CN108760477A - 一种实现岩石节理颗粒充填物精准定位的夹具和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现岩石节理颗粒充填物精准定位的夹具，包括夹板框架，所述夹板框架内设有滑槽，所述夹板框架上刻有刻度线，且刻度线以夹板框架的中间为零点，向两边刻度逐渐增加，所述滑槽内滑动安装有左控距板、右控距板、左固定板和右固定板，所述左控距板位于零点的左侧，所述右控距板位于零点的右侧，所述左固定板与左控距板相对设置，且位于左控距板的外侧，所述右固定板和右控距板相对设置，且位于右控距板的外侧。本发明能有效防止颗粒充填物摆放过程中对岩石节理表面产生磨损，便于操作，特别是对不规则或者易滚动的颗粒材料，便于研究压剪作用下颗粒充填物运移过程的相互作用。

Description

一种实现岩石节理颗粒充填物精准定位的夹具和方法

技术领域

本发明涉及岩石力学领域，尤其涉及一种实现岩石节理颗粒充填物精准定位的夹具和方法。

背景技术

随着我国大量的基础工程设施的建设，难免会遇到节理岩体的稳定性问题。岩体中广泛存在的各种不连续结构面，如褶皱、断层、层理、节理、劈理等，常常成为控制大坝、边坡、地下硐室等各类岩体工程稳定性的关键因素之一。工程实践表明，沿节理的剪切滑移是工程岩体主要的破坏模式，而充填在节理中的材料对其剪切强度产生很大的影响。

充填材料一般包括黏土类物质和颗粒类物质，充填黏土的岩石节理的剪切力学性质试验研究已有诸多报道。但压剪作用下充填颗粒材料的岩石节理的力学性质少见报道，特别是关于颗粒物质的运移过程和破碎机理的试验研究未见报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种用以实现颗粒材料在节理中的准确定位，以便于研究其运移过程和破碎机理实现岩石节理颗粒充填物精准定位的夹具和方法。

本发明的实施例提供一种实现岩石节理颗粒充填物精准定位的夹具，包括夹板框架，所述夹板框架内设有滑槽，所述夹板框架上刻有刻度线，且刻度线以夹板框架的中间为零点，向两边刻度逐渐增加，所述滑槽内滑动安装有左控距板、右控距板、左固定板和右固定板，所述左控距板位于零点的左侧，所述右控距板位于零点的右侧，所述左固定板与左控距板相对设置，且位于左控距板的外侧，所述右固定板和右控距板相对设置，且位于右控距板的外侧，向零点的两侧分别滑动左控距板和右控距板准确调整左控距板和右控距板的位置，再将左控距板和右控距板固定，将颗粒充填物的一侧紧贴左控距板或右控距板，另一侧通过对应的左固定板或右固定板将颗粒充填物固定，将颗粒充填物放置在岩石节理之间，抽出夹板框架、左控距板、右控距板、左固定板和右固定板，颗粒充填物精准定位在岩石节理之间。

进一步，所述夹板框架包括一横板和两竖板，两竖板垂直设置在横板的两端，且横板与竖板一体成型。

进一步，所述左控距板、右控距板、左固定板和右固定板的一端嵌在滑槽，能沿滑槽水平移动，且左控距板、右控距板、左固定板和右固定板均与竖板平行设置。

进一步，所述左控距板和右控距板能通过竖直螺丝固定，所述横板上开有与竖直螺丝相适配的螺孔，所述左控距板和右控距板的位置确定后，将竖直螺丝分别插入左控距板和右控距板对应的螺孔内，拧紧，左控距板和右控距板固定。

进一步，所述螺孔等间距设置，且螺孔位于刻度线的附近。

进一步，所述左固定板和右固定板能通过水平螺丝和与水平螺丝相适配的螺杆固定，所述水平螺丝和螺杆通过内外螺纹的配合连接在一起，所述水平螺丝的一端固定在竖板的外侧，通过调整螺杆的长度，使螺杆的一端抵住左固定板或右固定板，将左固定板或右固定板固定。

进一步，所述夹板框架放置在一底板上，所述底板的长度与夹板框架的长度相适配。

一种实现岩石节理颗粒充填物精准定位的方法，包括以下步骤：

S1.将夹板框架放置在一底板上；

S2.向零点的两侧分别滑动所述左控距板和右控距板，且根据刻度线准确调整左控距板和右控距板的位置，位置确定后，左控距板和右控距板分别通过竖直螺丝固定；

S3.取左侧颗粒充填物和右侧颗粒充填物，放置在底板上，且分别靠近左控距板或右控距板，滑动左固定板和右固定板，使左侧颗粒充填物的一侧紧贴左控距板，一侧紧贴左固定板，右侧颗粒充填物的一侧紧贴右控距板，一侧紧贴右固定板，左固定板和右固定板通过水平螺丝和螺杆的配合固定；

S4.移走底板，将颗粒充填物连同夹具其余部分一起放置到岩石节理的下半块上，且颗粒充填物位于岩石节理的下半块表面预定位置；

S5.将岩石节理的上半块放置到颗粒充填物上，并调整岩石节理上半块的位置，使其处于岩石节理下半块的正上方；

S6.拧松竖直螺丝和水平螺丝，将夹板框架连同左控距板、右控距板、左固定板和右固定板一起抽出，得到将颗粒充填物精准定位在岩石节理之间的试件。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)先将颗粒充填物固定在夹具上，再置于岩石节理表面，有效防止颗粒充填物摆放过程中对岩石节理表面产生磨损，特别是对软弱岩石节理而言。

(2)在夹板框架上刻有刻度线，能通过读取刻度确定精准的左控距板和右控距板的位置，便于操作，特别是对不规则或者易滚动的颗粒材料。

(3)能根据颗粒充填物的尺寸调整固定板和控距板之间的间距，适用范围广泛，调整过程不会对颗粒充填物造成影响，且夹具拆卸方便，便于研究压剪作用下颗粒充填物运移过程的相互作用。

附图说明

图1是本发明一种实现岩石节理颗粒充填物精准定位的夹具的一示意图。

图2是本发明一种实现岩石节理颗粒充填物精准定位的方法的一流程图。

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，本发明的实施例提供了一种实现岩石节理颗粒充填物精准定位的夹具，包括夹板框架1、左控距板2、右控距板3、左固定板4、右固定板5和底板6。

夹板框架1内设有滑槽7，所述夹板框架1上刻有刻度线8，且刻度线8以夹板框1架的正中间为零点，向两边刻度逐渐增加，夹板框架1包括一横板11和两竖板12，两竖板12垂直设置在横板11的两端，且横板11与竖板12一体成型，滑槽7位于横板11的中间，且与横板11的长度相适配，刻度线8优选设在横板11的上端面上，便于读取，横板11上开有螺孔111，螺孔111等间距设置，且螺孔111位于刻度线8的内侧附近，即刻度为2的刻度线8内侧附近的螺孔111在刻度为1.95的位置，以此类推，刻度为3的的刻度线8内侧附近的螺孔111在刻度为2.95的位置。

夹板框架1放置在底板6上，底板6的长度与夹板框架1的长度相适配。

滑槽7内滑动安装有左控距板2、右控距板3、左固定板4和右固定板5，左控距板2、右控距板3、左固定板4和右固定板5的一端嵌在滑槽7，能沿滑槽7水平移动，且左控距板2、右控距板3、左固定板4和右固定板5均与竖板12平行设置。左控距板2和右控距板3优选关于零点对称，所述左控距板2位于零点的左侧，所述右控距板3位于零点的右侧，所述左固定板4与左控距板2相对设置，且位于左控距板2的外侧，所述右固定板5和右控距板3相对设置，且位于右控距板3的外侧。

向零点的两侧分别滑动左控距板2和右控距板3准确调整左控距板2和右控距板3的位置，再将左控距板2和右控距板3固定，左控距板2和右控距板3优选通过竖直螺丝9固定，竖直螺丝9与横板11上开有的螺孔111相适配，所述左控距板2和右控距板3的位置确定后，将竖直螺丝9分别插入左控距板2和右控距板3对应的螺孔111内，拧紧，左控距板2和右控距板3固定。

将颗粒充填物的一侧紧贴左控距板2或右控距板3，另一侧通过对应的左固定板4或右固定板5将颗粒充填物固定，左固定板4和右固定板5优选通过水平螺丝10和与水平螺丝10相适配的螺杆101固定，所述水平螺丝10和螺杆101通过内外螺纹的配合连接在一起，水平螺丝10穿过竖板12，水平螺丝10的一端固定在竖板12的外侧，另一端连接螺杆101，通过调整螺杆101的长度，使螺杆101的一端抵住左固定板4或右固定板5，将左固定板4或右固定板5固定。

将颗粒充填物放置在岩石节理之间，抽出夹板框架1、左控距板2、右控距板3、左固定板4和右固定板5，颗粒充填物精准定位在岩石节理之间。

请参考图2，一种实现岩石节理颗粒充填物精准定位的方法，包括以下步骤：

S1.将夹板框架1放置在一底板6上；

S2.向零点的两侧分别滑动所述左控距板2和右控距板3，且根据刻度线8准确调整左控距板2和右控距板3的位置，位置确定后，左控距板2和右控距板3分别通过竖直螺丝9固定；

S3.取左侧颗粒充填物和右侧颗粒充填物，放置在底板6上，且分别靠近左控距板2或右控距板3，滑动左固定板4和右固定板5，使左侧颗粒充填物的一侧紧贴左控距板2，一侧紧贴左固定板4，右侧颗粒充填物的一侧紧贴右控距板3，一侧紧贴右固定板5，左固定板4和右固定板5通过水平螺丝10和螺杆101的配合固定；

S4.移走底板6，将颗粒充填物连同夹具其余部分(即除了底板6的部分)一起放置到岩石节理的下半块上，且颗粒充填物位于岩石节理的下半块表面预定位置；

S5.将岩石节理的上半块放置到颗粒充填物上，并调整岩石节理上半块的位置，使其处于岩石节理下半块的正上方；

S6.拧松竖直螺丝9和水平螺丝10，将夹板框架1连同左控距板2、右控距板3、左固定板4和右固定板5一起抽出，得到将颗粒充填物精准定位在岩石节理之间的试件。

本发明先将颗粒充填物固定在夹具上，再置于岩石节理表面，有效防止颗粒充填物摆放过程中对岩石节理表面产生磨损，特别是对软弱岩石节理而言。在夹板框架上刻有刻度线，能通过读取刻度确定精准的左控距板和右控距板的位置，便于操作，特别是对不规则或者易滚动的颗粒材料。能根据颗粒充填物的尺寸调整固定板和控距板之间的间距，适用范围广泛，调整过程不会对颗粒充填物造成影响，且夹具拆卸方便，便于研究压剪作用下颗粒充填物运移过程的相互作用。

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 (8)

1.一种实现岩石节理颗粒充填物精准定位的夹具，其特征在于，包括夹板框架，所述夹板框架内设有滑槽，所述夹板框架上刻有刻度线，且刻度线以夹板框架的中间为零点，向两边刻度逐渐增加，所述滑槽内滑动安装有左控距板、右控距板、左固定板和右固定板，所述左控距板位于零点的左侧，所述右控距板位于零点的右侧，所述左固定板与左控距板相对设置，且位于左控距板的外侧，所述右固定板和右控距板相对设置，且位于右控距板的外侧，向零点的两侧分别滑动左控距板和右控距板准确调整左控距板和右控距板的位置，再将左控距板和右控距板固定，将颗粒充填物的一侧紧贴左控距板或右控距板，另一侧通过对应的左固定板或右固定板将颗粒充填物固定，将颗粒充填物放置在岩石节理之间，抽出夹板框架、左控距板、右控距板、左固定板和右固定板，颗粒充填物精准定位在岩石节理之间。

2.根据权利要求1所述的实现岩石节理颗粒充填物精准定位的夹具，其特征在于，所述夹板框架包括一横板和两竖板，两竖板垂直设置在横板的两端，且横板与竖板一体成型。

3.根据权利要求2所述的实现岩石节理颗粒充填物精准定位的夹具，其特征在于，所述左控距板、右控距板、左固定板和右固定板的一端嵌在滑槽，能沿滑槽水平移动，且左控距板、右控距板、左固定板和右固定板均与竖板平行设置。

4.根据权利要求2所述的实现岩石节理颗粒充填物精准定位的夹具，其特征在于，所述左控距板和右控距板能通过竖直螺丝固定，所述横板上开有与竖直螺丝相适配的螺孔，所述左控距板和右控距板的位置确定后，将竖直螺丝分别插入左控距板和右控距板对应的螺孔内，拧紧，左控距板和右控距板固定。

5.根据权利要求4所述的实现岩石节理颗粒充填物精准定位的夹具，其特征在于，所述螺孔等间距设置，且螺孔位于刻度线的附近。

6.根据权利要求2所述的实现岩石节理颗粒充填物精准定位的夹具，其特征在于，所述左固定板和右固定板能通过水平螺丝和与水平螺丝相适配的螺杆固定，所述水平螺丝和螺杆通过内外螺纹的配合连接在一起，所述水平螺丝的一端固定在竖板的外侧，通过调整螺杆的长度，使螺杆的一端抵住左固定板或右固定板，将左固定板或右固定板固定。

7.根据权利要求2所述的实现岩石节理颗粒充填物精准定位的夹具，其特征在于，所述夹板框架放置在一底板上，所述底板的长度与夹板框架的长度相适配。

8.一种如权利要求1-7任一项所述夹具实现岩石节理颗粒充填物精准定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将夹板框架放置在一底板上；

S2.向零点的两侧分别滑动所述左控距板和右控距板，且根据刻度线准确调整左控距板和右控距板的位置，位置确定后，左控距板和右控距板分别通过竖直螺丝固定；

S3.取左侧颗粒充填物和右侧颗粒充填物，放置在底板上，且分别靠近左控距板或右控距板，滑动左固定板和右固定板，使左侧颗粒充填物的一侧紧贴左控距板，一侧紧贴左固定板，右侧颗粒充填物的一侧紧贴右控距板，一侧紧贴右固定板，左固定板和右固定板通过水平螺丝和螺杆的配合固定；

S4.移走底板，将颗粒充填物连同夹具其余部分一起放置到岩石节理的下半块上，且颗粒充填物位于岩石节理的下半块表面预定位置；

S5.将岩石节理的上半块放置到颗粒充填物上，并调整岩石节理上半块的位置，使其处于岩石节理下半块的正上方；

S6.拧松竖直螺丝和水平螺丝，将夹板框架连同左控距板、右控距板、左固定板和右固定板一起抽出，得到将颗粒充填物精准定位在岩石节理之间的试件。