一種室內鑽孔取芯時不規則巖塊的加工處理技術的製作方法
2023-12-10 21:34:27 1
專利名稱：一種室內鑽孔取芯時不規則巖塊的加工處理技術的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種在不規則塊體巖石中鑽取圓柱形試樣時的巖塊加工處理技術。
背景技術：
在進行巖石力學研究時，標準圓柱形試件是獲取巖石有效物理力學參數普遍需要的實驗對象。一般情況下，可以藉助於鑽孔勘探時所取巖芯，經過對其切割、磨平加工後用於測試工作，但是由於鑽孔巖芯暴露時間過長、或未妥善保管，不能滿足室內試驗測試工作的需求，此時往往藉助於巖石取芯機在室內對從工程現場取回的巖塊進行鑽孔取芯，以獲取所需的標準圓柱形試件。但是由於從工程現場取回的巖石樣品往往並不規則，不便於直接放置在室內巖石取芯機底盤上進行鑽孔取芯操作；加之取芯機工作時較大的震動、鑽頭端部與接觸面間較大作用力，增加了不規則巖塊的固定難度；同時，由於取芯機底盤為金屬構件，鑽孔到樣品底部時，如果操作不當，很容易因鑽頭接觸取芯機底盤而損毀鑽頭。因此，如果巖石在取芯過程中固定不牢固，將會對實驗人員和取芯機造成不必要的意外傷害，同時也會影響鑽取巖芯的質量。
發明內容
為解決不規則巖石樣品在室內鑽孔取芯時難以固定的不足，本發明要解決的技術問題是設計一種在確保無需切割、破壞巖石樣品前提下，能夠有效地將不規則巖塊固定於取芯機底盤上，並在鑽孔取芯操作過程中確保取芯機與實驗人員的安全。為了解決上述技術問題，本發明基於取芯機底盤的夾板固定環境，設計一種不規則巖塊的築模技術，在室內將不規則巖石樣品澆築成具有規則外形的塊體結構，將其放置於取芯機底盤上的夾板中間進行固定，成功解決了不規則塊體巖塊的固定問題，並通過築模過程中的特殊處理技術，有效保護了取芯機鑽頭與實驗人員的安全。本發明的技術解決方案是:根據不規則巖塊外形選擇木模板拼裝成矩形模具，並在模具內預鋪2 3cm厚水泥砂漿拌合料，然後將不規則巖塊裝入模具中後澆築成底面平整、四面直立且兩兩相互平行的規則塊體結構；預鋪水泥砂漿拌合料作為鑽頭保護層，防止鑽頭因穿透巖石後直接碰觸取芯機金屬底盤而損毀；四個規則平面為夾板固定巖石提供受壓面。本發明具有以下方面的有益效果:1、澆模用木模板便於拆卸，可重複使用；2、水泥與砂石均是容易獲取且價格低廉的建築材料；3、對水泥砂漿拌合料的強度要求不高；4、便於巖石的固定；5、能夠有效保護鑽頭的安全。
附圖1為規則處理巖塊模型的俯視圖 附圖2為圖1的A-A剖面圖
圖中1:澆築水泥砂漿塊體；2:木模板；3:不規則巖塊；4:預鋪2cm厚水泥砂漿材料；5:墊板；
具體實施例方式1、製作模具:根據從工程現場所取巖石樣品外形，製作四塊稍大一點的矩形木模板(2 )，並用釘子將其組合成一個矩形木框，然後放置於表面平整的活動墊板(5 )上。2、預鋪鑽頭保護墊層:將預先拌合好的水泥砂漿拌合料裝入模具中墊板上2 3cm厚，形成鑽頭保護層(4)。3、放置巖塊:根據試驗要求鑽孔取芯方向將不規則巖塊(3)放入模具中，並保持巖塊與木模板內壁之間有一定的間隙，間隙大小以便于振搗水泥砂漿拌合料為宜。4、澆築水泥砂漿拌合料成型:然後將拌合好的水泥砂漿拌合料貫入巖塊與木模板間隙中(1)，振搗、抹平表面，貫入拌合料的量，以便於識別巖石邊界輪廓線為宜。5、養護:最後在室溫環境下養護1-2周時間，水泥砂漿塊體具有一定強度後即可拆去木模板。此時，經過混凝土築模處理後，不規則塊體巖石具有了規則的外形，為巖石鑽孔取芯時的巖塊固定工作提供了便利，同時在規則塊體結構底部具有2 3cm厚混凝土墊層，能夠有效保護鑽頭取芯過程中的安全。
權利要求
1.一種用於室內鑽孔取芯時不規則巖塊的加工處理技術；其特徵在於:採用混凝土築模技術將不規則巖塊包裹於具有規則形狀的水泥砂漿塊體中，依靠取芯機夾具固定水泥砂漿塊，達到緊固不規則巖塊的目的。
2.根據權利要求1所述的具有規則形狀的水泥砂漿塊，其特徵在於:水泥砂漿塊體為下底面平整、四個側壁直立且兩兩互相平行的規則塊體。
3.根據權利要求1所述的具有四個側壁兩兩互相平行的規則塊體，其特徵在於:兩兩相互平行的側壁，構成夾具穩定施加載荷的受力平面，以更好的固定水泥砂漿塊體。
4.根據權利要求1所述的混凝土塊築模技術，其特徵在於:澆築水泥砂漿塊體時，木模底部預鋪2 3cm厚水泥砂漿拌合料後再放入不規則巖塊，預鋪墊層構成鑽頭保護層。
全文摘要
本發明公開了一種用於實驗室內在不規則塊體巖石中鑽取圓柱形試樣時的巖塊加工處理技術；它有利於取芯機在不規則巖塊中鑽取巖芯時的固定處理。其特徵在於由四塊木模板(2)組成矩形框，放置於墊板(5)上組成澆築模具；然後將塊體巖石(3)放入模具內，最後將預先攪拌好的水泥砂漿拌合料貫入巖塊與模具間的間隙(1)中；放置塊體巖石前預先在模具內鋪2~3cm厚水泥砂漿拌合料(4)，以形成鑽頭保護層。其主要特點在於模具可重複利用，所用材料容易獲取，加工技術操作簡便。
文檔編號G01N1/08GK103175720SQ20131008372
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月16日 優先權日2013年3月16日
發明者曹平, 蒲成志, 張春陽 申請人:蒲成志