[发明专利]一种水泥基3D打印技术制作隧洞试验地质模型的方法

权利要求书

1.一种水泥基3D打印技术制作隧洞试验地质模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立隧洞试验地质模型的三维数字模型；

将所述隧洞试验地质模型的三维数字模型导入控制系统并生成打印路径，并取得所述隧洞试验地质模型分层打印的厚度参数；

配制所述隧洞试验地质模型的水泥基材料；

3D打印设备在所述控制系统的控制下按照所述的厚度参数和运行路径打印所述隧洞试验地质模型基层，然后利用减材制造机刻划所述隧洞试验地质模型基层内的结构和轮廓，并将分离块体取出，继续在所述隧洞试验地质模型基层上表面打印所述隧洞试验地质模型的下一层，同样利用减材制造机刻划所述隧洞试验地质模型的下一层内的结构和轮廓，并将分离块体取出，重复上述过程，直至所述具有空间三维结构的隧洞试验地质模型完成。

2.根据权利要求1所述的一种水泥基3D打印技术制作隧洞试验地质模型的方法，其特征在于，所述水泥基材料包括硅酸盐水泥、石英砂、石英粉、硅灰、铜炉渣粉末、水、添加剂。

3.根据权利要求2所述的一种水泥基3D打印技术制作隧洞试验地质模型的方法，其特征在于，所述水泥基材料放置在储料泵送系统中，启动泵车和振动器，将水泥基泵送至管道中，所述管道连接3D打印设备的打印头。

4.根据权利要求3所述的一种水泥基3D打印技术制作隧洞试验地质模型的方法，其特征在于，所述隧洞试验地质模型完成后，静置至所述隧洞试验地质模型初凝，转移进混凝土标准养护室进行养护。

5.根据权利要求4所述的一种水泥基3D打印技术制作隧洞试验地质模型的方法，其特征在于，使用石材切割机将所述隧洞试验地质模型周边无用的余料削除，并将表面打磨平整。

6.根据权利要求5所述的一种水泥基3D打印技术制作隧洞试验地质模型的方法，其特征在于，根据试验要求在所述隧洞试验地质模型表面喷涂散斑场或粘贴监测元器件。

7.根据权利要求3所述的一种水泥基3D打印技术制作隧洞试验地质模型的方法，其特征在于，所述3D打印设备和所述减材制造机的驱动装置为双臂机器人，所述双臂机器人的两条手臂分别控制所述3D打印设备和所述减材制造机。

8.根据权利要求6所述的一种水泥基3D打印技术制作隧洞试验地质模型的方法，其特征在于，所述3D打印设备的出料口为尖嘴状出料口，减材制造机的切割刀具为针状刀具。