[发明专利]用于地下工程相似模型试验的断层制作装置及方法

权利要求书

1.一种用于地下工程相似模型试验的断层制作装置，其特征在于，包括导轨(1)、切缝装置(100)、填充装置(200)、第一升降结构(101)以及第二升降结构(201)，所述切缝装置(100)和填充装置(200)分别活动设置在所述导轨(1)上并能沿导轨(1)的长度方向滑移，所述切缝装置(100)和填充装置(200)分别通过连接于所述第一升降结构(101)和第二升降结构(201)实现升降；

所述填充装置(200)包括用于填充模型的料斗(202)，所述料斗(202)通过活动连接于所述第二升降结构(201)实现升降；所述料斗(202)包括铰接轴(10)、固定斗片(11)以及通过所述铰接轴(10)活动铰接在所述固定斗片(11)上的活动斗片(12)，所述固定斗片(11)与活动斗片(12)的上部通过折弯后相互合围构成储料腔(13)，所述固定斗片(11)与活动斗片(12)的下部通过直线延伸后相互叠合构成常闭的扁平夹嘴(14)，通过操控所述活动斗片(12)绕所述铰接轴(10)旋转能驱动所述扁平夹嘴(14)张开。

2.根据权利要求1所述的用于地下工程相似模型试验的断层制作装置，其特征在于，所述切缝装置(100)包括用于切割模型的活动盘锯(3)，所述活动盘锯(3)通过连接于所述第一升降结构(101)实现升降并通过旋转切割外物。

3.根据权利要求2所述的用于地下工程相似模型试验的断层制作装置，其特征在于，所述第一升降结构(101)包括第一滑块(4)以及与所述活动盘锯(3)连接的升降杆(5)，所述第一滑块(4)活动设置在所述导轨(1)上并能沿所述导轨(1)的长度方向滑移，所述活动盘锯(3)通过所述升降杆(5)可升降地活动连接在所述第一滑块(4)上并能随第一滑块(4)在所述导轨(1)上滑移。

4.根据权利要求3所述的用于地下工程相似模型试验的断层制作装置，其特征在于，所述活动盘锯(3)可拆卸地连接在所述升降杆(5)上。

5.根据权利要求4所述的用于地下工程相似模型试验的断层制作装置，其特征在于，所述第二升降结构(201)包括第二滑块(7)以及形成在所述料斗(202)上的升降槽(8)，所述第二滑块(7)活动设置在所述导轨(1)上并能沿所述导轨(1)的长度方向滑移，所述料斗(202)通过所述升降槽(8)可升降地活动配接在所述第二滑块(7)上并能随第二滑块(7)在所述导轨(1)上滑移。

6.根据权利要求5所述的用于地下工程相似模型试验的断层制作装置，其特征在于，所述铰接轴(10)的上方设置有两端分别弹性抵接于所述固定斗片(11)和活动斗片(12)的压簧(15)，通过所述的压簧(15)的弹性作用力顶推所述活动斗片(12)以使所述扁平夹嘴(14)维持常闭状态。

7.根据权利要求2所述的用于地下工程相似模型试验的断层制作装置，其特征在于，还包括固定支架(2)，所述固定支架(2)固定支撑在所述导轨(1)的底部。

8.一种用于地下工程相似模型试验的断层制作方法，其特征在于，包括权利要求2-7任意一项所述的用于地下工程相似模型试验的断层制作装置，并包括如下步骤：

S1，制作用于模拟地质断层的仿真模型；

S2，在仿真模型上根据设计预先作出断层标记线；

S3，根据断层标记线的方向把断层制作装置架设于仿真模型上的合适位置并固定；

S4，把切缝装置(100)的活动盘锯(3)移动至断层标记线的端部，并通过所述第一升降结构(101)调整活动盘锯(3)的落锯深度，然后启动活动盘锯(3)，利用导轨(1)引导控制活动盘锯(3)沿着断层标记线在仿真模型上切缝，直至切穿仿真模型，构成断层切缝；

S5，往所述填充装置(200)的料斗(202)内装入填充材料并沿导轨(1)把所述料斗(202)移动至断层切缝的端部；

S6，通过所述第二升降结构(201)控制所述料斗(202)下降以使料斗(202)底部的扁平夹嘴(14)插入至断层切缝的深处；

S7，操控所述料斗(202)的活动斗片(12)绕铰接轴(10)旋转以驱动扁平夹嘴(14)张开，利用张开的扁平夹嘴(14)撑开断层切缝，同时料斗(202)内的填充材料通过张开的扁平夹嘴(14)向下落入至断层切缝内；

S8，通过导轨(1)和第二升降结构(201)调整所述料斗(202)的位置与高度，直至填充材料充满断层切缝内部；

S9，移除断层制作装置。