制作模拟隧道不同围岩及衬砌的可变径试件模具装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及岩土工程技术领域，公开一种制作模拟隧道不同围岩及衬砌的可变径试件模具装置，包括底座、下部固定轴、中部固定轴和上部固定轴，中部固定轴上设第一变径机构，其包括套设在中部固定轴上的第一旋转轴承和第一中空导轨盘，第一旋转轴承外圈上均匀铰接多个第一平整弧形叶片，每个第一平整弧形叶片末端均设有第一连接体，第一连接体有伸出于第一平整弧形叶片表面两侧的上端部和下端部，第一中空导轨盘包括沿中部固定轴径向伸展的多根中空导轨，第一连接体上端部嵌入中空导轨中、下端部连接一圆弧体，圆弧体垂直底座，各圆弧体首尾接触可拼接成完整的第一圆柱筒；上部固定轴上设与第一变径机构结构相同的第二变径机构。机构。机构。

【技术实现步骤摘要】
制作模拟隧道不同围岩及衬砌的可变径试件模具装置


[0001]本技术涉及岩土工程
，具体地，涉及一种制作模拟隧道不同围岩及衬砌的可变径试件模具装置。

技术介绍

[0002]对隧道不同比例围岩和衬砌的情况进行研究，除了理论分析，还需要实验印证。因此就需要实验试件在模拟围岩和衬砌比例时，尽可能接近实际情况。
[0003]目前在面对不同围岩和衬砌比例时，试件的制作都是不同直径对应着大小不同的模具，在模拟实际情况时经常需要定制相关直径的套筒。这样将导致相关模具配件过多，制作过程繁琐，安装过程反复，成本增加。

技术实现思路

[0004]本技术解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种适用于制作多种规格模拟隧道围岩及衬砌的可变径试件模具装置。
[0005]本技术的目的通过以下技术方案实现：
[0006]一种制作模拟隧道不同围岩及衬砌的可变径试件模具装置，包括底座及位于底座上的固定轴，固定轴包括依次活动连接的下部固定轴、第一固定轴、第二固定轴....和第N固定轴，下部固定轴稳定设置在底座上，第一固定轴上设有第一变径机构，第二固定轴上设有第二变径机构，第N固定轴上设有第N变径机构；第一变径机构包括套设在第一固定轴上的第一旋转轴承，第一旋转轴承外圈上均匀铰接多个第一平整弧形叶片，每个第一平整弧形叶片末端均设有第一连接体，第一连接体具有分别延伸至第一平整弧形叶片表面两侧的上端部和下端部，第一变径机构还包括稳定套设置在第一固定轴上的第一中空导轨盘，第一中空导轨盘包括沿第一固定轴径向伸展的多根中空导轨，中空导轨数量与第一平整弧形叶片数量相等，每个第一连接体的上端部对应嵌设至一根中空导轨中，每个第一连接体的下端部均与一圆弧体相接，圆弧体垂直于底座布置，各圆弧体首尾接触可拼接成完整的第一圆柱筒；第二变径机构....、第N变径机构均与第一变径机构结构相同，第二变径机构各圆弧体首尾接触可拼接成完整的第二圆柱筒，第N变径机构各圆弧体首尾接触可拼接成完整的第N圆柱筒，各圆柱筒直径从第一圆柱筒、第二圆柱筒至第N圆柱筒依次增大。
[0007]进一步地，还包括裹设在第一变径机构各圆弧体外表面的第一卷皮面，第一卷皮面始端与一圆弧体固定，第一卷皮面末端具有余量部，余量部位于各圆弧体围合形成的空间内，第一变径机构各圆弧体在被第一连接体作沿固定轴径向推动时，余量部可被抽出并覆盖在各圆弧体外表面。
[0008]更进一步地，第一卷皮面始端具有贯通孔供第一卷皮面末端穿过。
[0009]再进一步地，还包括裹设在第二变径机构各圆弧体外表面的第二卷皮面，第二卷皮面始端与一圆弧体固定，第二卷皮面末端具有续展部，续展部位于各圆弧体围合形成的空间外，第二变径机构各圆弧体在被第二变径机构的连接体作沿固定轴径向推动时，续展
部可被抽出并覆盖在各圆弧体外表面；第二变径机构各圆弧体为薄圆弧体。
[0010]还进一步地，第二卷皮面始端具有贯通孔供第二卷皮面末端穿过。
[0011]进一步地，底座上设有多圈由内而外呈上升型阶梯布置的圆环浅槽，圆环浅槽为各圆柱筒的圆弧体在外扩过程中提供嵌设作用。
[0012]进一步地，第一旋转轴承外圈上均匀铰接的第一平整弧形叶片数量为六个。
[0013]进一步地，还包括对各相邻圆柱筒的圆弧体之间所填充物料的上表面进行刮匀的刮刀机构。
[0014]更进一步地，刮刀机构包括Z形连杆和设于Z形连杆末端的刮刀，Z形连杆首端设置在第二固定轴至第N固定轴的任一固定轴上，Z形连杆的横向杆部为可伸缩杆部。
[0015]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0016]固定轴分体设计成固定安装的下部固定轴、活动安装且可自由转动的第一固定轴、第二固定轴....第N固定轴，在每个固定轴上分别设置一套尺寸不同的变径机构，对应固定轴上各平整弧形叶片在带动连接体移动时受相应中空导轨的制约，最终对应圆弧体将发生外推或内聚动作，可使各圆弧体被调节至形成符合需求尺寸空间的位置，为后续制作围岩和砌衬提供空间基础；
[0017]在各圆弧体外表面加装卷皮面，使得相应圆弧体在扩径的同时能快速形成闭合的圆环空间，在扩径完成之后即可进行物料填装制作；
[0018]采用本申请装置制作围岩及衬砌时，整体操作简单，且各圆弧体调节灵活快捷，相比于传统制作方法来说，大大节约了制作成本。
附图说明
[0019]图1为实施例1所述的可变径试件模具装置的结构示意图(不含底座)；
[0020]图2为实施例1所述的可变径试件模具装置的结构示意图(含底座)。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施方式对本技术作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0022]实施例1
[0023]如图1和图2所示制作模拟隧道不同围岩及衬砌的可变径试件模具装置，其包括底座1及设于底座上的固定轴，固定轴包括依次插设连接的下部固定轴、中部固定轴21(对应上文的第一固定轴)和上部固定轴22(对应上文的第二固定轴)，下部固定轴固定在底座1上，中部固定轴21可相对下部固定轴发生旋转，上部固定轴22也可相对中部固定轴21发生旋转；中部固定轴21上设有第一变径机构，其具体包括套设在中部固定轴21上的第一旋转轴承31，第一旋转轴承外圈上均匀铰接六个第一平整弧形叶片32(第一平整弧形叶片一般铰接在第一旋转轴承外圈上表面，也可以是其它铰接方式，只要是不影响第一平整弧形叶片的旋转展开动作均可)，每个第一平整弧形叶片末端均稳定设置第一连接体33，第一连接体33具有分别延伸至第一平整弧形叶片表面两侧的上端部和下端部，第一连接体整体呈L
形结构；第一变径机构还包括稳定套设置在中部固定轴21上的第一中空导轨盘，第一中空导轨盘包括沿中部固定轴21径向伸展的六根第一中空导轨34，每个第一连接体33的上端部对应嵌设至一根第一中空导轨34中，每个第一连接体33的下端部均与一个第一圆弧体35固定相接，各第一圆弧体35垂直于底座1布置，且各第一圆弧体35首尾接触可拼接成完整的第一圆柱筒。
[0024]上部固定轴22上设有与第一变径机构结构相同但尺寸大于第一第一变径机构的第二变径机构，具体地，如图1所示，上部固定轴22上套设有第二旋转轴承41，第二旋转轴承外圈上均匀铰接六个第二平整弧形叶片42(铰接方式同于第一平整弧形叶片)，每个第二平整弧形叶片末端均稳定设置第二连接体43，第二连接体43具有分别延伸至第二平整弧形叶片42表面两侧的上端部和下端部，第二连接体整体也呈L形结构设计；第二变径机构还包括稳定套设置在上部固定轴22上的第二中空导轨盘，第二中空导轨盘包括沿上部固定轴22径向伸展的六根第二中空导轨44，每个第二连接体43的上端部对应嵌设至一根第二中空导轨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制作模拟隧道不同围岩及衬砌的可变径试件模具装置，其特征在于，包括底座及位于底座上的固定轴，固定轴包括依次活动连接的下部固定轴、第一固定轴、第二固定轴....和第N固定轴，下部固定轴稳定设置在底座上，第一固定轴上设有第一变径机构，第二固定轴上设有第二变径机构，第N固定轴上设有第N变径机构；第一变径机构包括套设在第一固定轴上的第一旋转轴承，第一旋转轴承外圈上均匀铰接多个第一平整弧形叶片，每个第一平整弧形叶片末端均设有第一连接体，第一连接体具有分别延伸至第一平整弧形叶片表面两侧的上端部和下端部，第一变径机构还包括稳定套设置在第一固定轴上的第一中空导轨盘，第一中空导轨盘包括沿第一固定轴径向伸展的多根中空导轨，中空导轨数量与第一平整弧形叶片数量相等，每个第一连接体的上端部对应嵌设至一根中空导轨中，每个第一连接体的下端部均与一圆弧体相接，圆弧体垂直于底座布置，各圆弧体首尾接触可拼接成完整的第一圆柱筒；第二变径机构....、第N变径机构均与第一变径机构结构相同，第二变径机构各圆弧体首尾接触可拼接成完整的第二圆柱筒，第N变径机构各圆弧体首尾接触可拼接成完整的第N圆柱筒，各圆柱筒直径从第一圆柱筒、第二圆柱筒至第N圆柱筒依次增大；底座上设有多圈由内而外呈上升型阶梯布置的圆环浅槽，圆环浅槽为各圆柱筒的圆弧体在外扩过程中提供嵌设作用。2.根据权利要求1所述的制作模拟隧道不同围岩及衬砌的可变径试件模具装置，其特征在于，还包括裹设在第一变径机构各圆弧体外表面的第一卷皮面，第一卷皮面始端与一圆弧体固定，第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘堃，叶洲元，赵伏军，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：新型
国别省市：