CN107421795A - 一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具，用于制作天然岩体结构面试样，所述模具包括底板和固定侧板，所述底板包括下平台和垂直于所述下平台的侧壁，所述固定侧板垂直且可拆卸的固定于所述底板且与所述侧壁垂直连接，所述模具还包括移动侧板，所述移动侧板垂直且可拆卸的固定于所述底板并与所述侧壁垂直连接，所述模具还包括插板，所述插板的相对两端分别垂直且可拆卸连接所述固定侧板和所述移动侧板，所述侧壁和所述固定侧板上均设有水准器。本发明的有益效果：所述模具的各侧板采用可拆卸的连接固定，可以精确控制模具内的空间大小，所述模具还具备调节水平功能，制作不同规格的岩体试样，满足岩体结构面的研究实验的各种需求。
Description
技术领域
本发明涉及工程技术领域，尤其涉及一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具。
背景技术
地球上的岩体经各种地质构造作用，其内部存在大量相互交错的岩体结构面。岩体内的结构面及其控制下形成的岩体结构控制着岩体的变形、破坏机制，也正由于这些结构面的存在，岩体的完整性大大降低，其力学性质和稳定性也受到严重的影响，从而造成一系列的工程地质灾害，因此准确把握岩体结构面的力学性质是进行岩体工程稳定性评价的关键因素。
在进行实验研究时，岩石的抗剪强度参数是岩体稳定性分析及加固治理方案设计的重要指标，而目前获取这些参数的重要途径是岩体结构面室内直剪试验。对于天然的原岩结构面，其直剪试验的研究存在诸多不足之处，一方面是原岩结构面难以大量获取，取样成本高，试验周期长，难以满足大量工程试验的需要，同时由于取样手段的限制，易造成所获得的原岩结构面上下盘吻合度差，从而影响试验研究的真实性；另一方面原岩结构面试样一旦获取，便不能改变其尺寸的大小，这不利于尺度效应的研究。
另外在结构面直剪试验研究的过程中发现，若模具底板放置不水平，将所制作的结构面试样上下盘吻合后，会出现两盘上下平直底面不平行的情况，在试验过程中施加法向压力时，导致结构面之间产生空隙或施加的法向压力产生偏心，且空隙的大小和法向压力的偏心程度决定于两盘底面的不行平程度；又当放置于直剪试验仪器中的下盘结构面试样厚度过大时，将导致下盘试样结构面凸起过高而使直剪试验无法正常进行，而当下盘结构面试样厚度过小时，将使结构面未完全出露于直剪仪器的下剪切盒平面，导致直剪试验结果不准确而失去试验价值。
因此，能够快速、低成本制作不同尺度且能满足直剪实验的结构面试样是当前工程界亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具。
本发明的实施例提供一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具，包括底板和固定侧板，所述底板包括下平台和垂直于所述下平台的侧壁，所述固定侧板垂直且可拆卸的固定于所述底板且与所述侧壁垂直连接，所述模具还包括移动侧板，所述移动侧板垂直且可拆卸的固定于所述底板并与所述侧壁垂直连接，所述模具还包括插板，所述插板的相对两端分别垂直且可拆卸的连接所述固定侧板和所述移动侧板，所述侧壁和所述固定侧板上均设有水准器。
进一步地，所述模具还包括四个可调节支座，四个所述可调节支座安装于所述下平台下表面且排列成矩形。
进一步地，所述底板、所述固定侧板、所述移动侧板和所述插板围成一个无端盖的长方体模具腔。
进一步地，所述固定侧板的底面和其中一侧面分别设有底面辐板和侧面辐板，所述侧面辐板与所述侧壁贴合固定，所述底面辐板与所述下平台贴合固定。
进一步地，所述移动侧板的底面具有固定辐板，所述固定辐板贴合固定于所述下平台，所述移动侧板的一侧设有卡槽，所述侧壁穿过所述卡槽，所述卡槽通过螺栓固定在所述侧壁上。
进一步地，所述模具还包括具有相同结构特征的二个插板固定块，二个所述插板固定块位于所述插板的相对两侧，所述插板固定块中部设有滑槽，所述固定侧板和所述移动侧板穿过二个所述滑槽，二所述插板固定块分别通过螺栓固定在所述固定侧板和所述移动侧板上。
进一步地，所述插板固定块侧面还设有与所述插板相匹配的插槽，所述插板两侧分别插入二个所述插槽。
进一步地，所述侧壁外侧设有垂直于所述固定侧板的第一刻度尺。
进一步地，所述固定侧板内侧靠近插板处设有垂直于所述侧壁的第二刻度尺，所述固定侧板内侧靠近侧壁处设有垂直于所述下平台的第三刻度尺。
进一步地，所述移动侧板外侧设有垂直于所述侧壁的第四刻度尺。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
(1)本发明通过可调节支座与水准器相互配合进行调整，使模具整体保持在一个水平面上，保证了所制作直剪试样的标准性，克服了由于模具底面不水平产生试样平直底面不平行带来的试验误差；
(2)本发明通过借助所述刻度尺调节所述移动侧板和插板，从而精确控制模具内的空间大小，同时通过所述固定侧板的刻度尺控制试样的厚度，继而浇筑不同尺寸的模拟原岩结构面的试样；
(3)本发明的模具结构简单，操作方便，易于组装和拆卸，便于取样，具有较大的实用价值。
附图说明
图1是本发明一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具的整体结构示意图；
图2是图1所示的底板的结构示意图；
图3是图1所示的底板的左视图；
图4是图1所示的固定侧板的结构示意图；
图5是图1所示的移动侧板的结构示意图；
图6是图1所示的插板固定块的结构示意图；
图7是图1所示的插板的结构示意图。
图中，1-底板，11-侧壁，12-下平台，13-第一刻度尺，2-固定侧板，21-底面辐板，22-侧面辐板，23-第二刻度尺，24-第三刻度尺，3-移动侧板，31-卡槽，32-第四刻度尺，33-固定辐板，4-插板，5-可调节支座，6-插板固定块，61-滑槽，62-插槽，7-第一水准器，8-第二水准器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参考图1、图2和图3，本发明的实施例提供了一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具，包括底板1和固定侧板2，所述底板1包括下平台12和垂直于所述下平台12的侧壁11，所述下平台12下表面安装着四个排列成矩形的可调节支座5，所述侧壁11外侧设有垂直于所述固定侧板2的第一刻度尺13，所述侧壁11还设有第一水准器7，所述固定侧板2垂直且可拆卸的固定于所述底板1且与所述侧壁11垂直连接，所述模具还包括移动侧板3，所述移动侧板3垂直且可拆卸的固定于所述底板1并与所述侧壁11垂直连接，所述模具还包括插板4和具有相同结构的二个插板固定块6，所述插板4的相对两端分别通过所述插板固定块6垂直且可拆卸连接所述固定侧板2和所述移动侧板3，所述底板1、所述固定侧板2、所述移动侧板3和所述插板4围成一个无端盖的长方体模具腔。
请参考图1和图4，所述固定侧板2的底面和其中一侧面分别设有底面辐板21和侧面辐板22，所述侧面辐板22与所述侧壁11贴合且通过螺栓固定，所述底面辐板21与所述下平台12贴合且通过螺栓固定，所述固定侧板2内侧靠近所述插板4处设有垂直于所述侧壁11的第二刻度尺23，所述固定侧板2内侧靠近所述侧壁11处设有垂直于所述下平台12的第三刻度尺24，所述固定侧板2上还设有垂直于所述第一水准器7的第二水准器8。
请参考图1和图5，所述移动侧板3的一侧设有卡槽31，所述侧壁11穿过所述卡槽31，所述卡槽31通过螺栓固定在所述侧壁11上，所述移动侧板3的底面具有固定辐板33，所述固定辐板33贴合所述下平台12且通过螺栓固定，所述移动侧板3外侧设有垂直于所述侧壁11的第四刻度尺32。
请参考图1和图6，所述插板固定块6中部设有滑槽61，所述固定侧板2和所述移动侧板3穿过二个所述滑槽61，所述插板固定块6两侧还设有与所述插板4相匹配的插槽62，二所述插板固定块6分别通过螺栓固定在所述固定侧板2和所述移动侧板3上，所述插板4两侧分别插入二个所述插槽62。
本发明的具体实施方案为：(1)根据实际需要拼装模具：先将所述固定侧板2安装固定在合适位置，滑动所述移动侧板3，通过所述第一刻度尺13确定所述移动侧板3安装位置，安装固定所述移动侧板3，然后分别滑动二个所述插板固定块6，通过所述第二刻度尺23和所述第四刻度尺32确定二个所述插板固定块6的固定位置，安装固定二个所述插板固定块6，将所述插板4两侧分别插入二个所述插板固定块6，完成拼装；(2)调节水平：调节所述可调节支座5，同时借助所述第一水准器7和所述第二水准器8，使所述模具保持水平；(3)浇筑原材料，通过所述第三刻度尺24确定浇筑高度；(4)再次调节所述可调节支座5使模具保持水平；(5)成型，拆卸模具，依次拆卸所述插板4、所述移动侧板3、所述固定侧板2，取出试样。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具，用于制作天然岩体结构面试样，其特征在于：所述模具包括底板和固定侧板，所述底板包括下平台和垂直于所述下平台的侧壁，所述固定侧板垂直且可拆卸的固定于所述底板且与所述侧壁垂直连接，所述模具还包括移动侧板，所述移动侧板垂直且可拆卸的固定于所述底板并与所述侧壁垂直连接，所述模具还包括插板，所述插板的相对两端分别垂直且可拆卸的连接所述固定侧板和所述移动侧板，所述侧壁和所述固定侧板上均设有水准器。
2.如权利要求1所述一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具，其特征在于：所述模具还包括四个可调节支座，四个所述可调节支座安装于所述下平台下表面且排列成矩形。
3.如权利要求1所述一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具，其特征在于：所述底板、所述固定侧板、所述移动侧板和所述插板围成一个无端盖的长方体模具腔。
4.如权利要求1所述一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具，其特征在于：所述固定侧板的底面和其中一侧面分别设有底面辐板和侧面辐板，所述侧面辐板与所述侧壁贴合固定，所述底面辐板与所述下平台贴合固定。
5.如权利要求1所述一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具，其特征在于：所述移动侧板的底面具有固定辐板，所述固定辐板贴合固定所述下平台，所述移动侧板的一侧设有卡槽，所述侧壁穿过所述卡槽，所述卡槽通过螺栓固定在所述侧壁上。
6.如权利要求1所述一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具，其特征在于：所述模具还包括具有相同结构特征的二插板固定块，二所述插板固定块位于所述插板的相对两侧，所述插板固定块中部设有滑槽，所述固定侧板和所述移动侧板穿过二所述滑槽，二所述插板固定块分别通过螺栓固定在所述固定侧板和所述移动侧板上。
7.如权利要求6所述一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具，其特征在于：所述插板固定块侧面还设有与所述插板相匹配的插槽，所述插板两侧分别插入二个所述插槽。
8.如权利要求1所述一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具，其特征在于：所述侧壁外侧设有垂直于所述固定侧板的第一刻度尺。
9.如权利要求1所述一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具，其特征在于：所述固定侧板内侧靠近插板处设有垂直于所述侧壁的第二刻度尺，所述固定侧板内侧靠近侧壁处设有垂直于所述下平台的第三刻度尺。
10.如权利要求1所述一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具，其特征在于：所述移动侧板外侧设有垂直于所述侧壁的第四刻度尺。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20171201 |