[发明专利]一种调节节理角度和位置的岩石试件制作模具及使用方法

权利要求书

1.一种调节节理角度和位置的岩石试件制作模具，其特征在于：包括上部开口的矩形模具槽、横轴纵轴均可调节的位置调节装置、两个内壁预制模片夹板的角度调节装置以及有交叉角度的聚丙乙烯模片，

所述矩形模具槽包括固定模板和侧板，所述位置调节装置包括横轴钢尺板、纵轴钢尺板、横轴滑动定位直杆和纵轴滑动定位直杆，所述固定模板包括一体构成的固定主侧板、固定副侧板和底板，四个侧板呈矩形连接布置在所述底板上；所述固定主侧板和固定副侧板上分别设置有所述横轴钢尺板和纵轴钢尺板，所述横轴滑动定位直杆和纵轴滑动定位直杆分别通过长杆螺栓可拆卸的固定在所述横轴钢尺板和纵轴钢尺板上；两根相互垂直的滑动定位直杆通过角度调节装置固定件相连，所述角度调节装置安装在所述角度调节装置固定件上，所述聚丙乙烯模片呈交叉形式安装在所述角度调节装置内；

所述侧板包括可拆动的可动主侧板和可动副侧板；底板的尺寸大于四个侧板围成的几何尺寸；所述固定主侧板沿底板的水平横轴方向布置，一端预留两个螺栓通孔，所述固定副侧板沿底板的竖直纵轴方向布置，一端与所述固定主侧板相连，另一端预留两个螺栓通孔；所述可动主侧板一端预留两个螺栓通孔，另一端沿板长度方向预制两个螺纹孔槽；所述可动副侧板两端各沿长度方向预制两个螺纹孔槽，两根自紧螺栓通过固定副侧板的螺栓通孔连接可动主侧板的螺纹孔槽，实现可动主侧板的固定；四根自紧螺栓分别通过固定主侧板和可动主侧板上的螺栓通孔，分别连接可动副侧板的螺纹孔槽，实现可动副侧板的固定；

所述固定主侧板上平面预制沿横轴方向的横轴钢尺板，沿横轴方向在钢尺板上开一贯穿深度的矩形滑槽；所述固定副侧板上平面预制沿纵轴方向的纵轴钢尺板，沿纵轴方向在钢尺板上开一贯穿深度的矩形滑槽，两钢尺板与两侧板为一体结构；

横轴滑动定位直杆沿竖直方向，垂直放置于横轴钢尺板上，纵轴滑动定位直杆沿水平方向，垂直放置于纵轴钢尺板上，两定位直杆上分别预制和两钢尺板上长度宽度均相等的矩形滑槽；两长杆螺栓先后通过直杆的滑槽和钢尺板的滑槽，当位置调节到设计需求时，使用两自紧螺母分别对两长杆螺栓固定；两根钢尺板与两根相互垂直的滑动定位直杆构成位置调节装置；

两滑动定位直杆和角度调节装置固定件为一体的刚性结构，所述角度调节装置固定件的内壁预制有倒矩形的圆形槽，所述圆形槽为角度调节装置的固定环。

2.根据权利要求1所述的调节节理角度和位置的岩石试件制作模具，其特征在于：所述角度调节装置固定件内壁的倒矩形圆形槽中放置有第一阻尼环，圆环形的第一角度调节装置的下端预制有圆形的定位件，定位件卡在放有第一阻尼环的倒矩形圆形槽中；第一角度调节装置圆环内壁上部同样预制倒矩形的圆形槽，下部预制有两两一组共两组的聚丙乙烯模片夹板，四片夹板位于同一直线上；第一角度调节装置上表面设有半圆范围的第一角度标尺，标尺的尺寸要求标尺上0°方向垂直于模片夹板的方向。

3.根据权利要求2所述的调节节理角度和位置的岩石试件制作模具，其特征在于：第一角度调节装置内壁的倒矩形圆形槽中，放置有第二阻尼环，半径小于第一角度调节装置的圆环形第二角度调节装置的下端预制有圆形的定位件，定位件卡在放有第二阻尼环的倒矩形圆形槽中；第二角度调节装置圆环内壁下部预制有两两一组共两组的聚丙乙烯模片夹板，四片夹板位于同一直线上；第二角度调节装置上表面设有半圆范围的第二角度标尺，标尺的尺寸要求标尺上0°方向垂直于模片夹板的方向。

4.根据权利要求3所述的调节节理角度和位置的岩石试件制作模具，其特征在于：第一角度调节装置的模片夹板可控制第一聚丙乙烯模片的角度，第二角度调节装置的模片夹板可控制第二聚丙乙烯片的角度，从而控制两模片的夹角满足设计要求；两模片各开一道沿长度方向从短边中点至矩形中心的裂缝，两模片通过两根裂缝交叉到一起，构成X形交叉节理的预制模片。

5.一种调节节理角度和位置的岩石试件制作模具的使用方法，应用于权利要求1-4中任一项所述的调节节理角度和位置的岩石试件制作模具，其特征在于，包括以下步骤：

1)使用自紧螺栓，通过螺栓通孔连接至螺纹孔槽，先后将可动主侧板和可动副侧板固定到固定模板上，将固定矩形槽组装完成，将角度调节装置组装完成；

2)模具组装完成后，开始制备所需的试件，试件整平后，将由固定圆环连接两相互垂直的滑动定位直杆放置于上表面，用长杆螺栓先后通过直杆和钢尺板的滑槽，实现角度调节装置在平面上沿横轴和纵轴的移动，当移动到试验需要位置时，用自紧螺母固定螺栓，从而固定在相应位置上；

3)如若制作单一节理的类岩石试件，将两角度调节装置调至重叠，用于控制单一模片的角度，将单一聚丙乙烯模片插入试件中，从而形成裂隙面；

4)如若制作交叉节理的类岩石试件，首先预制好X形交叉聚丙乙烯模片，将两个角调节装置调节到试验需要的角度形式，将模片通过角度调节装置的内置夹板插入到试件当中，从而形成裂隙面；

5)最后试件养护完成，取下模片、自紧螺栓、长杆螺栓和自紧螺母，进行试件脱模。