一种快速制备变截面层状类岩石材料的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及室内岩石试样制备装置，更具体涉及一种快速制备变截面层状类岩石材料的装置和方法，属于岩土工程技术领域。该装置主要由承载台、左部转轴、凸型前台、右部转轴、弓形架立柱和底座组成，本发明专利技术的快速制备变截面层状类岩石材料的装置和方法解决了传统层状类岩石材料制备工序较为繁琐、层面角度无法控制的难题，快速制备变截面层状类岩石材料的装置结构合理，功能性较强，快速制备变截面层状类岩石材料的方法较为简洁，操作简单，实用性强，可广泛用于变截面层状类岩石材料的快速制备。

【技术实现步骤摘要】
一种快速制备变截面层状类岩石材料的装置和方法
本专利技术涉及室内岩石试样制备装置，更具体涉及一种快速制备变截面层状类岩石材料的装置和方法，属于岩土工程

技术介绍
层状岩体广泛存在于自然界中，层状岩体在平行于层面的方向上岩体成分及力学性质都基本相同，但是，在垂直于层面的方向上力学性质较为复杂，因此，层状岩体的力学性质与层面方向有关。人们在进行工程活动时，经常会遭遇到关于层状岩体的工程难题，由于层状岩体结构具有不连续性、不均匀性以及各向异性的特征，容易引发重大的工程事故，包括倾倒变形、裂缝、滑坡以及崩塌等，对社会经济发展造成重大影响。因此，层状岩体的研究对工程建设及经济发展具有重要的意义。通常，学者们通过两种方法制备层状岩样：(1)对工程岩体采用钻孔取芯的方法来制备层状岩样，但是，这种就地取材的方法，受环境和岩样尺寸的影响较大，得到岩样的层理角度、厚度具有随机性，室内试验时难以得到统一的试验结果；(2)通过室内人工制备层状类岩石材料的方法来模拟自然界中的层状岩体，间接研究层状岩体的力学性质。值得注意的是，由于板块运动和复杂的地质构造作用，层状岩体的各岩层层理会转变成倾角不同、沿倾向厚度不等的变截面层状岩体。不同于常规的层状岩体，变截面层状岩体在沿层面方向上力学性质也发生改变。但是，现有研究多集中于常规的层状岩体，对变截面层状岩体的研究不足。因此，层状岩体的研究是工程建设开展的基础，工程现场已揭示出变截面层状岩体的工程背景，现有研究对变截面层状岩体的研究较少，考虑到类层状岩石材料制备的便捷性，亟需研发一种快速制备变截面层状类岩石材料的装置和制备方法，实现变截面层状类岩石材料的快速制备。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供一种结构合理，方法简洁，操作简单，实用性强，可快速制备变截面层状类岩石材料的装置和方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术措施：一种快速制备变截面层状类岩石材料的装置，主要由承载台、左部转轴、凸型前台、右部转轴、弓形架立柱和底座组成，承载台位于装置的中央位置，环形固定槽固定在承载台上，浇筑桶放在环形固定槽内，承载台的左侧与左部转轴连接，左部转轴通过一号螺栓和一号螺母固定在支架上，支架固定在凸型前台上，凸型前台通过三号螺栓固定在底座上，承载台的右侧与右部转轴连接，弓形架立柱呈拱形，弓形架立柱两侧开有凹槽，右部转轴位于弓形架立柱内部，二号螺栓穿过右部转轴和弓形架立柱侧面的凹槽，右部转轴通过二号螺栓和二号螺母与弓形架立柱连接，弓形架立柱前侧表面上刻有量角尺，弓形架立柱的下部固定在垫块上，垫块通过四号螺栓固定在底座上。所述的该装置的承载台的中性面与左部转轴的中轴线、右部转轴的中轴线共面。所述的该装置的弓形架立柱侧面凹槽的中心线呈圆弧状，弓形架立柱侧面凹槽的中心线以左部转轴的中轴线为圆心。所述的该装置的量角尺各个刻度线与水平面平行，量角尺的零刻度线与水平状态的承载台上表面重合，量角尺在零刻度线的上方和下方分布有数值递增的刻度。一种快速制备变截面层状类岩石材料的方法，采用上述制备装置，包括以下步骤：步骤1：准备制备材料，将浇筑桶放入环形固定槽内；步骤2：松动右部转轴端部的二号螺栓和二号螺母，将承载台绕左部转轴进行逆时针旋转，间接调节浇筑桶与水平面的夹角，当承载台的上端面对应量角尺的角度为零刻度线上方的a值时，通过二号螺栓和二号螺母，将承载台与弓形架立柱固定，向浇筑桶内倒入制备材料一，在浇筑桶内将制备材料一铺平和压实至预设高度；步骤3：当制备材料一处于半凝固时，松动右部转轴端部的二号螺栓和二号螺母，将承载台绕左部转轴进行顺时针旋转，当承载台的上端面对应量角尺的角度为零刻度线下方的b值时，通过二号螺栓和二号螺母，将承载台与弓形架立柱固定，向浇筑桶内倒入制备材料二，在浇筑桶内将制备材料二铺平和压实至预设高度；步骤4：当制备材料二处于半凝固时，松动右部转轴端部的二号螺栓和二号螺母，将承载台绕左部转轴进行逆时针旋转，当承载台的上端面对应量角尺的角度为零刻度线上方的c值时，通过二号螺栓和二号螺母，将承载台与弓形架立柱固定，向浇筑桶内倒入制备材料三，在浇筑桶内将制备材料三铺平和压实至预设高度；步骤5：重复步骤3和步骤4，得到变截面层状类岩石材料。由于采用了以上技术方案，该快速制备变截面层状类岩石材料的装置和方法有以下优点：1解决了传统层状类岩石材料制备装置制备工序较为繁琐、层面角度无法控制的难题。2承载台两端分别连接于左部转轴和右部转轴，承载台可绕左部转轴转动并改变倾角，通过右部转轴端部的二号螺栓和二号螺母固定角度，可以灵活调节变截面层状类岩石材料的层面倾角。3弓形架立柱侧面凹槽的中心线以左部转轴的中轴线为圆心，量角尺各个刻度线与水平面平行，可保证调节角度的精确性。4可用于变截面层状类岩石材料的快速制备，且制备方法较为简单，单人即可完成，可为研究工作者节省劳动力和时间。5该装置结构合理，方便组装及拆卸，并且可以循环多次使用，具有节能环保的优点，实用性较强。本专利技术的快速制备变截面层状类岩石材料的装置和方法解决了传统层状类岩石材料制备工序较为繁琐、层面角度无法控制的难题，快速制备变截面层状类岩石材料的装置结构合理，功能性较强，快速制备变截面层状类岩石材料的方法较为简洁，操作简单，实用性强，可广泛用于变截面层状类岩石材料的快速制备。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为承载台首次旋转的示意图；图3为承载台第二次旋转的示意图；图4为承载台第三次旋转的示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进一步说明，见附图。一种快速制备变截面层状类岩石材料的装置，其特征在于：该装置主要由承载台9、左部转轴11、凸型前台13、右部转轴7、弓形架立柱6和底座1组成。承载台9位于装置的中央位置，环形固定槽15固定在承载台9上，浇筑桶8放在环形固定槽15内。承载台9的左侧与左部转轴11连接，左部转轴11通过一号螺栓10和一号螺母17固定在支架12上，支架12固定在凸型前台13上，凸型前台13通过三号螺栓14固定在底座1上。承载台9的右侧与右部转轴7连接，弓形架立柱6呈拱形，弓形架立柱6两侧开有凹槽，右部转轴7位于弓形架立柱6内部，二号螺栓4穿过右部转轴7和弓形架立柱6侧面的凹槽，右部转轴7通过二号螺栓4和二号螺母5与弓形架立柱6连接，弓形架立柱6前侧表面上刻有量角尺16，弓形架立柱6的下部固定在垫块2上，垫块2通过四号螺栓3固定在底座1上。所述的该装置的承载台9的中性面与左部转轴11的中轴线、右部转轴7的中轴线共面，可确保承载台9围绕左部转轴11的中轴线旋转，便于调节浇筑桶8与水平面的夹角。所述的该装置的弓形架立柱6侧面凹槽的中心线呈圆弧状，弓形架立柱6侧面凹槽的中心线以左部转轴11的中轴线为圆心，可确保右部转轴7围绕左部转轴11的中轴线旋转。所述的该装置的量角尺1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速制备变截面层状类岩石材料的装置，其特征在于：该装置主要由承载台(9)、左部转轴(11)、凸型前台(13)、右部转轴(7)、弓形架立柱(6)和底座(1)组成，承载台(9)位于装置的中央位置，环形固定槽(15)固定在承载台(9)上，浇筑桶(8)放在环形固定槽(15)内，承载台(9)的左侧与左部转轴(11)连接，左部转轴(11)通过一号螺栓(10)和一号螺母(17)固定在支架(12)上，支架(12)固定在凸型前台(13)上，凸型前台(13)通过三号螺栓(14)固定在底座(1)上，承载台(9)的右侧与右部转轴(7)连接，弓形架立柱(6)呈拱形，弓形架立柱(6)两侧开有凹槽，右部转轴(7)位于弓形架立柱(6)内部，二号螺栓(4)穿过右部转轴(7)和弓形架立柱(6)侧面的凹槽，右部转轴(7)通过二号螺栓(4)和二号螺母(5)与弓形架立柱(6)连接，弓形架立柱(6)前侧表面上刻有量角尺(16)，弓形架立柱(6)的下部固定在垫块(2)上，垫块(2)通过四号螺栓(3)固定在底座(1)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速制备变截面层状类岩石材料的装置，其特征在于：该装置主要由承载台(9)、左部转轴(11)、凸型前台(13)、右部转轴(7)、弓形架立柱(6)和底座(1)组成，承载台(9)位于装置的中央位置，环形固定槽(15)固定在承载台(9)上，浇筑桶(8)放在环形固定槽(15)内，承载台(9)的左侧与左部转轴(11)连接，左部转轴(11)通过一号螺栓(10)和一号螺母(17)固定在支架(12)上，支架(12)固定在凸型前台(13)上，凸型前台(13)通过三号螺栓(14)固定在底座(1)上，承载台(9)的右侧与右部转轴(7)连接，弓形架立柱(6)呈拱形，弓形架立柱(6)两侧开有凹槽，右部转轴(7)位于弓形架立柱(6)内部，二号螺栓(4)穿过右部转轴(7)和弓形架立柱(6)侧面的凹槽，右部转轴(7)通过二号螺栓(4)和二号螺母(5)与弓形架立柱(6)连接，弓形架立柱(6)前侧表面上刻有量角尺(16)，弓形架立柱(6)的下部固定在垫块(2)上，垫块(2)通过四号螺栓(3)固定在底座(1)上。


2.根据权利要求1所述的一种快速制备变截面层状类岩石材料的装置，其特征在于：该装置的承载台(9)的中性面与左部转轴(11)的中轴线、右部转轴(7)的中轴线共面。


3.根据权利要求1所述的一种快速制备变截面层状类岩石材料的装置，其特征在于：该装置的弓形架立柱(6)侧面凹槽的中心线呈圆弧状，弓形架立柱(6)侧面凹槽的中心线以左部转轴(11)的中轴线为圆心。


4.根据权利要求1所述的一种快速制备变截面层状类岩石材料的装置，其特征在于：该装置的量角尺(16)各个刻度线与水平面平行，量角尺(16)的零刻度线与水平状态的承载台(9)上表面重合，量角尺(16)在零刻度线的上方和下方分布有数值递增的刻度。


5.一种快速制备变截...

【专利技术属性】
技术研发人员：李震，史文豪，刘家琛，刘火兴，徐荣超，孟凡震，张呈祥，张冬冬，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南;41