[发明专利]一种软硬互层岩石试样制作装置及制作方法

说明书

本发明属于软硬互层岩体试验领域，涉及一种软硬互层岩石试样制作装置，包括：预压模具、切割堆叠单元及压制模具，还涉及一种软硬互层岩石试样制作方法，使用上述的装置，包括如下步骤：制备软层混合材料；制备硬层混合材料；制备软层材料块及硬层材料块；制备软硬互层材料块；制备软硬互层压缩块；制备软硬互层岩石试样。通过调整承重板与堆料口之间的距离，可方便地控制软硬互层材料互层厚度，软硬互层压缩块凝固后与水平面呈倾角固定，采用取芯机取样，可控制互层倾角；制作过程简单、制作效率高，同时单层材料块搬运、堆叠时在预压模具中，保证单层试样完整。

技术领域

本发明属于软硬互层岩体试验领域，涉及一种软硬互层岩石试样制作装置及制作方法。

背景技术

软硬互层岩体是指由强度差异较大的两组及两组以上岩体成互层状结构组成的岩体，由于软岩与硬岩的岩性差异较大，软岩会发展成严重影响围岩稳定的软弱夹层，在外界地质应力的作用下导致大量的灾害时有发生，造成严重的经济损失。软硬互层岩体是隧道修建过程中经常遇到的一种岩体，随着隧道工程的不断发展，不可避免的经过红层、变质岩等软硬岩互层围岩分布的地区，实际工程中难以获取完整的软硬互层岩样，因此在试验室内制作出与实际情况相接近的软硬互层试样，并开展软硬互层岩体的相关力学试验及探索其变化规律是研究隧道稳定性的一种可行的方法。

现有的软硬互层岩石试样通常采用模具分层浇筑或分别浇筑预制后堆叠等方法制成，其互层厚度控制困难，倾角难以保证，制作过程复杂、制作效率低，同时单层试样搬运、堆叠过程中容易损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种软硬互层岩石试样制作装置及制作方法，其互层厚度控制简单，制作效率高。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种软硬互层岩石试样制作装置，包括：预压模具、切割堆叠单元及压制模具；

所述预压模具为两侧分别设有进料开口及出料开口的盒状结构，所述预压模具设有所述进料开口的一侧上可拆卸设置有承压板，所述承压板在所述预压模具内滑动；

所述预压模具的远离所述承压板的一侧上可拆卸设置有将所述出料开口覆盖的底板；

所述预压模具设有所述进料开口的一侧上还可拆卸设置有用于使材料块脱模的脱模单元；

所述切割堆叠单元包括支撑框架、设置在所述支撑框架内的承重板及用于调整所述承重板在所述支撑框架内位置的位置调节单元；

所述支撑框架的一侧为堆料口，所述支撑框架设有所述堆料口的一侧与所述预压模具设有所述出料开口的一侧可拆卸连接；

所述承重板与所述支撑框架设有所述堆料口的一侧所在的平面平行，所述承重板在所述支撑框架内滑动；

所述压制模具为盒装结构，所述压制模具的一侧上设有入料口，所述压制模具内设有平行于所述压制模具设有入料口一侧所在平面的加压板，所述加压板在所述压制模具内滑动。

可选地，所述位置调节单元为设置于所述支撑框架内的位置调节杆，所述位置调节杆的一端连接在所述支撑框架上，所述位置调节杆的另一端连接在所述承重板的一侧上；

所述位置调节杆包括母杆及在所述母杆内沿所述母杆轴线方向滑动的子杆，所述子杆上均沿轴线方向等距设有若干固定通孔，所述母杆上还设置有用于固定子杆位置的位置固定销，所述位置固定销穿过所述固定通孔。

可选地，所述固定通孔之间间距为5mm。

可选地，所述脱模单元包括连接板及螺杆，所述连接板可拆卸连接于所述预压模具设有进料开口的一侧上，所述连接板上设有螺旋孔，所述螺杆在所述螺旋孔内转动，所述螺杆靠近所述预压模具的一端上设有推板，所述螺杆的另一端上设有旋转杆。