[发明专利]一种测量结构面起伏形态的注塑成型模具及方法

说明书

本发明提供一种测量结构面起伏形态的注塑成型模具及方法，该成型模具包括锚固在工程岩体内的固定支杆、将工程岩体待测量起伏形态的表面罩住的框型件、设于框型件且用于向框型件内注入注塑材料的连通管、用于密封框型件底部与工程岩体之间间隙的密封垫座、以及一端转动设于固定支杆、另一端与框型件接触的反力臂杆和限位臂杆，反力臂杆与框型件的顶面接触，限位臂杆与框型件的侧面接触，反力臂杆和所述限位臂杆用于将所述框型件挤压固定于工程岩体待测量起伏形态的表面，注塑材料由连通管注入框型件内凝固后即含结构面起伏信息。本发明不受工程现场条件制约，可在现场制作含结构面起伏信息的成型塑件，可利用注塑材料表征结构面起伏形态的信息。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，具体是一种测量结构面起伏形态的注塑成型模具及方法。

背景技术

工程岩体由岩石和结构面组成，由结构面控制的岩体结构类型，是影响工程荷载作用下岩体稳定性的重要因素。对岩体结构面长期的研究表明，起伏、粗糙等形貌特征是影响其力学参数重要因素之一。结构面起伏形态信息，较为流行的是采用三维扫描技术获取，其原理是将额外的能量(如可见光)投射至物体，借由能量的反射来计算三维空间信息。室内实验室光线好、便于控制，三维形貌扫描仪贵重、精度高。室内实验多采用岩块作为试样，但是其体积小，难以反映工程岩体的性质。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量结构面起伏形态的注塑成型模具及方法，可在现场制作含结构面起伏信息的成型塑件，运到室内实验室后，可采用高精度三维扫描仪获取结构面起伏信息，该模具及方法可作为现场测量工程岩体结构面起伏形态的有效、可靠手段。

一种测量结构面起伏形态的注塑成型模具，包括锚固在工程岩体内的固定支杆、将工程岩体待测量起伏形态的表面罩住的框型件、设于框型件且用于向框型件内注入注塑材料的连通管、用于密封框型件底部与工程岩体之间间隙的密封垫座、以及一端转动设于固定支杆、另一端与框型件接触的反力臂杆和限位臂杆，所述反力臂杆与框型件的顶面接触，所述限位臂杆与框型件的侧面接触，所述反力臂杆和所述限位臂杆用于将所述框型件挤压固定于工程岩体待测量起伏形态的表面，注塑材料由连通管注入框型件内凝固后即含结构面起伏信息。

进一步的，所述框型件包括四个长方形板和一个正方形板，四个长方形板垂直于工程岩体待测量的表面布置，且围设成一个顶部开口由一个正方形板密封的框型件，所述框型件与工程岩体待测量的表面共同构成注塑材料的密闭空间。

进一步的，反力臂杆和限位臂杆均设有环形壳，反力臂杆和限位臂杆通过环形壳夹持于固定支杆，反力臂杆与正方形板接触，限位臂杆与长方形板连接。

进一步的，所述固定支杆共有四个，分设于框型件外侧，固定支杆的一端埋入工程岩体中，另一端位于工程岩体外部的临空面，用于安装、固定反力臂杆和限位臂杆，同时提供支撑反力。

进一步的，所述反力臂杆对应四个固定支杆设置有四个，反力臂杆的一端设有圆盘，另一端为“7”字形长圆杆，圆盘的一端与正方形板接触，长圆杆上设有夹持固定支杆的环形壳，环形壳采用螺栓紧固，反力臂杆的环形壳可绕着固定支杆轴向旋转。

进一步的，所述限位臂杆对应四个长方形板设有四个，限位臂杆包括转动臂及与转动臂一端铰接的固定杆，转动臂与长方形板连接的端头设有螺栓孔，转动臂另一端头与固定杆通过螺栓连接，固定杆上设有用于夹持固定支杆的环形壳，环形壳采用螺栓紧固，限位臂杆的环形壳可绕着固定支杆轴向旋转，转动臂可绕着固定杆平面旋转。

进一步的，所述正方形板四周设有螺栓)，四个长方形板对应设有螺栓孔，四个螺栓用于插入四个长方形板的螺栓孔中以连接固定正方形板和长方形板。

进一步的，长方形板长边的两端分别设有公止扣和母止扣，两个相邻的长方形板采用螺栓连接固定。

进一步的，所述长方形板中部设有凹槽，凹槽上设有螺栓，螺栓依次穿过凹槽上侧壁、限位臂杆转动臂的螺栓孔、凹槽下侧壁,，通过螺栓连接限位臂杆和长方形板。