一种类岩石试样制作模具及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种类岩石试样制作模具，包括底板、侧板、夹板、横向定位件、纵向定位件、钢片固定件和预制裂隙钢片，侧板、夹板和底板形成类岩石试样浇筑空间，由横向定位件、纵向定位件和钢片固定件共同组成裂隙定位组件，用于定位裂隙位置。本发明专利技术具有结构简单、操作方便、密封性好、能控制双裂隙不同尺寸和方位的特点，能有效解决岩石原样受切割技术的限制较难预制多裂隙的问题，用于类比研究含裂隙实体岩石材料的破裂机理、裂纹尺寸效应以及裂纹方位效应的测定。效应的测定。效应的测定。

【技术实现步骤摘要】
一种类岩石试样制作模具及其使用方法


[0001]本专利技术涉及模具制作
，更具体地说是涉及一种类岩石试样制作模具及其使用方法。

技术介绍

[0002]岩体工程中，围岩在风化或开挖等作用下会产生大量的卸荷裂隙，裂隙发展会导致滑坡、坍塌等灾害，这些灾害与围岩内部裂隙的发育状态、演化过程密切相关。研究含裂隙岩体的强度、变形特征及裂隙、节理等初始损伤对其力学特性的影响具有重要意义。然而室外试验选取不同尺寸和方位的裂隙原岩制作裂隙试件难以实现，室内用模具制作含预制裂隙的类岩石试样是研究含裂隙岩体裂隙的扩展、贯通规律的有效手段。
[0003]目前含裂隙类岩石试样采用模具制作过程中存在如下不足之处：1)只能制作含单裂隙类岩石试样的模具，对于含双裂隙或多裂隙的类岩石试样制作较难；2)模具功能单一，裂隙的尺寸和方位不可改变，只能制作固定尺寸和位置的裂隙；3)模具整体密封性差，在制作类岩石试件过程中，进行材料浇注、振捣夯实，模具中的夹板、侧壁板会松动，使得连接处的缝隙中出现渗漏。
[0004]因此，如何提供一种结构简单、操作方便、密封性好，且能制作多裂隙、控制裂隙尺寸和方位的类岩石试样制作模具及提供其使用方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种能预制不同尺寸和方位的双裂隙或者多裂隙类岩石试样制作模具及其使用方法，能有效解决岩石原样受切割技术的限制无法预制多裂隙的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种类岩石试样制作模具，包括底板、侧板、夹板、横向定位件、纵向定位件、钢片固定件和预制裂隙钢片；
[0008]所述侧板垂直且可拆卸的设置于所述底板两侧，所述夹板垂直且可拆卸的设置于所述底板两端，并且所述夹板两端与所述侧板连接，所述底板、所述侧板与所述夹板围成顶部开口的模具型腔；
[0009]所述横向定位件与所述侧板可拆卸连接，并且所述横向定位件可沿所述侧板平行移动；所述纵向定位件与所述横向定位件可拆卸连接，并且所述纵向定位件可沿所述横向定位件滑动；所述纵向定位件与所述钢片固定件可拆卸连接，并且所述钢片固定件用于固定所述预制裂隙钢片；
[0010]所述横向定位件、所述纵向定位件、所述钢片固定件与所述预制裂隙钢片匹配设置有若干组，并且所述侧板、所述横向定位件、所述纵向定位件上均设置有刻度，所述钢片固定件可360
°
转动。
[0011]优选的，在上述一种类岩石试样制作模具中，所述底板上表面开设有对称设置的
两个纵向凹槽和对称设置的两个横向凹槽，所述纵向凹槽与所述侧板相适配，所述横向凹槽与所述夹板相适配；并且所述底板上固定有螺杆，所述螺杆位于所述横向凹槽外侧。
[0012]优选的，在上述一种类岩石试样制作模具中，所述侧板两端均开设有凹槽，所述凹槽与所述夹板两端相适配；并且所述侧板两端均设置有螺纹孔，螺纹孔位于所述凹槽外侧。
[0013]优选的，在上述一种类岩石试样制作模具中，还包括连接杆，所述连接杆两端均设置有螺纹，中间设置有固定孔；所述连接杆依次穿过两个所述侧板上的螺纹孔，并且所述固定孔穿过所述螺杆，结合螺母实现所述侧板与所述底板的固定。
[0014]优选的，在上述一种类岩石试样制作模具中，所述横向定位件由横向滑动部和横向固定部组成，所述横向滑动部两端向下垂直延伸形成所述横向固定部；所述横向滑动部设置有条形通孔，所述横向固定部设置有螺纹孔，螺丝穿过所述横向固定部上的螺纹孔抵接在所述侧板外侧面，实现所述横向定位件与所述侧板的固定。
[0015]优选的，在上述一种类岩石试样制作模具中，所述纵向定位件由纵向滑动部和呈L型的纵向固定部组成，所述纵向滑动部设置有定位槽和定位孔，所述纵向固定部设置有螺纹孔，螺丝穿过所述纵向固定部上的螺纹孔与所述横向滑动部外侧抵接，实现所述纵向定位件与所述横向定位件的固定。
[0016]优选的，在上述一种类岩石试样制作模具中，所述钢片固定件包括手持部、固定部和钢片卡合部，所述固定部与所述定位槽相匹配，并且所述固定部上设置有螺纹孔；螺丝穿过螺纹孔将所述钢片固定件与所述纵向定位件固定；所述钢片卡合部与所述定位孔相匹配，并且所述钢片卡合部设置有螺纹孔，所述预制裂隙钢片由所述钢片卡合部夹紧，螺丝穿过螺纹孔与所述预制裂隙钢片抵接固定。
[0017]优选的，在上述一种类岩石试样制作模具中，所述侧板、所述横向定位件表面的刻度等距排列，长刻度间距5mm，短刻度间距1mm；所述纵向固定件的刻度等距排列，长刻度间夹角30
°
，短刻度间夹角15
°
。
[0018]本专利技术还公开上述类岩石试样制作模具的使用方法，包括以下步骤：
[0019](1)将连接杆安装在螺杆上，两个侧板分别通过螺纹孔与连接杆固定连接，并将侧板底部固定于纵向凹槽内，然后将夹板从侧板的凹槽插入，直至与底板的横向凹槽抵接，连接杆两端以及螺杆顶部通过螺丝拧紧固定；
[0020](2)将横向定位件安装在侧板上，将纵向定位件安装在横向定位件上，然后将钢片卡合部穿过定位孔，将钢片固定件与纵向定位件固定，由钢片卡合部将预制裂隙钢片固定；
[0021](3)滑动横向定位件和纵向定位件到预制裂隙的位置，由钢片固定件带动预制裂隙钢片旋转，确定角度后，通过螺丝将预制裂隙钢片抵接在钢片卡合部夹紧固定；
[0022](4)浇筑类岩石材料，浇筑到与夹板平齐时停止浇筑，在震动台上震动90秒，初凝后将横向固定件连同纵向固定件、钢片固定件和预制裂隙钢片一起取下，24h后脱膜放入养护箱养护28天，制得含预制裂隙的类岩石试样。
[0023]优选的，在上述一种类岩石试样制作模具的使用方法中，所述横向定位件、所述纵向定位件、所述钢片固定件和所述预制裂隙钢片匹配设置，并至少设置有一组。
[0024]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种类岩石试样制作模具及其使用方法，具有以下优点：
[0025](1)本专利技术能预制同时含两条或多条裂隙的不同方位和尺寸的类岩石试样，能有
效解决实体岩石材料受切割技术的限制，无法在满足精度的前提下，制成含规定要求裂隙的试件，对类比研究含裂隙实体岩石材料的破裂机理、裂纹尺寸效应以及裂纹方位效应的测定具有重要意义；
[0026](2)本专利技术通过利用横向定位件在侧板上前后自由滑动、纵向定位件在横向定位件上左右自由滑动和钢片固定件360
°
旋转实现裂隙的定位，并且横向定位件、纵向定位件和钢片固定件上均有刻度，操作方便，能较精确地调节预制裂隙的位置；
[0027](3)本专利技术通过利用底板横向和纵向分别两个凹槽和侧板前后两个凹槽将底板、侧板和夹板紧密固定形成模具型腔，密封性好，浇筑过程不会出现漏浆等现象。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种类岩石试样制作模具，其特征在于，包括底板、侧板、夹板、横向定位件、纵向定位件、钢片固定件和预制裂隙钢片；所述侧板垂直且可拆卸的设置于所述底板两侧，所述夹板垂直且可拆卸的设置于所述底板两端，并且所述夹板两端与所述侧板连接，所述底板、所述侧板与所述夹板围成顶部开口的模具型腔；所述横向定位件与所述侧板可拆卸连接，并且所述横向定位件可沿所述侧板平行移动；所述纵向定位件与所述横向定位件可拆卸连接，并且所述纵向定位件可沿所述横向定位件滑动；所述纵向定位件与所述钢片固定件可拆卸连接，并且所述钢片固定件用于固定所述预制裂隙钢片；所述横向定位件、所述纵向定位件、所述钢片固定件与所述预制裂隙钢片匹配设置有若干组，并且所述侧板、所述横向定位件、所述纵向定位件上均设置有刻度，所述钢片固定件可360
°
转动。2.根据权利要求1所述的一种类岩石试样制作模具，其特征在于，所述底板上表面开设有对称设置的两个纵向凹槽和对称设置的两个横向凹槽，所述纵向凹槽与所述侧板相适配，所述横向凹槽与所述夹板相适配；并且所述底板上固定有螺杆，所述螺杆位于所述横向凹槽外侧。3.根据权利要求2所述的一种类岩石试样制作模具，其特征在于，所述侧板两端均开设有凹槽，所述凹槽与所述夹板两端相适配；并且所述侧板两端均设置有螺纹孔，螺纹孔位于所述凹槽外侧。4.根据权利要求3所述的一种类岩石试样制作模具，其特征在于，还包括连接杆，所述连接杆两端均设置有螺纹，中间设置有固定孔；所述连接杆依次穿过两个所述侧板上的螺纹孔，并且所述固定孔穿过所述螺杆，结合螺母实现所述侧板与所述底板的固定。5.根据权利要求1所述的一种类岩石试样制作模具，其特征在于，所述横向定位件由横向滑动部和横向固定部组成，所述横向滑动部两端向下垂直延伸形成所述横向固定部；所述横向滑动部设置有条形通孔，所述横向固定部设置有螺纹孔，螺丝穿过所述横向固定部上的螺纹孔抵接在所述侧板外侧面，实...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶义成，周栋，胡南燕，王为琪，谭文侃，崔旭阳，黄建彬，李雪雪，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：