[实用新型]一种制作含不同角度裂隙的岩石模型试样模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种含不同角度单裂隙的岩石模型试样模具，适用于制作裂隙的岩石相似模型以及试验研究。

背景技术

岩体中裂隙面的存在破坏了自身的完整性和连续性，岩体的强度要远低于岩石强度。由于裂隙面的几何形状、充填性质与空间展布规律的不同，导致了岩体的强度、变形特性存在明显的差异性。预制裂隙在影响裂隙试件发生破坏时起主导作用，裂隙的分布状态,影响着裂隙尖端微裂纹的发育、贯通模式。因此在岩石工程领域内，制作标准的岩石相似模型是关键技术之一。

目前，国内外学者大都采用制作含裂隙岩石试样模型来替代天然岩石试样，进行相关试验研究。预制裂隙的主要试验装置和方法有以下两种：一种制作含裂隙的岩石试样模型时会预先在三维制图软件中设定每个裂隙的大小、厚度与空间位置，然后利用薄片状水溶纸，形成预制裂隙；另一种含裂隙岩石模型试样的模拟裂隙材料主要为聚酯薄膜、牛皮纸、金属片或水溶纸，内部裂隙是通过固定器固定。这两种裂隙的角度一般为30°、45°、60°几个特殊的角度。

上述现有技术解决了裂隙岩石模型的制作问题，主要还存在如下不足：

(1)部分试验采用了随机裂隙的制样方法，裂隙的角度和具体形状在相似岩石中的分布是未知的；

(2)裂隙角度考虑的较少，一般只采用一些特征性角度(0°、30°、45°、60°等)来模拟原岩。

发明内容

为了克服已有技术无法有效制作多角度裂隙岩石试样模型的不足，本实用新型提供了一种原理简单、操作方便、成本低廉、成型效果好，能充分考虑岩体裂隙多角度的制作含不同角度裂隙的岩石模型试样模具。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种制作含不同角度裂隙的岩石模型试样模具，包括底座，所述试样模具还包括两块侧板和长条板板，所述两块侧板分别固定在底座的两侧，所述两块侧板的前端之间、后端之间布置一块长条板，所述长条板固定在底座上，所述长条板上自上而下设置用于固定裂隙的孔，所述侧板和长条板围成模具型腔；所述垫块位于底座上，所述长条板位于垫块上。

进一步，所述底座上开有供所述长条板插接的镂空处，所述长条板的底部安装在所述镂空处。

再进一步，所述长条板与侧板之间嵌套连接。

更进一步，所述长条板的侧边设有翼缘，所述侧板的侧边设有凹槽，所述翼缘插接在所述凹槽内。

本实用新型的有益效果主要表现在：

(1)本制样模具组装而成，模具长条板上的小孔有多个且独立，通过选择长条板上相应的小孔位置从而可以将裂隙调节到所需要角度位置，不会因为制样模具调节装置损坏而影响到整个制样装置的使用，整体构造简单；

(2)本模具可以满足0°～360°(每间隔5°)倾斜角度，其中0°～45°和135°～180°由调节小孔位置完成,45°～135°和180°～360°(每间隔5°)，由上述对应角度的试块翻转得到。

附图说明

图1是制样模具的主视示意图

图2是制样模具的侧视示意图。

图3是制样模具的俯视示意图。

图4是制样模具中长条板的示意图。

图5是不同角度的单裂隙示意图。

图6是角度翻转的示意图。

图中：1为底座，2为侧板，3为长条板，4为长条板翼缘，5为螺栓孔，6为裂隙。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图6，一种制作含不同角度单裂隙的岩石模型试样模具，包括底座1和长条板3，底座1前后镂空，长条板3的翼缘嵌入侧板相应尺寸的凹槽中起到固定作用。本文提供的模具在传统混凝土试块模具的基础上改造而成，通过调节长条板3上小孔的相对位置来实现多角度的多裂隙模型试验制作。

长条板3尺寸为16mm×10mm×200mm,两侧有3mm×2mm×200mm的翼缘，中间设有10个孔，用于固定裂隙。孔中带有螺纹，由对应尺寸的螺母拧紧即可起到封闭作用。使用时，由长条板的翼缘嵌入侧板2的凹槽中起到固定作用。

模具基本采用钢板拼接，组装方便，拆卸也只需把长条板取下即可。

一种含不同角度裂隙的岩石模型试样的制作方法，多角度实现(绕水平轴逆时针旋转成的角度)，所述制作方法包括如下步骤：

(1)实现内含0°～45°(间隔5°)的预制裂隙岩石模型试样

将带裂隙的水溶线穿过左侧长条板0号和右侧长条板0号时可实现0°角。

将带裂隙的水溶线穿过左侧长条板0号和右侧长条板1号时可实现5°角。