本发明专利技术公开了劈裂式微生物注浆装置及室内劈裂式微生物注浆实验装置，属于岩土工程技术领域。本发明专利技术公开的劈裂式微生物注浆装置，包括：用于输出菌液的泵体；土体容纳槽，所述土体容纳槽具有用于容纳土体的容纳腔；与所述泵体的输出端连接的导管部，所述导管部包括第一导管和第二导管，所述第二导管可拆卸的套设在所述第一导管内，所述导管部上分布有若干用于排出菌液的出液孔，所述出液孔位于所述容纳腔内，每个所述出液孔一端与第二导管内连通，另一端与所述容纳腔内部连通。泵体加压注射，近距离的土体被劈裂，菌液注入至远端土体中，菌液、胶结液在土体中大直径、大范围均匀扩散，能够生成分布均匀的碳酸钙沉淀，土体强度、整体稳定性显著提高。稳定性显著提高。稳定性显著提高。
【技术实现步骤摘要】
劈裂式微生物注浆装置及室内劈裂式微生物注浆实验装置
[0001]本专利技术属于岩土工程
，具体涉及劈裂式微生物注浆装置及室内劈裂式微生物注浆实验装置。
技术介绍
[0002]目前，微生物诱导碳酸钙沉淀已经成为近年来发展的新兴环保土体处理技术。相较于传统的胶凝材料，微生物灌浆的方式具有灌注压力低，对土体扰动小、低污染、低排放，且与土体相容性更好，施工效率高、施工周期短等优势。因此，在岩土工程领域，越来越多的学者对这种环保的改善土体的方式进行了多方面的研究，并应用到实际工程中。
[0003]微生物诱导碳酸钙技术涉及到许多的生物、化学反应，微生物在一定的环境条件下产生脲酶，与土壤中的尿素、Ca
+
结合，产生碳酸钙沉淀胶结填充土体孔隙，改变了土体原有的物理、力学性质，降低了土体的孔隙率，提高了土体的整体性。在整个生物化学反应中，生成的碳酸钙沉淀分布不均匀使影响土体强度的最主要因素，也是在中最需要考虑的问题。为了使微生物与土体有更好的相容性，针对土体的处理方式有：注浆法、拌合法和表面入渗法，其中注浆加固的使用的方法最多。
[0004]但是，针对上述方法，使菌液和胶结液灌注到土壤中形成碳酸钙沉淀，但是实际中碳酸钙只会在注射点部位迅速形成碳酸钙结晶，很少有细菌在远距离范围内形成胶结沉淀。且由于近距离的碳酸钙沉淀填充了土体孔隙，菌液的扩散距离受到限制，进而导致生成的碳酸钙沉淀不均匀，土体加固不均匀。
技术实现思路
[0005]本专利技术解决的问题在于提供劈裂式微生物注浆装置及室内劈裂式微生物注浆实验装置，通过高压劈裂式注浆，使菌液能够与土体均匀混合，使土体的强度均匀。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]一种劈裂式微生物注浆装置，包括：
[0008]用于输出菌液的泵体；
[0009]土体容纳槽，所述土体容纳槽具有用于容纳土体的容纳腔；
[0010]与所述泵体的输出端连接的导管部，所述导管部包括第一导管和第二导管，所述第二导管可拆卸的套设在所述第一导管内，所述导管部上分布有若干用于排出菌液的出液孔，所述出液孔位于所述容纳腔内，每个所述出液孔一端与第二导管内连通，另一端与所述容纳腔内部连通。
[0011]所述导管部外设有环状的注浆喷头，所述注浆喷头通过所述出液孔与所述容纳腔连接，所述注浆喷头的出口端的喷射方向为水平方向。
[0012]所述注浆喷头的侧壁均匀设有多个出浆孔，所述出浆孔一端与注浆喷头内部连通，所述出浆孔另一端与所述容纳腔连通。
[0013]所述注浆喷头和所述导管部组成一体式加强筋结构，所述加强筋结构用于加强土
体强度。
[0014]所述容纳腔的内壁上设有一层可拆卸的膜层；
[0015]所述容纳腔为柱状，位于柱状的所述容纳腔侧壁的膜层为薄塑料胶片；
[0016]位于柱状的所述容纳腔两端的膜层为土工布。
[0017]所述第一导管的材质为软质材质，所述第二导管的材质为硬质材质。
[0018]一种室内劈裂式微生物注浆实验装置，包括：
[0019]上述劈裂式微生物注浆装置；
[0020]土体容纳装置，所述土体容纳装置中部形成有土体容纳槽，所述土体容纳装置的材质为透明材质。
[0021]所述导管部还包括具有阀门的第三导管，所述第三导管一端与所述第二导管底部连通，所述第三导管另一端与所述土体容纳槽的外部连通。
[0022]所述土体容纳装置包括多个瓣状结构和喉箍，所述喉箍套设在多个所述瓣状结构上，以使多个瓣状结构结合为一个整体，并在多个瓣状结构中部形成所述用于容纳土体的容纳腔。
[0023]所述第二导管为软管。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0025]本专利技术劈裂式微生物注浆装置通过泵体及导管部将加压的菌液注入至土体中，泵体加压注射，近距离的土体被劈裂，菌液由近端土体入渗至远端土体中，菌液、胶结液在土体中大直径、大范围均匀扩散，能够生成分布均匀的碳酸钙沉淀，土体强度整体稳定性显著提高。
附图说明
[0026]图1为本专利技术室内劈裂式微生物注浆实验装置的整体结构示意图；
[0027]图2为本专利技术室内劈裂式微生物注浆实验装置的导管部的整体结构示意图；
[0028]图3为导管部的注浆喷头的放大示意图。
[0029]附图标记：1、泵体；2、土体容纳槽；21、土体；22、容纳腔；3、导管部；31、第一导管；32、第二导管；321、阀；33、注浆喷头；331、出浆孔；34、出液孔；35、第三导管；351、玻璃管；352、阀门；4、膜层；5、土体容纳装置；51、喉箍；52、盖板；53、螺栓；6、胶塞；7、废液收集装置；8、锥形瓶。
具体实施方式
[0030]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0031]请参考图1，其示出了本专利技术劈裂式微生物注浆装置的整体结构示意图，该劈裂式微生物注浆装置，包括用于输出菌液的泵体1、土体容纳槽2和导管部3。
[0032]泵体1用于输出菌液，且由于泵体1的使用，可以给菌液加压，菌液在注入土地的时候具有较强压力，可以以劈裂式注浆法将菌液输送至土体21中。在具体实施中，可以进行单次加压注浆，注浆过程中，土体21被劈裂，所注入的菌液会沿着土体21的孔隙不断扩散。也可以第一步骤进加压注浆，第二步骤停止注浆，静止一段时间，之后循环第一步骤和第二步
骤若干次，加压注浆时，土体21被劈裂，菌液大量渗透至土体21内。停止加压时，菌液从土体21的孔隙渗透至孔隙周围，确保菌液均匀的进入整个土体21。
[0033]土体容纳槽2，所述土体容纳槽2具有用于容纳土体21的容纳腔22。在实际生产中，土体容纳槽2可以为地面之下的一个坑。该坑内需要注入菌液的土壤为土体21。上述坑的内腔为容纳腔22。上述的土体容纳槽2只是为了框选出菌液需要作用的区域。
[0034]与所述泵体1的输出端连接的导管部3，所述导管部3包括第一导管31和第二导管32，所述第二导管32可拆卸的套设在所述第一导管31内，所述导管部3上分布有若干用于排出菌液的出液孔34，所述出液孔34位于所述容纳腔22内，每个所述出液孔34一端与第二导管32内连通，另一端与所述容纳腔22内部连通。其中，
[0035]导管部3包括第一导管31和第二导管32，第一导管31和第二导管32为可拆卸结构，第二导管32可以从第一导管31内抽出。第一导管31和第二导管32的可拆卸结构可以有以下几点好处：
[0036]在一实例中，由于导管部3直接与土体21接触，导管部3与土体之间的摩擦力随管外壁的面积增加而增加。若导管部3为硬质管，如金属管，硬塑料管。导管部3从土体21中拔出的时机一般为注浆完毕后，此时菌液已经与土体21发生作用，土体以具有一定硬化的性质，此时直接拔出硬质管的导管部3，导管部3与土体21之间的摩擦力会带着导管部3周围的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种劈裂式微生物注浆装置，其特征在于，包括：用于输出菌液的泵体；土体容纳槽，所述土体容纳槽具有用于容纳土体的容纳腔；与所述泵体的输出端连接的导管部，所述导管部包括第一导管和第二导管，所述第二导管可拆卸的套设在所述第一导管内，所述导管部上分布有若干用于排出菌液的出液孔，所述出液孔位于所述容纳腔内，每个所述出液孔一端与第二导管内连通，另一端与所述容纳腔内部连通。2.根据权利要求1所述的劈裂式微生物注浆装置，其特征在于，所述导管部外设有环状的注浆喷头，所述注浆喷头通过所述出液孔与所述容纳腔连接，所述注浆喷头的出口端的喷射方向为水平方向。3.根据权利要求2所述的劈裂式微生物注浆装置，其特征在于，所述注浆喷头的侧壁均匀设有多个出浆孔，所述出浆孔一端与注浆喷头内部连通，所述出浆孔另一端与所述容纳腔连通。4.根据权利要求2所述的劈裂式微生物注浆装置，其特征在于，所述注浆喷头和所述导管部组成一体式加强筋结构，所述加强筋结构用于加强土体强度。5.根据权利要求1所述的劈裂式微生物注浆装置，其特征在于，所述容纳腔的内壁上设有一层可拆卸的膜层；所述容...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏岩，陈阳，赵力，谈刘鑫，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：
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