[发明专利]制备深部围岩相似材料圆柱体的试模压实脱模一体装置及方法

说明书

本公开提供了一种制备深部围岩相似材料圆柱体的试模压实脱模一体装置及方法，包括推压控制系统、反作用压实系统、承装箱和基础底板，基础底板上设置有承装箱，承装箱内部容纳压密试模，并装载推压控制系统，推压控制系统包括转动轴和锤镐单元，在进行压密成型阶段和脱模阶段时通过旋转转动轴使锤镐单元活动，进而压密试模内的试样或使其脱离模具；承装箱上、在压密试模上侧设置有反作用压实系统，承装箱内设置有若干口位，其中一个是出渣口设置在底部，另一个是顶部可供锤镐锤头伸出的圆形口位，口位直径与锤头和试样直径一致。

技术领域

本公开属于岩土中心的试模压实脱模技术领域，涉及一种制备深部围岩相似材料圆柱体的试模压实脱模一体装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着地下工程领域的发展，越来越多的工程涉及深部空间的开发利用。深部围岩因其所处环境复杂，呈现出复合特性。在进行室内模型试验时，制备岩石相似材料为必不可少的一个环节，对试验的成功与否起决定性作用。

一般而言，制备深部围岩相似材料必须具备较高致密性，才能保证进行力学测试时测得的物理参数和模型试验得到的结果具有良好的参考价值。因此，制备深部围岩相似材料必须要经过压密成型这一道工序。

据发明人了解，现有模具存在以下不足：

现有塑料材质模具难以承受压密成型时的较大压力作用，所制得试样的强度、致密度都不能满足试验要求。现有的普通钢制试模压实方式为椭圆状锤镐进行锤击，这种方式不仅费时费力，而且锤镐尺寸小于模具内径尺寸，由于人为操作的不确定性常会使试样各处致密度不一，均匀性差，通常是外侧致密度小于内测，这样的试样依然无法满足要求。除此之外，传统钢制试验模具的脱模较为困难，完整脱模成功率低。对于一些质软强度低的试样，在拆分试模时极容易破坏试样边侧或发生整体劈裂，严重影响制模效率。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种制备深部围岩相似材料圆柱体的试模压实脱模一体装置及方法，本公开能够解决传统试模压密效果差、脱模效率低的问题，保证了制得试样的强度致密度和完整度。本公开大大缩减了深部围岩相似材料试样的制作周期，提高工作效率且降低成本。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种制备深部围岩相似材料圆柱体的试模压实脱模一体装置，包括推压控制系统、反作用压实系统、承装箱和基础底板，其中：

所述基础底板上设置有承装箱，所述承装箱内部容纳压密试模，并装载推压控制系统，推压控制系统包括转动轴和锤镐单元，在进行压密成型阶段和脱模阶段时通过旋转转动轴使锤镐单元活动，进而压密试模内的试样或使其脱离模具；

所述承装箱上、在压密试模上侧设置有反作用压实系统，所述反作用压实系统包括反作用压实件和支撑柱，所述反作用压实件设置于支撑柱上，以从上侧配合推压控制系统以压实试样；

所述承装箱内设置有若干口位，其中一个是出渣口设置在底部，另一个是顶部可供锤镐锤头伸出的圆形口位，口位直径与锤头和试样直径一致。

作为可选择的实施方式，所述的推压控制系统包括主动轴控制柄、主动轴、从动轴和锤镐单元，所述主动轴控制柄与主动轴连接，所述主动轴与从动轴连接，所述从动轴和锤镐单元连接，以驱动锤镐单元的升降运动。

作为可选择的实施方式，所述的承装箱壁留有六个口位，其中一个是出渣口设置在底部，使掉落入箱内的主料或灰尘从此处清理出去，另一个是顶部可供锤镐锤头伸出的圆形口位，口位直径与锤头和试样直径一致。其余四个口位为一个主动轴滑动口和三个从动轴滑动口。