[发明专利]一种模拟多结构面三维形态的岩体制作装置及方法

权利要求书

1.一种模拟多结构面三维形态的岩体制作装置，其特征在于：包括底盘，岩体模具架和结构面模具架，结构面模具架插接在岩体模具架中间，岩体模具架、结构面模具架与底盘滑动连接；其中：

所述底盘包括基底，固定螺丝和模具架轨道，其中模具架轨道通过固定螺丝与基底固定连接；

所述岩体模具架包括薄凹字形板一、一个后部封闭的薄凹字形板和一个前部封闭的薄凹字形板，其中：

所述的薄凹字形板一的前侧有凸起一，后侧有凹槽一，用于相互之间的拼装组合，所述薄凹字形板一的底部有滚轮一；

所述的后部封闭的薄凹字形板的后部是封闭板一，前侧有凸起二，底部有滚轮二，所述凸起二与凹槽一插接；

所述的前部封闭的薄凹字形板的前部是封闭板二，后侧有凹槽二，底部有滚轮三，所述凹槽二与凸起一插接；

所述滚轮一、滚轮二和滚轮三分别与模具架轨道滑动连接；

所述结构面模具架包括薄凹字形板二、调节装置，其中：

在薄凹字形板二的左内侧和底部内侧分别有凸起三，在其右内侧有凹槽三，底部装有滚轮四，薄凹字形板二的前侧有凸起四、后侧有凹槽四，所述凸起四与薄凹字形板一的凹槽一插接，凹槽四与薄凹字形板一的凸起一插接；

所述调节装置包括：调节块体、螺纹钢管、正方形基体、凸起五、刻度和凹槽五，其中：正方形基体通过中心的螺纹孔与螺纹钢管中部螺纹连接，两个调节块体分别与螺纹钢管两端螺纹连接，在螺纹钢管上有刻度，所述正方形基体的右侧和底部有凹槽五，左侧和顶部有凸起五，所述调节装置的凹槽五与凸起五相互插接，互相拼接，组成一个面状的板，最右侧的调节装置各正方形基体的凹槽五与薄凹字形板二的左内侧的凸起三插接，最左侧的正方形基体的凸起五与薄凹字形板二的右内侧的凹槽三插接，最下层的正方形基体的凹槽五与薄凹字形板二底部内侧的凸起三插接，组成结构面模具架。

2.根据权利要求1所述的一种模拟多结构面三维形态的岩体制作装置，所述的底盘，岩体模具架和结构面模具架的材质均为铁质。

3.根据权利要求1所述的一种模拟多结构面三维形态的岩体制作装置，所述的凸起一、凸起二、凸起三、凸起四、凸起五有磁性。

4.一种采用如权利要求1～3任一项所述的模拟多结构面三维形态的岩体制作装置制作模拟多结构面三维形态岩体的方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)根据工程或试验需要，组装岩体制作装置的结构面模具架，将调节装置相互嵌入组合成板，固定在结构面模具架的边框上；

(2)调节出要模拟的结构面形态，通过旋转的方式来前后移动调节装置，通过调节装置的前后位置变化来组成所要模拟岩体结构面的三维形态，具体是：

通过旋转的来调整调节装置中调节块体相对于正方形基体的位置，再将调节装置相互拼装成板面，形成一个整体的结构面模具板，并根据所需制备工程岩体所含有的结构面数量来重复这样的步骤；

根据所要模拟岩体中结构面的具体情况，确定各结构面模具架和岩体模具架在底盘轨道中的相对位置，要求将后部封闭的薄凹字形板放在轨道最后端，前部封闭的薄凹字形板放在轨道最前端；

(3)在装置的岩体和结构面模具架内表面上涂脱模剂，为了方面后续的拆模，在调节好的结构面模具架包括调节装置的正方形表面和岩体模具架的内侧表面涂上一层脱模剂；

(4)根据实际结构面在岩体中的位置，确定结构面模具架和岩体模具架在轨道上的位置关系，由于这两种模具架都可以在轨道上进行移动，那么便可改变它们的相对位置以到达模拟不同岩体中的结构面位置不同的情况，这种组合的方式使本装置可模拟不同的工程岩体；

(5)浇筑岩体材料，将相应的模拟岩体材料浇筑在组合好的岩体模具箱腔内；

(6)放到振动台上震实，将组装好的岩体制作装置整体放在振动台上震实，震动结束后抹平浇筑材料的表平面；

(7)拆开模具，待浇筑的岩体制作材料达到养护强度拆除模具；

(8)养护试样，将制成的岩体试样放在养护室内常规养护；

(9)将试样组合成岩体，养护完成后，按照结构面的上下盘顺序，将制成的岩体上下盘试样相互吻合成整个岩体。