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一种吻合岩石结构面上下盘快速成型的制作方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-11-07 18:12:12

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 江苏天沃 | 2022-11-07 18:12:12

一种吻合岩石结构面上下盘快速成型的制作方法,包括如下步骤:1)选择上盘结构面底板和下盘结构面底板;2)上、下盘结构面制作模具中的左后L型侧板与右前L型侧板的组装;3)上、下盘结构面制作模具中的侧板分别与上盘结构面底板和下盘结构面底板的组装;4)涂脱模剂;5)浇注材料;6)振实;7)拆模;8)养护;9)结构面上盘试样、下盘试样组装:养护完成后,将结构面上盘试样和下盘试样从养护室内取出,按下盘在下、上盘在上进行结构面上盘试样、下盘试样组装,形成吻合结构面试样。本发明工序简单、工期短、组装方便、易于振实。

实现该制作方法的制作模具包括结构面上盘试样制作模具和下盘试样制作模具,结构面上盘试样制作模具和下盘试样制作模具结构相同且相互独立;结构面上盘试样制作模具包括上盘结构面底板、上盘左后L型侧板和上盘右前L型侧板,上盘结构面底板的上表面为所需要制作的结构面下盘表面形貌,上盘结构面底板的下底面为光滑平面,上盘结构面底板的左右两侧分别与上盘左后L型侧板、上盘右前L型侧板可拆卸式连接,上盘左后L型侧板与上盘右前L型侧板可拆卸式连接并形成上盘型腔;结构面上盘试样制作模具和下盘试样制作模具中,分别将左后L型侧板的左侧面板竖向外边与右前L型侧板的前侧面板竖向外边对接,左后L型侧板的后侧面板竖向外边与右前L型侧板的右侧面板竖向外边对接,同时保证两侧板的底边相互齐平,完成左后L型侧板与右前L型侧板的组装;

在制作模具方面,专利号为2009101549602的专利给出了直剪试验结构面模型的制作模具,其中包括上盘模具、下盘模具和定位销,上盘模具位于下盘模具上,上盘模具的侧板底面设有用以实现上盘模具和下盘模具对中的定位销,上盘模具包括上前侧板、上左侧板、上后侧板和上右侧板,上盘模具形成的空腔形状与待制作的上盘结构面模型匹配,上前侧板与上左侧板、上右侧板固定连接,上后侧板与上左侧板、上右侧板固定连接;下盘模具包括下前侧板、下左侧板、下后侧板和下右侧板,下盘模具形成的空腔形状与待制作的下盘结构面模型匹配,下前侧板与下左侧板、下右侧板固定连接,下后侧板与下左侧板、下右侧板固定连接。

上述已有的制作模具和制作方法虽然能实现吻合岩石结构面上下盘的制作,但还存在如下不足:

1)制作工序复杂且顺序不能调整。已有专利中,在结构面制作工序上按照先下盘结构面、然后再上盘结构面的顺序进行制作,工序复杂,且不能调整上下盘的制作顺序。

2)制作周期长、效率低。模型结构面试样上盘制作完成后需要养护一定周期,达到模型材料的强度后方可制作下盘结构面试样,造成制作周期长,效率低。

3)制成的结构面试样的密实度低、孔隙率高。由于已有的制作模具是放置在原岩或者人工结构面上,无法实现原岩或者人工结构面和制作模具的有效连接,造成结构面试验过程中不能采用振动台进行振实,易使制成的结构面试样密实度低、孔隙多等缺陷,虽然可以在现有方案中可采用振动棒方式进行处理,但由于振动棒尺寸限制易造成试样振捣不均匀,特别会影响模具内部边角位置试样的密实度及孔隙率。

罗战友,男,1974年12月出生。博士后、二级教授、硕士生导师。享受国务院政府特殊津贴,入选教育部新世纪优秀人才支持计划,浙江省中青年突出贡献专家,浙江省新世纪151人才重点层次和第一层次,浙江省高校中青年学科带头人,浙江省优秀博士后,浙江省首届“十佳”青年教师。国家自然科学基金评委,浙江省岩土力学与工程学会副理事长兼秘书长。省级土木工程一流学科及硕士学位点的负责人。主要从事隧道工程、城市地铁及地下空间开发技术、岩土工程等方面的教学科研等工作。主持和承担纵向科研项目20余项,其中:国家重大仪器专项1项、国家自然科学基金4项,中国博士后基金1项,省部级基金6项。在国内外学术期刊上发表论文100余篇,授权发明专利60余项。获国家科技发明奖二等奖1项,省部级奖励15项。

本发明的有益效果主要表现在:

1)制作工序简单,且顺序可调整。上盘结构面和下盘结构面可以分别制作,即可以同时制作,也可先后制作,克服了原有必须按照先下盘后上盘的制作次序的不足。

2)制作周期短、效率高。由于结构面上盘试样和结构面下盘试样可以同时制作,因此使制作周期缩短一半,提高了制作效率。

3)能利用专用的振动台进行振实,制成的结构面试样的性能优,提高了密实性,降低了孔隙率。

科技成果只有通过实施开发应用,使其转化为生产力,才能取得经济效益和社会效益。成果方目标是将科技成果转化为现实生产力,期待有意愿的企业或合作单位进行合作推广或者进行产品生产。考虑合作转化、许可+合作等转化方式与企业、科学技术研究开发机构和其他组织建立合作关系。