一种含裂隙试件的预制装置论文和设计-石小利

全文摘要

本实用新型涉及压缩试验的类岩石试件模具，具体的说是一种含裂隙试件的预制装置，包括前模框、后模框、上盖板和下盖板，前模框、后模框结构相同，前模框、后模框均为U形，前模框、后模框能够拼合成方形柱，方形柱内部形成方形空腔，前模框、后模框的中部设有可将矩形钢片对穿位于前模框、后模框之间的矩形槽；上盖板与下盖板结构相同均为方形台阶板，上盖板用于封闭方形柱的上端，下盖板用于封闭方形柱的下端，上盖板和下盖板相对的两侧均分别固定连接一个支板，支板中部设置通孔，在前模框、后模框侧边设有对应通孔设置的第一螺纹孔；本实用新型设置切割线，对试件与模具的接触面进行切割分离，提高脱模效率，以防试件崩角或表面产生裂纹。

主设计要求

1.一种含裂隙试件的预制装置，其特征在于，包括前模框（11）、后模框（12）、上盖板（13）和下盖板（14），所述前模框（11）、后模框（12）结构相同，前模框（11）、后模框（12）均为U形，前模框（11）、后模框（12）能够拼合成方形柱，方形柱内部形成方形空腔，前模框（11）、后模框（12）的中部设有可将矩形钢片对穿位于前模框（11）、后模框（12）之间的矩形槽（121）；所述上盖板（13）与下盖板（14）结构相同均为方形台阶板，上盖板（13）用于封闭方形柱的上端，下盖板（14）用于封闭方形柱的下端，所述上盖板（13）和下盖板（14）相对的两侧均分别固定连接一个支板（4），所述支板（4）中部设置通孔（41），在前模框（11）、后模框（12）侧边设有对应通孔（41）设置的第一螺纹孔（42），通孔（41）内穿入紧固螺栓并螺纹连接在第一螺纹孔（42）内；所述前模框（11）和后模框（12）的上端面和下端面均设有滑槽（5），前模框（11）和后模框（12）的滑槽（5）拼合后形成环形，上端面和下端面的滑槽（5）内分别滑动安装一个滑动柱（51），两个滑动柱（51）通过U形把手（52）相连，U形把手（52）一端与上端面的滑动柱（51）固定连接，U形把手（52）另一端与下端面的滑动柱（51）固定连接，滑动柱（51）能够在拼合后环形的滑槽（5）内滑动；在滑动柱（51）上均固定连接一个支撑板（53），上下两个滑动柱（51）的支撑板（53）之间固定连接第一切割线（54），第一切割线（54）贴合在前模框（11）或后模框（12）内侧壁；所述上盖板（13）和下盖板（14）其中一个拐角上均设有腰形槽（55），腰形槽（55）用于避让滑动柱（51）。

设计方案

所述前模框（11）和后模框（12）的上端面和下端面均设有滑槽（5），前模框（11）和后模框（12）的滑槽（5）拼合后形成环形，上端面和下端面的滑槽（5）内分别滑动安装一个滑动柱（51），两个滑动柱（51）通过U形把手（52）相连，U形把手（52）一端与上端面的滑动柱（51）固定连接，U形把手（52）另一端与下端面的滑动柱（51）固定连接，滑动柱（51）能够在拼合后环形的滑槽（5）内滑动；在滑动柱（51）上均固定连接一个支撑板（53），上下两个滑动柱（51）的支撑板（53）之间固定连接第一切割线（54），第一切割线（54）贴合在前模框（11）或后模框（12）内侧壁；所述上盖板（13）和下盖板（14）其中一个拐角上均设有腰形槽（55），腰形槽（55）用于避让滑动柱（51）。

2.根据权利要求1所述的一种含裂隙试件的预制装置，其特征在于：所述第一切割线（54）为钢丝绳，钢丝绳由多层钢丝捻成股。

3.根据权利要求2所述的一种含裂隙试件的预制装置，其特征在于：所述滑槽（5）槽底设置成波浪形，前模框（11）与后模框（12）上端的滑槽（5）内的凸起（56）均与其下端滑槽（5）的凹部（57）一一对应设置。

4.根据权利要求3所述的一种含裂隙试件的预制装置，其特征在于：所述滑动柱（51）接触滑槽（5）槽底的一端端头滚动安装滚珠。

5.根据权利要求1所述的一种含裂隙试件的预制装置，其特征在于：所述U形把手（52）横断面设置成圆形，U形把手（52）的中部外圈套接一套筒（58），套筒（58）与U形把手（52）间隙配合。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及压缩试验的类岩石试件模具，具体的说是一种含裂隙试件的预制装置。

背景技术

节理岩体是地下工程中广泛遇到的一类复杂介质，传统的基于均质连续介质力学方法的设计计算理论与方法已难于满足日益复杂的工程建设要求，亦与日渐提高的工程设计标准不相称，显然，深入研究不同应力状态下节理岩体的力学特性与破坏机理，对探讨节理岩体破坏的可能性及破坏范围方向性等关键科学问题的内在机理，提出经济高效的围岩加固和稳定控制技术，保证地下工程施工安全，无疑具有重要的理论意义和现实应用价值。通过配制岩石类脆性相似模型材料，在模型材料的基础上预制断续裂隙成为探讨断续裂隙岩石脆性材料强度变形破坏和裂纹扩展特征的重要手段。

现有技术中的模具在试样脱模时，易造成试件崩角或表面产生裂纹，影响试件的质量，其表面产生的微小裂缝，直接对试验数据产生影响，从而对试验产生不良影响。

实用新型内容

为了弥补现有技术的不足，本实用新型提出的一种用于裂隙类岩石试件的模具，解决现有技术中试件脱模不便，易造成试件崩角或表面产生裂纹等问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型所述的一种含裂隙试件的预制装置，包括前模框、后模框、上盖板和下盖板，所述前模框、后模框结构相同，前模框、后模框均为U形，前模框、后模框能够拼合成方形柱，方形柱内部形成方形空腔，前模框、后模框的中部设有可将矩形钢片对穿位于前模框、后模框之间的矩形槽；所述上盖板与下盖板结构相同均为方形台阶板，上盖板用于封闭方形柱的上端，下盖板用于封闭方形柱的下端，所述上盖板和下盖板相对的两侧均分别固定连接一个支板，所述支板中部设置通孔，在前模框、后模框侧边设有对应通孔设置的第一螺纹孔，通孔内穿入紧固螺栓并螺纹连接在第一螺纹孔内；

所述前模框和后模框的上端面和下端面均设有滑槽，前模框和后模框的滑槽拼合后形成环形，上端面和下端面的滑槽内分别滑动安装一个滑动柱，两个滑动柱通过U形把手相连，U形把手一端与上端面的滑动柱固定连接，U形把手另一端与下端面的滑动柱固定连接，滑动柱能够在拼合后环形的滑槽内滑动；在滑动柱上均固定连接一个支撑板，上下两个滑动柱的支撑板之间固定连接第一切割线，第一切割线贴合在前模框或后模框内侧壁；所述上盖板和下盖板其中一个拐角上均设有腰形槽，腰形槽用于避让滑动柱。

优选地，所述第一切割线为钢丝绳，钢丝绳由多层钢丝捻成股。

优选地，所述滑槽槽底设置成波浪形，前模框与后模框上端的滑槽内的凸起均与其下端滑槽的凹部一一对应设置。

优选地，所述滑动柱接触滑槽槽底的一端端头滚动安装滚珠。

优选地，所述U形把手横断面设置成圆形，U形把手的中部外圈套接一套筒，套筒与U形把手间隙配合。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型在拆除上盖板和下盖板后，手握U形把手沿模块外圈拉动，滑动柱沿环形的滑槽滑动，两个滑动柱之间的第一切割线对试件与模具的接触面进行切割分离，避免直接脱模其表面产生的微小裂缝，从而方便试件的脱模。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是图1中D处局部放大图；

图3是去本实用新型实施例1除上盖板及下盖板后的主视图；

图4是图3中A-A剖视图；

图5是后模框的结构示意图；

图6是上盖板和下盖板的结构示意图

图7是图1中E处局部放大图

图8是图3中B-B剖视图；

图9是图8中F处局部放大图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

实施例1

如图1至图6所示，本实用新型所述的一种含裂隙试件的预制装置，包括前模框11、后模框12、上盖板13和下盖板14，所述前模框11、后模框12结构相同，前模框11、后模框12均为U形，前模框11、后模框12能够拼合成方形柱，方形柱内部形成方形空腔，前模框11、后模框12的中部设有可将矩形钢片对穿位于前模框11、后模框12之间的矩形槽121；所述上盖板13与下盖板14结构相同均为方形台阶板，上盖板13用于封闭方形柱的上端，下盖板14用于封闭方形柱的下端，所述上盖板13和下盖板14相对的两侧均分别固定连接一个支板4，所述支板4中部设置通孔41，在前模框11、后模框12侧边设有对应通孔41设置的第一螺纹孔42，由通孔41内穿入紧固螺栓并螺纹连接在第一螺纹孔42内，在前模框11、后模框12拼合后，首先使用下盖板14封闭下端，在形成的方形柱腔内注入石膏与水的拌合物，并充分振捣后，在矩形钢片上涂抹少许黄油，将其由前模框11、后模框12的矩形槽3中对穿；安装下盖板14；在试件尚未完全固化前，拔出矩形钢片，进行拆模。

所述前模框11和后模框12的上端面和下端面均设有滑槽5，前模框11和后模框12的滑槽5拼合后形成环形，上端面和下端面的滑槽5内分别滑动安装一个滑动柱51，两个滑动柱51通过U形把手52相连，U形把手52一端与上端面的滑动柱51固定连接，U形把手52另一端与下端面的滑动柱51固定连接，滑动柱51能够在拼合后环形的滑槽5内滑动；在滑动柱51上均固定连接一个支撑板53，上下两个滑动柱51的支撑板53之间固定连接第一切割线54，第一切割线54贴合在前模框11或后模框12内侧壁；所述上盖板13和下盖板14其中一个拐角上均设有腰形槽55，腰形槽55用于避让滑动柱51。在拆除上盖板13和下盖板14后，手握U形把手52沿模块外圈拉动，滑动柱51沿环形的滑槽5滑动，两个滑动柱51之间的第一切割线54对试件与模具的接触面进行切割分离，以防试件崩角或表面产生裂纹。

具体的，所述第一切割线54为钢丝绳，钢丝绳由多层钢丝捻成股；所述滑槽5槽底设置成波浪形，前模框11与后模框12上端的滑槽5内的凸起56均与其下端滑槽5的凹部57一一对应设置。利用钢丝绳表面的凸出及凹陷的结构，配合滑槽5槽底的波浪形，使得滑动柱51在移动时上下起伏，钢丝绳对试件表面进行上下往复的锯切，提高脱模效率。

具体的，所述滑动柱51接触滑槽5槽底的一端端头滚动安装滚珠；所述U形把手52横断面设置成圆形，U形把手52的中部外圈套接一套筒58，套筒58与U形把手52间隙配合。

具体的，在前模框11接触后模框12的侧边固定连接一组插销，在后模框12接触前模框11的侧边设有与插销一一对应的插孔9；所述插销与插孔9间隙配合连接。

在使用时，如图1、图3、图5、图7-9所示，本模具的前模框11及后模框12均包括一个立板111和两个侧板112，两个侧板112分别固定连接立板111两边并垂直于立板111，在每个侧板112外侧的上边缘与下边缘均设有水平设置的燕尾槽2，后模框12的两个侧板112的燕尾槽2内均滑动连接一个滑块21，两个滑块21之间通过第二切割线22相连，在前模框11及后模框12侧边均设有避让第二切割线22移动的切割槽23；两个滑块21通过驱动件3推动同步滑动并由后模框12内滑向前模框11内，所述驱动件3包括横杆31，横杆31一侧转动安装两个拉杆32，所述拉杆32端头设置螺纹，每个滑块21一侧均设置第二螺纹孔211，第二螺纹孔211的轴线与燕尾槽2平行，两个拉杆32对应连接两个滑块21，拉杆32端头均螺纹配合连接在相应的第二螺纹孔211内。在需要拆模时，先将拉杆32一一对应旋紧在相应的滑块21上，通过手拉或千斤顶顶在横杆31与前模框11之间，使得第二切割线22随着两个滑块21的移动，以利用第二切割线22对上盖板13和下盖板14与试件的分离，以防试件崩角或表面产生裂纹。

所述第二切割线22为铁丝，其外圈辊压形成一组环形凹槽；在其中一个滑块21内滑动连接台阶柱6，第二切割线22一端贯穿滑块21并与台阶柱6一端固定连接，第二切割线22与台阶柱6同轴设置，在台阶柱6的台阶与滑块21之间的柱体上套接有支撑弹簧61，第二切割线22的另一端与方形柱62一端固定连接，方形柱62与第二切割线22同轴设置且与相对的另一滑块21滑动连接，在方形柱62另一端固定连接滑动杆63，在方形柱62对应的侧板112一侧固定连接波浪形板64，所述波浪形板64与燕尾槽2平行设置，滑动杆63能够在波浪形板64的波浪表面滑动；所述滑动杆63外圈套接深沟球轴承7，深沟球轴承7内圈与滑动杆63固定连接，深沟球轴承7外圈接触连接在波浪形板64的波浪表面上。通过波浪形板64的波浪表面，使得方形柱62在移动时左右滑动，并利用铁丝表面的环形凹槽结构，对试件的上下端面进行锯切，提高脱模效率。

本实用新型的工作原理如下：

首先，将前模框11、后模框12拼合成方向柱，首先使用下盖板14封闭下端，在形成的方形柱腔内注入石膏与水的拌合物，并充分振捣后，在矩形钢片上涂抹少许黄油，将其由前模框11、后模框12的矩形槽3中对穿；安装下盖板14；在试件尚未完全固化前，拔出矩形钢片；

通过手拉或千斤顶顶在横杆31与前模框11之间，使得第二切割线22随着两个滑块21的移动，通过波浪形板64的波浪表面，使得方形柱62在移动时左右滑动，并利用铁丝表面的环形凹槽结构，对试件的上下端面进行锯切，提高脱模效率，以防试件崩角或表面产生裂纹；

在拆除上盖板13和下盖板14后，手握U形把手52沿模块外圈拉动，滑动柱51沿环形的滑槽5滑动，两个滑动柱51之间的第一切割线54对试件与模具的接触面进行切割分离，完成试件的脱模。

虽然本实用新型是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本实用新型做各种修改，而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方式。

设计图

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