[發明專利]一種膠囊傳控型微生物固化防滲裝置

在審

• 申請號: 202010121517.1
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111305880A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 郭亮;王保權;張延文;陳中衛;廖明偉;陳秋雨;劉太鵬;李婧銣;馮千珂;韓弘馳;彭頤祈;王銀帥;李佳藝;郭豪;呂茂淋;張藝瀟
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21D11/38
• 分類號: E21D11/38;B28C5/14;B28C5/08;B28C7/00;C09K8/467;C09K8/42
• 代理公司: 成都四合天行知識產權代理有限公司 51274
• 代理人: 周建;王記明

本發明公開了一種膠囊傳控型微生物固化防滲裝置，包括料倉，料倉內部分隔成混合腔與儲油腔，在料倉上設有進料管、注油管，在混合腔內轉動設置有中心軸，在中心軸上設有攪拌組件，在混合腔底部設有輸送管，在儲油腔底部設有與輸送管連通的導油管，在導油管與輸送管的連接處設有噴射管，在輸送管上設有調節組件。本發明利用微生物膠囊的逐層分解，在微生物膠囊到達裂隙后，細菌、營養液、固化液逐級釋放，然后通過微生物誘導產生碳酸鈣來實現對裂隙的固化防滲，根據微生物膠囊逐層分解所需時間，采用低壓推進，在確保微生物細菌順利進入至裂隙中的前提下，防止在注漿口形成固化產物，避免固化產物阻礙后續漿液的運移、擴散。

技術領域

本發明涉及隧道工程防滲技術領域，具體提供一種適用于裂隙巖體的膠囊傳控型微生物固化防滲裝置。

背景技術

滲漏水是隧道工程最常見病害之一，洞內滲漏水將嚴重影響隧道的使用功能甚至威脅其長期穩定及安全運營，為確保隧道長期穩定、安全運營，防滲漏一直是隧道工程領域的焦點問題。

目前隧道防滲技術多是通過壓力注漿封堵滲水裂隙，防止運營期間地下水從圍巖滲出。根據注漿材料的不同，通常可細分為水泥注漿、化學注漿、混合漿液注漿。水泥注漿技術是將能固化的水泥漿液注入圍巖空隙內，通過置換、充填、擠壓等方式止水防滲，但水泥顆粒多而大，難以有效灌入細微裂隙；另外，水泥漿液硬化后易析出水分，固相體積收縮反而促生新滲水通道。化學注漿技術則是將特定的化學原料配置成真溶液，用壓送設備將化學漿液泵入隧道圍巖滲水裂隙，使其滲透、擴散、膠凝、固化，以達填充裂隙，防滲止水功效。然而，化學注漿在圍巖內擴散、留存勢必污染周圍土-水環境，存在生態不友好的固有缺陷。混合漿液注漿是在特定壓力下將混合漿液(水泥與粉煤灰的混合漿液)壓入裂隙，混合液產生物理化學反應并置換水體空間進而封堵裂隙等導水通道，但混合漿液固有的黏度時變特性常致漿液擴散區內黏度空間分布不均勻，止水效果大打折扣。

近年來，隨著微生物誘導碳酸鈣沉淀技術(microbially induced carbonateprecipitation,MICP)在巖土工程領域的廣泛應用，微生物注漿技術被越來越多的應用到隧道圍巖防滲領域。通過向滲水裂隙中灌注菌液和膠結溶液(尿素和氯化鈣的混合液)，使微生物誘導形成的碳酸鈣沉積充填裂隙，阻止地下水從深部圍巖裂隙中滲出。微生物注漿防滲具有綠色環保、環境友好、施工簡便、成本低廉等優勢，另因所用細菌液和膠結液的粘稠度低，相比于傳統水泥漿液更易于巖土介質中運移擴散，故止水防滲范圍大大擴展。然而，現有的微生物注漿技術中菌液和固化物質均以溶液或懸濁液的形式注入目標裂隙，注漿口先期的固化產物勢必阻礙后續漿液的運移、擴散，注漿范圍難免受限，因此無法達到最佳防滲止水效果。

發明內容

本發明目的在于提供一種膠囊傳控型微生物固化防滲裝置，解決傳統注漿方式對環境造成污染及普通微生物注漿產生壓力過大造成的微裂隙擴張問題，且可以有的放矢的大范圍堵漏富水裂隙。

本發明通過下述技術方案實現：

一種膠囊傳控型微生物固化防滲裝置，包括料倉，所述料倉內部分隔成相互獨立的混合腔與儲油腔，在所述料倉上設有與混合腔連通的進料管，微生物膠囊和水通過進料管進入至混合腔中，在所述料倉上設有與儲油腔連通的注油管，在所述混合腔內轉動設置有中心軸，且在中心軸上設有攪拌組件，在混合腔底部設有輸送管，在儲油腔底部設有與輸送管連通的導油管，且在導油管與輸送管的連接處設有噴射管，在所述輸送管上設有調節組件，所述調節組件用于控制輸送管與噴射管之間的開閉。