CN210128886U

CN210128886U - 一种交叉节理类岩石试件的制备装置

Info

Publication number: CN210128886U
Application number: CN201920894844.3U
Authority: CN
Inventors: 陈云娟; 敬艺; 尹福强; 高涛; 李艳龙; 赵成龙; 刘洪钊; 慕昕海; 崔亦秦; 毕研如
Original assignee: Shandong Jianzhu University
Current assignee: Shandong Jianzhu University
Priority date: 2019-06-13
Filing date: 2019-06-13
Publication date: 2020-03-06
Anticipated expiration: 2029-06-13

Abstract

本实用新型涉及一种交叉节理类岩石试件的制备装置，包括：箱体，箱体包括底部箱壁及与底部箱壁可拆卸连接的侧部箱壁，箱体内部设有隔板，隔板两端通过侧部箱壁设置的插槽与侧部箱壁插接连接，插槽位于侧部箱壁中部，隔板将箱体内分隔容积相同的第一腔室和第二腔室；固定件：第一腔室及第二腔室上部均设有固定件，固定件与侧部箱壁端面可拆卸连接，固定件设置有第一定位孔，底板设有与第一定位孔相匹配的第二定位孔；裂隙模拟片：与第一定位孔及第二定位孔相匹配，本实用新型的制备装置能有效制备模拟节理类岩石的试件，方便对节理类岩石的裂隙进行研究。

Description

一种交叉节理类岩石试件的制备装置

技术领域

本实用新型涉及土木工程室内实验装置技术领域，具体涉及一种交叉节理类岩石试件的制备装置。

背景技术

大量工程实践证明，节理岩石以一种十分普遍形式存在于自然界中。节理围岩随时间的流逝在外力作用下，节理裂缝产生开裂现象，裂纹产生、发展、连接、贯通，产生宏观的劈裂裂纹，直至围岩发生劈裂破坏。随着对岩石破坏理论研究的不断发展，人们逐渐发现可以采用与所需要研究对象具有相似特性的试件材料来进行模型试验，能够更加准确的把握该类岩石的破坏机制，具有直观性、简便性、较高的准确性等特点。因此，模型试验研究方法已经学者们成为进行科学研究的重要手段，但是，发明人发现，目前并没有一种能够制备模拟有节理类岩石试件的实验装置，不便于研究节理岩石在工程环境中力的作用下的裂隙扩展现象。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种交叉节理类岩石试件的制备装置，结构简单，操作方便，可用于制备具有相似特性的试件材料来进行模型试验，研究实际工程环境中在力的作用下含有节理的岩石中裂隙扩展现象，有利于实际工程的安全施工、灾害预警和防灾减灾。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种交叉节理类岩石试件的制备装置，包括：

箱体，所述箱体包括底部箱壁及与底部箱壁可拆卸连接的侧部箱壁，箱体内部设有隔板，所述隔板两端通过侧部箱壁设置的插槽与侧部箱壁插接连接，所述插槽位于侧部箱壁中部，隔板将箱体内分隔容积相同的第一腔室和第二腔室。

固定件：第一腔室及第二腔室上部均设有固定件，固定件与侧部箱壁端面可拆卸连接，所述固定件设置有第一定位孔，底板设有与所述第一定位孔相匹配的第二定位孔。

裂隙模拟片：与第一定位孔及第二定位孔相匹配，能够插入第一定位孔及第二定位孔。

进一步的，所述侧部箱壁包括两个平行设置的第一侧部箱壁及设置在两个第一侧部箱壁之间并与其垂直一体式连接的第二侧部箱壁，所述插槽设置在第一侧部箱壁的内侧面。

进一步的，所述固定件采用固定板，所述固定板两端通过螺栓及设置在第一侧部箱壁顶端面的螺纹孔与第一侧部箱壁固定连接。

进一步的，第一定位孔和第二定位孔的中心连线与底部箱壁垂直，第一定位孔及第二定位孔能够对插入其内部的裂隙模拟片进行定位固定，且使裂隙模拟片与箱体的底部箱壁垂直。

进一步的，所述第一定位孔及第二定位孔包括六个定位孔部，六个定位孔部分别与固定板长轴线夹角为30°、45、60°，且相对于固定板长轴线对称分布，六个定位孔部的交点位于定位孔部的中心位置。

进一步的，所述裂隙模拟片采用聚氯乙烯塑料片。

进一步的，所述裂隙模拟片一端具有尖角结构。

进一步的，相似试验中有节理类岩石试件的制备装置还包括振捣机构，所述振捣机构用于对注入箱体的试件制备材料进行振捣。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型的制备装置，结构简单，便于拆卸、清洁。

2.本实用新型的制备装置，操作方便，通过放置在箱体内的裂隙模拟片，能够实现具有裂隙试件的制备，方便研究实际工程环境中在力的作用下含有节理的岩石中裂隙扩展现象，有利于实际工程的安全施工、灾害预警和防灾减灾。

3.本实用新型的制备装置，箱体内部被隔板分隔为两个腔室，可以实现一次制备两个不同节理状态的试件，快捷方便。

4.本实用新型的制备装置，第一定位孔及第二定位孔均包括多个的定位孔部，且固定板位置固定，底部箱壁设置相匹配的第二定位孔位置固定，可控制试件尺寸及裂隙位置，减小因试件大小的离散型出现的实验误差，有利于分析不同节理环境的力学反应和裂隙扩展规律。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本实用新型实施例1整体结构主视示意图；

图2为本实用新型实施例1整体结构侧视示意图；

图3为本实用新型实施例1整体结构俯视示意图；

图4为本实用新型实施例1裂隙模拟片主视示意图；

图5为本实用新型实施例1第二侧部箱壁与底部箱壁装配示意图；

其中，1.底部箱壁，2.第一侧部箱壁，3.第二侧部箱壁，4.隔板，4-1.T型插槽，5.固定板，6.螺栓，7.第一定位孔，7-1.定位孔部，8.裂隙模拟片，8-1.尖角结构，9.沉槽。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”字样，仅表示与附图本身的上、下方向一致，并不对结构起限定作用,仅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设备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。

正如背景技术所介绍的，目前并没有一种能够制备模拟有节理类岩石试件的实验装置，不便于研究节理岩石在工程环境中力的作用下的裂隙扩展现象，针对上述问题，本申请提出了一种交叉节理类岩石试件的制备装置。

本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图1-5所示，一种交叉节理类岩石试件的制备装置，包括箱体，所述箱体包括矩形的底部箱壁1及放置在底部箱壁四个边缘处的侧部箱壁，侧部箱壁包括相平行的两个第一侧部箱壁2及设置在两个第一侧部箱壁之间的并与其垂直一体式连接的第二侧部箱壁3，侧部箱壁的底面通过螺栓与底部箱壁固定连接，底部箱壁穿过螺栓的位置处设置沉槽，螺栓的螺栓帽置入沉槽9中，保证底部箱壁放置时的水平度要求，所述箱体内部具有隔板4，隔板与第二侧部箱壁平行设置，隔板端部设有T型插块4-1，第一侧部箱壁的内侧面设有与所述T型插块相匹配的T型插槽，隔板两端通过T型插块和T型插槽与第一侧部箱壁插接连接，隔板的底端面与底部箱壁的顶面贴紧，所述插槽位于侧部箱壁中部，隔板将箱体内分隔为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室及第二腔室的容积相同。

所述第一腔室及第二腔室均对应设置有固定件，所述固定件采用矩形的固定板5，所述固定板两端通过螺栓6及设置在第一侧部箱壁顶面的螺纹孔与箱体的第一侧部箱壁顶面可拆卸固定连接。

所述固定板上设有五个第一定位孔7，所述第一定位孔包括六条分别与固定板长轴线夹角为30°、45°、60°且相交的定位孔部7-1，六条定位孔部的交点位于其中心位置，所述底部箱壁上设有与所述第一定位孔相匹配的第二定位孔，第二定位孔与第一定位孔固定后的位置、形状相同，固定板固定在第一侧部箱壁顶端时，第一定位孔与相对应的第二定位孔的中心连线垂直与底部箱壁。

所述箱体、隔板及固定板均采用铁板制作而成，能够承受强烈震动，易于拆模打理，能够多次重复利用。

所述第一定位孔及第二定位孔中能够插入裂隙模拟片8，所述裂隙模拟片的形状与定位孔隙的形状相匹配，裂隙模拟片插入第一定位孔及第二定位孔后，能够与底部箱壁相垂直，所述裂隙模拟片采用聚氯乙烯塑料片，其一端具有尖角结构8-1，方便裂隙模拟片的插入。

相似试验中有节理类岩石试件的制备装置还包括振捣机构，所述振捣机构用于对箱体内注入的试件制备材料进行振捣，所述振捣机构采用现有的振捣机即可，其结构在此不进行详细叙述。

实施例2：

本实施例公开了一种交叉节理类岩石试件的制备装置的使用方法：包括以下步骤：

步骤1：预先制备用于模拟岩石的相似材料，所述的相似材料为根据岩石强度按照设定配比拌合而成的混凝土砂浆，将侧部箱壁通过螺栓固定在底部箱壁，将隔板与第一侧部箱壁内侧面插接固定，在箱体的第一腔室和第二腔室内表面粘贴胶带，防止混凝土砂浆粘留在第一腔室及第二腔室的内表面以及造成裂隙的堵塞，方便制备的试件的取出，胶带的粘贴要平整光滑，以确保试件表面具有较高的平整度。

步骤2：在第一腔室和第二腔室中灌入混凝土砂浆，将第一腔室和第二腔室的内部空间填满，然后将箱体放置到振捣机上振捣，将混凝土砂浆振平振密，直至没有气泡产生，振捣完成后，利用刮刀将混凝土砂浆表面的气泡刮破刮平，防在平整处。

步骤3：利用螺栓将固定板固定在侧部箱壁的顶端面上。

步骤4：根据相似实验的需要确定所需节理角度、数目、位置和贯穿程度，在第一定位孔和第二定位孔中插入裂隙模拟片，静置至初凝(6小时后)，将裂隙模拟片缓慢拔出，在放置24小时后，混凝土砂浆完全固化，完成了试件的制备，拆除固定板，分离侧部箱壁和底部箱壁，取出试件。

将隔板通过T型插槽与第一侧部箱壁插接连接，方便对箱体内部空间进行分隔，从而方便制备出多个体积大小离散性较小的试件，同时定位孔部位置固定，可保证所制试件节理位置纵向一致，仅出现横向偏移，可减少偶然性导致的实验结果误差。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims

1.一种交叉节理类岩石试件的制备装置，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体包括底部箱壁及与底部箱壁可拆卸连接的侧部箱壁，箱体内部设有隔板，所述隔板两端通过侧部箱壁设置的插槽与侧部箱壁插接连接，所述插槽位于侧部箱壁中部，隔板将箱体内分隔容积相同的第一腔室和第二腔室；

固定件：第一腔室及第二腔室上部均设有固定件，固定件与侧部箱壁端面可拆卸连接，所述固定件设置有第一定位孔，底板设有与所述第一定位孔相匹配的第二定位孔；

2.如权利要求1所述的一种交叉节理类岩石试件的制备装置，其特征在于，所述侧部箱壁包括两个平行设置的第一侧部箱壁及设置在两个第一侧部箱壁之间并与其垂直一体式连接的第二侧部箱壁，所述插槽设置在第一侧部箱壁的内侧面。

3.如权利要求2所述的一种交叉节理类岩石试件的制备装置，其特征在于，所述固定件采用固定板，所述固定板两端通过螺栓及设置在第一侧部箱壁顶端面的螺纹孔与第一侧部箱壁固定连接。

4.如权利要求1所述的一种交叉节理类岩石试件的制备装置，其特征在于，第一定位孔和第二定位孔的中心连线与底部箱壁垂直，第一定位孔及第二定位孔能够对插入其内部的裂隙模拟片进行定位固定，且使裂隙模拟片与箱体的底部箱壁垂直。

5.如权利要求1所述的一种交叉节理类岩石试件的制备装置，其特征在于，所述第一定位孔及第二定位孔包括六个定位孔部，六个定位孔部分别与固定板长轴线夹角为30°、45、60°，且相对于固定板长轴线对称分布，六个定位孔部的交点位于定位孔部的中心位置。

6.如权利要求1所述的一种交叉节理类岩石试件的制备装置，其特征在于，所述裂隙模拟片采用聚氯乙烯塑料片。

7.如权利要求1所述的一种交叉节理类岩石试件的制备装置，其特征在于，所述裂隙模拟片一端具有尖角结构。

8.如权利要求1所述的一种交叉节理类岩石试件的制备装置，其特征在于，相似试验中有节理类岩石试件的制备装置还包括振捣机构，所述振捣机构用于对注入箱体的试件制备材料进行振捣。