CN205262824U - 一种层状岩体力学实验制样模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及岩土工程层状岩体破坏预测及其力学性质领域，尤其是一种层状岩体力学实验制样模具。本实用新型提供了一种层状岩体力学实验制样模具，包括主体、模型盖、卡套、成层插片和挡浆插片，在使用时将成层插片插入所述槽孔内，将所述容纳腔分割成多个腔室，然后向每一个腔室内浇入材料砂浆，在砂浆，待模型内的浆液凝固并具备一定的强度后，拔出成层插片然后插入挡浆插片，并向相邻的岩土层之间注入层间胶结料，将多个分隔开的岩土层连成一个整体的层状岩土层；使用本实用新型提供的层状岩体力学实验制样模具，试样能够一次成型，避免了不必要因素的干扰，并且其操作简单、使用方便制样效率高、可节省成本，并且还可以减少材料的浪费。

Description

一种层状岩体力学实验制样模具

技术领域

本实用新型涉及岩土工程层状岩体破坏预测及其力学性质领域，尤其是一种层状岩体力学实验制样模具。

背景技术

根据国内外相关研究表明，层状边坡是目前最易发生自然灾害的一类坡体形式。往往对该类型的边坡的研究采用物理模型试验，物理模型试验是以相似理论为基础，用相似材料制成与具体工程几何相似的模型，通过在模型上施加比例荷载，用模型模拟具体岩土工程的一种试验方法。然而用相似材料制成的层状岩质边坡的岩体力学性质是不清楚的，为更好地揭示层状岩体的工作特性，测试其在不同状态下的破坏特征及相应的变形、强度参数，故需要制作标准的层状岩体试样。

以往大多研究人员为研究相似层状岩体的力学性质，采用的制样方法为：现用相似材料制成一层层的板，再用层间胶结料粘接，最后加工成标准的圆柱层主试样。此方法极为浪费人物力、制样周期较为漫长并且其中的不可控因素较多。故此需要研制一种能够方便层状岩体制样的模具，以便于实际的科学研究。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是解决浪费人物力、制样周期较为漫长并且其中的不可控因素较多的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种层状岩体力学实验制样模具，包括主体、模型盖、卡套、成层插片和挡浆插片，所述主体包括两块对称的模板，两块所述模板拼在一起中间形成一个上端开口的容纳腔，所述模型盖盖合在所述容纳腔的上端，所述卡套用于将两块所述模板固定在一起；在两块所述模板上均设有倾斜设置的多个槽孔，所述成层插片能够插入所述槽孔内将所述容纳腔分割成多个腔室，每个腔室内均能够浇筑出一层岩土层；所述挡浆插片能够插入成层插片拔出留下的缝隙内，用于将浇铸形成的多个岩土层连成一个整体的层状岩土层。

优选地，所述卡套设有两个分别套接在两块所述模板的两端。

优选地，所述挡浆插片包括底板和平行于所述底板的上板，所述底板与所述上板的一端相连，且所述底板的长度大于所述上板的长度。

优选地，所述底板与所述上板一体成型。

优选地，多个所述槽孔在分别在两个所述模板上等间距设置。

优选地，多个所述槽孔的倾角相同。

优选地，所述模型盖的下端设有截面形状为弧形的凹槽。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供了一种层状岩体力学实验制样模具，包括主体、模型盖、卡套、成层插片和挡浆插片，在使用时将两块模板拼在一起形成一个上端开口的容纳腔，同时在模板上还设有倾斜设置槽孔，将成层插片插入所述槽孔内，将所述容纳腔分割成多个腔室，然后向每一个腔室内浇入材料砂浆，在砂浆，待模型内的浆液凝固并具备一定的强度后，拔出成层插片然后插入挡浆插片，并向相邻的岩土层之间注入层间胶结料，将多个分隔开的岩土层连成一个整体的层状岩土层；使用本实用新型提供的层状岩体力学实验制样模具，试样能够一次成型，避免了不必要因素的干扰，并且其操作简单、使用方便制样效率高、可节省成本，并且还可以减少材料的浪费。

附图说明

图1是本实用新型层状岩体力学实验制样模具整体结构示意图；

图2是本实用新型层状岩体力学实验制样模具插入挡浆插片并盖合模型盖的结构示意图；

图3是本实用新型层状岩体力学实验制样模具主体的结构示意图；

图4是模型盖的结构示意图；

图5是卡套的结构示意图；

图6是挡浆插片的结构示意图；

图7是成层插片的结构示意图；

图8是没有盖合模型盖的层状岩体力学实验制样模具的结构示意图；

图9是图8中插入成层插片的结构示意图；

图10是层状岩体力学实验制样模具插入挡浆插片的结构示意图。

图中：1、主体，11、模板，12、容纳腔，13、槽孔，2、卡套，3、成层插片，4、挡浆插片，41、上板，42、底板，5、模型盖。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种层状岩体力学实验制样模具，包括主体1、模型盖5、卡套2、成层插片3(如图7所示)和挡浆插片4，所述主体1包括两块对称的模板11，这样便于在岩土样本浇筑成型后，将模具拆开取出土样，当然所述本体可以为一个整体的结构；两块所述模板11拼在一起中间形成一个上端开口的容纳腔12，所述模型盖5盖合在所述容纳腔12的上端，所述卡套2用于将两块所述模板11固定在一起；在两块所述模板11上均设有倾斜设置的多个槽孔13，所述成层插片3能够插入所述槽孔13内将所述容纳腔12分割成多个腔室，每个腔室内均能够浇筑出一层岩土层；所述挡浆插片4能够插入成层插片3拔出留下的缝隙内，用于将浇铸形成的多个岩土层连成一个整体的层状岩土层。本实用新型提供的层状岩体力学实验制样模具，试样能够一次成型，避免了不必要因素的干扰，并且其操作简单、使用方便制样效率高、可节省成本，并且还可以减少材料的浪费。

优选地，如图2和图3所示，所述容纳腔12呈矩形状，且所述槽孔13设于模板11的侧壁上；如图5所示，所述卡套2为一端开口的盒体，且所述卡套2设有两个，两个所述卡套2分别套接在两块拼接在一起的模板11的两端(如图1和图2所示)，以将两块模板11固定在一起；如图6所示，所述挡浆片包括底板42和平行于所述底板42的上板41，所述底板42与所述上板41的一端相连，且所述底板42的长度大于所述上板41的长度，同时所述底板42与所述上板41一体成型；此种形状的挡浆片在插入成层插片3拔出留下的缝隙内时，底板42与上板41连接的一端封堵住所述槽孔13，同时地板伸入所述容纳腔12内，但是并没有完全占据成层插片3拔出留下的缝隙，此时可以向该缝隙内注入层间胶结料，将各个相分隔岩土层连成一个整体的层状的岩土层。

优选地，多个所述槽孔13的倾角相同，且多个所述槽孔13在分别在两个所述模板11上等间距设置，利用该制样模具制成的裂缝的大小、形状、空间位置等，与事先固定的成层插片3的位置有关，严格按照试验要求布置，不会发生因拔出成层插片3导致裂缝厚度、宽度变大，在原裂缝周围产生次级裂缝，甚至导致结的整体破坏的现象。

如图4所示，所述模型盖5的下端设有截面形状为弧形的凹槽，两块所述模板11拼接在一起时其两端设有与所述凹槽相配合的凸起；具体为，所述模板11的两端均开设有一个凹陷区，所述模型盖5板的两端扣在凹陷区内。

下面结合附图来说明本实用新型提供的层状岩体力学实验制样模具制作样本的工作过程。

使用时首先将两块模板11拼接在一起然后将两个卡套2套接在模板11的两端将两个模板11固定在一起(如图8所示)，然后将成层插片3插入对应的槽孔13内(如图9所示)；然后向模型内涂抹凡士林(起润滑效果，方便脱模)，将配好的相似材料砂浆倒入模具内，振荡均匀和人工捣实，然后用模型盖5将多余的浆液清理掉，待模型内的浆液凝固并具备一定的强度后，拔出成层插片3，然后将挡浆插片插入对应的槽孔13，完成的效果如图10所示，用医用注射器将层间胶结料(或者用小木棍把胶结料填入缝隙并振捣密实)，注入层间的缝隙并清理掉多余的料；静置一段时间后，将一端卡套2取下，把模型的顶盖盖上，再套上卡套2(如图2所示)，待放置一端时间后，脱模，即可制成该土层样本。

综上所述，本实用新型提供了一种层状岩体力学实验制样模具，包括主体、模型盖、卡套、成层插片和挡浆插片，在使用时将两块模板拼在一起形成一个上端开口的容纳腔，同时在模板上还设有倾斜设置槽孔，将成层插片插入所述槽孔内，将所述容纳腔分割成多个腔室，然后向每一个腔室内浇入材料砂浆，在砂浆，待模型内的浆液凝固并具备一定的强度后，拔出成层插片然后插入挡浆插片，并向相邻的岩土层之间注入层间胶结料，将多个分隔开的岩土层连成一个整体的层状岩土层；使用本实用新型提供的层状岩体力学实验制样模具，试样能够一次成型，避免了不必要因素的干扰，并且其操作简单、使用方便制样效率高、可节省成本，并且还具有便于拆卸及清洗以及节省材料的优点。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种层状岩体力学实验制样模具，其特征在于：包括主体(1)、模型盖(5)、卡套(2)、成层插片(3)和挡浆插片(4)，所述主体(1)包括两块对称的模板(11)，两块所述模板(11)拼在一起中间形成一个上端开口的容纳腔(12)，所述模型盖(5)盖合在所述容纳腔(12)的上端，所述卡套(2)用于将两块所述模板(11)固定在一起；在两块所述模板(11)上均设有倾斜设置的多个槽孔(13)，所述成层插片(3)能够插入所述槽孔(13)内将所述容纳腔(12)分割成多个腔室，每个腔室内均能够浇筑出一层岩土层；所述挡浆插片(4)能够插入成层插片(3)拔出留下的缝隙内，用于将浇铸形成的多个岩土层连成一个整体的层状岩土层。

2.根据权利要求1所述的层状岩体力学实验制样模具，其特征在于：所述卡套(2)设有两个分别套接在两块所述模板(11)的两端。

3.根据权利要求1所述的层状岩体力学实验制样模具，其特征在于：所述挡浆插片(4)包括底板(42)和平行于所述底板(42)的上板(41)，所述底板(42)与所述上板(41)的一端相连，且所述底板(42)的长度大于所述上板(41)的长度。

4.根据权利要求3所述的层状岩体力学实验制样模具，其特征在于：所述底板(42)与所述上板(41)一体成型。

5.根据权利要求1所述的层状岩体力学实验制样模具，其特征在于：多个所述槽孔(13)在分别在两个所述模板(11)上等间距设置。

6.根据权利要求5所述的层状岩体力学实验制样模具，其特征在于：多个所述槽孔(13)的倾角相同。

7.根据权利要求1所述的层状岩体力学实验制样模具，其特征在于：所述模型盖(5)的下端设有截面形状为弧形的凹槽。