可批量浇筑含预制裂隙砂浆试样的模具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可批量浇筑含预制裂隙砂浆试样的模具，包括至少两个由底板、前后侧板和左右侧板组成的腔体单元，同一直线上的腔体单元侧壁上设对应的孔，孔内设转动轮，裂隙模拟板贯穿转动轮以及腔体单元；底板四周伸出腔体单元外，左右侧板的端部也伸出腔体单元外，横向螺杆贯穿左右侧板的端部；在横向螺杆与底板之间设置竖向螺杆。本实用新型专利技术能够方便调整裂隙倾角和尺寸，极大提高试样制备效率，显著节约钢材使用量，极大降低试验工作量，且操作方便，涉及的仪器构造简单，可调性强，易于掌握。

Mould for batch casting mortar sample containing preformed cracks

The utility model discloses a mold casting batch containing prefabricated crack mortar specimens, including at least two composed of a bottom plate, the front and back side plates and the left and right side plates cavity unit, side wall cavity unit on the same line arranged on the corresponding holes, the hole is provided with a turning wheel, rotating wheel and fracture simulation of penetration cavity unit; bottom plate extending cavity unit, the end of the left and right side plates are extended cavity unit, end side through the transverse screw; setting vertical screw between the transverse screw and plate. The utility model can adjust the fissure angle and size and convenient, greatly improve the efficiency of sample preparation, significantly save steel consumption, greatly reducing the workload, and the operation is convenient, instrument structure is simple, strong adjustability, easy to master.

【技术实现步骤摘要】
可批量浇筑含预制裂隙砂浆试样的模具
本技术涉及到一种岩石力学和断裂力学试验试样模具装置，其可用来批量浇筑含不同裂隙尺寸和不同裂隙倾角的预制裂隙砂浆试样，应用于岩石力学和断裂力学等试验。。
技术介绍
岩体中的节理和裂隙对其力学性能的影响显著，在岩石力学和断裂力学研究领域，目前多采用预制裂隙的标准立方体或长方体砂浆试样作为类岩体材料研究岩体裂隙的扩展行为及裂隙对岩体力学性能、破坏规律等的影响。含预制裂隙的砂浆试样主要通过特制的钢模进行浇筑，目前采用的钢模多为单个钢模，即一个钢模一次只能浇筑一个含预制裂隙的砂浆试样，实际试验中为了满足试样的均一性、不同的裂隙倾角及尺寸等要求，则需要加工制作大量的单个钢模来浇筑大量的砂浆试样以保证试验的正常进行。这种做法的弊端在于浪费了大量的钢材、增加了大量的试验工作量、降低了试样的均一性、增大了试验结果的离散性。因此，研制一种可批量浇筑含不同尺寸及倾角预制裂隙砂浆试样的模具装置，对于降低钢材使用量、降低试验工作量、提高试样的均一性、降低试验结果的离散性等具有重要的现实意义。
技术实现思路
本技术的目的就在于为解决现有技术的不足而提供一种可批量浇筑含不同尺寸及倾角预制裂隙的砂浆试样的模具装置。在批量浇筑含不同尺寸及倾角预制裂隙的砂浆试样时，可大大提高工作效率、提高试验结果的准确性、有效节约钢材使用量。本技术的目的是以下述方式实现的：可批量浇筑含预制裂隙砂浆试样的模具，包括至少两个由底板、前后侧板和左右侧板组成的腔体单元，同一直线上的腔体单元侧壁上设对应的孔，孔内设转动轮，裂隙模拟板贯穿转动轮以及腔体单元；底板四周伸出腔体单元外，左右侧板的端部也伸出腔体单元外，横向螺杆贯穿左右侧板的端部；在横向螺杆与底板之间设置竖向螺杆。所述底板、前后侧板和左右侧板通过卡槽拼接而成。所述横向螺杆及裂隙模拟板设置方向一致。所述腔体单元为长方形或立方形。所述腔体单元至少为4个。所述裂隙模拟板为铁片。相对于现有技术，本技术能够方便调整裂隙倾角和尺寸，极大提高试样制备效率，显著节约钢材使用量，极大降低试验工作量，且操作方便，涉及的仪器构造简单，可调性强，易于掌握。附图说明图1是本技术的立体结构示意图。图2是本技术主视图。图3是本技术左视图。图4是本技术俯视图。图5是本技术的爆炸结构示意图。图6是本技术浇筑裂隙试样裂隙角度为0°的结构示意图。图7是本技术浇筑裂隙试样为长方体的结构示意图。具体实施方式可批量浇筑含预制裂隙砂浆试样的模具，如图1-4所示，包括至少两个由底板1、前后侧板4和左右侧板2由卡槽拼接而成的腔体单元9，优选腔体单元至少为4个，同一直线上的腔体单元9侧壁上设对应的孔，孔内设转动轮5，裂隙模拟板6贯穿转动轮5以及腔体单元9，转动轮5可以固定裂隙模拟板6呈设计角度，同时转动轮5可以进行转动，调整裂隙模拟板6在腔体单元内的角度，进而调整预制裂隙的倾斜角度；转动轮5和裂隙模拟板6也可以根据预制裂隙大小进行更换；底板1四周伸出腔体单元9外，左右侧板2的端部3也伸出腔体单元9外，横向螺杆7贯穿左右侧板2的端部3；在横向螺杆7与底板1之间设置竖向螺杆8；通过横向螺杆和竖向螺杆，可以固定底板1、前后侧板4和左右侧板2之间的连接，使其牢固可靠。如5图所示，为一次可浇筑9个砂浆试样、砂浆试样为立方体、裂隙宽度为30mm、裂隙倾角为45°的模具结构爆炸示意图，其具体制作方法如下：a．制作底板1，底板1上设4个前后侧板放置凹槽和4个左右侧板放置凹槽，同时底板前后两端预设竖向螺杆连接孔；将底板1置于平整地面上，并使留有凹槽的一面朝上；b.制作4块前后侧板4，在4块前后侧板设中间2块左右侧板放置缺口，将4块前后侧板4垂直于底板1放置在底板1之上，并对应嵌入底板1上平行的4条凹槽内，且使4块前后侧板4上预留的缺口朝上；c.制作2块中间左右侧板2，中间2块左右侧板2比前后侧板长，且与底板长度一致，中间2块左右侧板设前后侧板4放置缺口，在中间2块左右侧板的端部3预设横向螺杆连接孔，中间左右侧板的中间预设转动轮放置孔；将2块中间左右侧板置于底板1之上，与前后侧板方向垂直，并对应嵌入底板上平行的4条凹槽中的中间2条中，且使中间2块左右侧板上预留的缺口朝下，与前后侧板刚好咬合；d.制作2块两侧左右侧板2，其长度与中间左右侧板一致，在其侧面设前后侧板4放置凹槽，在两侧左右侧板的端部3预设横向螺杆连接孔，两侧左右侧板的中间预设转动轮放置孔；将2块两侧左右侧板2放置在底板之上，与前后侧板方向垂直，使留有凹槽的一侧相向放置，并对应嵌入底板上两侧的2条凹槽中，且使4块前后侧板两端嵌入两侧左右侧板对应的凹槽内；e.将2根外径6mm横向螺杆7装于4块左右侧板2的端部3的螺孔连接孔中，同时将16个6mm内径的螺母分别对应固定于横向螺杆上、每个左右侧板两侧，用于固定4块左右侧板；f.将6根3mm外径的竖向螺杆8穿过横向螺杆7分别对应安装于底板1预留的螺孔连接孔中，然后将6个3mm内径的螺母分别安装在6根竖向螺杆上，并压住横向螺杆。g.将12个包含30mm宽空隙的齿轮5（即转动轮5）分别安装于4块左右侧板中预留的12个孔洞中，旋转齿轮以调节齿轮空隙倾角与底板夹角为45°；h.将3个30mm宽的铁片6（即裂隙模拟板6）分别插入3排12个齿轮空隙中；i.将制好的砂浆浇灌入组合完毕的模具中，用细棍插捣模具边角以使气泡排出，抹平砂浆顶面，完成试样的浇筑。在本实施例中，可一次性浇筑9块包含裂隙宽为30mm、裂隙倾角为45°的预制裂隙标准立方体砂浆试样，极大地提高了试样制备的工作效率，显著缩减了试验工作量，同时节约了大量的钢材；横向螺杆7及裂隙模拟板6均为前后方向设置，方便转动轮5的设置和转动。在本实施例模型试验装置使用方法操作方便，可调节性强，易于掌握，适用于岩石力学和断裂力学等试验中含预制裂隙标准立方体砂浆试样的制备工作。如图6所示，为一次可浇筑9个砂浆试样、砂浆试样为立方体、裂隙宽度为30mm、裂隙倾角为0°的模具结构示意图；通过旋转齿轮及铁片，使铁片与底板相垂直，可用来浇筑含30mm宽、裂隙倾角为0°的预制裂隙标准立方体砂浆试样，进而研究含30mm宽、裂隙倾角为0°的预制裂隙类岩体的力学性质和破坏特性。如图7所示，为一次可浇筑4个砂浆试样、砂浆试样为长方体、其中两个砂浆试样裂隙宽度为30mm，另外两个裂隙宽度为90mm的的模具结构示意图；其中2排齿轮和对应的2条铁片分别安装30mm和90mm尺寸的，可用来一次浇筑2块含30mm宽预制裂隙长方体砂浆试样、2块含90mm宽预制裂隙长方体砂浆试样，进而通过一次试样制备就可以对比研究含30mm宽裂隙和含90mm宽裂隙的类岩体的力学性质和破坏特征。以上所述的仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本技术整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
可批量浇筑含预制裂隙砂浆试样的模具，其特征在于：包括至少两个由底板、前后侧板和左右侧板组成的腔体单元，同一直线上的腔体单元侧壁上设对应的孔，孔内设转动轮，裂隙模拟板贯穿转动轮以及腔体单元；底板四周伸出腔体单元外，左右侧板的端部也伸出腔体单元外，横向螺杆贯穿左右侧板的端部；在横向螺杆与底板之间设置竖向螺杆。

【技术特征摘要】
1.可批量浇筑含预制裂隙砂浆试样的模具，其特征在于：包括至少两个由底板、前后侧板和左右侧板组成的腔体单元，同一直线上的腔体单元侧壁上设对应的孔，孔内设转动轮，裂隙模拟板贯穿转动轮以及腔体单元；底板四周伸出腔体单元外，左右侧板的端部也伸出腔体单元外，横向螺杆贯穿左右侧板的端部；在横向螺杆与底板之间设置竖向螺杆。2.如权利要求1所述的可批量浇筑含预制裂隙砂浆试样的模具，其特征在于：所述底板、前后侧板和左右侧板通...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜彤，潘旭威，王四巍，张俊然，王忠福，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：新型
国别省市：河南,41