[发明专利]一种微生物辐射均匀灌浆加固砂土的装置及方法

说明书

一种微生物辐射均匀灌浆加固砂土的装置及方法，该装置包括锥形分液盖、第一密封塞、圆筒、平台支撑架、第二密封塞。所述锥形分液盖包括上部圆锥容器、以及连接在上部圆锥容器底部的多个辐射针头管，所述第一密封塞开设有多个钻孔，多个辐射针头管通过钻孔穿过第一密封塞进入圆筒，进入圆筒部分的辐射针头管侧壁设有开孔。所述圆筒上、下两端分别塞入第一密封塞、第二密封塞；所述第二密封塞上设有排液管；所述圆筒安装固定在平台支撑架上。本发明提供一种微生物辐射均匀灌浆加固砂土的装置及方法，对砂土试样全截面均匀灌浆，灌浆流速全截面控制。试验结束后取样简单易操作，对试样扰动较小。

技术领域

本发明一种微生物辐射均匀灌浆加固砂土的装置及方法，涉及微生物灌浆加固（MICP）领域。

背景技术

近十五年来，微生物加固岩土体的方法（MICP)在国内迅速发展，微生物固化技术是目前岩土工程最具革新性的技术领域之一，这一技术创造性地利用丰富的天然无毒害微生物资源改变岩土微观结构与组成，进而提高其工程力学性质，包括强度、刚度和渗透性等。该技术的原理是：在灌浆过程中，微生物细胞表面吸附Ca²⁺，通过自身新陈代谢产生脲酶，将尿素水解生成NH⁴⁺和CO3^2-，以细菌自身为核产生具有胶凝性质的CaCO₃结晶将砂土固结。微生物加固技术可应用于岩土体加固、大坝及土工构筑物的防渗堵漏、砂土液化防治、重金属污染土的治理、土石砖类文物建筑修复、混凝土裂缝修复、沙漠治理等多领域。

目前，国内外利用微生物加固技术（MICP）开展了大量的砂土灌浆加固室内试验，试验灌浆方法主要有刚性模具低水压灌注法和柔性模具浸泡法。其中柔性模具浸泡法只能在实验室开展，一般为无压力灌浆，在一般实际工程中不具备应用条件。刚性模具低水压灌注法能较好控制灌浆速度，但其灌浆面积在砂土试样上集中于一个点，增加了砂土试样强度、渗透性等提高的不均匀性，砂土试样上部反应产生的CaCO₃沉淀封堵渗流通道，导致砂土试样中部和下部的灌浆加固的效果较差，同时，试验结束后取样操作较麻烦，对试样有一定扰动。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种微生物辐射均匀灌浆加固砂土的装置及方法，对砂土试样全截面均匀灌浆，灌浆流速全截面控制。试验结束后取样简单易操作，对试样扰动较小。

本发明采取的技术方案为：

一种微生物辐射均匀灌浆加固砂土的装置，包括锥形分液盖、第一密封塞、圆筒、平台支撑架、第二密封塞。

所述锥形分液盖包括上部圆锥容器、以及连接在上部圆锥容器底部的多个辐射针头管，所述第一密封塞开设有多个钻孔，多个辐射针头管通过钻孔穿过第一密封塞进入圆筒，进入圆筒部分的辐射针头管侧壁设有开孔；

所述圆筒上、下两端分别塞入第一密封塞、第二密封塞；

所述第二密封塞上设有排液管；

所述圆筒安装固定在平台支撑架上。

所述上部圆锥容器顶部螺纹连接滴管。

所述第一密封塞为橡胶塞，由上、下两个圆柱组成，下圆柱塞进圆筒。

所述第二密封塞为橡胶塞，由上、下两个圆柱组成，下圆柱塞进圆筒，上圆柱插入一根毛细管，毛细管伸入圆筒一部分，在露出橡胶塞的毛细管上固定有橡胶管，橡胶管长设置止水夹。

所述圆筒由两个不锈钢半圆组成。两半不锈钢半圆闭合处焊接圆筒夹，圆筒夹由上下均匀布置的螺杆连接。

所述平台支撑架与圆筒焊接；在与圆筒夹交点处，布置多根平台支撑脚架。

本发明一种微生物辐射均匀灌浆加固砂土的装置及方法，技术效果如下：