一种基于MICP技术加固砂土的三轴试验制样装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于MICP技术加固砂土的三轴试验制样装置及使用方法，装置包括两瓣式制样模具、注浆架、水平置物台，两瓣式制样模具内设有容纳腔，其上设有开口与容纳腔相连通，其下设有与容纳腔相连通的引流针管，引流针管连接有橡胶管，两瓣式制样模具设于注浆架上，水平置物台设有若干置物孔；方法采用六个步骤，能够解决传统三轴试验装样流程无法制作MICP技术所得的加固单元体试样，且单元体效果不佳，精度低的问题。精度低的问题。精度低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于MICP技术加固砂土的三轴试验制样装置及使用方法


[0001]本专利技术属于土工工程三轴试验制样
，具体涉及一种基于MICP技术加固砂土的三轴试验制样装置及使用方法。

技术介绍

[0002]微生物诱导碳酸钙(Microbially Induced Calcium Carbonate Precipitation MICP)技术是一种新型、环境友好、经济有效的微生物加固技术，可应用于地基处理以实现可持续发展。MICP加固技术可以提高土的强度、刚度、抗液化、抗冲刷等性质。随着MICP加固研究的深入，目前MICP加固技术已趋于成熟，微生物诱导碳酸钙沉淀加固土体技术在地基处理加固工程领域具有广阔应用前景。通过微生物诱导碳酸钙沉淀加固土体技术加固的土体单元，在工程应用前需要进行土工试验测量其强度参数、应力变形参数及渗透系数等。测量加固土体的强度参数时，对选定土体进行MICP加固后，进行室内三轴试验，由于MICP加固技术包括胶结溶液培养、注浆、脱模等步骤，且加固使用的土体为完整单元体，在胶结溶液培养完成后，无法采用传统的三轴试样装样流程。制作加固体试样制备装置，耗费科研人员大量的时间和精力，且制备试样的尺寸和质量不一定完全适用于三轴仪，因此需要设计一种适用于MICP加固技术的加固单元体三轴试验制样装置，为该领域研究人员提高工作效率与制样质量。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种基于MICP技术加固砂土的三轴试验制样装置及使用方法，能够解决传统三轴试验装样流程无法制作MICP技术所得的加固单元体试样，且单元体效果不佳，精度低的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种基于MICP技术加固砂土的三轴试验制样装置，其特征在于：包括两瓣式制样模具、注浆架、水平置物台，两瓣式制样模具内设有容纳腔，其上设有开口与容纳腔相连通，其下设有与容纳腔相连通的引流针管，引流针管连接有橡胶管，所述注浆架设置用于可拆式连接两瓣式制样模具的机构，水平置物台设有若干置物孔，用于暂时放置所述两瓣式制样模具，两瓣式制样模具在注浆阶段可放置于注浆架上，制样完成后将两瓣式制样模具与橡皮管连通，放置于水平置物台上用于暂时存放试样。
[0005]进一步，试验制样装置还包括水箱支架和水箱，水箱设于水箱支架上。
[0006]进一步，试验制样装置还包括干燥架，干燥架内设有干燥槽。
[0007]进一步，两瓣式制样模具由两个模具单元体组合形成，两个模具单元体的外侧设有紧固套索，紧固套索上螺纹连接有旋紧螺栓以使两个模具单元体连接。
[0008]进一步，模具单元体的外侧设有紧固槽。
[0009]进一步，两个模具单元体之间设有密封条。
[0010]进一步，旋紧螺栓的端部设有固定孔。
[0011]进一步，注浆架包括底座和设于底座上的支撑杆，支撑杆上设有试样夹和废液夹。
[0012]本专利技术还公开了一种基于MICP技术加固砂土的三轴试验制样装置的使用方法，其特征在于包括如下步骤：a、将密封条置于模具两侧，使模具单元体吻合嵌入后套上紧固套索，之后拧紧旋紧螺栓固定模具单元体；b、将注浆架固定于桌面上，调整废液夹与试样夹位置，废液夹与试样夹在垂直桌面方向距离150mm，将烧杯放置于废液夹上，将两瓣式制样模具放置于试样夹上；c、分次均匀灌入土体，将橡皮管连接于引流针管处，橡皮管另一端穿过对齐的夹紧螺栓的固定孔，与大气形成连通器，橡皮管最高处应高于两瓣式制样模具顶端，从两瓣式制样模具上方注入饱和水，待水润湿土体，土体以上水面线与橡皮膜水面线齐平后停止注入，将试样从试样夹上取下，移入水平置物台，等待土体饱和，重复此步骤可批量制作试样；d、试样在水平置物台上静置约24小时后土体饱和，将试样转至试样夹，排出多余水，将暴露在空气中的橡胶管一端与蠕动泵相连，使用一相注浆工艺将培养完成的胶结液溶液注入土体；e、灌注完成后，橡胶管穿回固定孔内并将两瓣式制样模具放置于水平置物平台上；f、待固化反应完成后，将橡胶管抽出，将多余胶结液排出至废液回收装置；g、待废液排出后将橡皮管和两瓣式装置从水平置物台上取下，将橡皮管从两瓣式制样模具上取下，之后试样脱模，将试样放入纯水中浸泡24h，经洗涤、干燥后，开展后续三轴试验装样工作。
[0013]本专利技术由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：本专利技术重点解决制备适用于三轴仪的MICP技术加固体单元的问题，顺利进行室内三轴试验。在本装置下，胶结溶液可在两瓣式单元体模具中由下至上加固砂土颗粒，得到的加固土体均匀且完整。此装置可完成MICP技术注浆、加固流程，进行脱模、洗涤、干燥等步骤而后进行三轴试验的模型装样，完成试验，加固体可适配三轴实验仪器，克服了使用三轴试验传统装样流程无法进行MICP技术加固流程和对加固体进行装样的缺陷。
附图说明
[0014]下面结合附图对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术一种基于MICP技术加固砂土的三轴试验制样装置的结构示意图；图2为本专利技术中两瓣式制样模具的结构示意图；图3为本专利技术中水平置物台的结构示意图；图4为本专利技术中干燥架的结构示意图；图5为本专利技术中水箱和水箱支架的结构示意图；图6为本专利技术中注浆架的结构示意图。
[0015]图中，1
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两瓣式制样模具；2
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注浆架；3
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水平置物台；4
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引流针管；5
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橡胶管；6
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置物孔；7
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水箱支架；8
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水箱；9
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干燥架；10
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干燥槽；11
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模具单元体；12
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紧固套索；13
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旋紧螺栓；14
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紧固槽；16
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固定孔；17
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底座；18
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支撑杆；19
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试样夹；20
‑
废液夹。
实施方式
[0016]如图1至图6所示，为本专利技术一种基于MICP技术加固砂土的三轴试验制样装置，包括两瓣式制样模具1、注浆架2和水平置物台3，两瓣式制样模具1内设有容纳腔，其上设有开口与容纳腔相连通，其下设有与容纳腔相连通的引流针管4，引流针管4连接有橡胶管5，两瓣式制样模具1设于注浆架2上，水平置物台3设有若干置物孔6。在水平置物台3完成成模步骤，提供平稳的置物台，可配合蠕动泵进行注浆。加固单元体试样进行脱模、洗涤、干燥后，可直接进行三轴试验的装样流程，本装置功能齐全，简单易上手。两瓣式制样模具1为MICP技术加固的反应容器，为土样饱和与加固反应用具；注浆架2为灌入土样和注水饱和时的辅助工具，用于灌注砂土、固定两瓣式制样模具1和收集注水饱和及注浆过程产生的废液；水平置物台3为批量制作单元体过程中使用，为MICP试样提供稳定的反应和置放平台，用于集中放置注水饱和或注浆加固的单元体试样；洗涤、干燥装置供注浆加固后的单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MICP技术加固砂土的三轴试验制样装置，其特征在于：包括两瓣式制样模具、注浆架、水平置物台，所述两瓣式制样模具内设有容纳腔，其上设有开口与所述容纳腔相连通，其下设有与所述容纳腔相连通的引流针管，所述引流针管连接有橡胶管，所述两瓣式制样模具设于所述注浆架上，所述水平置物台设有若干置物孔。2.根据权利要求1所述的一种基于MICP技术加固砂土的三轴试验制样装置，其特征在于：所述试验制样装置还包括水箱支架和水箱，所述水箱设于所述水箱支架上。3.根据权利要求1所述的一种基于MICP技术加固砂土的三轴试验制样装置，其特征在于：所述试验制样装置还包括干燥架，所述干燥架内设有干燥槽。4.根据权利要求1所述的一种基于MICP技术加固砂土的三轴试验制样装置，其特征在于：所述两瓣式制样模具由两个模具单元体组合形成，两个所述模具单元体的外侧设有紧固套索，所述紧固套索上螺纹连接有旋紧螺栓以使两个所述模具单元体连接。5.根据权利要求4所述的一种基于MICP技术加固砂土的三轴试验制样装置，其特征在于：所述模具单元体的外侧设有紧固槽。6.根据权利要求4所述的一种基于MICP技术加固砂土的三轴试验制样装置，其特征在于：两个所述模具单元体之间设有密封条。7.根据权利要求4所述的一种基于MICP技术加固砂土的三轴试验制样装置，其特征在于：所述旋紧螺栓的端部设有固定孔。8.根据权利要求1所述的一种基于MICP技术加固砂土的三轴试验制样装置，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海宇，沈侃敏，朱涛，贺瑞，孙长江，余学佳，董雪，严舒豪，王宽君，李久伟，冯卫江，张文龙，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：