[發(fā)明專利]一種人工標(biāo)準(zhǔn)層狀巖樣的制作裝置及制作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911285254.1
• 申請(qǐng)日: 2020-02-22
• 公開（公告）號(hào): CN110967235A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 冀慧;張濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/28
• 分類號(hào): G01N1/28;G01N1/36
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

一種人工標(biāo)準(zhǔn)層狀巖樣的制作裝置及制作方法，制作裝置包括支撐系統(tǒng)、模具、澆筑器及振搗器，模具設(shè)置在支撐系統(tǒng)上面；模具外形呈立方體內(nèi)腔呈圓柱形空心結(jié)構(gòu)。澆筑器澆筑的a材料：質(zhì)量比水泥：砂：水=2:1:0.:75混合而成；b材料：質(zhì)量比水泥：砂：石灰：水=1:2:0.25:0.8混合而成。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)不同層狀傾角的標(biāo)準(zhǔn)巖樣的制作，在制作過程中側(cè)壁的刻度設(shè)置實(shí)現(xiàn)了分層厚度可控，并且每層澆筑后均可進(jìn)行表面振搗，保證了澆筑的均勻性，取樣方便，可有效避免傳統(tǒng)鉆樣過程中對(duì)巖樣的損壞，有效的保證了制樣的成功率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖土工程試驗(yàn)領(lǐng)域，尤其涉及一種人工標(biāo)準(zhǔn)層狀巖樣的制作裝置及制作方法。

背景技術(shù)

層狀巖體是一種特殊的各向異性巖石材料，廣泛存在于各類工程實(shí)踐中，層狀巖體的層理組成對(duì)巖體的強(qiáng)度特性及變形特征有重要影響，因此，對(duì)層狀巖體的力學(xué)特性展開研究具有重要的工程實(shí)踐意義。巖石的單軸及三軸壓縮試驗(yàn)中標(biāo)準(zhǔn)巖樣為直徑50mm，高度為100mm的標(biāo)準(zhǔn)圓柱體，且要求巖樣兩端面平整度偏差在±0.001mm之間，側(cè)面平整度控制在0.3mm內(nèi)。采用傳統(tǒng)的鉆樣法制樣時(shí)，層狀巖體會(huì)發(fā)生剝離、破損等問題，成樣率極低，因此，可采用人工層狀巖樣進(jìn)行力學(xué)特性的試驗(yàn)研究。現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)人工層狀巖體的制備進(jìn)行了相關(guān)研究，多采用整體制作大塊層狀巖體，再進(jìn)行鉆取的制樣方法。該技術(shù)在巖樣制作過程中同樣存在取樣率低的情況，尤其在模擬軟巖及破碎層狀巖體時(shí)，取樣效果不佳，此外，人工大塊巖樣在澆筑制作過程中存在不均勻、不密實(shí)等情況，造成了巖樣的差異性。因此，需要一種能夠模擬層狀巖體的人工巖樣制作裝置及制作方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中層狀巖體試樣成樣率低、巖樣差異性大等問題，本發(fā)明旨在提供一種人工標(biāo)準(zhǔn)層狀巖樣的制作裝置及制作方法。

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種人工標(biāo)準(zhǔn)層狀巖樣的制作裝置，其特征在于：包括支撐系統(tǒng)、模具、澆筑器及振搗器。支撐系統(tǒng)上面設(shè)置模具。

所述支撐系統(tǒng)包括位于底部的支座臺(tái)、支撐片、墊塊，所述支撐片為A、B兩片，所述A支撐片、B支撐片各有一邊與所述支撐臺(tái)鉸接于同一位置。

所述墊塊為30°、45°、60°、75°的直角三角塊體中的任意一種或兩種直角三角塊體，墊塊中其中有一條直角邊等長，所述等長直角邊端部有凸塊，所述支座臺(tái)設(shè)置有凹口，所述三角塊體等長直角邊凸塊可嵌固于所述凹口。所述三角塊體根據(jù)試驗(yàn)需要墊在所述支撐片下側(cè)，形成一定角度。所述模具支撐于所述支撐片上，所述模具橫截面為外方內(nèi)圓，正方形邊長為60mm，圓內(nèi)徑為50mm，模具高度為115mm,所述模具包括頂蓋、底蓋及側(cè)壁，側(cè)壁兩對(duì)面高度為115mm，另外兩對(duì)邊為105mm，較高的兩對(duì)邊在上下底面處的突出部分高度為5mm，厚度為5mm,長度與所述正方形等邊長為60mm,其內(nèi)側(cè)有深度3mm、寬度為3mm、長度為60mm的長方形凹槽，所述底蓋及頂蓋為厚度3mm、寬度55、長度為60的長方形，所述頂蓋及底蓋嵌固于所述側(cè)壁內(nèi)側(cè)凹槽，可沿凹槽滑移，所述頂蓋及底蓋緊貼側(cè)壁底部，起封底作用。

所述前壁由局部滑動(dòng)面和兩個(gè)固定面組成，兩個(gè)固定面中與局部滑動(dòng)面相鄰的邊設(shè)置寬度是3mm、深度是3mm、長度是105mm的滑槽，局部滑動(dòng)面且與固定面相鄰的兩個(gè)邊設(shè)置厚度是3mm、寬度是3mm、長度的105mm的凸出卡條，凸出卡條與滑槽配合使所述局部滑動(dòng)面與兩邊的固定面實(shí)現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)。

局部滑動(dòng)面寬度為15mm，兩個(gè)固定面的寬均是22.5mm。

所述澆筑器由注射針筒及引導(dǎo)管組成，所述引導(dǎo)管一端與所述注射器出口相連。所述振搗器包括振動(dòng)馬達(dá)、連接桿及振動(dòng)頭，所述連接桿一端與所述振動(dòng)馬達(dá)輸出軸連接，另外一端與所述振動(dòng)頭通過螺栓連接，且振動(dòng)頭角度可調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)多角度的固定。