一种用于裂隙岩体防渗的相变微生物胶囊注浆装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于裂隙岩体防渗的相变微生物胶囊注浆装置，料仓内设置有隔板，隔板将料仓分为第一储液箱和第二箱体，第二箱体内设置有加热装置和第二储液箱，料仓上设有与第一储液箱连通的第一进料口和第一出液口，在料仓上设有与第二储液箱连通的第二进料口和第二出液口，与第二出液口连通设置有间歇供液装置，间歇供液装置能够间歇定量的供给第二储液箱内的液体，与第一出液口和间歇供液装置连通设置有注浆管。通过与第二储液箱连通设置间歇供液装置，间歇供液装置能够周期性的将第二储液箱内的液体注入岩体裂隙，第二混合物在进入至裂隙中后能够推动微生物胶囊向裂隙深处移动，扩大固化防渗范围。

【技术实现步骤摘要】
一种用于裂隙岩体防渗的相变微生物胶囊注浆装置
本技术涉及微生物注浆
，具体涉及一种用于裂隙岩体防渗的相变微生物胶囊注浆装置。
技术介绍
目前隧道防渗技术多是通过压力注浆封堵渗水裂隙，防止运营期间地下水从围岩渗出。根据注浆材料的不同，通常可细分为水泥注浆、化学注浆、混合浆液注浆。水泥注浆技术是将能固化的水泥浆液注入围岩空隙内，通过置换、充填、挤压等方式止水防渗，但水泥颗粒多而大，难以有效灌入细微裂隙；另外，水泥浆液硬化后易析出水分，固相体积收缩反而促生新渗水通道。化学注浆技术则是将特定的化学原料配置成真溶液，用压送设备将化学浆液泵入隧道围岩渗水裂隙，使其渗透、扩散、胶凝、固化，以达填充裂隙，防渗止水功效。然而，化学注浆在围岩内扩散、留存势必污染周围土-水环境，存在生态不友好的固有缺陷。混合浆液注浆是在特定压力下将混合浆液(水泥与粉煤灰的混合浆液)压入裂隙，混合液产生物理化学反应并置换水体空间进而封堵裂隙等导水通道，但混合浆液固有的黏度时变特性常致浆液扩散区内黏度空间分布不均匀，止水效果大打折扣。近年来，随着微生物诱导碳酸钙沉淀技术在岩土工程领域的广泛应用，微生物注浆技术被越来越多的应用到隧道围岩防渗领域。通过向渗水裂隙中灌注菌液和胶结溶液(尿素和氯化钙的混合液)，使微生物诱导形成的碳酸钙沉积充填裂隙，阻止地下水从深部围岩裂隙中渗出。微生物注浆防渗具有绿色环保、环境友好、施工简便、成本低廉等优势，另因所用细菌液和胶结液的粘稠度低，相比于传统水泥浆液更易于岩土介质中运移扩散，故止水防渗范围大大扩展。然而，现有的微生物注浆技术中菌液和固化物质均以溶液或悬浊液的形式注入目标裂隙，注浆口先期的固化产物势必阻碍后续浆液的运移、扩散，注浆范围难免受限，因此无法达到最佳防渗止水效果。同时，由于微生物注浆技术的发展现有的注浆设备不能够满足高寒岩体裂隙微生物注浆的需求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于裂隙岩体防渗的相变微生物胶囊注浆装置，能够适用于高寒地区，并且能够解决传统注浆方式对环境造成污染及普通微生物注浆产生压力过大造成的微裂隙扩张问题，且可以有的放矢的大范围堵漏富水裂隙。本技术通过下述技术方案实现：一种用于裂隙岩体防渗的相变微生物胶囊注浆装置，包括料仓，所述料仓内设置有隔板，所述隔板将料仓分为第一储液箱和第二箱体，所述第二箱体内设置有加热装置和第二储液箱，所述料仓上设有与第一储液箱连通的第一进料口和第一出液口，在所述料仓上设有与第二储液箱连通的第二进料口和第二出液口，与所述第二出液口连通设置有间歇供液装置，所述间歇供液装置能够间歇定量的供给第二储液箱内的液体，与所述第一出液口和间歇供液装置连通设置有注浆管。现有的微生物注浆技术中菌液和固化物质均以溶液的形式注入裂隙，注浆口先期的固化产物势必阻碍后续浆液的运移、扩散，注浆范围有限因此无法达到最佳防渗止水效果；特别是针对微裂隙广泛分布的裂隙岩体时，为使菌液及固化液顺利进入裂隙常需大幅提升注浆压力，然而，过大的注浆压力势必引起裂隙扩张并连通，最终演化成更加顺畅的渗水通道，防渗止水适得其反；同时也不具备高寒地区使用的条件，申请人经过反复研究，提供一种用于高寒地区的岩体裂隙微生物注浆装置，通过将微生物细菌、营养液以及固化液复合装配成多层状微生物胶囊，利用微生物胶囊的逐层分解，使得在微生物胶囊到达裂隙后，细菌、营养液、固化液逐级释放，然后通过微生物诱导产生碳酸钙晶体来实现对裂隙的固化防渗，且根据微生物胶囊逐层分解所需时间，使得在使用固化防渗装置时，微生物胶囊的注入并非常规的高压注入，相反地，而是采用低压推进，在确保微生物细菌等顺利进入至裂隙中的前提下，防止在注浆口形成固化产物，避免固化产物阻碍后续浆液的运移、扩散；利用相变温控材料制备获得微胶囊，在高寒地区用以给微生物胶囊提供良好的生存条件。具体使用时，首先在已探明的隧道渗漏点钻孔，将微生物胶囊、水混合均匀得到第一混合物，将第一混合物加入到第一储液箱内，将相变温控胶囊和助推油混合得到第二混合物，将第二混合物均匀加入第二储液箱内，第一混合物通过第一出液口进入到注浆管中，而第二混合物通过间歇供液装置流入注浆管，且在整个过程中，第一混合物持续注入注浆管中，第二混合物间歇注入注浆管中，注浆管的末端与裂隙对接，随着间歇供液装置供液，在注浆管中间断式加注低压，使注浆管内的压力呈周期性变化，而注浆管注入岩体裂隙的物质为：第一混合物和第二混合物和第一混合物混合交替分布的流体，在微生物胶囊的外壁分解后，利用水的疏油性，助推油在进入至裂隙中后能够推动微生物胶囊内部物质向裂隙深处移动，扩大固化防渗范围。进一步，所述间歇定量包括三通组件，所述三通组件的第一通道与所述第二储液箱连通，所述三通组件的第二通道与所述注浆管连通，与所述三通组件的第三通道连通设置有定量管，所述定量管内设置有柱塞，所述定量管远离三通组件的一端设置有伸缩组件，所述伸缩组件的伸缩部与所述柱塞连通，所述柱塞向着远离三通组件的方向移动时三通组件能够将第二储液箱与定量管连通，所述柱塞向着靠近所述三通组件方向移动时所述三通组件能够将定量管与注浆管连通。本申请的定量装置通过设置三通组件，在三通组件的第三通道上连通设置定量管，柱塞向着远离三通组件的方向移动时三通组件能够将第二储液箱与定量管连通，柱塞向着靠近所述三通组件方向移动时所述三通组件能够将定量管与注浆管连通。通过柱塞的移动控制石蜡胶囊的间歇供液，同时，由于定量管的直径是固定的通过控制柱塞移动的距离实现量取第二混合物的供应量。伸缩组件为电动伸缩缸或者气动伸缩缸的一种。进一步，所述三通组件包括壳体，第一单向阀、第二单向阀，所述第一通道、第二通道、第三通道设置于所述壳体上，并且所述第一通道、第二通道、第三通道相互连通，所述第一单向阀组件设置于所述第一通道中，所述第二单向阀设置于所述第二通道中，所述柱塞向着远离三通组件的方向移动时第一单向阀能够打开将第二储液箱与定量管连通，所述柱塞向着靠近所述三通组件方向移动时所述第二单向阀能够打开将定量管与注浆管连通。通过设置第一单向阀和第二单向阀，利用柱塞移动产生的负压和高压来控制第一单向阀和第二单向阀打开，实现第二混合物的间歇，定量注入。进一步，所述加热装置包括发热元件、设置于发热元件顶部的容纳腔，所述发热元件设置于所述第二箱体内，所述第二储液箱设置于容纳腔内，并且所述第二储液箱与容纳箱之间填充有导热油，第二储液箱能够部分的浸入在导热油中，所述第二箱体的内壁设置有真空隔热层，所述真空隔热层能够阻断热量的散失。通过设置发热元件，发热元件可以是电热丝或者是电磁发热装置，发热装置能够对容纳腔进行加热，容纳腔通过填充导热油能够给第二储液箱加热，采用简洁的油浴加热能够保证第二储液的温度不会大范围的波动，使用导热油而没有采用水，因为在高原环境容易被冻结冰。在第二箱体的内壁设置有真空隔热层，设置隔热层，隔热层能够防止热量的散失和将热量传递给第一储液箱。进一步，真空隔热层包括第一真空隔热层和第二真空隔热层，第一真空隔热层位于第一储液箱和第二储液箱之间的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于裂隙岩体防渗的相变微生物胶囊注浆装置，其特征在于，包括料仓，所述料仓内设置有隔板，所述隔板将料仓分为第一储液箱（1）和第二箱体（2），所述第二箱体（2）内设置有加热装置和第二储液箱（3），所述料仓上设有与第一储液箱（1）连通的第一进料口和第一出液口（4），在所述料仓上设有与第二储液箱（3）连通的第二进料口和第二出液口（5），所述第二出液口（5）连通设置有间歇供液装置，所述间歇供液装置能够间歇定量的供给第二储液箱（3）内的液体，所述第一出液口（4）和间歇供液装置连通设置有注浆管（6）。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于裂隙岩体防渗的相变微生物胶囊注浆装置，其特征在于，包括料仓，所述料仓内设置有隔板，所述隔板将料仓分为第一储液箱（1）和第二箱体（2），所述第二箱体（2）内设置有加热装置和第二储液箱（3），所述料仓上设有与第一储液箱（1）连通的第一进料口和第一出液口（4），在所述料仓上设有与第二储液箱（3）连通的第二进料口和第二出液口（5），所述第二出液口（5）连通设置有间歇供液装置，所述间歇供液装置能够间歇定量的供给第二储液箱（3）内的液体，所述第一出液口（4）和间歇供液装置连通设置有注浆管（6）。


2.根据权利要求1所述的一种用于裂隙岩体防渗的相变微生物胶囊注浆装置，其特征在于，所述间歇供液装置包括三通组件，所述三通组件的第一通道（7）与所述第二储液箱（3）连通，所述三通组件的第二通道（8）与所述注浆管（6）连通，与所述三通组件的第三通道（9）连通设置有定量管（10），所述定量管（10）内设置有柱塞（11），所述定量管（10）远离三通组件的一端设置有伸缩组件（12），所述伸缩组件（12）的伸缩部与所述柱塞（11）连通，所述柱塞（11）向着远离三通组件的方向移动时三通组件能够将第二储液箱（3）与定量管（10）连通，所述柱塞（11）向着靠近所述三通组件方向移动时所述三通组件能够将定量管（10）与注浆管（6）连通。


3.根据权利要求2所述的一种用于裂隙岩体防渗的相变微生物胶囊注浆装置，其特征在于，所述三通组件包括壳体（13），第一单向阀（14）、第二单向阀（15），所述第一通道（7）、第二通道（8）、第三通道（9）设置于所述壳体（13）上，并且所述第一通道（7）、第二通道（8）、第三通道（9）相互连通，所述第一单向阀（14）组件设置于所述第一通道（7）中，所述第二单向阀（...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭颐祈，刘丰威，戴启辰，王银帅，李佳艺，郭亮，廖明伟，何肖玉，郭豪，王保权，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川;51