[發明專利]一種超深基坑中水平減滲帷幕形成用裝置及其應用

有效

• 申請號: 202110395963.6
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113047326B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 王建秀;吳凡;李胡博強;龍燕霞;武昭;劉笑天;龍冠宏;何倩倩;薛睿;徐娜
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E02D19/16
• 分類號: E02D19/16;C09K17/42
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種超深基坑中水平減滲帷幕形成用裝置，其特征在于，該裝置包括：

至少一個回灌井水驅機構，用于將水灌入基坑底部土層，并形成驅動滲流場，以驅動后續漿液的定向擴散運移；

多個回灌井注入機構，用于向土層中灌入漿液；

帷幕形成機構，用于向回灌井注入機構中提供漿液；

所述的回灌井水驅機構包括內圈回灌井（15），所述的回灌井注入機構包括注入回灌井（23）和中心回灌井，所述的注入回灌井（23）分布在內圈回灌井（15）的外圈，所述的中心回灌井位于內圈回灌井（15）內圈；

所述的回灌井注入機構還包括：

漿液儲罐（24），用于存儲微生物誘導碳酸鈣沉淀漿液；

注射器（21），用于將漿液儲罐（24）中的漿液加到注入回灌井（23）；

進液管（22），用于傳輸漿液；

所述的進液管（22）一端與注射器（21）相連，另一端插進注入回灌井（23）中；

所述的帷幕形成機構包括：

巴氏芽孢桿菌菌液儲罐（31），用于存儲可催化尿素水解產生脲酶的巴氏芽孢桿菌菌液；

CaCl₂溶液儲罐（32），用于存儲向漿液提供Ca²⁺源的CaCl₂溶液；

尿素溶液儲罐（33），用于存儲可改善土體的性質的尿素溶液；

所述的巴氏芽孢桿菌菌液儲罐（31）、CaCl₂溶液儲罐（32）和尿素溶液儲罐（33）均與漿液儲罐（24）相連。

2.根據權利要求1所述的一種超深基坑中水平減滲帷幕形成用裝置，其特征在于，所述的回灌井水驅機構還包括：

抽水泵（11），用于將外界提供的水抽進內圈回灌井（15）；

進水管（12），用于傳輸水體；

所述的進水管（12）一端與抽水泵（11）相連，另一端插入內圈回灌井（15）中。

3.根據權利要求2所述的一種超深基坑中水平減滲帷幕形成用裝置，其特征在于，所述的回灌井水驅機構還包括：

增壓泵（13），用于增大進水管（12）中流體的水壓；

封閉井蓋（14），用于使增壓泵（13）增加的水壓不消散；

所述的增壓泵（13）設置在進水管（12）上，所述的封閉井蓋（14）位于內圈回灌井（15）的頂部，并開設有供進水管（12）插入的進水口。

4.根據權利要求1所述的一種超深基坑中水平減滲帷幕形成用裝置，其特征在于，所述的注入回灌井（23）設有多層，并逐級分布在內圈回灌井（15）的外圈。

5.根據權利要求1所述的一種超深基坑中水平減滲帷幕形成用裝置，其特征在于，所述的回灌井注入機構外還設有多個抽水井，用于對漿液的遷移起到牽引作用。

6.一種如權利要求3所述的超深基坑中水平減滲帷幕形成用裝置的應用，其特征在于，該裝置應用于水平帷幕的形成，具體包括以下步驟：

(1) 利用增壓泵（13）向內圈回灌井（15）進行回灌，形成滲流場；

(2) 通過注射器（21）向注入回灌井（23）灌入漿液；

(2-1) 先灌入巴氏芽孢桿菌菌液；

(2-2) 再灌入CaCl₂溶液固定液；

(2-3) 最后灌入膠結液，按照上述步驟不斷一圈一圈向內進行，最終在整個基坑范圍內形成水平帷幕；

(3) 向中心回灌井依次灌入巴氏芽孢桿菌菌液和膠結液，充填最后區域。

7.根據權利要求6所述的一種超深基坑中水平減滲帷幕形成用裝置的應用，其特征在于，所述的巴氏芽孢桿菌菌液的濃度為3000-5000 mg/L，OD₆₀₀=0.8-1.0；所述的CaCl₂溶液濃度為0.01-0.1 mol/L；所述的膠結液濃度為1-2 mol/L，包括摩爾比為1: (0.8-1.2)的尿素和CaCl₂。

8.根據權利要求6所述的一種超深基坑中水平減滲帷幕形成用裝置的應用，其特征在于，所述的內圈回灌井（15）的灌水率為1000-2000 m³/d，數量為1-5個；所述的注入回灌井（23）的漿料灌入率為100-400 m³/d，數量至少為4個。