CN110631885B - 非贯通粗糙结构面类岩石材料试样的制备装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于岩体力学测试技术领域，具体涉及一种非贯通粗糙结构面类岩石材料试样的制备装置及其使用方法。本发明的技术方案如下：非贯通粗糙结构面类岩石材料试样的制备装置，包括外部成模箱、百叶折叠板、定位绳、卡夹和固定结构，百叶折叠板的前端固定安装在外部成模箱左壁面中间位置；所述定位绳穿装在百叶折叠板上用以调整百叶折叠板的起伏度，所述卡夹用以锁定百叶折叠板后端与所述定位绳之间的位置；所述固定结构设置在外部成模箱右壁面中间位置的外部，所述定位绳的尾部缠绕在所述固定结构上。本发明能够制备具有不同粗糙度的非贯通结构面，该装置结构简单，使用方便。
Description
技术领域
本发明属于岩体力学测试技术领域，具体涉及一种非贯通粗糙结构面类岩石材料试样的制备装置及其使用方法。
背景技术
岩体结构普遍存在于边坡、隧道等工程中，岩体内存在的各种地质界面或破裂面称为结构面，岩体结构面的力学特性控制着岩体结构的稳定性，所以滑坡、崩塌等地质灾害通常由结构面力学特性的劣化引发，而结构面的几何形貌显著影响其力学特性，尤其是结构面的粗糙度。针对此，开展粗糙结构面的力学特性研究具有重要的应用价值和实际工程意义。
现关于粗糙结构面试样的制备，主要集中在贯通结构面，采用劈裂、三点弯等实验手段，但该类方法无法保证试样的可重复性，不利于平行实验的开展；针对该问题，随后出现了结构面三维雕刻技术，实现了自然结构面的刻录，但该方法仅限于雕刻贯通结构面，对于非贯通粗糙结构面无法完成。
发明内容
本发明提供一种非贯通粗糙结构面类岩石材料试样的制备装置及其使用方法，能够制备具有不同粗糙度的非贯通结构面，该装置结构简单，使用方便。
本发明的技术方案如下：
非贯通粗糙结构面类岩石材料试样的制备装置，包括外部成模箱、百叶折叠板、定位绳、卡夹和固定结构，百叶折叠板的前端固定安装在外部成模箱左壁面中间位置；所述定位绳穿装在百叶折叠板上用以调整百叶折叠板的起伏度，所述卡夹用以锁定百叶折叠板后端与所述定位绳之间的位置；所述固定结构设置在外部成模箱右壁面中间位置的外部，所述定位绳的尾部缠绕在所述固定结构上。
所述的非贯通粗糙结构面类岩石材料试样的制备装置，其优选方案为，所述外部成模箱的形状为无盖立方体，在右壁面中间位置设有长方形孔洞，所用材料为奥氏体型不锈钢。
所述的非贯通粗糙结构面类岩石材料试样的制备装置，其优选方案为，所述百叶折叠板由相等尺寸的长方形云母片按M形串联制成；长方形云母片上设置两排线孔，每排线孔数量为三个，其中一排线孔设置在长方形云母片的长边边缘处，两排线孔之间的距离为长方形云母片宽度的三分之二；三条所述定位绳分别按M字形串联各自对应的线孔。
所述的非贯通粗糙结构面类岩石材料试样的制备装置，其优选方案为，所述固定结构包括转轴和支架；所述转轴一端设置转把，所述转轴通过所述支架固定于外部成模箱右壁面。
上述的非贯通粗糙结构面类岩石材料试样的制备装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤1，将百叶折叠板穿过外部成模箱右侧的长方形孔洞，将前端固定于外部成模箱左侧；
步骤2，依据试样所需起伏度，通过百叶折叠板上的定位绳调整百叶折叠板的起伏程度，将卡夹安装在百叶折叠板后端与所述定位绳之间的位置，将所述定位绳的尾部缠绕在所述转轴上；
步骤3，向外部成模箱中浇筑水泥砂浆，待成形后，脱离模具，即完成非贯通粗糙结构面类岩石材料试样的制备。
本发明的有益效果为：本发明的装置能够很好地制备具有不同粗糙度的非贯通结构面，同时，该装置结构简单可靠，便于拆卸与组装，操作步骤直观、易懂；其使用方法满足实验要求且易于量化分析，为非贯通粗糙结构面的力学特性研究提供了一种测试方法。
附图说明
图1为非贯通粗糙结构面类岩石材料试样的制备装置的结构示意图；
图2为百叶折叠板结构示意图；
图3为固定结构的结构示意图；
图4为百叶折叠板与定位绳安装状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-4和具体实施步骤对本发明做进一步的详细说明。
非贯通粗糙结构面类岩石材料试样的制备装置，包括外部成模箱1、百叶折叠板2、定位绳2.2、卡夹2.4和固定结构4，百叶折叠板2的前端固定安装在外部成模箱1左壁面中间位置；所述定位绳2.2穿装在百叶折叠板2上用以调整百叶折叠板2的起伏度，所述卡夹2.4用以锁定百叶折叠板2后端与所述定位绳2.2之间的位置；所述固定结构4设置在外部成模箱1右壁面中间位置的外部，所述定位绳2.2的尾部缠绕在所述固定结构4上。所述外部成模箱1的形状为无盖立方体，在右壁面中间位置设有长方形孔洞，所用材料为奥氏体型不锈钢。所述百叶折叠板2由相等尺寸的长方形云母片2.1按M形串联制成；长方形云母片2.1上设置两排线孔2.3，每排线孔2.3数量为三个，其中一排线孔2.3设置在长方形云母片2.1的长边边缘处，两排线孔2.3之间的距离为长方形云母片2.1宽度的三分之二；三条所述定位绳2.2分别按M字形串联各自对应的线孔2.3。所述固定结构4包括转轴3和支架3.3；所述转轴3一端设置转把3.2，所述转轴3通过所述支架3.3固定于外部成模箱1右壁面。
上述的非贯通粗糙结构面类岩石材料试样的制备装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤1，将百叶折叠板2穿过外部成模箱1右侧的长方形孔洞，将百叶折叠板2前端固定于外部成模箱1左侧；
步骤2，依据试样所需起伏度，通过百叶折叠板2上的定位绳2.2调整百叶折叠板2的起伏程度，将卡夹2.4安装在百叶折叠板2后端与所述定位绳2.2之间的位置，将所述定位绳2.2的尾部缠绕在所述转轴3上；
步骤3，向外部成模箱1中浇筑水泥砂浆，待成形后，脱离模具，即完成非贯通粗糙结构面类岩石材料试样的制备。
上述制备装置及实施步骤仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (3)
1.非贯通粗糙结构面类岩石材料试样的制备装置，其特征在于，包括外部成模箱、百叶折叠板、定位绳、卡夹和固定结构，百叶折叠板的前端固定安装在外部成模箱左壁面中间位置；所述定位绳穿装在百叶折叠板上用以调整百叶折叠板的起伏度，所述卡夹用以锁定百叶折叠板后端与所述定位绳之间的位置；所述固定结构设置在外部成模箱右壁面中间位置的外部，所述定位绳的尾部缠绕在所述固定结构上；所述百叶折叠板由相等尺寸的长方形云母片按M形串联制成；长方形云母片上设置两排线孔，每排线孔数量为三个，其中一排线孔设置在长方形云母片的长边边缘处，两排线孔之间的距离为长方形云母片宽度的三分之二；三条所述定位绳分别按M字形串联各自对应的线孔；所述固定结构包括转轴和支架；所述转轴一端设置转把，所述转轴通过所述支架固定于外部成模箱右壁面。
2.根据权利要求1所述的非贯通粗糙结构面类岩石材料试样的制备装置，其特征在于，所述外部成模箱的形状为无盖立方体，在右壁面中间位置设有长方形孔洞，所用材料为奥氏体型不锈钢。
3.如权利要求2所述的非贯通粗糙结构面类岩石材料试样的制备装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，将百叶折叠板穿过外部成模箱右侧的长方形孔洞，将前端固定于外部成模箱左侧；
步骤2，依据试样所需起伏度，通过百叶折叠板上的定位绳调整百叶折叠板的起伏程度，将卡夹安装在百叶折叠板后端与所述定位绳之间的位置，将所述定位绳的尾部缠绕在所述转轴上；
步骤3，向外部成模箱中浇筑水泥砂浆，待成形后，脱离模具，即完成非贯通粗糙结构面类岩石材料试样的制备。
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