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原文传递模型管片环（井壁）预制装置及预制方法

专利名称：	模型管片环（井壁）预制装置及预制方法
摘要：	本发明公开了一种模型管片环（井壁）预制装置及预制方法，属于管片环及井筒的模拟实验技术领域。本发明模型管片环（井壁）的预制装置分为浇筑装置和拆模装置，整体具有可拆性，便于操作。本发明装置采用慢速旋转取芯的方法，最大程度的保护了试件的完整性和其强度。本发明模型管片环（井壁）采用预制的方法，将配合好的材料倒入装置进行浇筑，之后自然养护达到设计强度后进行脱模，最终得到成型的管片环（井壁）。将其置入围岩（土体）的相似材料中，对研究小型相似模拟试验中管片环（井壁）变形、破坏的力学机制，结构力学特性，以及与围岩（土体）的相互作用关系等，提供了一种新途径。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国矿业大学(北京)
发明人：	孙晓明;任超;张勇;李干;缪澄宇
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910153217.9
公开号：	CN109910164A
代理机构：	徐州创荣知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	晏荣府
分类号：	B28B21/04(2006.01);B;B28;B28B;B28B21
申请人地址：	100083 北京市海淀区学院路丁11号
主权项：	1.一种模型管片环（井壁）预制装置，其特征在于：包括浇筑模具（5）和拆模装置；所述浇筑模具（5）包括圆柱体（8）、底座（7）和两个半圆形模板（9），所述圆柱体（8）的中心设置有沿轴线贯通的螺纹孔（8-2），所述圆柱体（8）的底部中心固定有圆柱形定位凸起（8-1），所述底座（7）的中间有圆形凹槽（7-1），圆形凹槽（7-1）的中心有中心孔（7-2），中心孔（7-2）与圆柱形定位凸起（8-1）的半径和高度相适配，所述圆柱体（8）的底部坐落在底座（7）的圆形凹槽（7-1）上，所述圆柱形定位凸起（8-1）插入所述中心孔（7-2）内；两个半圆形模板（9）包在所述圆柱体（8）的外圈并对称拼接形成空心圆柱体，两个半圆形模板（9）形成的空心圆柱体的底部坐落在所述圆形凹槽（7-1）内，两个半圆形模板（9）的外侧弧形壁贴合在所述圆形凹槽（7-1）的弧形内壁上，两个半圆形模板（9）的内侧弧形壁与圆柱体（8）的外壁之间留有间隙形成用于浇筑模型管片环（井壁）的环形空间；所述两个半圆形模板（9）外配有箍圈（6），箍圈（6）内圈与两个半圆形模板（9）形成的空心圆柱体的外圈相适配；所述拆模装置包括固定架（3）、旋转杆（4）和旋转把手（1），所述固定架（3）包括上圆座（3-1）和下圆座（3-3），上圆座（3-1）与下圆座（3-3）之间固定连有若干根支撑杆（3-2），所述上圆座（3-1）的中心制作有过杆孔（3-4），所述下圆座（3-3）的中间有能供所述圆柱体（8）通过的拆模孔（3-5）；所述旋转杆（4）和旋转把手（1）二者垂直固定在一起形成“T”形把手，所述旋转杆（4）是与所述螺纹孔（8-2）适配的螺杆，旋转杆（4）能从所述过杆孔（3-4）穿过并旋入所述螺纹孔（8-2）内，旋转杆（4）的长度大于整个固定架（3）的高度，旋转杆（4）上装有螺母（2）。 2.根据权利要求1所述的模型管片环（井壁）预制装置，其特征在于：所述浇筑模具（5）和拆模装置整体均为钢质材料。 3.根据权利要求1所述的模型管片环（井壁）预制装置，其特征在于：所述模型管片环（井壁）的高度为100mm；所述底座（7）的厚度为10mm；所述箍圈（6）的厚度为10mm；所述固定架（3）的高度为100mm。 4.根据权利要求1所述的模型管片环（井壁）预制装置，其特征在于：所述上圆座（3-1）和下圆座（3-3）是两个厚度相同、外径相同的圆柱体钢板，所述支撑杆（3-2）有三根并焊接在上圆座（3-1）和下圆座（3-3）之间，支撑杆（3-2）的高度与所述圆柱体（8）的高度相适配；所述过杆孔（3-4）是与旋转杆（4）的直径相匹配的圆孔；所述拆模孔（3-5）是与模型管片环（井壁）的外壁直径相匹配的圆孔。 5.一种利用权利要求1所述的模型管片环（井壁）预制装置的模型管片环（井壁）预制方法，其特征在于：首先将圆柱体（8）、底座（7）内表面均匀涂抹脱模剂；然后将圆柱体（8）的圆柱形定位凸起（8-1）插入所述中心孔（7-2）内定位，使得圆柱体（8）卡入底座（7）的圆形凹槽（7-1）中；然后将两个半圆形模板（9）对称拼接放置在底座（7）的圆形凹槽（7-1）中，将箍圈（4）从合拢的半圆形模板（9）上方套入，得到完整的浇筑模具（5），半圆形模板（9）的内侧弧形壁与圆柱体（8）的外壁之间形成用于浇筑模型管片环（井壁）的环形空间；接着将配置好的石膏和水的混合浆液倒至圆柱体（8）和半圆形模板（9）之间的环形空间中，待混合浆液自然养护凝1-2天后，进行拆模；拆模时，首先将底座（7）卸下，固定架（3）放置在浇筑模具（5）上方，通过旋转把手（1）顺时针转动套有螺母（2）的旋转杆（4），直至旋转杆（4）的下部完全旋入圆柱体（8）的螺纹孔（8-2）中，然后将旋转杆上的螺母（2）拧紧，再反向旋转旋转杆（3），将圆柱体（8）慢速旋转向上旋出，直至圆柱体（8）完全升至固定架（3）内，取下箍圈（6），分离半圆形模板（9），可得到模型管片环（井壁）。
所属类别：	发明专利