CN206671041U - 一种长方体岩石试样任意角度断续贯通裂隙的制作模具 - Google Patents
一种长方体岩石试样任意角度断续贯通裂隙的制作模具 Download PDFInfo
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Abstract
一种长方体岩石试样任意角度断续贯通裂隙的制作模具，包括U型钢板框架和裂隙宽度控制装置，U型钢板两个侧板的中部分别设有切口，切口的两边分别设有两个上下排布的螺栓孔，螺栓孔中设有试样固定螺栓；裂隙宽度控制装置呈十字状，纵向方向上设有裂隙，横向方向沿裂隙两侧分别设有两个圆孔，圆孔中设有丝杆，裂隙宽度控制装置通过丝杆与螺母的配合作用与U型钢板框架固定连接；本实用新型结构简单，制作工艺简易，操作方便，易于组装和拆卸，并且试样与制作模具固定牢固；同时本实用新型能满足长方体岩石试样任意角度预制裂隙的制作，具有较大的适用范围和较高的灵活性。
Description
技术领域
本实用新型属于岩土工程技术领域，具体涉及一种用于长方体岩石试样任意角度断续贯通裂隙的制作模具。
背景技术
在水利、采矿、国防、能源等行业中，裂隙岩体是最常见、最重要的介质之一。由于岩石在成岩过程中以及后期的构造运动和风化作用等作用下，岩石的内部和表面都会形成大小不一、形态各异的断续贯通裂隙。这些裂隙往往是决定岩石介质强度的最直接因素，而且会直接影响到后期的工程建设，影响到大型水电工程地下厂房、超长水工隧洞、能源地下储存以及核废料地下隔离等岩体工程的安全与稳定，所以要对裂隙岩体进行深入研究。
大量工程实践表明，工程岩体的破坏失稳大多是在环境营力作用下，岩体内部各种尺度的裂纹萌生、扩展和贯通造成的。因此，研究裂隙岩体的力学性质及裂隙萌生、扩展、贯通过程是非常重要的基础性研究工作，对于评价工程岩体的安全性与稳定性以及采取合理的防护措施都具有十分重要的意义。
目前针对岩体力学特性以及裂隙岩体的破坏特性的研究，主要是室内试验研究，但相对于采用水泥砂浆、石膏、重晶石等材料按一定比例混合配制成类岩石材料模拟真实岩石，采用抽条法在模型试样中预埋云母片、薄钢片和铝片等制作断续贯通裂隙，在真实岩石中预制贯通裂隙是比较困难的；而且岩石类似材料很难反映出真实岩体的不均匀性和各向异性的特征，所以更难得出真实岩石的力学特性和裂隙贯通破坏机制，因此，在真实岩石中制作断续贯通裂隙是研究裂隙岩体力学特性和裂隙扩展特征的关键步骤。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种结构设计简单，并能较精确地制作三维断续贯通裂隙的长方体岩石试样的制作模具。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种长方体岩石试样任意角度断续贯通裂隙的制作模具，包括U型钢板框架和裂隙宽度控制装置，所述的U型钢板框架由两个侧板和与侧板垂直的底板组成，两个侧板的中部分别设有切口，切口的两边分别设有两个上下排布的螺栓孔，螺栓孔中设有试样固定螺栓；所述的裂隙宽度控制装置呈十字状，裂隙宽度控制装置纵向方向上设有裂隙，横向方向沿裂隙两侧分别设有两个圆孔，圆孔中设有丝杆，所述的裂隙宽度控制装置通过丝杆与螺母的配合作用与U型钢板框架固定连接。
丝杆的连线与切口垂直，且位于螺栓孔中间。
所述的切口的中心线与裂隙宽度控制装置上的裂隙的中心线在同一平面，且切口的中心线所在的平面与侧板垂直。
所述切口的宽度比裂隙的宽度大。
所述裂隙为1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm和3mm标准裂隙宽度。
所述的裂隙宽度控制装置的材质为厚度为3mm的钢板。
通过以上方案，本实用新型提供的一种长方体岩石试样任意角度断续贯通裂隙的制作模具结构简单，制作工艺简易，操作方便，易于组装和拆卸，并且试样与制作模具固定牢固；同时本实用新型能满足长方体岩石试样任意角度预制裂隙的制作，具有较大的适用范围和较高的灵活性，由于裂隙宽度可设置1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm和3mm等不同的裂隙宽度，使用时在保持U型钢板框架不变的基础上只需要更换不同的裂隙宽度控制装置即可在长方体岩石试样上较精确地预制不同宽度的裂隙，节省了资源，减少裂隙制作时间，并大大提高了工作效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的左视结构示意图。
图3为本实用新型的斜视结构示意图。
图4为本实用新型的裂隙宽度控制装置结构示意图。
图5为本实用新型的试样固定后的结构示意图。
图6为长方体岩石试样的三维断续贯通裂隙的结构示意图。
其中，1-U型钢板框架；2-螺栓孔；3-试样固定螺栓；4-固定丝杆；5-丝杆孔，6-螺母；7-裂隙宽度控制装置；8-切口；9-裂隙；10-长方体岩石；11-预制裂隙。
具体实施方式
如附图1-6所示，一种长方体岩石试样任意角度断续贯通裂隙的制作模具，包括U型钢板框架1和裂隙宽度控制装置7，所述的裂隙宽度控制装置为厚度为3mm的钢板，裂隙宽度控制装置上可设置不同的裂隙宽度，通过裂隙宽度控制装置上设置好的裂隙宽度来实现在长方体岩石试样上较精确地预制不同宽度的裂隙；所述的U型钢板框架1由两个侧板和与侧板垂直的底板组成，两个侧板的中部分别设有切口8，切口8的两边分别设有两个上下排布的螺栓孔2，螺栓孔2中设有试样固定螺栓3，长方体岩石试样通过试样固定螺栓3与U型钢板框架1连接；U型钢板框架1的侧板上设有四个螺栓孔2，因此将裂隙宽度控制装置7呈十字状，这样可以使裂隙宽度控制装置7更好地与U型钢板框架1连接，裂隙宽度控制装置7纵向方向上设有裂隙9，横向方向沿裂隙9两侧分别设有两个丝杆孔5，在一定程度上保证裂隙9的竖向精度，丝杆孔5中设有丝杆4，所述的裂隙宽度控制装置7通过丝杆4与螺母6的配合作用与U型钢板框架1固定连接。
丝杆4的连线与切口8垂直，且位于螺栓孔2中间，丝杆4的固定作用也在一定程度上保证了裂隙9最大程度地处于竖直方向。
切口8的中心线与裂隙9的中心线在同一平面，且切口8的中心线所在的平面与侧板垂直，切口8的中心线所在的平面与侧板垂直，这样可以保证做出来的预置裂隙11面与试样贯穿表面相垂直，与裂隙的中心线在同一平面，因为U型钢板框架1适合不同宽度标准的裂隙宽度控制装置7，U型钢板框架1上的切口8的宽度比裂隙9的宽度大，这样既能满足所有的裂隙宽度控制装置7正常工作，又不至于在使用时对U型钢板框架1上的切口8造成磨损，保证其能长时间使用。
裂隙9为1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm和3mm标准裂隙宽度，也可根据需要做成所需要的宽度，因此在使用时可以保持U型钢板框架1不变而只需更换不同的或新的裂隙宽度控制装置7即可继续使用，节省资源。
本实用新型的使用方法为：首先，在标准长方体岩石试样10上的预置裂隙两个端部用合金钻头垂直试样表面打一个贯通钻孔，然后，将所需宽度的裂隙宽度控制装置7的丝杆孔5套在固定丝杆4上面，通过丝杆4与螺母6的配合作用将裂隙宽度控制装置7固定在U型钢板框架1上，用同直径的钢条穿入试样钻孔中，两端分别多出一部分，将岩石试样放入U型钢板框架1中，试样钻孔两端多出的钢条分别位于相匹配的裂隙宽度控制装置的裂隙9内，用试样固定螺栓3将试样固定在U型钢板框架1中，保持试样固定面与U型钢板框架两侧面保持平行，最后抽出钢条，将同直径的金刚砂锯条穿入钻孔，沿着模具上裂隙9来回锯，并最终完成预制裂隙11。
Claims (6)
1.一种长方体岩石试样任意角度断续贯通裂隙的制作模具，其特征在于，包括U型钢板框架（1）和裂隙宽度控制装置（7），所述的U型钢板框架（1）由两个侧板和与侧板垂直的底板组成，两个侧板的中部分别设有切口（8），切口（8）的两边分别设有两个上下排布的螺栓孔（2），螺栓孔（2）中设有试样固定螺栓（3）；所述的裂隙宽度控制装置（7）呈十字状，裂隙宽度控制装置（7）纵向方向上设有裂隙（9），横向方向沿裂隙（9）两侧分别设有两个圆孔（5），圆孔（5）中设有丝杆（4），所述的裂隙宽度控制装置（7）通过丝杆（4）与螺母（6）的配合作用与U型钢板框架（1）固定连接。
2.如权利要求1所述的长方体岩石试样任意角度断续贯通裂隙的制作模具，其特征在于，丝杆（4）的连线与切口（8）垂直，且位于螺栓孔（2）中间。
3.如权利要求1所述的长方体岩石试样任意角度断续贯通裂隙的制作模具，其特征在于，所述的切口（8）的中心线与裂隙（9）的中心线在同一平面，且切口（8）的中心线所在的平面与侧板垂直。
4.如权利要求3所述的长方体岩石试样任意角度断续贯通裂隙的制作模具，其特征在于，所述切口（8）的宽度比裂隙（9）的宽度大。
5.如权利要求1所述的长方体岩石试样任意角度断续贯通裂隙的制作模具，其特征在于，所述裂隙（9）为1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm和3mm标准裂隙宽度。
6.如权利要求1所述的长方体岩石试样任意角度断续贯通裂隙的制作模具，其特征在于，所述的裂隙宽度控制装置（7）的材质为厚度为3mm的钢板。
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|---|---|---|---|---|
| CN105806687A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-07-27 | 中国石油大学(华东) | 一种制作可调角度与宽度裂隙面岩块的模具 |
| CN108535115A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-09-14 | 武汉理工大学 | 一种深部裂隙岩体高围压局部瞬态卸荷试验模拟系统 |
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2017
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| CN105806687B (zh) * | 2016-03-04 | 2020-02-18 | 中国石油大学(华东) | 一种制作可调角度与宽度裂隙面岩块的模具 |
| CN108535115A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-09-14 | 武汉理工大学 | 一种深部裂隙岩体高围压局部瞬态卸荷试验模拟系统 |
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