[发明专利]一种用于长方体柱状节理岩体试样制备的套具

说明书

本发明涉及一种用于长方体柱状节理岩体试样制备的套具，包括第一主动板、第一被动板、第二主动板和第二被动板，前述四者的两侧顺次连接构成一个用于安置柱状岩体模具的中空长方体结构，其内部形成内腔，中空长方体结构的第一主动板和第二主动板可自由移动；本发明对柱状岩体进行制备、组合、打磨等过程，避免了进行大块试样切割时对节理造成的破坏，同时，套具对试样块的紧固作用，克服了节理在打磨过程中开裂的问题。

技术领域

本发明涉及一种用于长方体柱状节理岩体试样制备的套具，属于岩石试验试样制备。

背景技术

为了研究柱状节理等复杂岩体，岩石力学工程中通常使用混凝土，树脂等相似材料进行室内试验。但在制备含大量节理且试验要求节理带有倾角的岩体试样时较为困难，与圆柱形试样不同长方体试样不可以直接钻取，需要经过制备柱状岩体、组合柱状体、切割成块、打磨等过程，其困难在于切割及打磨时节理部位极易开裂，试样不易成型。

为了克服这一困难，现有一种利用3D打印技术进行柱状节理岩体相似材料试样的制备方法。例如，公告号为CN104515696A的中国发明专利，公开了“应用3D打印技术的柱状节理岩体相似材料试样的制备方法”，其通过3D打印技术直接制备包含柱体和节理的试样，但其缺点在于使用两种不同材料的3D打印技术并不成熟，打印使用的粉粒粒径不能达到试验要求且制备费用极高。

发明内容

本发明提供一种用于长方体柱状节理岩体试样制备的套具，对柱状岩体进行制备、组合、打磨等过程，避免了进行大块试样切割时对节理造成的破坏，同时，套具对试样块的紧固作用，克服了节理在打磨过程中开裂的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于长方体柱状节理岩体试样制备的套具，包括第一主动板、第一被动板、第二主动板和第二被动板，前述四者的两侧顺次连接构成一个用于安置柱状岩体模具的中空长方体结构，其内部形成内腔，中空长方体结构的第一主动板和第二主动板可自由移动；

前述的第一主动板和第二主动板的两侧均向外部延伸，且在延伸部件上设有凸出部分；

前述的第一被动板和第二被动板的两侧设有凹进部分，第一主动板、第一被动板、第二主动板和第二被动板在顺次连接时通过凸出部分与凹进部分匹配连接进行固定；

还包括第一顶块和第二顶块，分别用于充填在长方体结构的顶部和底部；

还包括用于填充被动板凹进部分的防磨卡条，其表面由上至下设有卡条凸起部分，防磨卡条的顶端与底端分别固定有接触面积大于凹进部分的块体；

还包括用于替换第一顶块或第二顶块的防磨卡套，其为中空方形结构，用于套设在中空长方体的顶端和底端；

还包括用于填补打磨空缺的顶部垫块、主动侧垫板和被动侧垫板，顶部垫块紧贴安装在第一顶块或第二顶块的内侧，主动侧垫板紧贴安装在第一主动板或第二主动板的内侧，被动侧垫板紧贴安装在第一被动板或第二被动板的内侧；

作为本发明的进一步优选，第一顶块、第二顶块分别与第一主动板、第二主动板接触的一侧均开设有两个顶块主动板外连接孔和两个顶块主动板内连接孔，其中，第一顶块上两个顶块主动板外连接孔同一水平线并列开设靠近第一顶块顶部位置，两个顶块主动板内连接孔同一水平线并列开设靠近第一顶块底部位置；第二顶块上两个顶块主动板外连接孔同一水平线并列开设靠近第二顶块底部位置，两个顶块主动板内连接孔同一水平线并列开设靠近第二顶块顶部位置；

第一顶块、第二顶块分别与第一被动板、第二被动板接触的一侧均开设有顶块被动板外连接孔与顶块被动板内连接孔，其中，第一顶块上由上至下依次开设顶块被动板外连接孔与顶块被动板内连接孔，第二顶块上由上至下依次开设顶块被动板内连接孔与顶块被动板外连接孔；