[实用新型]用于制作含贯通裂隙类岩石试样的模具

说明书

本实用新型公开了一种用于制作含贯通裂隙类岩石试样的模具，它包括底托、围板、顶箍和裂隙组件；多块围板沿周向布置、首尾相连围成两端开口的试样腔；裂隙组件的两端分别与围板可拆卸连接、预设于试样腔内；试样腔可拆卸连接于底托上，顶箍设置于围板的顶部外锁紧试样腔。使用时先将各围板围成试样腔，然后将裂隙组件预设于试样腔内，根据需要调节其倾角，再将试样腔可拆卸连接于底托上，最后箍紧顶箍即可。可根据不同的工况选用不同裂隙组件以制作不同倾角、不同尺寸的裂隙。除裂隙组件外，其余构件均可通用，大大提高了试样的制作效率，减少了模具制作材料的损耗，制作的试样表面规整光滑，且模具的结构简单，制作试样的操作方便，容易掌握。

技术领域

本实用新型属于岩土工程技术领域，特别是涉及一种用于制作含贯通裂隙类岩石试样的模具。

背景技术

岩体是岩石在成岩过程、外部风化、地质构造或者扰动等作用下形成的含有不同尺寸、产状裂隙的岩石材料，是工程界面对的广泛物质基础和研究对象。在采矿、岩土、交通、水利、能源等行业和领域中，裂隙岩体则是最常见的介质，而这些裂隙的存在直接影响到岩石的渗透性、导热性、稳定性等基本的物理力学特性，因此针对裂隙岩体的研究成为了当下岩土工程领域的研究热点和重点之一。

研究表明，裂隙的几何特征对岩体的力学特性研究巨大，裂隙倾角、裂隙贯通率、裂隙张开度、裂隙间距以及裂隙组数和形态等几何因素对岩体的力学性质产生不同的影响，其中裂隙倾角、贯通度以及张开度是单裂隙对岩体力学性质影响最主要的三个因素。因此，研究含有不同倾角和尺寸的裂隙岩体的物理力学特性和裂隙萌生、发展、贯通过程既是一项了解岩体特性的基础性研究工作，又是一项对于评价工程岩体稳定性来说意义重大的工作。

现阶段，在真实岩样中预制裂隙和在类岩石材料中预制裂隙是两种主要的预制裂隙方法。然而，在真实的岩石试样中难以预制非贯通、精确产状和尺寸的裂隙，并且在裂隙预制过程中会对试样造成不同程度的损伤，在真实岩石试样中预制裂隙的难度大。因此，基于相似理论配置类岩石材料，并在类岩石材料中预制含裂隙事件成为当前最广泛的预制裂隙的方法。

目前的岩石预制裂隙方法中，多见于立方体或者长方体模型试样中，而针对圆柱形标准试样的预制裂隙制作方法寥寥无几。中国专利文献CN 107907393 A于2017年11月16日公开了一种可用于制作含有不同倾角的圆柱形类岩石材料的模具，但是该模型的结构比较复杂，每一种模具只能模拟一种尺寸的裂隙，且一个模型中包含不同倾角的缝隙，在模型浇筑过程中这些缝隙被填充会造成试样的不规整。而岩石试验机多采用直径50mm、高度100mm的圆柱形标准试件，因此，研制一种用于制作含不同倾角及尺寸贯通裂隙的类岩石试样的圆柱形模具具有重要的实际意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种增加构件通用性、提高预制效率的用于制作含贯通裂隙类岩石试样的模具。

本实用新型提供的这种用于制作含贯通裂隙类岩石试样的模具，它包括底托、围板、顶箍和裂隙组件；多块围板沿周向布置、首尾相连围成两端开口的试样腔；裂隙组件的两端分别与围板可拆卸连接、预设与试样腔内；试样腔可拆卸连接于底托上，顶箍设置于围板的顶部外锁紧试样腔。

在一个具体实施方式中，所述围板为半圆柱形板，一对围板相对布置，围成所述试样腔；围板的两端均设有外螺纹，围板的中部设有嵌装孔。

作为优选，所述裂隙组件包括裂隙条和一对承托；承托为匹配于所述嵌装孔的圆环托，承托圆心位置处设有条形口；裂隙条的两端分别插入对应的承托内；裂隙组件以其两端的承托嵌入嵌装孔内。

所述底托为整体件，包括底板和连接环，连接环内设螺纹以与所述试样腔螺纹连接。

所述顶箍为环形箍，其内壁设有螺纹以与所述围板螺纹连接。