[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于制作模拟岩体结构面的模具及其使用方法，实现直接在岩体结构面上浇注水泥砂浆等相似材料，以制作规则形状的模拟岩体结构面模板，省略切割加工制作天然岩体结构面模板的过程，解决了切割天然岩体时结构面受到破坏的问题，使得模拟岩体结构面的制作更加简便与快捷。
[0006] 本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：一种制作模拟岩体结构面的模具，包括用于制作模拟岩体结构面试样的第二模具，和用于制作岩体结构面模板的第一模具；第一模具包括上下贯通配合设置的模具外盒和模具内盒，模具外盒底设有用于升降模具外盒的第一升降支架，模具外盒与模具内盒之间的间隙内无缝填充有钢针排，模具外盒上设有用于调节钢针排填充间隙度的松紧旋钮。本发明利用在内外模具盒之间的钢针排实现将第一模具直接水平放置在天然岩体结构面上，并且利用第一升降支架可调节内外模具盒相对于钢针排的高度位置，在模具内盒内浇筑水泥砂浆等相似材料，由于钢针排与岩体结构面形成封闭空间，实现了直接制作规则形状的模拟岩体结构面模板，再将模拟岩体结构面模板置于第二模具内获取完全吻合的模拟岩体结构面试样，完全省略了现有技术中切割加工制作天然岩体结构面模板的过程，解决了切割天然岩体时结构面受到破坏的问题，并且本发明的装置可直接在户外获取任何位置状态的完全吻合的模拟岩体结构面试样，不受户外岩体位置状态的限制，也无需将岩体切割，有效保护天然岩体。
[0007] 本发明的模具外盒和模具内盒的截面形状包括但不限于矩形、圆形、多边形。
[0008] 优选的，模具外盒和模具内盒顶部由顶板固定，顶板上设有第一水准器。第一升降支架在一定范围内进行升降时，配合第一水准器，保证所制作的结构面试验上下盘吻合，解决两盘上下平直底面不平行的情况，在试验过程中施加法向压力时，致结构面之间产生空隙或施加的法向压力产生偏心的问题。
[0009] 优选的，钢针排呈规则排列，钢针排由竖直设置且相抵接的钢针组成，用于实现将第一模具直接水平放置在天然岩体结构面上。
[0010] 优选的，模具外盒与模具内盒之间的间隙构成钢针槽，钢针排无缝填充在钢针槽内，钢针槽与模具外盒拐角对应处的模具外盒上设有用于调节钢针排填充间隙度的松紧旋钮。松紧旋钮可实现钢针排中各个钢针之间的静摩擦力的加载，当松紧旋钮未接触钢针排，则钢针排中的各个钢针可自由升降；当松紧旋钮抵接钢针排使得各个钢针之间存在一定静摩擦力，则钢针排中的各个钢针无法由自身重力作用产生相对位移。 钢针具有较强刚度，当松紧旋钮施加荷载于钢针排，钢针不发生形变。
[0011] 优选的，松紧旋钮与模具外盒连接处设有螺纹孔，松紧旋钮与模具外盒螺纹连接，选用螺纹连接方式用于实现钢针排中各个钢针之间的静摩擦力的加载。
[0012] 优选的，第二模具包括水平载物台，水平载物台上设有第二水准器，还设有上下面贯通的钢制模具，钢制模具水平截面与模具内盒水平截面一致，用于实现将模拟岩体结构面模板置于第二模具的钢制模具内，并在模拟结构面模板上浇注模拟材料，制作模拟岩体结构面试样。
[0013] 优选的，水平载物台底部设有用于水平载物台升降的第二升降支架，通过第二升降支架配合第二水准器保证所制作的结构面试验上下盘吻合。
[0014] 一种制作模拟岩体结构面的模具的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
[0015] 1）制作模拟岩体结构面模板：组装第一模具，选择待复制岩体结构面，将组装完成的第一模具放置在岩体结构面上，调节第一升降支架的高度，配合第一水准器 ，调整顶板处于水平状态，松开松紧旋钮，使钢针排中的各个钢针均自由下落并抵接岩体结构面，旋紧松紧旋钮，浇注模拟材料于第一模具内，制作模拟岩体结构面模板；
[0016] 2）制作吻合的模拟岩体结构面试样：组装第二模具，将模拟岩体结构面模板置于第二模具的钢制模具内，并在模拟结构面模板上浇注模拟材料，制作模拟岩体结构面试样。
[0017] 优选的，组装第一模具过程为：将模具外盒套于模具内盒外，二者顶部由顶板经第一螺栓固定，模具外盒下底四个拐角处安装第一升降支架，将钢针槽由钢针竖向无缝充填，钢针槽的任一面上竖向设置钢针相抵接排列组成钢针排，旋转松紧旋钮使其抵接钢针排。
[0018] 优选的，组装第二模具过程为：在水平载物台下底四个拐角处均安装第二升降支架，由第二升降支架配合第二水准器，调整水平载物台处于水平状态，由第二螺栓与第二螺孔固定钢制模具的四个面，并将钢制模具固定于水平载物台。
[0019] 优选的，模拟材料为水泥砂浆或石膏或树脂。
[0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明实现了直接在岩体结构面上浇注水泥砂浆等相似材料，便可制作规则形状的模拟岩体结构面模板，省略了现有方法中切割加工制作天然岩体结构面模板的过程，使得模拟岩体结构面试样的制作更加简便与快捷。另外，岩性较弱的天然岩体结构面在切割过程中较易受到破坏，不易将其制作成规则的岩体结构面模板。应用本发明的制作模拟岩体结构面模板的第一模具，便可复制岩性较弱的天然岩体结构面以制作模拟岩体结构面。
[0021] 因此，本发明提供了一种更加简便、快捷、普遍适用的制作模拟岩体结构面的模具及其使用方法。
