一种新型MICP注浆螺纹锚杆及电缆沟堵漏及加固方法技术

本发明专利技术公开了一种新型MICP注浆螺纹锚杆及电缆沟堵漏及加固方法，应用于电缆沟的堵漏和修复并附加强度贡献，涉及微生物学和岩土工程领域。所述MICP新型注浆螺纹锚杆主要包括锚头、中空螺纹锚杆、排气管、注浆管、导杆、叶片、弹簧、阻挡栓、预留孔等。本发明专利技术通过弹簧与导杆上端连接，下端通过阻挡栓将导杆与锚杆固定，并在导杆上设置若干叶片，锚杆上设置若干预留孔，未安装时叶片收于锚杆预留孔内，阻挡栓释放后叶片伸出预留孔。本发明专利技术基于生物注浆技术设计了一种新型注浆螺纹锚杆，能有效地增强锚杆与土体粘结强度，可适用于电缆沟槽的修复，且该方法相对于水泥注浆清洁纯净，对环境影响较小。

A new type of micp grouting screw bolt and cable trench plugging and strengthening method

【技术实现步骤摘要】
一种新型MICP注浆螺纹锚杆及电缆沟堵漏及加固方法
本专利技术涉及微生物学和岩土工程领域，尤其涉及一种新型MICP注浆螺纹锚杆及电缆沟堵漏和加固方法。
技术介绍
电缆沟是用以敷设和更换电力或电讯电缆设施的地下管道，也是被敷设电缆设施的围护结构，有矩形、圆形、拱形等管道结构形式。发电厂、变电站中的电缆沟布置型式与现场设备及地形条件有关，但无论哪一类电缆沟都不可避免地会遇到地下水渗漏的问题，地下电缆沟常会因渗漏导致积水影响正常使用。为避免电缆沟因地下水渗漏导致隧道内积水，影响电缆沟的正常使用，甚至引起地面不均匀沉降，需要对电缆沟渗漏处进行补漏。目前针对电缆沟补漏和加固的方法主要采用水泥抹面补漏的方法或者钻孔灌浆的方法，但是水泥抹面不能完全堵住渗漏，补漏效果较差，钻孔灌浆的方法可能会对电缆沟的结构造成破坏，消耗大量的经济资源，因此需要寻求新的方法进行电缆沟的堵漏。近些年来微生物研究者利用一些特定的微生物，通过为之提供丰富的钙离子和氮源营养液，快速析出具有优异胶结能力的方解石碳酸钙结晶，这一生物矿化作用常被称为微生物诱导碳酸盐沉积技术，即MICP(Microbialinducedcalcitedeposition)技术。利用MICP技术胶结松散的块石以及填充砌块之间的空隙，增加其黏结性和整体稳定性，反应污染小，对地层扰动小。锚杆广泛应用于边坡、隧道、坝体的加固，注浆锚杆作为深入底层的受拉构件，能将浆液注入地层，使浆液在结构外部形成胶结堵住渗漏处，还能提供额外的强度贡献，达到加固的目的。因此为解决电缆沟渗漏问题，本专利技术提出了一种新型MICP注浆螺纹锚杆及电缆沟堵漏及加固的方法。
技术实现思路
本专利技术针对现有电缆沟加固和堵漏的方法的缺点和局限性，提出了一种新型MICP注浆螺纹锚杆及电缆沟堵漏及加固方法，该方法的目的是对电缆沟结构本身造成比较小的破坏完成堵漏并提供附加的强度贡献，提高电缆沟的结构稳定性，对环境影响很小。本专利技术采取以下技术方案：一种新型MICP注浆螺纹锚杆，包括中空螺纹锚杆、设于中空螺纹锚杆头端的锚头、及设于中空螺纹锚杆尾部的锚盖；所述的中空螺纹锚杆上端封闭，下端预留注浆孔和排气孔，注浆孔可通过连接注浆管与外部连通；在中空螺纹锚杆内同轴设置导杆，导杆上端通过弹簧与中空螺纹锚杆顶部连接，且锚杆安装前，弹簧处于张拉状态，在中空螺纹锚杆和导杆下端都设有栓孔，通过插入阻挡栓将导杆与中空螺纹锚杆固定，限制导杆向上运动；在中空螺纹锚杆上开有若干预留孔，导杆上设置有若干叶片，叶片通过铰与导杆连接；安装前叶片末端收于预留孔内；安装时，抽出阻挡栓，在弹簧弹力的作用下，导杆向上运动，叶片随着导杆向上运动，伸出预留孔外，在中空螺纹锚杆内设置有排气管，排气管下端与中空螺纹锚杆下端的排气孔连通，上端伸至锚头位置。上述技术方案中，所述的中空螺纹锚杆下端通过螺纹连接依次固定有止浆塞、垫板、螺母。所述的止浆塞为橡胶材料，尺寸大于钻孔的尺寸。利用上述的新型MICP注浆螺纹锚杆进行电缆沟堵漏及加固的方法，如下：先将配制好的菌液和营养盐配成菌剂运至堵漏现场，安装好注浆螺纹锚杆，通过注浆管将菌剂灌注至中空螺纹锚杆内，通过中空螺纹锚杆的预留孔灌注至电缆沟漏水处外部的土体，完成堵漏。所述的菌剂中采用的微生物是巴氏芽孢杆菌(Sporosarcinapasteurii)，其配置方法是：采用CASOAGAR+尿素(20g/L)培养基在30℃、pH为7.3的条件下培养至OD600＝1.0制成菌液，分别配置1mol/L的醋酸钙和尿素溶液混合制成营养盐，将制好的100mL菌液与1L营养盐混合制成菌剂，每1L菌剂处理25cm3需堵漏电缆沟。所述的安装注浆螺纹锚杆，其过程如下：首先用普通凿岩机钻孔并清孔，将安装好锚头的中空螺纹锚杆插进孔内，并固定锚头，将中空螺纹锚杆挂住，安装止浆塞、垫板、螺母，抽出阻挡栓在弹簧弹力的作用下，导杆向上运动，叶片随着导杆向上运动，伸出预留孔外，直至与钻孔壁接触固定，增大锚杆与钻孔壁的摩擦力，连接注浆管与中空螺纹锚下端的注浆孔，通过注浆管进行低压渗透注浆，完成注浆后盖上锚盖，完成安装。本专利技术具有以下优点：基于MICP注浆锚杆的电缆沟堵漏方法，能有效增加电缆沟渗漏处外部砂石土体之间以及与电缆沟主体结构的黏结力，增加其防渗能力和整体稳定性。相比于其它电缆沟堵漏技术，本方法对电缆沟本身的破坏小，堵漏效果好，附加强度贡献，有着更好的经济效益和环境效益，消耗能源少，对环境几乎没有不良影响，是一种适用于各种电缆沟堵漏的方法。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是电缆沟堵漏总示意图；图2是注浆锚杆安装前主视图；图3是注浆锚杆安装前剖面图；图4是注浆锚杆安装后剖面图；图5是注浆锚杆安装后俯视图；图6是注浆锚杆安装后仰视图。其中，1为锚头、2为中空螺纹锚杆、3为止浆塞、4为垫板、5为螺母、6为锚盖、7为注浆孔、8为排气管、9为注浆管、10为导杆、11为叶片、12为铰、13为弹簧、14为阻挡栓、15为预留孔、16为栓孔、17为需堵漏电缆沟、18为胶结区域、19为注浆螺纹锚杆。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。参照图1—6，一种新型MICP注浆螺纹锚杆，包括中空螺纹锚杆2、设于中空螺纹锚杆头端的锚头1、及设于中空螺纹锚杆尾部的锚盖6；所述的中空螺纹锚杆2上端封闭，下端预留注浆孔7和排气孔，注浆孔7可通过连接注浆管9与外部连通；使用时锚盖先不安装，待注浆完成后再安装锚盖；此外，在中空螺纹锚杆2内设置有排气管8，排气管8下端与中空螺纹锚杆下端的排气孔连通，上端伸至锚头1位置。在中空螺纹锚杆2内同轴设置导杆10，导杆10上端通过弹簧13与中空螺纹锚杆2顶部连接，且锚杆安装前，弹簧13处于张拉状态，在中空螺纹锚杆2和导杆下端都设有栓孔，通过插入阻挡栓14将导杆10与中空螺纹锚杆2固定，限制导杆10向上运动；在中空螺纹锚杆2上开有若干预留孔15，导杆10上设置有若干叶片11，叶片11通过铰12与导杆10连接；预留孔和叶片均可以设置多层，如在锚杆上设置三层，每层四个叶片，四个预留孔，每层中相邻两叶片呈90°。安装前叶片11末端收于预留孔15内；安装时，抽出阻挡栓14，在弹簧13弹力的作用下，导杆10向上运动，叶片11随着导杆10向上运动，伸出预留孔15外。本专利技术的操作流程为：先配制菌剂。所采用微生物是巴氏芽孢杆菌。采用CASOAGAR本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型MICP注浆螺纹锚杆，包括中空螺纹锚杆(2)、设于中空螺纹锚杆头端的锚头(1)、及设于中空螺纹锚杆尾部的锚盖(6)；其特征在于，所述的中空螺纹锚杆(2)上端封闭，下端预留注浆孔(7)和排气孔，注浆孔(7)可通过连接注浆管(9)与外部连通；在中空螺纹锚杆(2)内同轴设置导杆(10)，，导杆(10)上端通过弹簧(13)与中空螺纹锚杆(2)顶部连接，且锚杆安装前，弹簧(13)处于张拉状态，在中空螺纹锚杆(2)和导杆下端都设有栓孔，通过插入阻挡栓(14)将导杆(10)与中空螺纹锚杆(2)固定，限制导杆(10)向上运动；在中空螺纹锚杆(2)上开有若干预留孔(15)，导杆(10)上设置有若干叶片(11)，叶片(11)通过铰(12)与导杆(10)连接；安装前叶片(11)末端收于预留孔(15)内；安装时，抽出阻挡栓(14)，在弹簧(13)弹力的作用下，导杆(10)向上运动，叶片(11)随着导杆(10)向上运动，伸出预留孔(15)外，在中空螺纹锚杆(2)内设置有排气管(8)，排气管(8)下端与中空螺纹锚杆下端的排气孔连通，上端伸至锚头(1)位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型MICP注浆螺纹锚杆，包括中空螺纹锚杆(2)、设于中空螺纹锚杆头端的锚头(1)、及设于中空螺纹锚杆尾部的锚盖(6)；其特征在于，所述的中空螺纹锚杆(2)上端封闭，下端预留注浆孔(7)和排气孔，注浆孔(7)可通过连接注浆管(9)与外部连通；在中空螺纹锚杆(2)内同轴设置导杆(10)，，导杆(10)上端通过弹簧(13)与中空螺纹锚杆(2)顶部连接，且锚杆安装前，弹簧(13)处于张拉状态，在中空螺纹锚杆(2)和导杆下端都设有栓孔，通过插入阻挡栓(14)将导杆(10)与中空螺纹锚杆(2)固定，限制导杆(10)向上运动；在中空螺纹锚杆(2)上开有若干预留孔(15)，导杆(10)上设置有若干叶片(11)，叶片(11)通过铰(12)与导杆(10)连接；安装前叶片(11)末端收于预留孔(15)内；安装时，抽出阻挡栓(14)，在弹簧(13)弹力的作用下，导杆(10)向上运动，叶片(11)随着导杆(10)向上运动，伸出预留孔(15)外，在中空螺纹锚杆(2)内设置有排气管(8)，排气管(8)下端与中空螺纹锚杆下端的排气孔连通，上端伸至锚头(1)位置。


2.根据权利要求1所述的新型MICP注浆螺纹锚杆，其特征在于，所述的中空螺纹锚杆下端通过螺纹连接依次固定有止浆塞(3)、垫板(4)、螺母(5)。


3.根据权利要求2所述的新型MICP注浆螺纹锚杆，其特征在于，所述的止浆塞(3)为橡胶材料，尺寸大于钻孔的尺寸。


4.利用如权利要求1所述的新型MICP注浆螺纹...

【专利技术属性】
技术研发人员：国振，章李刚，胡晨迪，刘燕平，楼佳悦，李毅，张兆冲，
申请(专利权)人：浙江大学，浙江华云电力工程设计咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33