本发明专利技术公开了一种用于制作含隧道及节理模型的岩体试样浇筑模具，包括模具主体，在模具主体内安设有节理和隧道模拟装置，在节理和隧道模拟装置上安装有节理和隧道模拟装置的固定体系；所述隧道模拟装置的固定体系包括内底板和上顶板，在内底板和上顶板中部均设置有隧道卡口，在隧道卡口周围的内底板和上顶板上均设置有多个节理卡槽；所述节理和隧道模拟装置包括多个节理模型和位于节理模型中间的隧道模型，其中节理模型的上下两端分别嵌入到内底板和上顶板上对应的节理卡槽，隧道模型的上下两端分别嵌入到内底板和上顶板上的隧道卡口，本发明专利技术制备的试样尺寸更为准确，使制样过程更加省时省力，更为方便，大幅度的降低了使用者的工作量。用者的工作量。用者的工作量。
【技术实现步骤摘要】
一种用于制作含隧道及节理模型的岩体试样浇筑模具
[0001]本专利技术涉及岩体力学试验及类岩石材料
，具体为一种用于制作含隧道及节理模型的岩体试样浇筑模具。
技术介绍
[0002]随着城市轨道交通的快速发展，我国城市轨道交通、建筑工程、地下空间工程、桥梁隧道工程、矿产资源勘探开发、交通运输等工程大规模修建。岩体是这些土建工程中最为常见的复杂工程介质，其强度和变形特性对这些土木工程的建设起到至关重要的作用。例如，隧道开挖后其周围一定范围内的岩土体即围岩抵抗变形和破坏的性能将直接影响隧道整体的安全与稳定性。对岩体力学性质的深入研究能够正确引导工程实践，为保证工程项目的安全、稳定、经济、高效提供理论支撑和保障。
[0003]自然状态下的岩体内部分布有大量的节理与裂隙，这些节理与裂隙将岩体分割成不同的块体，使得岩体的性质发生很大改变。节理的存在使得岩体的破裂形式更具多样性和复杂性，也是岩体整体强度降低的最主要因素。
[0004]目前，对于含节理岩体的力学性质的研究，广大学者和研究人员采取的最主要的方式之一是进行直接剪切、三轴压缩、单轴压缩、巴西劈裂等基本物理力学试验。
[0005]由于岩石块体本身就具有不连续性、各向异性、不均匀性及脆性，这使得岩体材料的取样十分困难，人们难以获得完整性及力学性质不受扰动的岩体试样。
[0006]为了研究岩体的力学特性，在进行岩体物理力学试验时国内外广泛采用与自然岩体材料性质相近的类岩石材料替代自然岩体材料进行研究。通过制备类岩石材料的试件不仅可以节约人力物力，而且在试样制备过程中可以人为控制节理的尺寸及分布位置较为方便的获取符合研究要求的试样，来更直观的从不同角度了解节理对岩体强度的影响方式。
技术实现思路
[0007]为实现含节理的类岩石材料试样的高效制备，本专利技术的目的在于提供一种用于制作含隧道及节理模型的岩体试样浇筑模具，以克服现有技术的不足。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于制作含隧道及节理模型的岩体试样浇筑模具，包括模具主体，所述模具主体为容腔结构，在模具主体内安设有节理和隧道模拟装置，在节理和隧道模拟装置上安装有节理和隧道模拟装置的固定体系；
[0009]所述隧道模拟装置的固定体系包括内底板和上顶板，在内底板和上顶板中部均设置有隧道卡口，在隧道卡口周围的内底板和上顶板上均设置有多个节理卡槽；
[0010]所述节理和隧道模拟装置包括多个节理模型和位于节理模型中间的隧道模型，其中节理模型的上下两端分别嵌入到内底板和上顶板上对应的节理卡槽，隧道模型的上下两端分别嵌入到内底板和上顶板上的隧道卡口。
[0011]作为本专利技术的进一步方案：
[0012]所述模具主体包括底面板，位于底面板上方四周的两片侧面板和两片侧面板一；
[0013]所述侧面板的上、下沿边设置有翼板，在翼板两侧设置有圆形孔洞，在侧面板两侧沿边上设置有凸起；
[0014]所述侧面板一两侧上设置有与凸起位置对应的凹槽，凸起嵌入凹槽内实现侧面板和侧面板一的连接，在侧面板一两侧中部位置设置有对拉孔，在两块侧面板一对应的对拉孔之间设置有长螺栓实现侧面板一之间的对拉；
[0015]所述侧面板的翼板分别与底面板和上顶板对应，并通过短螺栓穿过对应圆形孔洞实现侧面板分别与底面板和上顶板连接；
[0016]通过侧面板和侧面板一的连接，以及侧面板分别与底面板和上顶板连接使得模具主体形成一个相对密封的容腔结构。
[0017]作为本专利技术的进一步方案：所述模具主体中板间连接处设置有一次性防水胶条，实现对可能渗漏的边角进行胶封。
[0018]作为本专利技术的进一步方案：所述位于节理卡槽之间的上顶板的板面设置为开口状，便于后续的材料通过上顶板浇筑。
[0019]作为本专利技术的进一步方案：所述内底板上的节理卡槽与上顶板上的对应的节理卡槽之间的位置关系为正对应或错位对应，便于调节两块板中节理卡槽间的倾斜角度以模拟岩体内节理面倾斜角度。
[0020]作为本专利技术的进一步方案：所述节理模型为条状钢片结构或边侧为齿状起伏状钢片结构，具有齿状起伏的节理模型来模拟具有起伏角度的节理。
[0021]作为本专利技术的进一步方案：所述隧道模型采用两端封闭的圆柱体钢管制作，以圆形断面的钢管模拟隧道断面是防止在较小尺寸中隧道原有近半圆形断面造成应力集中，增大后续物理试验的误差。
[0022]作为本专利技术的进一步方案：所述节理模型顶部设置有圆形孔，以方便脱模时拔出节理模型。
[0023]作为本专利技术的进一步方案：所述内底板的下底面上设置有多条钢肋以方便脱模时内底板从模具主体中取出，所述钢肋位置与内底板上的节理卡槽位置错位。
[0024]本技术方案中分为模具主体、节理和隧道模拟装置、节理和隧道模拟装置的固定体系三部分。三部分主体即可组装成主体又可以完全独立。整个模具装配完成，进行材料浇筑前，将模具底板四周使用胶条进行密封，其中模具上下、左右均可开通独立，方便试样浇筑以外还可以通过打开各立面连接螺栓的方式拆除四周各面模具，解决了脱模过程中因试样重量过大而无法倒立脱模的问题；模具的尺寸和形状根据所需浇筑试样的大小和尺寸决定；短螺栓使用规格为M4.0的螺栓及配套螺母。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术使制备的试样尺寸更为准确，使制样过程更加省时省力，更为方便。该模型与以往同尺寸类岩石材料试样制备模型相比，大幅度的降低了使用者的工作量，例如，该新模型将钢片提前固定，在浇筑完水泥砂浆或石膏等类岩石材料后，无需再人工依次插入所有钢片，既避免了人工插入钢片时的尺寸偏差，也防止在钢片插入过程中钢片的弯曲变形还可节省人力及时间。此外，因为制模材料为普通钢材，在现有设备条件的基础上可实现快速制备和生产，模具制备充足后可进行快速高效的试样生产。利用这种模具制作的试件，表面光滑，节理大小一致、排列整齐，能更好的控制试件内节理单一影响因素的改变，通过控制单一变量的原则，更准确的研究节理起伏角度、节
理倾斜角度、节理连通率等因素对含节理岩体力学特性的影响。
附图说明
[0026]图1为本专利技术整体结构示意图；
[0027]图2为图1的细部拆分图；
[0028]图3为本专利技术中模具主体的细部拆分图；
[0029]图4为本专利技术中节理和隧道模拟装置的固定体系的细部拆分图；
[0030]图5为本专利技术中节理和隧道模拟装置的细部拆分图；
[0031]图6为本专利技术中节理倾斜角度示意图；
[0032]图7为本专利技术中节理起伏角度示意图。
[0033]图中：4、侧面板；5、侧面板一；6、长螺栓；7、底面板；8、凸起；9、圆形螺栓孔；10、凹槽；11、短螺栓；12、内底板；13、上顶板；14、隧道卡口；15、钢肋；16、节理卡槽；17、节理模型；18、隧道模型；19、圆形孔；20、一次性防水胶条。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于制作含隧道及节理模型的岩体试样浇筑模具，包括模具主体，其特征在于：所述模具主体为容腔结构，在模具主体内安设有节理和隧道模拟装置，在节理和隧道模拟装置上安装有节理和隧道模拟装置的固定体系；所述隧道模拟装置的固定体系包括内底板(12)和上顶板(13)，在内底板(12)和上顶板(13)中部均设置有隧道卡口(14)，在隧道卡口(14)周围的内底板(12)和上顶板(13)上均设置有多个节理卡槽(16)；所述节理和隧道模拟装置包括多个节理模型(17)和位于节理模型(17)中间的隧道模型(18)，其中节理模型(17)的上下两端分别嵌入到内底板(12)和上顶板(13)上对应的节理卡槽(16)，隧道模型(18)的上下两端分别嵌入到内底板(12)和上顶板(13)上的隧道卡口(14)。2.根据权利要求1所述一种用于制作含隧道及节理模型的岩体试样浇筑模具，其特征在于：所述模具主体包括底面板(7)，位于底面板(7)上方四周的两片侧面板(4)和两片侧面板一(5)；所述侧面板(4)的上、下沿边设置有翼板，在翼板两侧设置有圆形孔洞(9)，在侧面板(4)两侧沿边上设置有凸起(8)；所述侧面板一(5)两侧上设置有与凸起(8)位置对应的凹槽(10)，凸起(8)嵌入凹槽(10)内实现侧面板(4)和侧面板一(5)的连接，在侧面板一(5)两侧中部位置设置有对拉孔，在两块侧面板一(5)对应的对拉孔之间设置有长螺栓(6)实现侧面板一(5)之间的对拉；所述侧面板(4)的翼板分别与底面板(7)和上顶板(13)对应，并通过短螺栓(11)穿过对应圆形孔洞(9)实现侧面板(4)分别与底面板(7)和上顶板(13)连接；通过侧面板(4)和侧面板一(5)的连接，以及侧面板(4)分别与底面板(7)和上顶板(13)连接使得模具主体形成一...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘远明，陈庆芝，陈林全，欧洵，陈会宇，梅世龙，田娇，黄城，袁乔蔚，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：
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