一种吻合岩石结构面的可防渗整体成型的制作方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-11-07 18:14:55
一种吻合岩石结构面的可防渗整体成型的制作方法,包括如下步骤:1)选择内置结构面模板形貌,根据试验测试要求选择结构面模板;2)内置结构面模板的组装;3)将组装好的内置结构面模板安装在底板中部;4)左后L型侧板、右前L型侧板与底板的组装;5)涂脱模剂;6)浇注材料;7)振实;8)拆模:将振动密实后的结构面试样静置养护达到养护要求后,拆除结构面制作模具;9)养护:将拆除模具后的结构面上盘与结构面下盘放入专用养护室内进行常规养护;10)养护完成后,将结构面试样上盘和下盘从养护室内取出,按下盘在下、上盘在上进行结构面上下盘的组装,形成吻合结构面试样。本发明密封性好、上下盘吻合度高、整体成型、组装周期短。
进一步,实现该制作方法的制作模具包括底板、左后L型侧板、右前L型侧板和内置结构面模板,所述内置结构面模板包括前、后固定平板、底部固定平板以及结构面模板,所述结构面模板具有所需要制作的结构面表面形貌,所述底部固定平板上顶面中间位置与结构面模板进行连接,所述前、后固定平板分别与结构面模板的前侧、后侧连接;所述内置结构面模板可拆卸地连接在所述底板的中部,所述前、后固定平板的前、后侧面与左后L型侧板和右前L型侧板可拆卸地连接;所述左后L型侧板与右前L型侧板可拆卸式连接并形成供浇注材料浇注的型腔,所述内置结构面模板位于型腔的中部。再进一步,所述底板是四周和中部设有卡槽的板状结构,四周的卡槽用于放置左后L型板和右前L型板,中部的卡槽呈现一种凸字形,用于放置内置结构面模板;更进一步,所述左后L型侧板是由左侧板和后侧板焊接形成,左侧板的左端面和后侧板的右端中部位置均焊有U型嵌块,且后侧板处的嵌块上含有螺栓杆旋转轴、螺栓杆以及螺帽,用于固定左后L型侧板与右前L型侧板,所述左后L型侧板的左侧板前端面设有卡槽,用于放置右前L型板的前侧板左端面上的长条形嵌块。
在现有的制作模具方面,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。
在制作方法方面,专利号为2009101549602的专利给出了一种直剪试验结构面模型的制作方法,即先对原岩结构面的选取及处理,然后将下部模具放在原状结构面的选取位置上,将搅拌均匀的混合料倒入下部模具内,待养护后,把下盘结构面试样连同下部模具一起翻转,并把制得的下盘结构面上已用过的隔离膜清除,重新铺上隔离膜,将上部模具对中放在下部模具上,再次把称量好的原材料搅拌均匀的混合料倒入上部模具内,最后进行脱模处理。
上述两个已有的制作模具和制作方法专利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)密封性差。由于已有的制作模具各部件相连接处的密封性不好,在进行模拟材料浇注、振捣及养护时,模拟材料会从模具各部分连接处的缝隙中渗出,造成制成结构面的尺寸及效果不能很好地满足要求,而且会由于漏浆造成原材料浪费,清洗困难。
2)组装复杂、时间长且不能同时整体制作。由于已有模具的各部件过多,组装程序复杂,制作工序复杂且不能同时整体制作。结构面上下盘试样不是一次性整体制作,结构面上下盘试样的制作需要分上盘试样和下盘试样两个工序且按照先后顺序制作,不能同时整体制作,工序复杂,制作周期长。
3)上、下盘结构面的吻合度有偏差。上盘结构面面板和下盘结构面面板是由两块板组合而成,不是一个整体,而是通过连接拼装得到,会存在一定程度的偏差。
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)模具整体密封性好。在模拟材料浇注、振捣及养护过程中防止模拟材料从模具各个部件连接处的缝隙中渗漏,造成制成结构面的尺寸及效果不能很好地满足要求,而且会由于漏浆造成原材料浪费,清洗困难。
(2)组装简单、时间短且能整体制作。模具各部件自成一体,通过相连的螺栓固定,组装工序简单。上盘试样和下盘试样可实现同时整体制作。
(3)吻合度优。由于上下盘结构面是由同一块钢板制作而成,这块钢板的左右面即吻合结构面的上、下盘,因此,制成结构面试样上下盘吻合度优。
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