CN106248449A - 一种制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的模具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的模具,包括底板、侧板、固定螺栓、裂隙预制片、盖板、第一裂隙角度调节块、第二裂隙角度调节块、定位条和盖板定位件,所述底板、侧板、盖板、第一裂隙角度调节块和第二裂隙角度调节块均由有机透明板材制作。本发明所述模具通过第一裂隙角度调节块和第二裂隙角度调节块将裂隙预制片以垂直于水平面的方式固定在模具中,在浇筑类岩石试样时裂隙预制片不会因类岩石材料的重力作用而发生弯曲变形,有利于提高裂隙精度,提高类岩石试样的质量,本发明所述模具的制作难度和制作成本均较低,有利于推广应用。
Description
技术领域
本发明属于岩石力学领域,特别涉及一种制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的模具。
背景技术
自然界中的岩体在一定的地质条件下基本上都含有各种裂隙、节理、断层等不连续结构面,这些不连续结构面在工程区域中普遍存在,对工程区域的岩体稳定性有着重要的影响。随着岩土工程建设的迅速发展,越来越多的交通、矿山、水利、能源以及国防建设设施都建造在裂隙岩体区域,因此正确地评估工程区域岩体的强度与变形等力学性能对于工程施工安全和施工效率具有重要的意义。由于自然界中岩体的裂隙结构离散,在试验中裂隙的相关信息不易准确获取,因此,目前众多研究者都是利用相关模具和重晶石、水泥、石膏等类岩石材料浇筑含裂隙的类岩石试样来进行研究,可根据不同的研究目的和要求对含裂隙类岩石试样的各项裂隙参数进行改变,制作含裂隙的类岩石试样时最重要的环节便是模具的设计。
CN103196717A中公开了一种能精确定位充填型预制裂隙的类岩石试样模具,该模具包括底座、侧板、隔板、夹具、双头螺栓及带帽螺栓,侧板为两个,分别位于底座的前后两侧并通过双头螺栓连接,每个侧板由上半侧板和下半侧板组合而成,上半侧板的下边缘处和下半侧板的上边缘处分别设有半圆形齿轮状孔槽,所述夹具由上半夹具和下半夹具组合而成,上半夹具和下半夹具的直径边缘处均设有一个矩形宽槽,上半夹具和下半夹具组合后形成圆形齿轮状夹具,其形状与上半侧板和下半侧板组合后形成的圆形齿轮状孔槽对应,两侧板之间设有隔板,该模具所有部件均采用铝合金材料制作。利用该模具可制成含填充物和不含填充物的裂隙试样,通过调节夹具在上半侧板与下半侧板组合后形成的圆形齿轮状孔槽中的位置,可调节裂隙的倾斜角度,但该模具仍然存在以下不足:(1)由于夹具设置在侧板上,因而在制作含裂隙的类岩石试样时,裂隙预制片的两端夹在位于前后侧板的夹具中之后的方向是水平的或者与水平面呈一定夹角的,使用类岩石材料浇筑时,裂隙预制片会因类岩石材料的重力作用而发生弯曲变形,进而引起裂隙角度产生误差,使得浇筑得到的类岩石试样力的学特性产生不可控误差,同时裂隙间的裂纹贯通模式也会随之呈现出离散性,进而造成试验结果不准确。(2)该模具利用圆形齿轮状夹具与侧板上圆形齿轮状孔槽之间的匹配与调整来改变裂隙倾斜角度,这种形齿轮状的夹具与齿轮状孔槽的加工难度较大,对加工精度的要求较高,会造成模具的制作成本较高。(3)由于该模具由铝合金制作,铝合金为不透明材料,无法观察到模具中类岩石材料在浇筑过程中的状态,浇筑过程中,类岩石材料之间可能会产生气泡,而气泡会造成裂隙岩石试样局部产生孔隙,不同孔隙率的类岩石试样的力学特性存在较大差异,这会增加研究时的不可控制变量,影响试验结果的准确性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的模具,以提高含裂隙的类岩石试样的裂隙精度,提高类岩石试样的质量,同时降低模具的制作难度和成本。
本发明提供的制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的模具,包括底板、侧板、固定螺栓、裂隙预制片、盖板、第一裂隙角度调节块、第二裂隙角度调节块、定位条和盖板定位件;
所述第一裂隙角度调节块为正棱柱台,第一裂隙角度调节块上设有固定缝,固定缝的形状和尺寸与裂隙预制片的形状和尺寸匹配;
所述第二裂隙角度调节块由第一正棱柱台和第二正棱柱台组成,第一正棱柱台的横截面面积大于第二正棱柱台的横截面面积,且第一正棱柱台的横截面、第二正棱柱台的横截面及构成第一裂隙角度调节块的正棱柱台的横截面为边数相同的正多边形;所述第二正棱柱台位于第一正棱柱台之下且它们的方位相同、中心线在一条直线上,第一正棱柱台的顶面设置有矩形定位槽,在矩形定位槽的底面沿矩形定位槽的长度方向设有定位缝,该定位缝贯穿于第二正棱柱台底面,该定位缝的长度和宽度均大于第一裂隙角度调节块上设置的固定缝的长度和宽度;
所述侧板为两块第一侧板和两块第二侧板,第一侧板的左右两端设有螺栓通孔和与第二侧板厚度匹配的第一凹槽;
所述底板的上表面周边设有与第一侧板匹配的第二凹槽及与第二侧板匹配的第三凹槽,底板的下表面设有支撑脚,底板上设有至少一个第一固定孔,第一固定孔为上部大于下部的阶梯通孔,该阶梯通孔的上部孔形状和尺寸与第一裂隙角度调节块的形状和尺寸匹配;
所述盖板上设有与第一固定孔数量相同的第二固定孔,第二固定孔的形状和尺寸与组成第二裂隙角度调节块的第二正棱柱台的形状和尺寸匹配;
上述构件的组合方式:两块第一侧板的下端分别位于底板前后周边的第二凹槽中,两块第二侧板下端分别位于底板左右周边的第三凹槽中,两块第二侧板的左端和右端分别位于两块第一侧板的第一凹槽中,通过插装在两块第一侧板设置的螺栓通孔内的固定螺栓和螺母的组合将两块第一侧板和两块第二侧板结合为一体形成模具的边墙;第一裂隙角度调节块放置在底板上设置的第一固定孔内,第二裂隙角度调节块的第二正棱柱台插装在盖板上设置的第二固定孔内;盖板安放在两块第一侧板和两块第二侧板组合成的模具边墙上端并通过盖板定位件定位,安放盖板时,应使位于盖板上的第二裂隙角度调节块与位于底板上的第一裂隙角度调节块的方位相同、二者的中心线在一条铅垂线上,且第二裂隙角度调节块上的定位缝中心线与第一裂隙角度调节块的固定缝中心线在水平面的投影位于同一直线上;裂隙预制片的两端分别插入第一裂隙角度调节块上的固定缝和第二裂隙角度调节块上的定位缝中并通过定位条固定;
所述底板、侧板、盖板、第一裂隙角度调节块和第二裂隙角度调节块均由有机透明板材制作。
上述模具中,构成第一裂隙角度调节块的正棱柱台及组成第二裂隙角度调节块的第一正棱柱台和第二正棱柱台的横截面边数为5~12,具体的边数根据实际的应用需求进行确定。
上述模具中,组成第二裂隙角度调节块的第一正棱柱台和第二正棱柱台为一体化结构。
上述模具中,所述有机透明板材为聚甲基丙烯酸甲酯板材或者聚碳酸酯板材,为了满足模具的强度要求,有机透明板材厚度至少为10mm。
上述模具中,盖板为一个板体,该板体上设有与第一固定孔数量相同的第二固定孔,或者盖板由至少两个分立的板体组成,各分立板体上设置的第二固定孔的总数量与第一固定孔的数量相同。
上述模具中,第一侧板的左右两端均至少设置两个螺栓通孔,具体地,随着模具尺寸的增加,可增加螺栓通孔的数量。
上述模具中,定位条呈长方体形。
上述模具中,所述裂隙预制片的宽度、厚度和材质根据制作类岩石试样的具体要求进行确定,例如可采用钢性材料制作的裂隙预制片制作带非填充型裂隙的类岩石试样,可采用脆性材料制作的裂隙预制片制作带填充型裂隙的类岩石试样。
使用上述模具制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的方法如下:
①将两块第一侧板的下端分别插装于底板前后周边的第二凹槽中,两块第二侧板下端分别插装于底板左右周边的第三凹槽中,两块第二侧板的左端和右端分别位于两块第一侧板的第一凹槽中,将固定螺栓插装入两块第一侧板上的螺栓通孔配合螺母将第一侧板和第二侧板固定为一体形成模具的边墙,然后将第一裂隙角度调节块放置在底板上设置的第一固定孔内,再将裂隙预制片插入第一裂隙角度调节块的固定缝中使裂隙预制片的一端穿出底板;将类岩石浆料注入侧板与底板形成的腔体中,振捣、抹平,盖上盖板,将第二裂隙角度调节块的第二正棱柱台插装在盖板上设置的第二固定孔内,将裂隙预制片的另一端插入第二裂隙角度调节块的定位缝并穿出盖板,在矩形定位槽中用定位条将裂隙预制片固定;
或者将两块第一侧板的下端分别插装于底板前后周边的第二凹槽中,两块第二侧板下端分别插装于底板左右周边的第三凹槽中,两块第二侧板的左端和右端分别位于两块第一侧板的第一凹槽中,将固定螺栓插装入两块第一侧板上的螺栓通孔配合螺母将第一侧板和第二侧板固定为一体形成模具的边墙,然后将第一裂隙角度调节块放置在底板上设置的第一固定孔内,再将裂隙预制片插入第一裂隙角度调节块的固定缝中使裂隙预制片的一端穿出底板,将第二裂隙角度调节块的第二正棱柱台插装在盖板上设置的第二固定孔内,,将裂隙预制片的另一端插入第二裂隙角度调节块的定位缝并穿出盖板,在矩形定位槽中用定位条将裂隙预制片固定,再将类岩石浆料从盖板与侧板与底板形成的腔体的顶部之间的空隙中注入所述墙体中,振捣、抹平;
②将经过步骤①处理的模具静置至类岩石浆料凝固成型,依次拆掉盖板、第一侧板、第二侧板和底板,取出裂隙预制片得到带非填充型裂隙的类岩石试样,或者剪掉凝固成型的试样表面的预制裂隙片得到带填充型裂隙的类岩石试样。
步骤①用定位条将裂隙预制片固定后,应保证预制裂隙片穿出底板和盖板的部分与水平面保持垂直,通过观察预制裂隙片穿出底板和盖板的部分是否与水平面垂直可判断预制裂隙片在注入类岩石浆料的模具中是否发生弯曲,若不垂直,应及时调整。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1.本发明提供的制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的模具是一种新型结构的类岩石试样的模具,由于该模具通过第一裂隙角度调节块和第二裂隙角度调节块将裂隙预制片以垂直于水平面的方式固定在模具中,因而使用等类岩石材料浇筑时类岩石试样时,裂隙预制片不会因类岩石材料的重力作用而发生弯曲变形,有利于提高裂隙角度和裂隙贯通模式的准确性,进而有效减小类岩石试样的力学特性误差,提高制作的类岩石试样的质量。
2.本发明所述模具将第一裂隙角度调节块设置为正棱柱台形式、将第二裂隙角度调节块设置为阶梯正棱柱台形式并配合与底板和盖板上的第一固定孔和第二固定孔的配合来调节裂隙倾角,采用不同边数的第一和第二裂隙角度调节块及相应的第一和第二固定孔并配合不同的初始角度,可满足类岩石试样对不同的裂隙倾角要求,相比于现有的齿轮状夹具与齿轮状孔槽,在保证制作精度的前提下,本发明所述第一和第二裂隙角度调节块及相应的第一和第二固定孔的加工难度明显降低,因而能有效降低模具的制作难度和成本。
3.由于本发明所述模具的底板、侧板、第一裂隙角度调节块和第二裂隙角度调节块均由有机透明板材制作,在浇筑制作类岩石试样的过程中,可直接观察到模具中的气泡情况并及时处理,这有利于减少因气泡造成的类岩石试样不同部位或者是不同批次制作的类岩石试样的孔隙率差异,从而减小类岩石试样力学性能的差异,提高类岩石试样的质量。同时,由于有机透明板材的成本较低且切割方便,也有利于降低模具的制作难度和成本。
4.本发明所述模具的底板上可设置多个第一固定孔,各第一固定孔的角度和边数都是可以独立调整的,配合相应的盖板、第二裂隙角度调节块,可便捷地制作含多条不同倾斜角的裂隙的类岩石试样。
5.由于本发明所述模具的盖板上设有定位缝和矩形定位槽,通过定位条固定裂隙预制片,因此在采用同一边数的第一和第二裂隙角度调节块的情况下,若根据试验需求,当裂隙预制片的宽度或厚度发生变化后,只需要更换底板上的第一裂隙角度调节块即可,无需多个部件同时更换,使用成本也较为低廉,有利于推广应用。
附图说明
图1是本发明所述制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的模具的结构示意图;
图2是图1的主视图;
图3是本发明所述模具的第一裂隙角度调节块的结构示意图;
图4是本发明所述模具的第二裂隙角度调节块的结构示意图;
图5是本发明所述模具第一侧板的结构示意图;
图6是本发明所述模具底板的结构示意图;
图7是本发明所述模具盖板的一种结构示意图;
图8是本发明所述模具盖板的另一种结构示意图;
图中,1—底板、1-1—第一固定孔、1-2—第二凹槽、1-3—第三凹槽、1-4—支撑脚、2-1—第一侧板、2-2—第二侧板、2-3—螺栓通孔、2-4—第一凹槽、3—固定螺栓、4—盖板、4-1—第二固定孔、4-2—顶板、4-3竖板、5—第一裂隙角度调节块、6—第二裂隙角度调节块、6-1—第一正棱柱台、6-2—第二正棱柱台、6-3—矩形定位槽、7—固定缝、8—定位条、9—盖板定位件、10—裂隙预制片、11—定位缝。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明所述制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的模具以及使用该模具制作类岩石试样的方法做进一步说明。
实施例1
本实施例中,制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的模具的结构示意图如图1所示,图2为图1的主视图,该模具包括底板1、侧板、固定螺栓3、裂隙预制片10、盖板4、第一裂隙角度调节块5、第二裂隙角度调节块6、定位条8和盖板定位件9。
所述第一裂隙角度调节块的结构示意图见图3,第一裂隙角度调节块5为正十二棱柱台,第一裂隙角度调节块上设有固定缝7,固定缝7的形状和尺寸与裂隙预制片10的形状和尺寸匹配;所述第二裂隙角度调节块的结构示意图见图4,第二裂隙角度调节块6由第一正棱柱台6-1和第二正棱柱台6-2组成,第一正棱柱台6-1的横截面面积大于第二正棱柱台6-2的横截面面积,且第一正棱柱台6-1的横截面、第二正棱柱台6-2的横截面及构成第一裂隙角度调节块5的正棱柱台的横截面均为正十二边形;所述第二正棱柱台位于第一正棱柱台之下且它们的方位相同、中心线在一条直线上,第一正棱柱台6-1的顶面设置有矩形定位槽6-3,在矩形定位槽6-3的底面沿矩形定位槽的长度方向设有定位缝11,该定位缝贯穿于第二正棱柱台6-2底面,该定位缝的长度和宽度均大于第一裂隙角度调节块上设置的固定缝7的长度和宽度;
所述侧板为两块第一侧板2-1和两块第二侧板2-2,第一侧板的结构示意图见图5,第一侧板2-1的左右两端均设有三个设有螺栓通孔2-3,以及与第二侧板厚度匹配的第一凹槽2-4;所述底板的结构示意图见图6,底板1的上表面周边设有与第一侧板2-1匹配的第二凹槽1-2及与第二侧板2-2匹配的第三凹槽1-3,底板的下表面设有支撑脚1-4,底板1上设有两个第一固定孔1-1,第一固定孔1-1为上部大于下部的阶梯通孔,该阶梯通孔的上部孔形状和尺寸与第一裂隙角度调节块5的形状和尺寸匹配;所述盖板的结构示意图见图7,盖板4为两块,每块盖板4均由顶板4-2及位于顶板两端的竖板4-3组成的一体化结构,盖板的顶板上设有一个第二固定孔4-1,第二固定孔4-1的形状和尺寸与组成第二裂隙角度调节块6的第二正棱柱台6-2的形状和尺寸匹配。
上述构件的组合方式:两块第一侧板2-1的下端分别位于底板前后周边的第二凹槽1-2中,两块第二侧板2-2下端分别位于底板左右周边的第三凹槽1-3中,两块第二侧板2-2的左端和右端分别位于两块第一侧板的第一凹槽2-4中,通过插装在两块第一侧板设置的螺栓通孔内的固定螺栓3和螺母的组合将两块第一侧板和两块第二侧板结合为一体形成模具的边墙;第一裂隙角度调节块5放置在底板1上设置的第一固定孔1-1内,第二裂隙角度调节块6的第二正棱柱台6-2插装在盖板4上设置的第二固定孔4-1内;两块盖板2安放在两块第一侧板和两块第二侧板组合成的模具边墙上端并通过盖板定位件9定位,安放盖板2时,应使位于各块盖板上的第二裂隙角度调节块6与位于底板上相应位置的第一裂隙角度调节块5的方位相同、二者的中心线在一条铅垂线上,且第二裂隙角度调节块6上的定位缝11中心线与第一裂隙角度调节块5的固定缝7中心线在水平面的投影位于同一直线上;裂隙预制片10的两端分别插入第一裂隙角度调节块上的固定缝7和第二裂隙角度调节块上的定位缝11中并通过定位条8固定。
所述底板1、侧板、盖板4、第一裂隙角度调节块5、第二裂隙角度调节块6、定位条8和盖板定位块9均由聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)板材制作,预制裂隙片10为钢片。
使用本实施例所述模具制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的步骤如下:
①将两块第一侧板的下端分别插装于底板前后周边的第二凹槽中,两块第二侧板下端分别插装于底板左右周边的第三凹槽中,两块第二侧板的左端和右端分别位于两块第一侧板的第一凹槽中,将固定螺栓插装入两块第一侧板上的螺栓通孔配合螺母将第一侧板和第二侧板固定为一体形成模具的边墙,然后将两块第一裂隙角度调节块分别放置在底板上设置的第一固定孔内,再将两片裂隙预制片分别插入第一裂隙角度调节块的固定缝中使裂隙预制片的一端穿出底板;将混凝土浆料注入侧板与底板形成的腔体中,振捣、抹平,盖上盖板,将两块第二裂隙角度调节块的第二正棱柱台分别插装在盖板上设置的第二固定孔内,将两片裂隙预制片的另一端分别插入第二裂隙角度调节块的定位缝并穿出盖板,在矩形定位槽中用定位条将裂隙预制片固定;用定位条将裂隙预制片固定后,应保证预制裂隙片穿出底板和盖板的部分与水平面保持垂直,通过观察预制裂隙片穿出底板和盖板的部分是否与水平面垂直可判断预制裂隙片在注入类岩石浆料的模具中是否发生弯曲,若不垂直,应及时调整至垂直状态;
②将经过步骤①处理的模具静置至类混凝土浆料凝固成型,依次拆掉盖板、第一侧板、第二侧板和底板,取出裂隙预制片得到带非填充型裂隙的类岩石试样。
实施例2
本实施例中,制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的模具的结构类似于图1,该模具包括底板1、侧板、固定螺栓3、裂隙预制片10、盖板4、第一裂隙角度调节块5、第二裂隙角度调节块6、定位条8和盖板定位件9。
所述第一裂隙角度调节块5为正五棱柱台,第一裂隙角度调节块上设有固定缝7,固定缝7的形状和尺寸与裂隙预制片10的形状和尺寸匹配;所述第二裂隙角度调节块6由第一正棱柱台6-1和第二正棱柱台6-2组成,第一正棱柱台6-1的横截面面积大于第二正棱柱台6-2的横截面面积,且第一正棱柱台6-1的横截面、第二正棱柱台6-2的横截面及构成第一裂隙角度调节块5的正棱柱台的横截面均为五边形;所述第二正棱柱台位于第一正棱柱台之下且它们的方位相同、中心线在一条直线上,第一正棱柱台6-1的顶面设置有矩形定位槽6-3,在矩形定位槽6-3的底面沿矩形定位槽的长度方向设有定位缝11,该定位缝贯穿于第二正棱柱台6-2底面,该定位缝的长度和宽度均大于第一裂隙角度调节块上设置的固定缝7的长度和宽度;
所述侧板为两块第一侧板2-1和两块第二侧板2-2,第一侧板的结构示意图类似于图5,第一侧板2-1的左右两端均设有三个设有螺栓通孔2-3,以及与第二侧板厚度匹配的第一凹槽2-4;所述底板的结构示意图类似于图6,底板1的上表面周边设有与第一侧板2-1匹配的第二凹槽1-2及与第二侧板2-2匹配的第三凹槽1-3,底板的下表面设有支撑脚1-4,底板1上设有一个第一固定孔1-1,第一固定孔1-1为上部大于下部的阶梯通孔,该阶梯通孔的上部孔形状和尺寸与第一裂隙角度调节块5的形状和尺寸匹配;所述盖板的结构示意图见图7,盖板4由顶板4-2及位于顶板两端的竖板4-3组成的一体化结构,盖板的顶板上设有一个第二固定孔4-1,第二固定孔4-1的形状和尺寸与组成第二裂隙角度调节块6的第二正棱柱台6-2的形状和尺寸匹配。
上述构件的组合方式:两块第一侧板2-1的下端分别位于底板前后周边的第二凹槽1-2中,两块第二侧板2-2下端分别位于底板左右周边的第三凹槽1-3中,两块第二侧板2-2的左端和右端分别位于两块第一侧板的第一凹槽2-4中,通过插装在两块第一侧板设置的螺栓通孔内的固定螺栓3和螺母的组合将两块第一侧板和两块第二侧板结合为一体形成模具的边墙;第一裂隙角度调节块5放置在底板1上设置的第一固定孔1-1内,第二裂隙角度调节块6的第二正棱柱台6-2插装在盖板4上设置的第二固定孔4-1内;盖板2安放在两块第一侧板和两块第二侧板组合成的模具边墙上端并通过盖板定位件9定位,安放盖板2时,应使盖板上的第二裂隙角度调节块6与位于底板上的第一裂隙角度调节块5的方位相同、二者的中心线在一条铅垂线上,且第二裂隙角度调节块6上的定位缝11中心线与第一裂隙角度调节块5的固定缝7中心线在水平面的投影位于同一直线上;裂隙预制片10的两端插入第一裂隙角度调节块上的固定缝7和第二裂隙角度调节块上的定位缝11中并通过定位条8固定。
所述底板1、侧板、盖板4、第一裂隙角度调节块5、第二裂隙角度调节块6、定位条8和盖板定位块9均由聚碳酸酯板材板材制作,预制裂隙片10为钢片。
Claims (9)
1.一种制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的模具,包括底板(1)、侧板、固定螺栓(3)、裂隙预制片(10),其特征在于还包括盖板(4)、第一裂隙角度调节块(5)、第二裂隙角度调节块(6)、定位条(8)和盖板定位件(9);
所述第一裂隙角度调节块(5)为正棱柱台,第一裂隙角度调节块上设有固定缝(7),固定缝(7)的形状和尺寸与裂隙预制片(10)的形状和尺寸匹配;
所述第二裂隙角度调节块(6)由第一正棱柱台(6-1)和第二正棱柱台(6-2)组成,第一正棱柱台(6-1)的横截面面积大于第二正棱柱台(6-2)的横截面面积,且第一正棱柱台(6-1)的横截面、第二正棱柱台(6-2)的横截面及构成第一裂隙角度调节块(5)的正棱柱台的横截面为边数相同的正多边形;所述第二正棱柱台位于第一正棱柱台之下且它们的方位相同、中心线在一条直线上,第一正棱柱台(6-1)的顶面设置有矩形定位槽(6-3),在矩形定位槽(6-3)的底面沿矩形定位槽的长度方向设有定位缝(11),该定位缝贯穿于第二正棱柱台(6-2)底面,该定位缝的长度和宽度均大于第一裂隙角度调节块上设置的固定缝(7)的长度和宽度;
所述侧板为两块第一侧板(2-1)和两块第二侧板(2-2),第一侧板(2-1)的左右两端设有螺栓通孔(2-3)和与第二侧板厚度匹配的第一凹槽(2-4);
所述底板(1)的上表面周边设有与第一侧板(2-1)匹配的第二凹槽(1-2)及与第二侧板(2-2)匹配的第三凹槽(1-3),底板的下表面设有支撑脚(1-4),底板(1)上设有至少一个第一固定孔(1-1),第一固定孔(1-1)为上部大于下部的阶梯通孔,该阶梯通孔的上部孔形状和尺寸与第一裂隙角度调节块(5)的形状和尺寸匹配;
所述盖板(4)上设有与第一固定孔数量相同的第二固定孔(4-1),第二固定孔(4-1)的形状和尺寸与组成第二裂隙角度调节块(6)的第二正棱柱台(6-2)的形状和尺寸匹配;
上述构件的组合方式:两块第一侧板(2-1)的下端分别位于底板前后周边的第二凹槽(1-2)中,两块第二侧板(2-2)下端分别位于底板左右周边的第三凹槽(1-3)中,两块第二侧板(2-2)的左端和右端分别位于两块第一侧板的第一凹槽(2-4)中,通过插装在两块第一侧板设置的螺栓通孔内的固定螺栓(3)和螺母的组合将两块第一侧板和两块第二侧板结合为一体形成模具的边墙;第一裂隙角度调节块(5)放置在底板(1)上设置的第一固定孔(1-1)内,第二裂隙角度调节块(6)的第二正棱柱台(6-2)插装在盖板(4)上设置的第二固定孔(4-1)内;盖板安放在两块第一侧板和两块第二侧板组合成的模具边墙上端并通过盖板定位件(9)定位,安放盖板时,应使位于盖板上的第二裂隙角度调节块(6)与位于底板上的第一裂隙角度调节块(5)的方位相同、二者的中心线在一条铅垂线上,且第二裂隙角度调节块(6)上的定位缝(11)中心线与第一裂隙角度调节块(5)的固定缝(7)中心线在水平面的投影位于同一直线上;裂隙预制片(10)的两端分别插入第一裂隙角度调节块上的固定缝(7)和第二裂隙角度调节块上的定位缝(11)中并通过定位条(8)固定;
所述底板(1)、侧板、盖板(4)、第一裂隙角度调节块(5)和第二裂隙角度调节块(6)均由有机透明板材制作。
2.根据权利要求1所述制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的模具,其特征在于构成第一裂隙角度调节块(5)的正棱柱台及组成第二裂隙角度调节块的第一正棱柱台(6-1)和第二正棱柱台(6-2)的横截面边数为5~12。
3.根据权利要求1或2所述制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的模具,其特征在于组成第二裂隙角度调节块的第一正棱柱台(6-1)和第二正棱柱台(6-2)为一体化结构。
4.根据权利要求1或2所述制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的模具,其特征在于所述有机透明板材为聚甲基丙烯酸甲酯板材或者聚碳酸酯板材。
5.根据权利要求3所述制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的模具,其特征在于所述有机透明板材为聚甲基丙烯酸甲酯板材或者聚碳酸酯板材。
6.根据权利要求1或2所述制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的模具,其特征在于盖板为一个板体,该板体上设有与第一固定孔(2-1)数量相同的第二固定孔(4-1),或者盖板由至少两个分立的板体组成,各分立板体上设置的第二固定孔(4-1)的总数量与第一固定孔(2-1)的数量相同。
7.根据权利要求3所述制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的模具,其特征在于盖板为一个板体,该板体上设有与第一固定孔(2-1)数量相同的第二固定孔(4-1),或者盖板由至少两个分立的板体组成,各分立板体上设置的第二固定孔(4-1)的总数量与第一固定孔(2-1)的数量相同。
8.根据权利要求4所述制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的模具,其特征在于盖板为一个板体,该板体上设有与第一固定孔(2-1)数量相同的第二固定孔(4-1),或者盖板由至少两个分立的板体组成,各分立板体上设置的第二固定孔(4-1)的总数量与第一固定孔(2-1)的数量相同。
9.根据权利要求5所述制作含非贯通型裂隙的类岩石试样的模具,其特征在于盖板为一个板体,该板体上设有与第一固定孔(2-1)数量相同的第二固定孔(4-1),或者盖板由至少两个分立的板体组成,各分立板体上设置的第二固定孔(4-1)的总数量与第一固定孔(2-1)的数量相同。
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