[實用新型]一種預置貫穿裂隙的巖石類脆性材料試件的模具

有效

• 申請號: 201520867336.8
• 申請日: 2015-11-03
• 公開（公告）號: CN205120455U
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 平洋;油新華;秦會來;耿冬青;馬慶松;馬程昊;許國光;楊春英;張清林;宋福淵;胡賀祥;張偉;李積棟
• 申請（專利權）人: 中國建筑股份有限公司;北京中建柏利工程技術發展有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 朱婷婷

技術領域

本實用新型涉及裂隙巖石相似模型試驗技術領域，特別涉及一種一種預置貫穿裂隙的巖石類脆性材料試件的模具。

背景技術

巖石中存在大量的、隨機的天然缺陷，作為一種非均質的多相復合結構，其變形破壞力學規律主要受周圍環境作用方式的影響；巖石的破壞力學特性非常復雜，受到的地應力和工程荷載不同，力學響應形式即具有顯著差異，具有非線性、非連續和各向異性的特點。工程實踐表明，巖體工程的失穩，大多數是由其內部節理或裂隙等缺陷擴展導致的。因此，深入研究巖體的物理力學性能如應力、應力-應變或破壞等是十分必要的工作，特別是工程巖體力學特征、力學參數及破壞機理，對工程實踐具有指導作用。

為了測試和探討含節理面巖體的變形與強度特性，目前主要的研究方法為模型試驗方法。然而，對含有節理面的巖石材料進行模型試驗研究時，類巖石試塊的制作非常困難。目前的模型試驗方法是采用混凝土或石膏作為制作類巖石試塊的材料。現有工藝造成巖石裂隙面模型上下盤吻合程度差，不能反映裂隙面的真實情況；而巖石裂隙面的表面形態是影響其抗剪強度的重要因素，因此會對實驗結果造成較大誤差。裂隙面定位難度大，每調整一次裂隙面參數需重新制作模型，工作效率低、加工周期長且浪費模型材料。很難準確模擬類巖石試塊中裂隙面的位置、傾角等，導致試塊的精確性低，影響試驗數據的可靠性。

實用新型內容

為克服上述現有技術的不足，本實用新型提供一種預置貫穿裂隙的巖石類脆性材料試件的模具，其制作加工方便、結構簡單、可重復利用、成本低且加工流程簡潔的用于制作不同裂隙傾角的類巖石試驗的模型。

為實現上述技術目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種預置貫穿裂隙的巖石類脆性材料試件的模具，其特征在于：包括一個由底板、前后側板和左右側板圍成的方形無蓋盒體；在所述前后側板的中間對應位置上分別開有一個預留孔，所述預留孔內各安裝一個旋轉插槽；所述旋轉插槽為一體成型的T形金屬結構，包括槽板和從槽板底面垂直突起的連接螺桿；所述槽板安裝在盒體內部，其底面緊貼盒體內側面，槽板外側開有槽口，前后側板的兩個槽口對向設置；所述連接螺桿分別從前后側板上的預留孔中伸出，露在盒體外側的端部旋有固定螺母，實現旋轉插槽與前后側板的連接固定；所述前后側板的兩個旋轉插槽之間夾有隨旋轉插槽一起轉動的裂隙模擬框，所述裂隙模擬框的長度與兩個旋轉插槽的槽底之間的距離相適應，其兩頭邊框分別嵌在兩個旋轉插槽的槽內；所述裂隙模擬框由矩形的鐵框架和貼在鐵框架內的紙條組成，所述紙條均勻交叉排布呈網狀，紙條的兩頭貼在鐵框架的框沿上。

作為本實用新型的優選技術方案，所述前后側板的外側面上，在預留孔對應的位置上刻有角度或貼有刻度盤，所述刻度盤的中心開孔，開孔與預留孔重合且大小與預留孔的大小相適應；相應的，所述連接螺桿上高出刻度盤位置帶有角度指示標識。

優選的，所述角度指示標識為刻在連接螺桿上的標記點、平行于連接螺桿中軸線的標示線或從連接螺桿上突出的指示針。

進一步的，所述旋轉插槽的槽板為圓盤形或矩形，其上的槽口為長條狀，旋轉插槽的材料可以為鎢鋼、合金或鑄鐵。

優選的，所述旋轉插槽的遠離連接螺桿的兩個端部與相應的前后側板之間通過螺絲進一步加固連接。

優選的，所述旋轉插槽可以緊貼前后側板內側，所述前后側板為平整平面；旋轉插槽也可以底部嵌在前后側板內，相應的所述前后側板的內側面上設有以連接螺桿的中心為圓心、以旋轉插槽的最長旋轉半徑為半徑的圓形凹陷。

優選的，所述刻度盤與固定螺母之間還設有六角螺母和壓蓋，所述固定螺母為蓋帽螺母。

更優選的，所述紙條分別沿平行和垂直于鐵框架的某一邊的兩個方向間隔均勻排布，形成均勻的十字格網狀。

更優選的，所述底板、前后側板和左右側板的材料相同，可以為鎢鋼、合金或鑄鐵，所述底板、前后側板和左右側板的相鄰板之間的連接為企口連接，并且用螺栓加固。

與現有技術相比，本實用新型的技術優勢在于：

（1）本實用新型模具結構簡單，易于加工，組裝、拆卸方便、可重復利用，有效節約材料，降低成本；

（2）本實用新型模具可通過旋轉插槽實現裂隙模擬框與模型左右側板之間的夾角即試塊中節理的傾角，從而模擬不同的節理傾角，方便快捷；

（3）本實用新型模型使得不同傾角類裂隙巖石試件的制作流程簡潔，提高了試件制備效率，根據相似理論的計算和反復的試驗調整,配置出與現實工程中的巖石特性較符合的類巖石材料,澆筑進模具后即可制作出復合實際工程的裂隙巖石試件；