[发明专利]一种用于加固深厚软黏土的微生物注浆装置及施工方法

权利要求书

1.一种用于加固深厚软黏土的微生物注浆装置，其特征是，包括控制系统、进液系统、电导率测定装置、溶液循环系统以及搅拌装置；

所述进液系统用于控制微生物溶液以及反应液进液速率；

所述溶液循环系统用于将微生物溶液以及反应液导入待固化层土体，以及抽吸待固化层孔隙水；

所述电导率测定装置用于实时测定所述溶液循环系统抽吸液电导率，通过监测电导率值的变化，控制所述搅拌装置提升；

所述搅拌装置用于将待固化层土体与微生物溶液/反应液搅拌均匀；

所述控制系统用于控制各装置、系统以及信息采集处理和反馈；

所述进液系统包括与进液管路连接的至少两个进液口、对应每个所述进液口的流速控制开关以及位于所述进液管路上的液体搅拌装置和压力供浆装置，所述液体搅拌装置用于反应液混合；

所述溶液循环系统包括输送管、出液管、过滤装置、灌浆喷头以及真空泵；所述输送管进口端与所述压力供浆装置连接，出口端与所述灌浆喷头连接；所述出液管入口端与所述过滤装置连接，出口端与所述真空泵连接；所述灌浆喷头以及所述过滤装置均安装在所述搅拌装置搅拌头处。

2.根据权利要求1所述的一种用于加固深厚软黏土的微生物注浆装置，其特征是，所述输送管上还设有液体压力传感器，用于实时监测管内压力，并反馈至所述控制系统。

3.根据权利要求1所述的一种用于加固深厚软黏土的微生物注浆装置，其特征是，所述输送管以及所述出液管上还设有流速计。

4.根据权利要求1所述的一种用于加固深厚软黏土的微生物注浆装置，其特征是，所述过滤装置由无纺布层以及透水石层组成，通过螺栓固定。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于加固深厚软黏土的微生物注浆装置的施工方法，其特征是，包括以下步骤：

（1）搅拌装置到位：将搅拌装置移动到加固区，保持桩架垂直；

（2）预拌下沉：在预拌过程中，通过所述进液系统补给清水便于钻进；

（3）设定流速及注入量：在搅拌头到达指定深度时，估算每立方米地基土需注入微生物溶液的体积，按照搅拌时间计算溶液流速，在所述控制系统中输入溶液初始流速及所述输送管内压力阈值；

（4）微生物溶液与反应液准备：反应液及微生物溶液浓度根据施工进度及土质条件因素进行选择；

（5）注入微生物溶液：打开所述进液系统以及所述溶液循环系统，将微生物溶液注入到地基土中，并通过所述搅拌装置将两者搅拌均匀；

（6）注入反应液：将反应液通过所述进液系统以及所述溶液循环系统注入到地基土中，通过所述搅拌装置使反应液与地基土及土中微生物溶液充分结合；

（7）土中孔隙水电导率检测：通过所述溶液循环系统，将土中孔隙水吸出，通过所述电导率测定装置实时监测土中孔隙水的电导率值，并将信息反馈给所述控制系统；

（8）提升及搅拌：若所述控制系统持续得到的搅拌后土中孔隙水电导率值在规定时间段内不发生变化或变化幅度在规定范围内，则自动提升搅拌机，进行上层土搅拌，否则继续重复步骤（5）~（7），直至满足条件；

（9）清洗输送管道及搅拌头：当所述搅拌装置提升至设计加固层标高，并完成加固作业后，将各管道及压力装置及搅拌头用清水清洗干净；

（10）移位：重复步骤（1）~（8），完成所有加固作业。

6.根据权利要求5所述的一种用于加固深厚软黏土的微生物注浆装置的施工方法，其特征是，步骤（8）中根据实时测出的搅拌后土中孔隙水电导率值的变化规律，若一小时内土中孔隙水的电导率值不发生变化或变化幅度在规定范围内，认为注入溶液已充足，将搅拌机提升用于上层土体固化。