[發明專利]一種巖石節理顆粒充填物擺放角度精準定位的夾具和方法

有效

• 申請號: 201810631525.3
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN109001023B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 唐志成;唐宇;焦玉勇
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 曹雄

本發明公開了一種巖石節理顆粒充填物擺放角度精準定位的夾具，包括夾板框架、滑塊、固定裝置和連接桿，所述滑塊包括左滑塊和右滑塊，所述固定裝置包括左固定裝置和右固定裝置，所述連接桿包括左連接桿和右連接桿，所述夾板框架內設有滑槽，所述滑塊位于夾板框架內，且能沿滑槽水平滑動，所述連接桿的一端固接相應的固定裝置，另一端和相應的滑塊鉸接，所述連接桿能相對相應的滑塊沿順時針或逆時針方向轉動。本發明不僅能調整各個顆粒充填物間的水平距離，而且可以使顆粒充填物以任意角度的置于節理表面的預定位置，便于影響研究顆粒充填物方位對其在壓剪作用下運移過程和破碎的機理。

技術領域

本發明涉及巖石力學領域，尤其涉及一種巖石節理顆粒充填物擺放角度精準定位的夾具和方法。

背景技術

天然巖體包括由礦物組成的巖石和節理裂隙等。巖體的力學特性由巖石和結構面共同決定,一般情況下結構面對其影響更大。結構面的存在使得巖體的力學特性復雜多變,除此之外，節理面中的充填物對整個巖體的穩定性具有重要影響。近十幾年來,許多大型巖體工程領域相關的工程建設如水能資源開發、石油天然氣開采、油氣能源地下儲存、高放核廢料地質處置等涉及復雜地質環境下巖體的變形穩定等問題。受地質構造和人類活動影響，張開的巖石節理中往往含有各種材質的充填物，包括黏土材料、顆粒材料等。

目前，充填黏土的巖石節理的剪切力學性質試驗研究已有諸多報道。但關于顆粒材料剪切力學的研究還比較少，特別是關于顆粒物質的運移過程和破碎機理的試驗研究未見報道，另外，賦存與巖石節理中的顆粒物的排列基本都是雜亂無章的，縱橫交錯，影響研究顆粒物方位對其在壓剪作用下運移過程和破碎的機理。

發明內容

有鑒于此，本發明的實施例提供了一種能以任意角度的置于節理表面的預定位置巖石節理顆粒充填物擺放角度精準定位的夾具和方法。

本發明的實施例提供一種巖石節理顆粒充填物擺放角度精準定位的夾具，包括夾板框架、滑塊、固定裝置和連接桿，所述滑塊包括左滑塊和右滑塊，所述固定裝置包括左固定裝置和右固定裝置，所述連接桿包括左連接桿和右連接桿，所述夾板框架內設有滑槽，所述滑塊位于夾板框架內，且能沿滑槽水平滑動，所述連接桿的一端固接相應的固定裝置，另一端和相應的滑塊鉸接，所述連接桿能相對相應的滑塊沿順時針或逆時針方向轉動，將顆粒充填物固定在所述左固定裝置和右固定裝置中，通過移動左滑塊和右滑塊調整左固定裝置和右固定裝置之間的水平距離，通過轉動左連接桿和右連接桿調整左固定裝置和右固定裝置的擺放角度。

進一步，所述滑塊包括上滑板、下滑板和連接板，所述上滑板位于下滑板的上方，并通過連接板連接為一體。

進一步，所述連接桿鉸接在連接板的中間。

進一步，所述上滑板的中間設有一角度刻度盤，所述角度刻度盤的零刻線與豎直方向平行，所述角度刻度盤的指針與相應連接桿能發生連動。

進一步，所述夾板框架由一體成型的第一長板、第二長板和兩塊短板圍成，所述第一長板和第二長板水平平行，所述第一長板內側的上方和下方分別設有滑槽，所述上滑板在位于上方的滑槽內滑動，所述下滑板在位于下方的滑槽內滑動，所述第二長板的中間開有長槽，所述連接桿穿過長槽將固定裝置和滑塊連接在一起。

進一步，所述第二長板的外側上方刻有水平刻度線，且水平刻度線以第二長板的中間為零點，向兩邊刻度逐漸增加，所述左滑塊、左固定裝置和左連接桿位于零點的左側，所述右滑塊、右固定裝置和右連接桿位于零點的右側。

進一步，所述固定裝置包括L型的控距板和固定板，所述L型的控距板包括一體成型的橫板和豎板，所述固定板和豎板平行，所述橫板靠近固定板的一側開有螺孔，所述固定板的對應位置穿過和螺孔相適配的螺釘，通過調整螺釘在螺孔內的旋進長度能調整固定板和豎板間的間距。

進一步，還包括一底板，所述底板支撐夾板框架和固定裝置。

一種實現巖石節理顆粒充填物擺放角度精準定位的方法，包括以下步驟：