一種用于微生物水泥橫向灌漿的試驗裝置和試驗方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于微生物水泥橫向灌漿的試驗裝置，包括注入系統(tǒng)、灌漿系統(tǒng)和排出系統(tǒng)；灌漿系統(tǒng)包括灌漿筒，灌漿筒設有封閉底蓋和頂蓋，在灌漿筒內設有注漿管和試樣筒，在注漿管的側壁上滿布有多個注漿孔，在試樣筒的側壁上滿布有多個出漿孔；在注漿管和試樣筒之間形成有環(huán)形試樣室，在試樣筒和灌漿筒之間形成有環(huán)形出漿室；在頂蓋與環(huán)形試樣室相對的部位設有出氣孔；注漿管的入口通過注漿閥門與注入系統(tǒng)的出口連接，出漿室的底部出口通過排漿閥門與排出系統(tǒng)的入口連接。本發(fā)明還公開了上述試驗裝置的使用方法。本發(fā)明能夠提高漿液在試樣中的空間均勻性，防止?jié){液堵塞注漿孔。
【專利說明】
一種用于微生物水泥橫向灌漿的試驗裝置和試驗方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種灌漿試驗裝置及試驗方法，特別是涉及一種用于微生物水泥橫向灌漿的試驗裝置和試驗方法。
【背景技術】
[0002]近年來，微生物誘導產生碳酸鈣技術(MICP)得到了廣泛的研究。微生物水泥因具有流動性好、灌漿壓力小，強度可控、膠結時間可控、副產物少以及綠色環(huán)保等優(yōu)點，被認為是一種有較大發(fā)展?jié)摿Φ墓酀{材料。目前對微生物水泥灌漿的研究主要在試驗室內，灌漿的方法是將微生物或膠結溶液注入松散砂土，而灌漿的方向主要有自上而下和自下而上兩種方式。采用這兩種方式進行灌漿時，一個顯著的問題是產生的膠結物質在砂土中的分布不均勻，并且隨著灌漿的進行，在漿液的注入口處易產生堵塞現(xiàn)象，造成漿液不能繼續(xù)滲入砂土試樣。
[0003]綜上所述，在采用縱向方式進行微生物灌漿時，產生的碳酸鈣沉淀易在注漿口處聚集，從而導致入口處的滲透性降低較快，阻止?jié){液的繼續(xù)滲入，造成了膠結砂柱的不均勻。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種用于微生物水泥橫向灌漿的試驗裝置和試驗方法，采用該試驗裝置和試驗方法能夠提高漿液在試樣中的空間均勻性，防止?jié){液堵塞注漿孔。
[0005]本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的一個技術方案是:一種用于微生物水泥橫向灌漿的試驗裝置，包括注入系統(tǒng)、灌漿系統(tǒng)和排出系統(tǒng);所述灌漿系統(tǒng)包括灌漿筒，所述灌漿筒設有封閉底蓋和頂蓋，在所述灌漿筒內設有注漿管和試樣筒，所述注漿管和所述試樣筒的上端固接在所述頂蓋上，所述注漿管和所述試樣筒的下端固接在所述底蓋上，所述灌漿筒、所述注漿管和所述試樣筒同軸設置，在所述注漿管的側壁上滿布有多個注漿孔，在所述試樣筒的側壁上滿布有多個出漿孔;在所述注漿管和所述試樣筒之間形成有環(huán)形試樣室，在所述試樣筒和所述灌漿筒之間形成有環(huán)形出漿室;在所述頂蓋與所述環(huán)形試樣室相對的部位設有出氣孔;所述注漿管的入口通過注漿閥門與所述注入系統(tǒng)的出口連接，所述出漿室的底部出口通過排漿閥門與所述排出系統(tǒng)的入口連接。
[0006]在所述試樣筒的側壁內側襯有一層紗布。
[0007]所述注入系統(tǒng)包括儲漿池、注漿軟管和吸入栗，所述注漿軟管的入口與所述儲漿池相連，所述注漿軟管的出口與所述注漿閥門的入口相連，所述吸入栗設置在所述注漿軟管上。
[0008]所述排出系統(tǒng)包括盛液池、排漿軟管和排出栗，所述排漿軟管的入口與所述排漿閥門的出口相連，所述排漿軟管的出口與所述盛液池相連，所述排出栗設置在所述排漿軟管上。
[0009]所述吸入栗米用婦動栗。
[0010]所述排出栗采用蠕動栗。
[0011]本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的另一個技術方案是:一種采用上述試驗裝置進行微生物水泥橫向灌漿試驗的方法，包括以下步驟:
[0012]一)關閉排漿閥門，打開注漿閥門，然后啟動注入系統(tǒng)向注漿管內注入灌漿液體，直至出漿室內充滿液體；
[0013]二)打開排漿閥門，啟動排出系統(tǒng)，并控制所述排出系統(tǒng)的排漿流速與所述注入系統(tǒng)的注漿流速一致。
[0014]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:放置在試樣室內的待灌漿材料通過貫穿試樣室的注漿管實現(xiàn)了橫向注漿，由于砂土的橫向滲透系數(shù)高于縱向滲透系數(shù)，與傳統(tǒng)的縱向灌漿相比，本發(fā)明能夠使?jié){液在試件內部均勻穩(wěn)定地沿橫向流動，獲得膠結物質更加均勻的砂土試樣，提高灌漿試樣的各項物理力學性能，且能夠有效避免注漿口堵塞的問題。同時本發(fā)明的橫向灌漿方式與實際的灌漿過程更加貼合，有助于推廣應用。并且本發(fā)明結構簡單，易于設計，便于操作。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明用于微生物水泥橫向灌漿的試驗裝置的結構示意圖；
[0016]圖2為圖1的A-A剖示圖；
[0017]圖3為本發(fā)明用于微生物水泥橫向灌漿的試驗裝置的頂蓋結構示意圖。
[0018]圖中:1、儲漿池，2、吸入栗，3、注漿軟管，4、注漿閥門，5、頂蓋，6、注漿管，7、試樣筒，8、灌漿筒，9、排楽閥門，10、底蓋，11、排出栗，12、排漿軟管，13、盛液池，14、出氣孔。
【具體實施方式】
[0019]為能進一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0020]請參閱圖1?圖3，一種用于微生物水泥橫向灌漿的試驗裝置，包括注入系統(tǒng)、灌漿系統(tǒng)和排出系統(tǒng)。
[0021]所述灌漿系統(tǒng)包括灌漿筒8，所述灌漿筒8設有封閉底蓋10和頂蓋5，在所述灌漿筒8內設有注漿管6和試樣筒7，所述注漿管6和所述試樣筒7的上端固接在所述頂蓋5上，所述注漿管6和所述試樣筒7的下端固接在所述底蓋10上，在本實施例中，所述注漿管6和所述試樣筒7的上端以及所述注漿管6和所述試樣筒7的下端均設有法蘭，所述注漿管6和所述試樣筒7上端的法蘭以及所述注漿管6和所述試樣筒7下端的法蘭通過螺栓與所述底蓋10和所述頂蓋5連接，方便拆卸。所述灌漿筒8、所述注漿管6和所述試樣筒7同軸設置，在所述注漿管6的側壁上滿布有多個注漿孔，在所述試樣筒7的側壁上滿布有多個出漿孔;在所述注漿管6和所述試樣筒7之間形成有環(huán)形試樣室，在所述試樣筒7和所述灌漿筒8之間形成有環(huán)形出漿室;在所述頂蓋5與所述環(huán)形試樣室相對的部位設有出氣孔14;所述注漿管6的入口通過注漿閥門4與所述注入系統(tǒng)的出口連接，所述出漿室的底部出口通過排漿閥門9與所述排出系統(tǒng)的入口連接。
[0022]所述試樣室用于放置待灌漿材料，可為砂子或土體等。
[0023]在本實施例中，在所述試樣筒7的側壁內側襯有一層紗布，以防止試樣室內的砂子或土體等滲出，堵塞出漿孔。所述注入系統(tǒng)包括儲漿池1、注漿軟管3和吸入栗2，所述注漿軟管3的入口與所述儲漿池I相連，所述注漿軟管3的出口與所述注漿閥門4的入口相連，所述吸入栗2設置在所述注漿軟管3上。所述排出系統(tǒng)包括盛液池13、排漿軟管12和排出栗11，所述排漿軟管12的入口與所述排漿閥門9的出口相連，所述排漿軟管12的出口與所述盛液池13相連，所述排出栗11設置在所述排漿軟管12上。所述吸入栗2采用蠕動栗。所述排出栗11也米用纟需動栗。
[0024]采用上述試驗裝置進行微生物水泥橫向灌漿試驗的方法，包括以下步驟:
[0025]一)關閉排漿閥門9，打開注漿閥門4，然后啟動注入系統(tǒng)向注漿管6內注入灌漿液體，直至出漿室內充滿液體；
[0026]二)打開排漿閥門9，啟動排出系統(tǒng)，并控制所述排出系統(tǒng)的排漿流速與所述注入系統(tǒng)的注漿流速一致。
[0027]通過上述方法，即可實現(xiàn)灌漿液體在待灌漿材料中的橫向流動，實現(xiàn)橫向灌漿滲透。
[0028]本發(fā)明應用原理:在堆積狀態(tài)下，砂土的橫向滲透系數(shù)高于其縱向滲透系數(shù)，所以在橫向灌漿的方式下，漿液能夠更好地滲入砂土中，從而形成更加均勻的膠結試樣。
[0029]盡管上面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍的情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種用于微生物水泥橫向灌漿的試驗裝置，包括注入系統(tǒng)、灌漿系統(tǒng)和排出系統(tǒng);其特征在于，所述灌漿系統(tǒng)包括灌漿筒，所述灌漿筒設有封閉底蓋和頂蓋，在所述灌漿筒內設有注漿管和試樣筒，所述注漿管和所述試樣筒的上端固接在所述頂蓋上，所述注漿管和所述試樣筒的下端固接在所述底蓋上，所述灌漿筒、所述注漿管和所述試樣筒同軸設置，在所述注漿管的側壁上滿布有多個注漿孔，在所述試樣筒的側壁上滿布有多個出漿孔;在所述注漿管和所述試樣筒之間形成有環(huán)形試樣室，在所述試樣筒和所述灌漿筒之間形成有環(huán)形出漿室;在所述頂蓋與所述環(huán)形試樣室相對的部位設有出氣孔;所述注漿管的入口通過注漿閥門與所述注入系統(tǒng)的出口連接，所述出漿室的底部出口通過排漿閥門與所述排出系統(tǒng)的入口連接。2.根據(jù)權利要求1所述的用于微生物水泥橫向灌漿的試驗裝置，其特征在于，在所述試樣筒的側壁內側襯有一層紗布。3.根據(jù)權利要求1所述的用于微生物水泥橫向灌漿的試驗裝置，其特征在于，所述注入系統(tǒng)包括儲漿池、注漿軟管和吸入栗，所述注漿軟管的入口與所述儲漿池相連，所述注漿軟管的出口與所述注漿閥門的入口相連，所述吸入栗設置在所述注漿軟管上。4.根據(jù)權利要求1所述的用于微生物水泥橫向灌漿的試驗裝置，其特征在于，所述排出系統(tǒng)包括盛液池、排楽軟管和排出栗，所述排楽軟管的入口與所述排漿閥門的出口相連，所述排漿軟管的出口與所述盛液池相連，所述排出栗設置在所述排漿軟管上。5.根據(jù)權利要求3所述的用于微生物水泥橫向灌漿的試驗裝置，其特征在于，所述吸入栗米用婦動栗。6.根據(jù)權利要求4所述的用于微生物水泥橫向灌漿的試驗裝置，其特征在于，所述排出栗米用婦動栗。7.—種采用如權利要求1所述的試驗裝置進行微生物水泥橫向灌漿試驗的方法，其特征在于，包括以下步驟: 一)關閉排漿閥門，打開注漿閥門，然后啟動注入系統(tǒng)向注漿管內注入灌漿液體，直至出漿室內充滿液體； 二)打開排漿閥門，啟動排出系統(tǒng)，并控制所述排出系統(tǒng)的排漿流速與所述注入系統(tǒng)的注漿流速一致。
【文檔編號】G01N33/38GK105842430SQ201610383917
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年6月2日
【發(fā)明人】徐宏殷, 閆玥, 唐陽, 練繼建, 王昶力, 賀小青, 吳昊潼, 車振寧
【申請人】天津大學