一种基于MICP技术加固土体的试验装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于MICP技术加固土体的试验装置及使用方法，本装置由制样模具、注液辅助系统构成。制样模具包括：半圆型立体薄壁凹槽圆筒、边缘开槽型薄壁圆盖、八棱柱支撑杆、实心防渗条；注液辅助系统包括：装置底座、立体中空侧板、侧板连接固定板、可移动中空上封盖、抽屉式废液收集仓。微生物固化风积砂试样制备时，风积砂填筑到制样模具中，两端扣上边缘开槽型薄壁圆盖，实心防渗条嵌入模具开槽处，通过八棱柱支撑杆将制样模具固定在注液辅助系统中，液体通过蠕动泵循环后，利用注液软管输送至凹槽内的开孔处进行灌注。本发明专利技术具有减小材料耗损，避免因部分土体固结出现灌注不均匀现象，可明显提高灌注效率与加固效果的特点。点。点。

A test device and application method of soil reinforcement based on micp Technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于MICP技术加固土体的试验装置及使用方法


[0001]本专利技术属于微生物注浆试验
，具体涉及一种基于MICP技术加固土体的试验装置及使用方法。

技术介绍

[0002]微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）技术是近年来新兴的土体加固技术，以其环境友好、节约成本、操作简单等优势在岩土工程领域受到越来越多的关注。其所用细菌是一种兼性厌氧的巴氏芽孢杆菌，若在湿润的土体中用尿素和溶有钙质的液体培养，能够在土颗粒间产生碳酸钙代谢产物，可以将松散的土颗粒胶结成整体，进而改善土体强度、渗透性等力学性质。微生物诱导碳酸钙沉淀加固土体技术具有广阔的推广应用前景。
[0003]传统的微生物诱导碳酸钙沉淀技术是利用巴氏芽孢杆菌在土体中迁移进行碳酸钙沉淀来加固土体，但由于细菌在土体中迁移并不均匀，主要停留在土体固化的表面层上，使得土体加固效果并不均匀，是传统的微生物诱导碳酸钙沉淀技术的一大局限性。
[0004]本专利技术提出一种基于MICP技术固化土体的试验装置及使用方法，重点解决土体加固中的固化不均匀问题。在本装置下，巴氏芽孢杆菌的迁移能力显著提高，在土体中的分布更加均匀，不仅仅只在土体表面完成固化，克服了传统微生物诱导碳酸钙沉淀技术加固土体的不均匀问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种装置简单，灌注效率高且固化均匀的试验装置及使用方法。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种基于MICP技术加固土体的试验装置及使用方法，包括制样模具、注液辅助系统。<br/>[0007]所述制样模具包括：半圆型立体薄壁凹槽圆筒、边缘开槽型薄壁圆盖、八棱柱支撑杆、实心防渗条。
[0008]所述注液系统包括：立体中空侧板、侧板后连接固定板、装置底座、侧板前连接固定板、抽屉式废液收集仓仓体、抽屉式废液收集仓底部凸起、可移动中空上封盖。
[0009]一种基于MICP技术加固土体的试验装置及使用方法，包括以下步骤：步骤一、将半圆型立体薄壁凹槽圆筒（11）与半圆型立体薄壁凹槽圆筒（12）边缘凸起位置吻合嵌入后套上一端的边缘开槽型薄壁圆盖（21），开始灌注土体，灌满后将另一端的边缘开槽型薄壁圆盖（22）套上，调整位置；步骤二、半圆型立体薄壁凹槽圆筒（1）与边缘开槽型薄壁圆盖（2）紧密贴合后，将实心防渗条（6）嵌入半圆型立体薄壁凹槽圆筒（1）凹槽内部，共嵌入七条，剩余一个凹槽供注液使用；步骤三、将安装完成的制样模具固定在注液系统中，固定时，将八棱柱支撑杆（23）
穿过立体中空侧板（31），八棱柱支撑杆（24）穿过立体中空侧板（32），调整位置，稳定后开始注液；步骤四、通过蠕动泵将菌液和胶结液循环经注液软管进行输送，并设置一定的灌注频率与灌注速度；步骤五、灌注时间到达以后，将半圆型立体薄壁凹槽圆筒（1）下一个凹槽内的实心防渗条抽出并嵌入上一个注液凹槽内部；步骤六、反复执行步骤四、五，对半圆型立体薄壁凹槽圆筒（1）上所有凹槽进行灌注后，静置24h；步骤七、待固化反应完成后，将制样模具从注液辅助系统中取出，将试样放入纯水中浸泡 24h，然后脱模烘干，开展后续试验测试。
[0010]本专利技术有益效果是：本装置能够实现对土体进行均匀加固，通过本装置注液，巴氏芽孢杆菌的迁移能力显著提高，在土体中的分布更加均匀，不仅仅只在土体表面完成固化，克服了传统微生物诱导碳酸钙沉淀技术加固土体的不均匀问题；本装置中制样模具采用PLA聚乳酸塑料熔丝数控加工，整体性好，不容易发生变形，表面赋有防黏层，当试样与模具脱离时，不易造成试样缺角等不利现象出现，使用后的模具容易清理，使用效率高； 在本装置使用中，不需要任何电气设备，不消耗任何能源，安全环保。总体来说本装置会使MICP技术加固土体过程中更加省时省力，明显提高灌注效率与加固效果。
附图说明
[0011]图1是一种基于MICP技术加固土体的试验装置整体结构示意图；图2是注液辅助系统结构示意图；图3是抽屉式废液收集仓结构示意图；图4是可移动中空上封盖结构示意图；图5是制样模具整体结构示意图；图6是安装完整的制样模具结构示意图；图7是实心防渗条结构示意图。
[0012]图中：11
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半圆型立体薄壁凹槽圆筒、12
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半圆型立体薄壁凹槽圆筒、21
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边缘开槽型薄壁圆盖、22
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边缘开槽型薄壁圆盖、23
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八棱柱支撑杆、24
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八棱柱支撑杆、31
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立体中空侧板、32
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立体中空侧板、33
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侧板后连接固定板、34
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装置底座、35
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侧板前连接固定板、41
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抽屉式废液收集仓仓体、42
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抽屉式废液收集仓拉手、43
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抽屉式废液收集仓底部凸起、5
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可移动中空上封盖、6
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实心防渗条。
具体实施方式
[0013]下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步清楚、完整地描述。基于本专利技术中的实施，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0014]如图1
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7所示，本专利技术涉及一种基于MICP技术加固土体的试验装置及使用方法，包括制样模具、注液辅助系统。所述制样模具包括：半圆型立体薄壁凹槽圆筒（1）、边缘开槽型
薄壁圆盖（21）、八棱柱支撑杆（23）、实心防渗条（6）；所述注液系统包括：立体中空侧板（31）、侧板后连接固定板（33）、装置底座（34）、侧板前连接固定板（35）、抽屉式废液收集仓仓体（41）、抽屉式废液收集仓底部凸起（43）、可移动中空上封盖（5）。
[0015]一种基于MICP技术加固土体的试验装置及使用方法，该方法包括以下步骤：步骤一、将半圆型立体薄壁凹槽圆筒与半圆型立体薄壁凹槽圆筒边缘凸起位置吻合嵌入后套上一端的边缘开槽型薄壁圆盖，开始灌注土体，灌满后将另一端的边缘开槽型薄壁圆盖套上，调整位置；步骤二、半圆型立体薄壁凹槽圆筒与边缘开槽型薄壁圆盖紧密贴合后，将实心防渗条嵌入半圆型立体薄壁凹槽圆筒凹槽内部，共嵌入七条，剩余一个凹槽供注液使用；步骤三、将安装完成的制样模具固定在注液系统中，固定时，将八棱柱支撑杆穿过立体中空侧板，八棱柱支撑杆穿过立体中空侧板，调整位置，稳定后开始注液；步骤四、通过蠕动泵将菌液和胶结液循环经注液软管进行输送，并设置一定的灌注频率与灌注速度；步骤五、灌注时间到达以后，将半圆型立体薄壁凹槽圆筒下一个凹槽内的实心防渗条抽出并嵌入上一个注液凹槽内部；步骤六、反复执行步骤四、五，对半圆型立体薄壁凹槽圆筒上所有凹槽进行灌注后，静置24h；步骤七、待固化反应完成后，将制样模具从注液辅助系统中取出，将试样放入纯水中浸泡 24h，然后脱模烘干，开展后续试验测试。
[0016]本专利技术提供了一种基于MICP技术加固土体的试验装置及使用方法。此种方式不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MICP技术加固土体的试验装置及使用方法，其特征在于：本装置包括制样模具、注液辅助系统；述制样模具包括：半圆型立体薄壁凹槽圆筒（1）、边缘开槽型薄壁圆盖（21）、八棱柱支撑杆（23）、实心防渗条（6）；所述注液系统包括：立体中空侧板（31）、侧板后连接固定板（33）、装置底座（34）、侧板前连接固定板（35）、抽屉式废液收集仓仓体（41）、抽屉式废液收集仓底部凸起（43）、可移动中空上封盖（5）。2.根据权利要求1所述的一种基于MICP技术加固土体的试验装置，其特征在于：所述半圆型立体薄壁凹槽圆筒（11）与半圆型立体薄壁凹槽圆筒（12）在凹槽内部设有镂空式网体结构，半圆型立体薄壁凹槽圆筒（11）与半圆型立体薄壁凹槽圆筒（12）通过中部凸起结构镶嵌连接，半圆型立体薄壁凹槽圆筒（11）与半圆型立体薄壁凹槽圆筒（12）共设置八个凹槽，相邻凹槽中心线夹角为45
°
。3.根据权利要求1所述的一种基于MICP技术加固土体的试验装置，其特征在于：边缘开槽型薄壁圆盖（21）与边缘开槽型薄壁圆盖（22）内径略大于半圆型立体薄壁凹槽圆筒（1）外径，将边缘开槽型薄壁圆盖（21）套入半圆型立体薄壁凹槽圆筒（1）上调整位置，紧密贴合后，实心防渗条（6）嵌入半圆型立体薄壁凹槽圆筒（1）上的凹槽内部，共计需要八个实心防渗条（6）。4.根据权利要求1所述的一种基于MICP技术加固土体的试验装置，其特征在于：所述半圆型立体薄壁凹槽圆筒（11、12）、边缘开槽型薄壁圆盖（21、22）、八棱柱支撑杆（23、24）均采用PLA聚乳酸塑料熔丝制成，结构内表面均覆盖一层摩擦力较小的防黏层，加工时并将边缘开槽型薄壁圆盖（21）与八棱柱支撑杆（23）制为一体，边缘开槽型薄壁圆盖（22）与八棱柱支撑杆（24）制为一体。5.根据权利要求1所述的一种基于MICP技术加固土体的试验装置，其特征在于：所述立体...

【专利技术属性】
技术研发人员：张向东，庞帅，李军，田丽君，蔡冠军，田建华，沈振，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：