[發(fā)明專利]微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀定向固化砂土的裝置及方法

在審

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• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN112900415A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭亮;王保權(quán);向瑩;徐彬;王銀帥;李濤;雷麒峰;路益;劉雨軒;彭頤祈;戴啟辰;彭晨陽;劉豐威;周桂全;林旭;廖明偉;何肖玉;郭豪;陳秋雨;王云翔;趙金龍;張凱
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: E02D3/12
• 分類號: E02D3/12;E02D3/11
• 代理公司: 成都四合天行知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51274
• 代理人: 周建

本發(fā)明公開了微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀定向固化砂土的裝置及方法，包括鉆桿，所述鉆桿內(nèi)由內(nèi)至外依次設(shè)有第一氣管、第二氣管、注漿管以及固定管，鉆桿的圓周外壁上還設(shè)有若干第二伸縮管，第二伸縮管外壁上還設(shè)有若干第一出漿孔，第二伸縮管內(nèi)還設(shè)有第一伸縮管，第一伸縮管一端設(shè)有解鎖塊，固定管內(nèi)還設(shè)有移動板，第一氣管與移動板連接；鉆桿內(nèi)還設(shè)有若干鎖緊件，鎖緊件能夠?qū)A錐頭固定在鉆桿的圓周外壁上。本發(fā)明利用設(shè)置的第二伸縮管不僅能夠擴(kuò)大微生物注漿固化范圍，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對土壤任意區(qū)域的精準(zhǔn)定向固化，提高了對土壤的固化效率，完成對土壤的微生物固化后，第二伸縮管從鉆桿上脫落，避免對已固化的土壤造成松動影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖體工程固化防滲技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀定向固化砂土的裝置。

背景技術(shù)

微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積(MICP)技術(shù)是一種生物誘導(dǎo)礦化反應(yīng)過程，它利用高產(chǎn)脲酶嗜堿性微生物(如巴氏芽孢桿菌等)自身的新陳代謝作用，在環(huán)境中形成碳酸鈣沉淀，起到了膠結(jié)砂土改良土壤的作用，具有廣泛的工程應(yīng)用前景。根據(jù)目前的巖土工程問題和對微生物誘導(dǎo)技術(shù)的分析，MICP技術(shù)可以運(yùn)用于解決地基砂土地震液化、邊坡加固、防風(fēng)固砂等問題，與傳統(tǒng)的化學(xué)膠凝材料相比，該技術(shù)具有對環(huán)境友好、可操控性強(qiáng)、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，近年來倍受國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注。MICP技術(shù)研究的發(fā)展促使諸多學(xué)者通過室內(nèi)外模擬實(shí)驗(yàn)，對菌液、營養(yǎng)液、培養(yǎng)環(huán)境等固化條件進(jìn)行探索，并通過抗壓強(qiáng)度、滲透性能等測試來檢驗(yàn)其固化效果，以不斷完善固化技術(shù)，使該技術(shù)在解決巖土體問題上能得到廣泛運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)技藝的綠色革命。

目前，在將微生物漿液注入至土壤內(nèi)進(jìn)行土壤固化防護(hù)時(shí)，大多采用注漿管鉆入至待固化的土壤內(nèi)，然后利用高壓泵將微生物漿液通過漿管輸送至土壤內(nèi)，而現(xiàn)有注漿管內(nèi)的微生物漿液擴(kuò)散距離有限，導(dǎo)致對土壤固化的范圍有限，因此需要頻繁使用注漿管鉆取不同的注漿孔進(jìn)行注漿，進(jìn)而使得工序復(fù)雜且固化效率較低，而且無法實(shí)現(xiàn)對土壤的定向固化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，目的在于提供微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀定向固化砂土的裝置，利用設(shè)置的第二伸縮管能夠擴(kuò)大微生物注漿固化范圍，提高對土壤的固化效率，實(shí)現(xiàn)定向固化，同時(shí)在完成微生物對土壤的固化后，能夠?qū)⒌诙炜s管從鉆桿上脫落，避免對已固化的土壤造成松動。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀定向固化砂土的裝置，包括鉆桿，所述鉆桿內(nèi)由內(nèi)至外設(shè)有同軸的第一氣管、第二氣管、注漿管以及固定管；所述鉆桿的圓周外壁上還設(shè)有若干第二伸縮管，第二伸縮管外壁上還設(shè)有若干第一出漿孔，所述第二伸縮管一端設(shè)有圓錐頭，另一端沿鉆桿的徑向依次穿插鉆桿外壁和固定管后與注漿管可拆式連接，所述第二伸縮管內(nèi)還設(shè)有第一伸縮管，第一伸縮管一端設(shè)有解鎖塊，另一端與第二氣管連通，所述固定管內(nèi)還設(shè)有數(shù)量與第二伸縮管數(shù)量相同的移動板，所述移動板分別位于各個(gè)第二伸縮管的上方，并且移動板依次穿插至第二伸縮管和第一伸縮管內(nèi)，所述第一氣管與移動板連接，當(dāng)向第一氣管內(nèi)通入氣體時(shí)，移動板能夠縮回至固定管內(nèi)，將第二伸縮管與注漿管分離；所述鉆桿內(nèi)還設(shè)有若干鎖緊件，鎖緊件能夠?qū)A錐頭固定在鉆桿的圓周外壁上，當(dāng)向第二氣管內(nèi)通入的氣體進(jìn)入至第一伸縮管內(nèi)時(shí)，解鎖塊能夠?qū)︽i緊件進(jìn)行解鎖。