[发明专利]裂隙岩体模型制样模具

说明书

技术领域

本发明属于岩体试验技术领域，具体涉及一种裂隙岩体模型制样模具。

背景技术

岩石与岩体的重要区别就是岩体中含有裂隙面，裂隙面破坏了岩石自身的完整性和连续性，岩体的强度要远低于岩石强度。由于岩体是地质历史作用的产物，并遭受到后期地壳运动和地球外部应力的重新塑造，具有一定的岩石组成和裂隙网络。

考虑到天然岩石试样结构的复杂性与取样难度，一般很难通过真实的岩石试样对其的力学变形特性与破坏规律进行研究，学者们通常采用制作裂隙岩体模型来替代天然岩石试样，现有的制作模具在浇筑和振捣过程中容易冲击到裂隙成型板，因此难以稳定控制裂隙的倾斜角度等参数，而且现有的制样模具不能快捷、精确地调整裂隙成型板的倾斜角度，因此对于制备不同裂隙倾斜角度的模型而言，其操作非常不方便。而且，由于裂隙倾斜角度的波动、以及角度的不精确，也无法确保后续试验和数值计算的准确性。

发明内容

本发明解决的技术问题是：现有技术中难以在制备模型过程中控制裂隙倾斜角度的稳定，且不能快捷地更换裂隙倾斜角度的问题，以提供一种可实现稳定裂隙的倾斜角度，并且能根据需要快捷地调整裂隙倾斜角度，进而确保后续试验和数值计算准确性的裂隙岩体模型制样模具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：裂隙岩体模型制样模具，包括底板、模型框和裂隙成型板；所述模型框安装在底板上，并且模型框与底板配合后形成裂隙岩体成型腔，所述裂隙成型板位于裂隙岩体成型腔内，还包括在所述模型框上设置的至少一对可转动的转轴，并且每一块裂隙成型板与一对转轴对应配合；在所述转轴上分别设置有卡槽，所述裂隙成型板的两端分别卡在同一对转轴上对应的卡槽内；还包括与每对转轴对应设置的一调节机构，所述调节机构包括调节齿轮、限位齿轮和固定齿圈；所述调节齿轮与对应的一对转轴中的其中一个转轴同轴地固定连接，所述固定齿圈固定安装在模型框上，并且固定齿圈同轴地套设在所述调节齿轮外，所述限位齿轮同轴地套设在所述调节齿轮与所述固定齿圈之间，并且所述限位齿轮可沿轴向往复移动；通过轴向往复移动限位齿轮，可使所述调节齿轮与所述固定齿圈在锁死状态和脱离状态之间切换。

进一步的是：所述调节齿轮具有第一外齿圈，所述限位齿轮具有第一内齿圈和第二外齿圈，所述固定齿圈具有第二内齿圈，所述第一外齿圈和所述第一内齿圈可对应啮合，所述第二外齿圈和第二内齿圈可对应啮合。

进一步的是：在所述调节齿轮上设置有第一把手。

进一步的是：在所述第一把手上固定设置有指针，在所述固定齿圈的外端面上设置有与所述指针对应的角度标线。

进一步的是：在所述限位齿轮上设置有第二把手。

进一步的是：在所述转轴上位于模型框的外侧设置有用于锁紧卡在卡槽内的裂隙成型板的锁紧螺栓。

进一步的是：在所述模型框的外侧固定设置有固定杆，所述固定齿圈通过所述固定杆可拆卸地安装到所述模型框上。

进一步的是：所述裂隙成型板设置有两个，并且两个裂隙成型板彼此平行设置。

进一步的是：所述模型框包括前侧板、后侧板和两块隔板，所述前侧板和后侧板分别可拆卸地安装在所述底板上，并且前侧板和后侧板呈相互平行设置，在前侧板和后侧板上分别设置有隔板槽，两块隔板分别可拆卸地插在相应的隔板槽内。

本发明的有益效果是：本发明通过轴向往复移动限位齿轮，进而使调节齿轮与固定齿圈在锁死状态和脱离状态之间切换；当处于锁死状态时，调节齿轮不可转动调节，即裂隙成型板的倾斜角度将被锁死，以此可确保模型在浇筑和振捣过程中不会因冲击到裂隙成型板而导致其倾斜角度发生变化；另外，当处于脱离状态时，通过控制调节齿轮的转动，即可非常方便的调节裂隙成型板的倾斜角度，因此对于制备不同裂隙倾斜角度的模型而言，非常的方便调节。另外，本申请进一步通过设置指针及与角度标线的配合，可更便于学者们精确调整、记录裂隙倾斜角度；以为后续试验和数值计算提供准确参数。另外，还通过设置第二把手，以便于将限位齿轮进行轴向移动调节。另外，本发明还通过设置锁紧螺栓，以便于将裂隙成型板锁定在相应的转轴上。另外，本发明中还通过设置多个固定杆，以提高了固定齿圈的安装稳定性。

附图说明

图1为本发明所述的裂隙岩体模型制样模具的立体示意图；

图2为调节机构的立体示意图；