[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

权利要求书

1.一种小型相似模拟试验用模型井壁管片环预制装置，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井壁管片环的环形空间；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）。

2.根据权利要求1所述的小型相似模拟试验用模型井壁管片环预制装置，其特征在于：所述浇筑模具（5）和拆模装置整体均为钢质材料。

3.根据权利要求1所述的小型相似模拟试验用模型井壁管片环预制装置，其特征在于：所述模型井壁管片环的高度为100mm；所述底座（7）的厚度为10mm；所述箍圈（6）的厚度为10mm；所述固定架（3）的高度为100mm。

4.根据权利要求1所述的小型相似模拟试验用模型井壁管片环预制装置，其特征在于：所述上圆座（3-1）和下圆座（3-3）是两个厚度相同、外径相同的圆柱体钢板，所述支撑杆（3-2）有三根并焊接在上圆座（3-1）和下圆座（3-3）之间，支撑杆（3-2）的高度与所述圆柱体（8）的高度相适配；所述过杆孔（3-4）是与旋转杆（4）的直径相匹配的圆孔；所述拆模孔（3-5）是与模型井壁管片环的外壁直径相匹配的圆孔。

5.一种利用权利要求1至4任一项所述装置的小型相似模拟试验用模型井壁管片环预制方法，其特征在于：

首先将圆柱体（8）、底座（7）内表面均匀涂抹脱模剂；然后将圆柱体（8）的圆柱形定位凸起（8-1）插入所述中心孔（7-2）内定位，使得圆柱体（8）卡入底座（7）的圆形凹槽（7-1）中；然后将两个半圆形模板（9）对称拼接放置在底座（7）的圆形凹槽（7-1）中，将箍圈（6 ）从合拢的半圆形模板（9）上方套入，得到完整的浇筑模具（5），半圆形模板（9）的内侧弧形壁与圆柱体（8）的外壁之间形成用于浇筑模型井壁管片环的环形空间；

接着将配置好的石膏和水的混合浆液倒至圆柱体（8）和半圆形模板（9）之间的环形空间中，待混合浆液自然养护凝1-2天后，进行拆模；

拆模时，首先将底座（7）卸下，固定架（3）放置在浇筑模具（5）上方，通过旋转把手（1）顺时针转动套有螺母（2）的旋转杆（4），直至旋转杆（4）的下部完全旋入圆柱体（8）的螺纹孔（8-2）中，然后将旋转杆上的螺母（2）拧紧，再反向旋转旋转杆（4 ），将圆柱体（8）慢速旋转向上旋出，直至圆柱体（8）完全升至固定架（3）内，取下箍圈（6），分离半圆形模板（9），可得到模型井壁管片环。