CN110208065B - 批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置及方法，包括温湿可控的恒温恒湿箱，恒温恒湿箱安装在支架上，恒温恒湿箱的竖直支架安装位点设有旋转轴，旋转轴与动力驱动装置连接；恒温恒湿箱的内部水平设有可移动替换垫板，可移动替换垫板与恒温恒湿箱连接的一个侧壁设有开槽，可移动替换垫板底部与竖向的可移动支撑杆连接，可移动支撑杆与恒温恒湿箱滑动连接，压样垫板的上方设有多个制样模具，制样模具的上方设有压力可控的竖向加载设备；拆模垫板上设有多个洞口，洞口与制样模具一一对应。本发明能精确控制压实度，同时快速成批制作，集制作、养护及拆模于一体，结构简单，成本低廉，操作方便。

Description

批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置及方法

技术领域

本发明属于实验设备技术领域，涉及一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置及方法，尤其涉及一种可批量控制压实度及制作养护拆模一体化的类岩石装置及方法。

背景技术

由于岩体是一种非常复杂且各向异性的非均匀材料，其物理力学性能变化范围很宽广，为了能够模拟强度变化范围非常广的不同性质的真实岩体，必须研制出一种物理力学性质变化范围很广且物理力学性能稳定的新型类岩石相似材料。在相似材料制备过程中，压实度在一定程度上决定了类岩石强度：压实度越高，得到的类岩石所具有的强度越大。通过控制压实度的变化范围以及调整相似材料配比，均对类岩石所具有的强度范围变化产生影响，所以除了选择合适的相似材料对相似模型试验的成功与否起着关键性的作用外，其中压实度的控制同样是决定类岩石强度的关键因素。

现如今在制备类岩石试样中控制压实度的方法大致可以分为以下两类。一种方法是采用标准质量的击锤从确定的高度下落，一层或分层击实土样至所需尺寸。该方法的缺点在制样过程中使用的冲击力往往使试样受力不均匀，上层土样明显低于下层土样的密实，而且在制样过程中极易将产生空气压入试样中，产生较大的孔隙影响后续试验的精度，导致试验强度偏低，且每次制样过程中存在一定的差异性。另一种方法是搅拌均匀的试样加入制样模具中，通过施加静载加速类岩石的固结。该方法可以很好的克服重类岩石制作过程中上下密度不一致的缺点，但在制样过程相对繁琐，且对制样设备要求较高，也存在每次制样过程中存在压实度不同的现象。在模型制作及养护过成中底部存在泌水现象，养护过程产生收缩，成形后的试样必然存一定的差异性，会影响相似材料模型试验的准确性。又加之类岩石试验过程中常常需要多组平行试验，这就需要大批量的制作相同压实度的类岩石试样进行实验，制作及拆模过程相对繁琐，而上述两种方法都无法批量制备类岩石试样，容易产生因试样本身缺陷带来的实验误差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，能精确控制压实度，同时快速成批制作，集制作、养护及拆模于一体，结构简单，成本低廉，操作方便，解决了现有技术中存在的问题。

本发明的另一目的是，提供一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置的制样方法。

本发明所采用的技术方案是，一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，包括温湿可控的恒温恒湿箱，恒温恒湿箱安装在支架上，支架包括相互垂直的水平支架和竖直支架，水平支架和竖直支架之间通过弧形的枕板平滑连接，枕板上设有移动轨道，恒温恒湿箱在水平支架和竖直支架的安装位点通过移动轨道连接，恒温恒湿箱的竖直支架安装位点设有旋转轴，旋转轴与动力驱动装置连接；恒温恒湿箱的内部水平设有可移动替换垫板，可移动替换垫板与恒温恒湿箱连接的一个侧壁设有开槽，可移动替换垫板底部与竖向的可移动支撑杆连接，可移动支撑杆与恒温恒湿箱滑动连接，可移动替换垫板为能够移动替换的压样垫板或拆模垫板，压样垫板的上方设有多个制样模具，压样垫板与每个制样模具可拆卸连接；制样模具为双开钢模具，制样模具的上端口设有压盘，制样模具的上方设有压力可控的竖向加载设备；拆模垫板上设有多个洞口，洞口的边缘设有环形凹槽，洞口与制样模具一一对应，制样模具的底部能够伸入环形凹槽内，每一个洞口下方设有海绵层。

进一步的，所述恒温恒湿箱的底部中心设有底轴，恒温恒湿箱在水平支架的安装位点设有凹槽，旋转轴穿设于带轮中心，旋转轴伸出带轮的两端面均设有中轴凹槽，凹槽和中轴凹槽均能够与底轴配合连接；带轮通过旋转皮带与旋转发动机输出轴连接，旋转发动机与旋转开关电连。

进一步的，所述底轴与提升皮带连接，提升皮带连接于提升发动机的输出轴上，提升发动机与提升开关电连。

进一步的，所述压力可控的竖向加载设备包括加压装置，加压装置的加压头与压力钢板的顶部中心连接，压力钢板的底部设有多个成芯压头，成芯压头与制样模具的压盘一一对应，加压装置上设有压力表，加压装置与可移动横向支撑板连接。

进一步的，所述恒温恒湿箱设有开槽的侧壁外设有垫板，垫板的高度与开槽高度相同，垫板的长宽与恒温恒湿箱的长宽相同。

进一步的，所述压盘与类岩石层之间设有透水石。

进一步的，所述制样模具的上端设有套筒，制样模具的上端设有截面为L形的凹槽环，套筒的下端设有形状与凹槽环相匹配的凸环，用于制样模具与套筒紧密卡接。

进一步的，所述可移动替换垫板与恒温恒湿箱连接的一个侧壁设有开槽，开槽高度为可移动替换垫板厚度的2倍，开槽处铰接有采用保温材料制得的门，门与开槽之间密封连接。

进一步的，所述制样模具的两个模具组件通过第二紧固件可拆卸连接。

一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置的制样方法，采用上述批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，具体按照以下步骤进行：

S1，检查试验装置，组装并固定制样模具，安装压样垫板；

S2，将类岩石材料按照所需质量填筑到制样模具中，填筑完毕后，加上压盘；

S3，根据类岩石材料强度要求设置竖向加载设备的加载压力，向所有制样模具的压盘加压；

S4，加压完毕后，关闭竖向加载设备，将恒温恒湿箱经移动轨道移动至竖向支架上的安装位点，动力驱动装置通过旋转轴带动恒温恒湿箱水平悬空旋转养护；

S5，将恒温恒湿箱经移动轨道移动至水平支架上的安装位点，通过可移动支撑杆将压样垫板向上移动一定距离，放入拆模垫板，再通过可移动支撑杆放下压样垫板和上部所有装置，接着用水平力将压样垫板推出，所有制样模具的下端落入拆模垫板的环形凹槽内，解开制样模具；

S6，启动竖向加载设备，将成型的类岩石试样压至海绵层上，完成脱模；移走拆模垫板，取出压盘，盖住恒温恒湿箱，直至养护龄期再取出类岩石试样。

本发明的有益效果是，具有以下优点：

1、本发明通过压力可控的竖向加载设备试样进行加载，以实现批量制作过程中的压实度的统一与调控，能精确控制压实度，而且还可以在拆模过程中，给试样一个竖向荷载，加快实现拆模的速度；通过旋转轴带动恒温恒湿箱水平悬空旋转养护，避免泌水现象，克服养护过程中重力荷载引起的含水率变化及泌水问题导致类岩石试样出现初始缺陷；在制作与拆模过程中，通过竖向可移动支撑杆，便于快速移动替换压样垫板和拆模垫板，实现快速批量制作与拆模的切换，结构简单，成本低廉，操作方便，制作效率高。

2、本发明集制作装置、养护装置和拆模装置于一体，制样、养护、拆模之间的衔接简单快速，通过统一控制试样材料用量及养护条件，实现批量制作，提高类岩石试验制样的无差异性，降低试样本身缺陷带来的实验误差，提高平行试验结果的准确性；克服制样时间过长等问题，提高类岩石试验制样的效率。

3、本发明通过对单一压实度调整，可用于研究某一种原岩相似材料在不同压实度对类岩石强度的影响，实现模拟实际工程中不同埋深下的某种岩石的物理力学特性；所配置得到的类岩石试样用于类比原岩试样，用于大量开展研究吸水膨胀实验、裂隙蠕变实验、渗流实验、蠕变-渗流等实验，用于类比分析不同影响因素对原岩岩体物理力学性质的影响规律。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明装置的结构示意图。

图2是本发明装置水平悬空旋转养护的结构示意图。

图3是本发明支架的结构示意图。

图4是本发明可移动替换垫板的结构示意图。

图5是本发明旋转养护电机结构示意图。

图中，1.压力表；2.加压装置；3.可移动横向支撑板；4.成芯压头；5.制样模具；6.可移动替换垫板；6-1.压样垫板；6-2.拆模垫板；6-3.洞口；6-4.环形凹槽；7.压盘；8.透水石；9.压力钢板；11.第一紧固件；12.恒温恒湿箱；12-1.底轴；13.海绵层；14.第二紧固件；15.可移动支撑杆；16.套筒；17.移动轨道；17-1.枕板；18.支架；19.旋转养护电机；19-1.旋转皮带；19-2.提升皮带；19-3.旋转轴；19-4.提升开关；19-5.旋转开关；19-6.提升发动机；19-7.旋转发动机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，结构如图1-3所示，包括温湿可控的恒温恒湿箱12，恒温恒湿箱12安装在支架18上，支架18包括相互垂直的水平支架和竖直支架，水平支架和竖直支架之间通过弧形的枕板17-1平滑连接，枕板17-1上设有移动轨道17，恒温恒湿箱12在水平支架和竖直支架的安装位点通过移动轨道17连接，恒温恒湿箱12的竖直支架安装位点设有旋转轴19-3，旋转轴19-3与动力驱动装置连接；恒温恒湿箱12的内部水平设有可移动替换垫板6，可移动替换垫板6与恒温恒湿箱12连接的一个侧壁设有开槽，可移动替换垫板6底部与竖向的可移动支撑杆15连接，可移动支撑杆15与恒温恒湿箱12滑动连接，便于压样垫板6-1、拆模垫板6-2的替换；可移动替换垫板6为能够移动替换的压样垫板6-1或拆模垫板6-2，压样垫板6-1的上方设有多个制样模具5，压样垫板6-1与每个制样模具5可拆卸连接，具体地，压样垫板6-1通过第一紧固件11与每个制样模具5可拆卸连接；制样模具5为双开钢模具，制样模具5的上端口设有压盘7，制样模具5的上方设有压力可控的竖向加载设备；拆模垫板6-2上设有多个洞口6-3，洞口6-3的边缘设有环形凹槽6-4，洞口6-3与制样模具5一一对应，制样模具5的底部能够伸入环形凹槽6-4内，每一个洞口6-3下方设有海绵层13。

制样模具5为Ф50×h100mm的标准双开钢模具，制样模具5的两个模具组件通过第二紧固件14可拆卸连接，制样模具5的上端设有套筒16，制样模具5的上端设有截面为L形的凹槽环，套筒16的下端设有形状与凹槽环相匹配的凸环，用于制样模具5与套筒16紧密卡接。使得制样模具5与套筒16紧密卡接，能够增加制样模具5的高度，便于试验时一次装样加载压实成型，因为相似材料配置的试样在压实过程中体积大量减少。

加压装置2通过可移动横向支撑板3固定，通过压力表1控制加压装置2加载压力，从而控制压实度，加压装置2加载压力钢板9，将压力通过成芯压头4传递给制样模具5中的压盘7和透水石8，再施加到类岩石试样上，最终实现压实度的控制后，根据要求可进行一定时间的稳压控制。压力钢板9将加压装置2加的荷载转化为均匀的面荷载，再将均匀的面荷载传递转化成每一个成芯压头4的均布荷载。

压样垫板6-1有足够的刚度，足以承受上部成芯压头4的荷载，实现一次压成形多个试样，也便于一次性拆除垫板，提高效率。压样垫板6-1的刚度不能太低，不然会导致底部会出现变形，甚至出现压样垫板6-1的破坏；压样垫板6-1的刚度不能太高，必然要通过提高钢板的厚度实现，增加垫板总体质量，必然导致替换拆模版时难度，因此需要在满足刚度的条件下，尽可能的减少钢板重量，根据试验需求选择适宜的厚度。

如图3所示，旋转养护电机19包括提升发动机19-6、旋转发动机19-7，提升发动机19-6为三相异步电动机，型号为YE2-112M-4，380V，0.55kW-2.2kW；旋转发动机19-7为齿轮减速电机，型号R17，380V，60Hz；恒温恒湿箱12在水平支架的安装位点设有凹槽，恒温恒湿箱12通过底轴12-1插入凹槽内，实现固定；旋转轴19-3穿设于带轮中心，旋转轴19-3伸出带轮的两端面均设有中轴凹槽，带轮通过旋转皮带19-1与旋转发动机19-7输出轴连接，旋转发动机19-7与旋转开关19-5电连；恒温恒湿箱12通过底轴12-1插入中轴凹槽内；底轴12-1与提升皮带19-2连接，提升皮带19-2连接于提升发动机19-6的输出轴上，提升发动机19-6与提升开关19-4电连。

旋转养护电机19可设置旋转养护装置设置范围0-50r/min的旋转频率，精度为0.01r/min，且可对多组装置同时进行养护。

通过加压装置2压实后，将恒温恒湿箱12的底轴12-1从凹槽内取出，开启提升开关19-4，提升发动机19-6转动，带动提升皮带19-2向上拉升，底轴12-1沿移动轨道17滑动至旋转轴19-3的中轴凹槽内，关闭提升开关19-4；设定旋转发动机19-7的旋转速率，再打开旋转开关19-5，旋转发动机19-7输出轴通过旋转皮带19-1带动带轮转动，从而通过旋转轴19-3带动恒温恒湿箱12水平悬空旋转养护，避免泌水现象。

如图4所示，拆模垫板6-2上设有多个洞口6-3，洞口6-3的边缘设有环形凹槽6-4，洞口6-3与制样模具5一一对应，环形凹槽6-4的宽度略大于制样模具5的厚度，制样模具5的底部能够伸入环形凹槽6-4内。环形凹槽6-4的外径与制样模具5的外径相同，环形凹槽6-4深度为2mm，可将整个制样模具5卡紧，洞口6-3的直径略大于50mm，试样通过洞口6-3实现一次性全部压入下部恒温恒湿箱12中，避免单个拆模，提高批量脱模效率；可移动替换垫板6与恒温恒湿箱12连接的一个侧壁设有开槽，开槽高度为可移动替换垫板6厚度的2倍，开槽处铰接有采用保温材料制得的门，门与开槽之间密封连接，恒温恒湿箱12设有开槽的侧壁外设有垫板，垫板的高度与开槽高度相同，垫板的长宽与恒温恒湿箱12的长宽相同。

养护完成后，将恒温恒湿箱12的底轴12-1从中轴凹槽内取出，开启提升开关19-4，提升发动机19-6反向转动，带动提升皮带19-2向下缓慢放松，底轴12-1沿移动轨道17滑动至水平支架上的凹槽内，关闭提升开关19-4。如果在提起成芯压头4的同时，不可以顺带将所有制样模具5及试样一并提起，则需要通过可移动支撑杆15将压样垫板6-1和试样一起向上移动一定距离，将拆模垫板6-2通过开槽水平推入并使洞口6-3与制样模具5对齐，再通过可移动支撑杆15放下压样垫板6-1和上部所有装置后，接着用水平力将压样垫板6-1通过开槽推出，将上部整体落在拆模垫板6-2。

恒温恒湿箱12底部设有海绵层13，用来防止拆模时试样的损伤，在每一个洞口6-3下方设有相互独立的圆形的海绵层13，起到保护试样的作用，海绵层13不采用一整层可很好的节约海绵材料。

加压装置2的电机规格380V，550W，1500r/min，最大额定荷载100kN，最大移动位移120mm，根据压力表1的读数，可实现压实度的精确控制。

压盘7与类岩石层之间设有透水石8；透水石8的作用在压样过程中可将多余气体和液体排出，制样模具5内部处于负压强，对成芯压头4具有一定的吸附力，同时部分液体会从成芯压头4位置处溢出，存在的液体会在成芯压头4与制样模具5壁之间起到密封作用，同时具有一定的粘结力，将整个成芯压头4包裹吸附住；有利于拆模时提起加压装置2的成芯压头4的同时，顺带将所有制样模具5及试样一并提起，则直接将压样垫板6-1水平推出，将拆模垫板6-2水平推入后对齐洞口6-3，再放下上部所有装置，实现下一步的拆模；使得压样垫板6-1和拆模垫板6-2的替换效率更高。

批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置的试验方法，具体按照以下步骤进行：

S1，检查试验装置各部分是否完好可用，组装并固定制样模具5，安装压样垫板6-1；

S2，将类岩石材料按照试验所需要的质量填筑到制样模具5中，填筑完毕后，依次加上透水石8和压盘7；压实度是指实际压实后，达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的比值；由于模具体积是一定，所以密度只与质量有关，可根据质量控制类岩石材料的压实度；

S3，根据类岩石强度要求设置压力表1的数值，使得加压装置2的压力值保持恒定，然后调整可移动横向支撑板3，使得成芯压头4与制样模具5的压盘7一一对应，进行加压；

S4，加压完毕后，关闭加压装置2，将恒温恒湿箱12移动至竖向支架上的安装位点，设定旋转发动机19-7的旋转速率，再打开旋转开关19-5，旋转发动机19-7输出轴通过旋转皮带19-1带动带轮转动，从而通过旋转轴19-3带动恒温恒湿箱12水平悬空旋转养护，避免泌水现象；

S5，将恒温恒湿箱12移到水平支架上的安装位点，通过可移动支撑杆15将压样垫板6-1和试样一起向上移动一定距离，将拆模垫板6-2通过开槽水平推入并使洞口6-3与制样模具5对齐，再通过可移动支撑杆15放下压样垫板6-1和上部所有装置后，接着用水平力将压样垫板6-1通过开槽推出，将有制样模具5的下端落入拆模垫板6-2的环形凹槽6-4内，解开所有第二紧固件14；

S6，打开加压装置2将所有制样模具5中成型的类岩石试样压至海绵层13上，完成脱模；移走拆模垫板6-2，取出压盘7和透水石8，盖住恒温恒湿箱12，直至养护龄期再取出试样，该批试样制作完成；为了实现快速循环利用模具重复批量制样，在对类岩石试样压实成型后养护完成塑形养护，其目的是保证拆模的过程中，类岩石试样达到可以拆模的强度，不会出现拆模造成的损伤，但尚未达到期龄时的强度，所有在拆完后的模具，还需二次养护到期龄，达到类岩石材料的强度。

在进行类岩石相似材料的研究中，通常采用试配实验进行调整研究，最终确定相似材料所需的种类、配比以及压实度等因素，因此本装置可以根据需要重新调整类岩石材料及配比，设定需要的压实度，重复上述步骤S2-S6，实现下一批类岩石试验的制作、养护及拆模，便于类岩石试样的研究。

本发明可同时设定2个恒温恒湿箱12至于支架18中部进行养护，如需更多恒温恒湿箱12，可根据实验的需要可以用多组本发明装置，同时进行实验。本发明集制作装置、养护装置和拆模装置于一体，制样、养护、拆模之间的衔接简单快速，通过统一控制试样材料用量及养护条件，实现批量制作，能够统一控制和调整制样，提高类岩石试验制样的无差异性，克服制样时间过长等问题；通过压样垫板6-1与拆模垫板6-2的快速转换，一次性将试样从制样模具5中压出，实现快速批量拆模，提高类岩石试验制样的效率；通过悬空旋转养护，避免养护过程中重力荷载引起的含水率变化及泌水问题导致类岩石试样出现初始缺陷；通过对加压装置2的控制，可实现制样中多种压实度的控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，其特征在于，包括温湿可控的恒温恒湿箱（12），恒温恒湿箱（12）安装在支架（18）上，支架（18）包括相互垂直的水平支架和竖直支架，水平支架和竖直支架之间通过弧形的枕板（17-1）平滑连接，枕板（17-1）上设有移动轨道（17），恒温恒湿箱（12）在水平支架和竖直支架的安装位点通过移动轨道（17）连接，恒温恒湿箱（12）的竖直支架安装位点设有旋转轴（19-3），旋转轴（19-3）与动力驱动装置连接；恒温恒湿箱（12）的内部水平设有可移动替换垫板（6），可移动替换垫板（6）与恒温恒湿箱（12）连接的一个侧壁设有开槽，可移动替换垫板（6）底部与竖向的可移动支撑杆（15）连接，可移动支撑杆（15）与恒温恒湿箱（12）滑动连接，可移动替换垫板（6）为能够移动替换的压样垫板（6-1）和拆模垫板（6-2），压样垫板（6-1）的上方设有多个制样模具（5），压样垫板（6-1）与每个制样模具（5）可拆卸连接；制样模具（5）为双开钢模具，制样模具（5）的上端口设有压盘（7），制样模具（5）的上方设有压力可控的竖向加载设备；拆模垫板（6-2）上设有多个洞口（6-3），洞口（6-3）的边缘设有环形凹槽（6-4），洞口（6-3）与制样模具（5）一一对应，制样模具（5）的底部能够伸入环形凹槽（6-4）内，每一个洞口（6-3）下方设有海绵层（13）。

2.根据权利要求1所述的一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，其特征在于，所述恒温恒湿箱（12）的底部中心设有底轴（12-1），恒温恒湿箱（12）在水平支架的安装位点设有凹槽，旋转轴（19-3）穿设于带轮中心，旋转轴（19-3）伸出带轮的两端面均设有中轴凹槽，凹槽和中轴凹槽均能够与底轴（12-1）配合连接；带轮通过旋转皮带（19-1）与旋转发动机（19-7）输出轴连接，旋转发动机（19-7）与旋转开关（19-5）电连。

3.根据权利要求2所述的一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，其特征在于，所述底轴（12-1）与提升皮带（19-2）连接，提升皮带（19-2）连接于提升发动机（19-6）的输出轴上，提升发动机（19-6）与提升开关（19-4）电连。

4.根据权利要求1所述的一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，其特征在于，所述压力可控的竖向加载设备包括加压装置（2），加压装置（2）的加压头与压力钢板（9）的顶部中心连接，压力钢板（9）的底部设有多个成芯压头（4），成芯压头（4）与制样模具（5）的压盘（7）一一对应，加压装置（2）上设有压力表（1），加压装置（2）与可移动横向支撑板（3）连接。

5.根据权利要求1所述的一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，其特征在于，所述恒温恒湿箱（12）设有开槽的侧壁外设有垫板，垫板的高度与开槽高度相同，垫板的长宽与恒温恒湿箱（12）的长宽相同。

6.根据权利要求1所述的一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，其特征在于，所述压盘（7）与类岩石层之间设有透水石（8）。

7.根据权利要求1所述的一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，其特征在于，所述制样模具（5）的上端设有套筒（16），制样模具（5）的上端设有截面为L形的凹槽环，套筒（16）的下端设有形状与凹槽环相匹配的凸环，用于制样模具（5）与套筒（16）紧密卡接。

8.根据权利要求1所述的一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，其特征在于，所述可移动替换垫板（6）与恒温恒湿箱（12）连接的一个侧壁设有开槽，开槽高度为可移动替换垫板（6）厚度的2倍，开槽处铰接有采用保温材料制得的门，门与开槽之间密封连接。

9.根据权利要求1所述的一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，其特征在于，所述制样模具（5）的两个模具组件通过第二紧固件（14）可拆卸连接。

10.一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置的制样方法，其特征在于，采用权利要求1-9任意一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，具体按照以下步骤进行：

S1，检查试验装置，组装并固定制样模具（5），安装压样垫板（6-1）；

S2，将类岩石材料按照所需质量填筑到制样模具（5）中，填筑完毕后，加上压盘（7）；

S3，根据类岩石材料强度要求设置竖向加载设备的加载压力，向所有制样模具（5）的压盘（7）加压；

S4，加压完毕后，关闭竖向加载设备，将恒温恒湿箱（12）经移动轨道（17）移动至竖向支架上的安装位点，动力驱动装置通过旋转轴（19-3）带动恒温恒湿箱（12）水平悬空旋转养护；

S5，将恒温恒湿箱（12）经移动轨道（17）移动至水平支架上的安装位点，通过可移动支撑杆（15）将压样垫板（6-1）向上移动一定距离，放入拆模垫板（6-2），再通过可移动支撑杆（15）放下压样垫板（6-1）和上部所有装置，接着用水平力将压样垫板（6-1）推出，所有制样模具（5）的下端落入拆模垫板（6-2）的环形凹槽（6-4）内，解开制样模具（5）；

S6，启动竖向加载设备，将成型的类岩石试样压至海绵层（13）上，完成脱模；移走拆模垫板（6-2），取出压盘（7），盖住恒温恒湿箱（12），直至养护龄期再取出类岩石试样。

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