[发明专利]小型相似模拟试验用模型井壁管片环预制装置及方法

摘要

本发明公开了一种小型相似模拟试验用模型井壁管片环预制装置及方法，属于管片环及井筒的模拟实验技术领域。本发明模型井壁管片环的预制装置分为浇筑装置和拆模装置，整体具有可拆性，便于操作。本发明装置采用慢速旋转取芯的方法，最大程度的保护了试件的完整性和其强度。本发明模型井壁管片环采用预制的方法，将配合好的材料倒入装置进行浇筑，之后自然养护达到设计强度后进行脱模，最终得到成型的井壁管片环。将其置入围岩（土体）的相似材料中，对研究小型相似模拟试验中井壁管片环变形、破坏的力学机制，结构力学特性，以及与围岩（土体）的相互作用关系等，提供了一种新途径。

主权项

1.一种模型管片环（井壁）预制装置，其特征在于：包括浇筑模具（5）和拆模装置；所述浇筑模具（5）包括圆柱体（8）、底座（7）和两个半圆形模板（9），所述圆柱体（8）的中心设置有沿轴线贯通的螺纹孔（8‑2），所述圆柱体（8）的底部中心固定有圆柱形定位凸起（8‑1），所述底座（7）的中间有圆形凹槽（7‑1），圆形凹槽（7‑1）的中心有中心孔（7‑2），中心孔（7‑2）与圆柱形定位凸起（8‑1）的半径和高度相适配，所述圆柱体（8）的底部坐落在底座（7）的圆形凹槽（7‑1）上，所述圆柱形定位凸起（8‑1）插入所述中心孔（7‑2）内；两个半圆形模板（9）包在所述圆柱体（8）的外圈并对称拼接形成空心圆柱体，两个半圆形模板（9）形成的空心圆柱体的底部坐落在所述圆形凹槽（7‑1）内，两个半圆形模板（9）的外侧弧形壁贴合在所述圆形凹槽（7‑1）的弧形内壁上，两个半圆形模板（9）的内侧弧形壁与圆柱体（8）的外壁之间留有间隙形成用于浇筑模型管片环（井壁）的环形空间；所述两个半圆形模板（9）外配有箍圈（6），箍圈（6）内圈与两个半圆形模板（9）形成的空心圆柱体的外圈相适配；所述拆模装置包括固定架（3）、旋转杆（4）和旋转把手（1），所述固定架（3）包括上圆座（3‑1）和下圆座（3‑3），上圆座（3‑1）与下圆座（3‑3）之间固定连有若干根支撑杆（3‑2），所述上圆座（3‑1）的中心制作有过杆孔（3‑4），所述下圆座（3‑3）的中间有能供所述圆柱体（8）通过的拆模孔（3‑5）；所述旋转杆（4）和旋转把手（1）二者垂直固定在一起形成“T”形把手，所述旋转杆（4）是与所述螺纹孔（8‑2）适配的螺杆，旋转杆（4）能从所述过杆孔（3‑4）穿过并旋入所述螺纹孔（8‑2）内，旋转杆（4）的长度大于整个固定架（3）的高度，旋转杆（4）上装有螺母（2）。