料，以帮助紧固件将薄片10附接至地质空洞的顶部，并且将薄片10附接至相邻且部分重叠的薄片10,210。所提供的附加材料还可以增加边缘部分30,31的强度。
参见图3和4，在一些实施方案中，薄片10,310包括多个带状部分20,320，其中相邻的带状部分20,320被可选的宽网状部分326隔开，该宽网状部分326在两个边缘部分30,31,330,331之间延伸。在一些实施方案中，宽网状部分326的宽度D3是第一开口22,322与相邻带状部分20,320之间的最短距离。宽度D3大于在相同带状部分20,320中的第一开口22,322之间的间距D1。在一些实施方案中，宽度D3在20至150mm范围内。有利地，宽网状部分326可以沿着薄片10,310的宽度W的方向增加薄片10,310的刚性。这有助于采矿作业人员在将薄片10,310附接至顶部时，通过仅在一个或两个部分处支撑薄片10,310，而将薄片10,310压靠在顶部上。宽网状部分326还可有利地提供额外的支撑以将松散岩石保持在顶部上，因为它们覆盖顶部的较大区域。
在优选实施方案中，薄片10由聚合物材料形成。在一些实施方案中，聚合物材料选自：聚丙烯、聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、烯烃聚合物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯和无定形聚合物。由于聚合物材料具有比钢更低的密度，因此薄片10可以有利地比用于限制松散材料(例如岩石)从矿洞中的顶部掉落的具有类似尺寸的钢网更轻。采矿作业人员更容易将重量较轻的薄片10附接至顶部，因为只需要更少的力可以将它们升高并支撑在顶部上。此外，聚合物材料更耐腐蚀损坏(因暴露于腐蚀性条件而导致，例如暴露于酸性或碱性物质)。
在一些实施方案中，薄片10可以由包含增加导电性的添加剂的聚合物形成。这可以有利地降低产生静电荷的风险，静电荷可能引起火花并引发危险的火灾或引发致命的爆炸。
在其他实施方案中，添加剂可以降低薄片10的导电性。这可以有利地降低接触薄片10时的电击风险，例如来自附近的雷击。
在一些实施方案中，添加剂可以充当阻燃剂，和/或降低薄片10的可燃性。在一些实施方案中，添加剂可以使薄片10能够发光、发荧光或发磷光。
在一些实施方案中，带状部分20,320可以与边缘部分30,31,330,331一体地形成。
在一些实施方案中，薄片10,310可以是柔性的，使得在弯曲或变形时不太可能破裂或断裂。薄片10可以是弹性的，使得在弯曲或变形时薄片10趋向于保持其形状。
图4中示出了用于制备薄片10,210,310的设备400。设备400包括挤出机410，用于挤出和制备连续聚合物薄片412。设备400还包括开口制备组件420，其配置成接收聚合物片412并制备在聚合物薄片412中的第一开口22,322和第二开口32,33。在示例性实施方案中，开口制备组件420可包括：包括冲压工具的打孔装置。开口制备组件420可以配置成重复地产生一阵列的第一开口22和第二开口32,33。例如，开口制备组件420可以沿着薄片412的宽度W在薄片412上重复地产生一行或多行开口22,322,32,33，以在薄片412中逐渐地产生纵向和横向延伸的第一开口22,322阵列和第二开口32,33阵列。
图7示出了示例性冲压工具700，在一些实施方案中，冲压工具700可以是开口制备组件420的一部分。冲压工具700可以安装在合适的板或基板上。当薄片412静止时，可以将冲压工具700压在聚合物薄片412上并且至少部分地压过聚合物薄片412，以同时产生在相应阵列800中的聚合物薄片412的第一开口22,322和第二开口32,33行，如图8所示。
在一些实施方案中，冲压工具700可以由工具钢形成。与其他铁合金或碳钢相比，工具钢通常具有更大的硬度和/或耐磨性，因此更适合于重复穿刺聚合物薄片412以产生开口22,322,32,33。
在一些实施方案中，开口制备组件420可以配置成产生第二开口32,33，第二开口32,33彼此间隔，距离为D2，该距离D2大于产生的第一开口22,322之间的间隔D1。
在一些实施方案中，开口制备组件420可配置成产生多个带状部分20,320，其限定多个第一开口22，所述多个第一开口22由横跨薄片310,412的宽度延伸的宽网状部分326分开。
设备400还包括薄片成形组件430，用于使薄片412成形以制备薄片10,310。薄片成形组件430布置成在薄片412中已产生第一和第二开口22,322,32,33之后容纳薄片412。薄片成形组件430使薄片412成形以制备薄片10,310，其中第一和第二边缘部分30,31,330,331从由带状部分20,320限定的平的带状平面中形成角度，并且薄片10,310在带状部分20,320与第一边缘部分30,330和第二边缘部分31,331中的每一个之间限定细长折痕14,15。
在一些实施方案中，薄片成形组件430可选地包括折痕组件432，以在薄片412中形成两个折痕，帮助薄片412成形以及沿折痕形成细长折痕14,15。
在一些实施方案中，薄片成形组件430包括成形加热器434，以加热薄片412。这有利于软化薄片412以帮助薄片412成形。
在一些实施方案中，薄片成形组件430包括一组成形辊436，以沿着带状部分20,320与边缘部分30,330,31,331之间的线弯曲薄片412，从而形成细长折痕14,15。在包括折痕组件432的实施方案中，成形辊436对齐，使得可沿折痕形成弯曲从而形成细长折痕14,15。
在一些实施方案中，设备400还包括切割部件440，例如闸刀，以沿宽度W切割薄片412以形成单独的薄片并限制薄片310的长度L。
在一些实施方案中，设备400包括注射成型部件用于制备聚合物薄片412。在一些实施方案中，设备400包括浇铸组件用于制备聚合物薄片412。
已根据设备400和/或冲压工具700描述了制备薄片的方法，但是这些方法并不仅限于使用所示的特定设备400和/或冲压工具700制备薄片。为了说明和描述的目的，装置400和/或冲压工具700的组件仅供参考。
参考图5，提供了制备薄片10,310的方法500。方法500包括：步骤510，用挤出机410将聚合物材料挤出为具有长度L和宽度W的薄片412。方法500还包括：步骤520，使用开口制备组件420形成带状部分20,320中的多个第一开口22，以及在第一边缘部分30,330和第二边缘部分31,331中的每一个中的至少一个第二开口32,33。第一和第二边缘部分30,330,31,331沿着薄片10,310的相对边缘延伸，薄片10,310的相对边缘沿着薄片10,310在带状部分20,320的任一侧。在每个边缘部分30,330,31,331中形成多个第二开口32,332，使得：当任一边缘部分30,31与在单独薄片210(其与薄片10,310相同)上的边缘部分231重叠时(参见图2)，当薄片10,210,310对齐时，在单独薄片210上的一个或多个第二开口233与由薄片10,310上的边缘部分30,330限定的多个第二开口32,332中的至少两个对齐。方法500还包括：步骤530，用薄片成形组件430对薄片10,310进行成形，使得第一或第二边缘部分30,31相对于带状部分20成角度。
在一些实施方案中，方法500包括：用注塑成型组件将聚合物材料注塑成型为薄片412。在一些实施方案中，方法500包括：用浇铸组件将聚合物材料浇铸为薄片412。
在一些实施方案中，形成步骤520包括：步骤522，冲压第一开口22,322和第二开口32,33穿过薄片412。冲压步骤522可以包括使用开口制备组件420的冲压工具700以产生第一开口22,322和第二开口32,33。形成步骤520还可包括：步骤524，产生第一开口22和第二开口32,33的规则阵列。形成步骤520还可以包括产生具有间隔D2的第二开口32,33，其中第二开口32,33之间的间隔D2大于所产生的第一开口22之间的间隔D1。
在一些实施方案中，形成步骤520包括：用冲压工具700冲压或穿刺第一开口22,322和第二开口32,33穿过薄片412。薄片412至少在被冲压或穿刺开口22,322,32,33的部分是平的。
在用冲压工具700产生第一组至少一行的开口22,322,32,33之后，聚合物薄片412可以前进一段固定时间或距离，以便聚合物薄片412中不具有任何开口的的另一部分可位于冲压工具700的下面，从而致动冲压工具700产生一行或多行开口。可以控制冲压工具700以周期性方式移动以产生开口22,322,32,33阵列。在一些实施方案中，可以控制开口制备组件420以使薄片412的运动与冲压工具700冲压开口22,322,32,33的运动同步。
在一些实施方案中，形成步骤520包括：产生包括多个第一开口22的多个带状部分20,320，其中多个第一开口22由沿着薄片412的宽度W延伸的宽网状部分326分开。
在一些实施方案中，冲压工具700的运动可能存在周期性延迟，使得产生开口22,322,32,33导致形成宽网状部分326。在一些实施方案中，薄片412可以周期性地前进更长的时间或更大的距离，使得产生开口22,322,32,33导致形成宽网状部分326。
可选地，成形步骤530可以包括：步骤532，沿着薄片412的长度L方向使薄片412起折痕，以帮助薄片412弯曲以产生细长折痕14,15。成形步骤530还可以包括：步骤534，在产生折痕14,15之前(例如，利用成形辊436)，将薄片412加热以软化薄片412。在一些实施方案中，将薄片412加热至约150℃。然而，软化薄片412所需的温度取决于形成其的聚合物材料。当薄片412冷却到某一温度时(其取决于聚合物材料)，细长折痕14,15可以保持，并且薄片412可以有利地保持已经形成的新形状。
在一些实施方案中，成形步骤530包括：步骤536，沿着带状部分20,320与边缘部分30,330,31,331之间的线弯曲薄片412，从而形成细长折痕14,15。例如，薄片412可以用成形辊436弯曲。
在一些实施方案中，成形步骤530产生薄片10,310，其中边缘部分30,31,330,331从由带状部分20,320限定的平的带状平面中形成角度。成形步骤530可以产生薄片10,310，其中第一边缘部分30,330在第一方向上从带状平面中形成角度，并且第二边缘部分31,331在带状平面的另一侧上在第二方向上从带状平面中形成角度。
在一些实施方案中，薄片412由挤出机410以0.5至2m/min的速率挤出。在一些实施方案中，薄片412由挤出机410以1.0至1.2m/min的速率挤出。挤出速率与薄片宽度W、厚度和材料本身有关。挤出速率还取决于挤出机的尺寸。
在一些实施方案中，在挤出步骤510中挤出的聚合物材料包括：聚丙烯、聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、烯烃聚合物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯和无定形聚合物中的任意一种。
在一些实施方案中，方法500还包括：步骤540，使用切割组件440沿宽度W切割薄片412以形成单独的薄片并限制薄片412的长度L。
参考图6，公开了在地质空洞的顶部上安装防护层的方法600。方法600包括：步骤610，将第一聚合物薄片10,310放置在顶部附近或顶部上。然后，在步骤620中，将第一聚合物薄片10,310的第一部分(未示出)附接至顶部，其中附接步骤包括：使用紧固件(未示出)将第一部分附接至顶部。每个紧固件的第一段(未示出)附接至顶部同时每个紧固件的第二段(未示出)穿过由第一聚合物薄片10,310限定的第一开口22或第二开口32,33。
在一些实施方案中，方法600还包括：步骤622，将第一聚合物薄片10,310的第二部分(未示出)附接至顶部。第一部分(未示出)靠近第一聚合物薄片10,310的第一端(未示出)，第二部分靠近沿着第一聚合物薄片10,310的长度L与第一端相对的第二端(未示出)。这可以有利地将整个薄片10,310附接至顶部。
方法600还可以包括：步骤630，放置与第一聚合物薄片10,310相同的第二聚合物薄片210，使得第二聚合物薄片210与第一聚合物薄片10,310部分重叠。第二聚合物薄片210中的至少一个第一开口22或第二开口32,33与第一聚合物薄片10,310中的第一开口22或第二开口32,33对齐。
作为示例，堆叠聚合物薄片10,310可以存储在靠近地质空洞的顶部的车辆(未示出)的顶部上。聚合物薄片10,310可沿其长度L从堆叠的顶部滑动并定位在顶部上。车辆可以重新定位在第二聚合物薄片210将要放置的位置附近。然后，第二聚合物薄片210可以沿其长度L从堆叠的顶部滑动并定位在顶部上。
在步骤632中，可以将第二聚合物薄片210的至少一部分附接至顶部。将第二聚合物薄片210的至少一部分附接的步骤632还可以包括：使用用于将第一聚合物薄片10,310的第一或第二部分附接至顶部的相同紧固件，紧固件的第二段穿过第一聚合物薄片10,310和第二聚合物薄片210中的对齐开口。这有利于将第一聚合物薄片10,310和第二聚合物薄片210附接至顶部。
在一些实施方案中，放置第二聚合物薄片210的步骤630可包括：使第一聚合物薄片10,310的第一边缘部分30与第二聚合物薄片210的第二边缘部分231重叠。第一边缘部分30可以在第二边缘部分231之上并且更靠近顶部。或者，第二边缘部分231可以在第一边缘部分30之上。使用相同的紧固件将两个薄片10,210,310沿着两个薄片10,210,310的相邻且重叠的边缘部分30,31,231连接，与每个薄片10,210,310使用单独的紧固件相比，减少了所需紧固件的数量。
在一些实施方案中，第二聚合物薄片210的至少两个部分可以附接至顶部，并且至少一部分靠近第二聚合物薄片210的第一端，至少一部分靠近沿着第二聚合物薄片210的长度L与第一端相对的第二端。这可以有利地将整个薄片10,310附接至顶部。
本领域技术人员应当理解，在不脱离本公开的广泛的一般范围的情况下，可以对上述实施方案进行多种变化和/或修改。因此，本发明的实施方案在所有方面都应当视为是说明性的而非限制性的。

Claims (28)

1.一种聚合物薄片，其适于附接至地质空洞的顶部并提供防护层，所述薄片包括：
多个彼此相邻的带状部分，每个带状部分限定多个第一开口，其中第一间隔将相邻的第一开口分开；和
两个边缘部分，其沿着所述薄片的相对边缘延伸，所述薄片的相对边缘沿着所述薄片的长度在所述带状部分的任一侧，每个边缘部分限定多个第二开口，其中相邻的带状部分由在所述边缘部分之间延伸的宽网状部分隔开，并且所述宽网状部分的宽度大于所述第一开口之间的所述第一间隔的最大宽度；
其中所述边缘部分相对于所述带状部分成角度，并且
所述薄片成形使得所述边缘部分从由所述带状部分限定的带状平面中形成角度，并且所述薄片在所述带状部分和每个边缘部分之间限定细长折痕。
2.根据权利要求1所述的薄片，其中所述边缘部分在所述带状平面的任一侧上沿相反方向从所述带状平面中形成角度。
3.根据权利要求1或2所述的薄片，其中所述细长折痕在所述带状部分与任一所述边缘部分之间形成钝角，所述钝角角度在140°至160°的范围内。
4.根据权利要求1或2所述的薄片，其中所述多个第一开口以规则阵列排布。
5.根据权利要求1或2所述的薄片，其中由所述两个边缘部分限定的所述第二开口以规则阵列排布。
6.根据权利要求5所述的薄片，其中每个边缘部分中的所述第二开口的规则阵列是相同的，使得：当任一所述边缘部分与一相同但单独的薄片上的边缘部分重叠时，至少两个所述第二开口对齐。
7.根据权利要求1或2所述的薄片，还包括将相邻的第二开口分开的第二间隔，其中所述第二开口之间的所述第二间隔的宽度大于所述第一开口之间的所述第一间隔的宽度。
8.根据权利要求1或2所述的薄片，其中所述薄片是自支撑结构并且是柔性的。
9.根据权利要求1或2所述的薄片，其中所述聚合物薄片包括聚丙烯、聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、烯烃聚合物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯和无定形聚合物中的任意一种。
10.根据权利要求1或2所述的薄片，其中所述薄片的厚度为1mm至12mm。
11.一种在地质空洞的顶部上安装防护层的方法，包括：
将根据权利要求1或2的第一聚合物薄片放置在所述顶部附近或所述顶部上；
将所述第一聚合物薄片的第一部分附接至所述顶部，其中所述附接包括：使用紧固件将所述第一部分附接至所述顶部，每个紧固件的第一段附接至所述顶部同时每个紧固件的第二段穿过由所述第一聚合物薄片限定的第一或第二开口。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：将所述第一聚合物薄片的第二部分附接至所述顶部，所述第一部分靠近所述第一聚合物薄片的第一端，所述第二部分靠近沿着所述第一聚合物薄片的长度与所述第一端相对的第二端。
13.根据权利要求11或12所述的方法，还包括：
放置根据权利要求1或2的第二聚合物薄片，使得：所述第二聚合物薄片与所述第一聚合物薄片部分重叠，并且所述第二聚合物薄片中的所述第一或第二开口中的至少一个与所述第一聚合物薄片中的第一或第二开口对齐；和
将所述第二聚合物薄片的至少一部分附接至所述顶部。
14.根据权利要求13所述的方法，其中附接所述第二聚合物薄片的所述至少一部分包括：使用用于将所述第一聚合物薄片的所述第一或第二部分附接至所述顶部的相同紧固件，所述紧固件的第二段穿过所述第一和第二聚合物薄片中的对齐开口。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述放置包括：使所述第一聚合物薄片的第一边缘部分与所述第二聚合物薄片的第二边缘部分重叠。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二聚合物薄片的至少两部分附接至所述顶部，并且至少一部分靠近所述第二聚合物薄片的第一端，至少一部分靠近沿着所述第二聚合物薄片的长度与所述第一端相对的第二端。
17.一种制备聚合物薄片的方法，所述聚合物薄片适于附接至地质空洞的顶部并提供防护层，所述方法包括：
将聚合物材料挤出成具有长度和宽度的薄片，其中每个薄片包括多个彼此相邻的带状部分；
在带状部分中形成多个第一开口，在第一边缘部分和第二边缘部分的每一个中形成多个第二开口，其中所述第一边缘部分和第二边缘部分沿着所述薄片的相对边缘延伸，所述薄片的相对边缘沿着所述薄片的长度在所述带状部分的任一侧；
使所述薄片成形使得所述第一边缘部分和第二边缘部分相对于所述带状部分成角度，并且所述薄片成形使得所述第一边缘部分和所述第二边缘部分从由所述带状部分限定的带状平面中形成角度，并且所述薄片在所述带状部分和所述第一边缘部分和所述第二边缘部分中的每一个之间限定细长折痕；
其中第一间隔将相邻的第一开口分开，相邻的带状部分由在所述边缘部分之间延伸的宽网状部分隔开，并且所述宽网状部分的宽度大于所述第一开口之间的所述第一间隔的最大宽度。
18.根据权利要求17所述的方法，其中形成所述多个开口包括：冲压所述开口穿过所述薄片。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其中使所述薄片成形包括：加热所述薄片以软化所述薄片。
20.根据权利要求17或18所述的方法，其中所述薄片成形使得：所述第一边缘部分在第一方向上从所述带状平面中形成角度，并且所述第二边缘部分在所述带状平面的另一侧上在第二方向上从所述带状平面中形成角度。
21.根据权利要求17或18所述的方法，其中所述多个第一开口以规则阵列排布。
22.根据权利要求17或18所述的方法，其中所述一个或多个第二开口以规则阵列排布。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述第一边缘部分中的所述第二开口形成的所述规则阵列与所述第二边缘部分中的所述第二开口的所述规则阵列相同，使得：当所述第一或第二边缘部分中的任一个与一相同但单独的薄片上的边缘部分重叠时，至少两个所述第二开口对齐。
24.根据权利要求17或18所述的方法，还包括第二间隔将相邻的第二开口分开，其中所述第二开口之间的所述第二间隔的宽度大于所述第一开口之间的所述第一间隔的宽度。
25.根据权利要求17或18所述的方法，其中所述聚合物包括聚丙烯、聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、烯烃聚合物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯和无定形聚合物中的任意一种。
26.根据权利要求17或18所述的方法，还包括：沿着所述宽度切割所述薄片以形成一单独的薄片并限制所述薄片的长度。
27.根据权利要求11或12或17或18所述的方法，其中所述薄片的厚度为1mm至12mm。
28.一种聚合物薄片，其适于附接至材料主体并限制松散材料通过所述聚合物薄片，所述薄片包括：
多个彼此相邻的带状部分，每个带状部分限定多个第一开口，其中第一间隔将相邻的第一开口分开；和
两个边缘部分，其沿着所述薄片的相对边缘延伸，所述薄片的相对边缘沿着所述薄片的长度在所述带状部分的任一侧，每个边缘部分限定多个第二开口，其中所述边缘部分相对于所述带状部分成角度，其中所述薄片成形使得所述边缘部分从由所述带状部分限定的带状平面中形成角度，并且所述薄片在所述带状部分和每个边缘部分之间限定细长折痕；并且
相邻的带状部分由在所述边缘部分之间延伸的宽网状部分隔开，并且所述宽网状部分的宽度大于所述第一开口之间的所述第一间隔的最大宽度。
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