[發明專利]一種用于路堤邊坡加固的卷簾式微生物注漿裝置和方法

在審

• 申請號: 202011015108.X
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN111997070A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 張永杰;鄒全;王桂堯;程鑫;劉紹圳;王思;李子豐
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: E02D17/20
• 分類號: E02D17/20;E02D3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于路堤邊坡加固的卷簾式微生物注漿裝置，其整體結構包括四部分：注漿車、收放裝置、卷簾式微生物注漿板（6）、注漿系統，所述卷簾式微生物注漿板（6）上設置有注漿頭收納孔（1）、注漿頭（4）、分隔墻（7）、按壓閥門（8）和注漿管（13）；所述注漿系統包括平衡閥（12）、膠結液貯存罐（14）、菌液貯存罐（16）、漿液輸送泵（17）、漿液輸送管（19）、流量計（18）；其中膠結液貯存罐（14）、菌液貯存罐（16）、漿液輸送泵（17）、收放裝置和控制臺（15）擱置在注漿車上，所述收放裝置包括卷簾機（2）、滾筒（3）、伸縮桿（5）和伸縮桿控制器（20），所述伸縮桿控制器（20）能控制伸縮桿（5）旋轉，伸縮桿（5）一端與伸縮桿控制器（20）連接，另一端與卷簾機（2）連接，卷簾機（2）帶動滾筒（3）轉動，從而實現路堤坡面注漿。

2.根據權利要求1所述的一種用于路堤邊坡加固的卷簾式微生物注漿裝置，其特征在于：所述卷簾式微生物注漿板（6）分為注漿面（10）和預壓面，采用柔性材質，方便收放；所述卷簾式微生物注漿板（6）采用分隔墻（7）來劃分區域；所述卷簾式微生物注漿板注漿面（10）設置有注漿頭（4）、注漿頭接口（7）和接口螺栓（11），所述注漿頭（4）、注漿頭接口（7）和接口螺栓（11）均設置有螺紋，注漿頭（4）和接口螺栓（11）通過螺紋固定在注漿頭接口（7）上，注漿頭（4）橫向和縱向間距為5-50cm，最優間距為5-10cm，長度為3-20cm，最優長度為3-5cm；所述卷簾式微生物注漿板預壓面設置有向內凹陷的注漿頭收納孔（1），其尺寸應稍大于注漿頭（4）；卷簾式微生物注漿板（6）沿路線方向長度為2-6m，最優為4m，沿坡面方向長度為2-10m，最優為6m。

3.根據權利要求1所述的一種用于路堤邊坡加固的卷簾式微生物注漿裝置，其特征在于：所述收放裝置固結在注漿車上，收放裝置中的伸縮桿控制器（20）通過電動轉軸（24）帶動伸縮桿（5）轉動，從而實現滾筒放置于坡面或從坡面收回到注漿車，且電動轉軸（24）能限制伸縮桿（5）沿路線方向位移；所述伸縮桿（5）由固定桿（23）和活動桿（22）兩部分組成，活動桿（22）可從固定桿（23）中伸出，活動桿（22）末端通過限位轉軸（21）和卷簾機（2）連接，限位轉軸（21）能限制水平方向的位移，允許一定的豎向位移。

4.根據權利要求1所述的一種用于路堤邊坡加固的卷簾式微生物注漿裝置，其特征在于：所述注漿系統中漿液輸送泵（17）輸入端通過漿液輸送管（19）和膠結液貯存罐（14）以及菌液貯存罐（16）連接，漿液輸送泵（17）輸出端連接有流量計（18），流量計（18）通過漿液輸送管（19）連接到平衡閥（12），平衡閥（12）可將輸送過來的漿液均分到每個與之連接的的注漿管（13）中。

5.根據權利要求1所述的一種用于路堤邊坡加固的卷簾式微生物注漿裝置，其特征在于：所述控制臺（15）能對收放裝置和漿液輸送泵（17）進行實時控制，也可獲得流量計（18）等部件的實時信息。

6.根據權利要求2所述的卷簾式微生物注漿板，其特征在于：所述注漿管（13）位于卷簾式微生物注漿板注漿面（10）和預壓面之間，所述卷簾式微生物注漿板（6）內每個由分隔墻（7）隔離出來的區域都設置有專屬的注漿管（13）；所述分隔墻（7）為柔性材質；所述注漿管（13）一端位于卷簾式微生物注漿板（6）端部，與漿液輸送管（19）相連，另一端與按壓閥門（8）連接；所述按壓閥門（8）可根據實際需求的不同，設定不同的單位時間的流量；所述卷簾式微生物注漿板注漿面（10）上預留了許多注漿頭接口（9），可根據設計注漿間距，在相應的注漿頭接口（9）上安裝注漿頭（4），多余的注漿頭接口（9）上安裝接口螺栓（11）。

7.根據權利要求4所述的注漿系統，其特征在于：所述平衡閥（12）和流量計（18）的數目不予限制，均可根據實際的需求在合適的位置設置合適數目的平衡閥（12）和流量計（18），也可根據實際情況加裝壓力計對注漿壓力進行監控；所述菌液和膠結液可根據實際需求選著不同的種類。

8.基于權利要求1所述的一種用于路堤邊坡加固工程的卷簾式微生物注漿裝置的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括步驟：

a、將注漿車行駛至指定位置，打開注漿車支撐腿，穩定好注漿車；

b、打開控制臺（15），操控伸縮桿控制器（20）將滾筒移動到接近地面位置，根據設計要求，在卷簾式微生物注漿板（6）上安裝好注漿頭（4）和接口螺栓（11），隨后將卷簾式微生物注漿板（6）一端固定在滾筒（3）上，在控制臺（15）內打開卷簾機（2），帶動滾筒（3）滾動將整個卷簾式微生物注漿板（6）一圈一圈纏繞在滾筒上，操作完成后關閉卷簾機（2）；

c、通過伸縮桿控制器（20），轉動伸縮桿（5）將滾筒（3）放置在坡面上，再打開卷簾機（2）帶動滾筒（3）在坡面上向下滾動，利用滾筒（3）自重將注漿頭（4）壓入坡面土體中，卷簾式微生物注漿板（6）上滾筒（3）經過區域的按壓閥門（8）就會彈開，待到卷簾式微生物注漿板（6）展開到指定位置，關閉卷簾機（2），滾筒（3）將卷簾式微生物注漿板（6）上未展開區域的按壓閥門（8）壓住，從而實現僅卷簾式微生物注漿板（6）展開區域可注漿；

d、調節好平衡閥（12），打開漿液輸送泵（17），先將菌液貯存罐（16）中的菌液注入到坡面土體中，再將膠結液貯存罐（14）中的膠結液注入到坡面土體中，注入量通過流量計（18）來確定；

e、注漿結束后，打開卷簾機（2）帶動滾筒（3）向坡頂滾動，將卷簾式微生物注漿板（6）重新收回卷起，利用伸縮桿控制器（20）將整個滾筒（3）收回注漿車；

f、對于注漿加固后的路堤邊坡，靜置一段時間待坡面表層固化土體達到所需強度后，采用客土噴播的方式對坡面噴射含有適合該土質生長的植物種子的營養土，并做好后期養護工作；

g、路堤分層分段依次填筑，每次填筑一定的長度后，對已填筑的路堤邊坡注漿加固的同時，已完成注漿加固的路堤邊坡繼續下一層填筑，依次循環，加快施工進度的同時保證了路堤的穩定。