[发明专利]一种节理组岩体的制作工装及其方法

说明书

本发明涉及一种节理组岩体的制作工装及其方法，组装工装并固定，在底部亚克力板、槽钢架和压头涂抹密封胶泥，使上、下圆形亚克力板的预制缝隙方向一致，并固定，预制缝隙由上而下插接钢片，上部圆形亚克力的中心预留孔插入铝合金圆棒，通过注浆孔注浆，注浆完成后，用木槌轻震槽钢架和压头，清除浆液中的气泡；初凝后，拆装，风干，观察试件，调整角度，重新制作试件。该方法简单易行，通过改变通过两张带有预制缝隙的圆形亚克力板上插片的方式，就可以制作模拟含有不同种类节理组岩体试件，通过旋转上下两张带有预制缝隙的圆形亚克力板，就可以快速调整所制作试件的预制节理组倾角，方法经济简便，可供同类实验参考。

技术领域

本发明属于岩体工程领域，尤其涉及一种节理组岩体的制作工装及其方法。

背景技术

对于含不同角度节理组岩体试件的制作，目前的制作方法复杂，且涉及到的浇筑板材基本为一次性用品，浪费情况严重；而且目前可以移动的在原架体上进行研究节理岩体巷道围岩的试验装置很少见；此外，目前对于节理巷道围岩失稳问题上的研究，受实验方法所限，或试件尺寸过小，不能对节理巷道围岩进行宏观失稳模拟；或使用平面应力试验台模拟，尺寸过大，对节理巷道围岩失稳的细致研究不能实现，因此研究受限，对于节理组疏密程度、排列方式等影响因素，未能展开进一步研究。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于，提供一种用于模拟节理巷道围岩失稳的节理组岩体的制作及其方法。

为了达到上述目的，进而采取的技术方案如下：

一种节理组岩体的制作工装，包括底部压板，所述底部压板上部放置下部亚克力板，下部亚克力板上放置有槽钢架，槽钢架上部放置上部亚克力板，上部亚克力板上放置上部压板，所述底部压板、下部亚克力板和槽钢架下部的边缘通过螺丝固定连接，以及槽钢架上部、上部亚克力板和上部压板的边缘通过螺丝固定连接；

所述上部亚克力板和下部亚克力板为原型结构，且上部亚克力板和下部亚克力板上分别均匀排列开设有若干预制缝隙，上部亚克力板和下部亚克力板的预制缝隙之间插接有钢片，所述槽钢架呈匚型结构，槽钢架的敞口一侧顶接有压头，同时，压头通过上部亚克力板和下部亚克力板加持固定；

所述上部亚克力板对应槽钢架四角位置分别开设有注浆孔；

此外，所述上部压板中间设置有透明的观察窗口，所述观察窗口和上部亚克力板中心位置分别对应开设中心预留孔，所述中心预留孔插接有铝合金圆棒。

优选地：所述中心预留孔的孔径为100mm，所述铝合金圆棒的规格为Ф100mm、长200mm。

优选地：所述钢片规格为2mm×30mm×200mm，所述预制缝隙的区域为400mm×400mm，浇注孔为30mm×30mm的方孔。

一种用于模拟节理巷道围岩失稳的节理组岩体的制作方法，采用上述的一种节理组岩体的制作工装，其包括以下步骤：

S1：将底部压板、底部亚克力板、槽钢架与压头依次置于实验平台上，调整三部分四角定位孔重合，用螺丝将三者构成的底部注浆槽固定；

S2：在底部亚克力板与槽钢架和压头的连接处，涂抹密封胶泥，保证试件浇筑时的密闭性；

S3：将上部亚克力板覆于槽钢架和压头之上，调整上部亚克力板角度，使其预制缝隙方向与底部亚克力板的预制缝隙方向一致，调整定位孔与槽钢架相吻合，上紧螺丝，将实验装置上部固定；

S4：由上至下依次穿过上下两张亚克力板的预制缝隙，固定钢片位置，并以紧凑、交错或间隔的方式将中心的观察区域插满，并在上部亚克力板中心预留孔位置插入铝合金圆棒；

S5：选择水泥、石灰、砂三种材料，依据所模拟的材料确定质量比，并与水一同混合成浆液；