CN112747983A - 一种微生物固化砂土的空心圆柱试样制样装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微生物固化砂土的空心圆柱试样制样装置及使用方法，底座、内筒、外筒及注入帽，利用内筒、外筒及环形支撑座形成试样仓，利用灌入通道及排液槽保证液体的灌入及排出；内筒及外筒使用的模具筒都采用“v”字型卡口所拼接，利用铁棒穿过内筒的小瓣片上的牵引孔，有效避免了对空心圆柱试样的扰动，保证了空心圆柱试样的尺寸的标准性以及试验的可靠性，有效地解决了空心圆柱型微生物固化试样准备过程中细菌液、反应液无法排出及取样时扰动较大的技术问题，保证了试样的完整性，提高了实验结果的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉岩土工程领域，尤其涉及一种微生物固化砂土的空心圆柱试样制样装置及使用方法。
背景技术
自上世纪以来，人们渐渐意识到微生物的活动会对土体的物理力学特性产生影响。微生物灌浆加固技术就是利用微生物自身的新陈代谢活动与环境中的一些物质发生一系列的生物化学反应，最后诱导生成碳酸钙沉淀或是其它矿物沉淀，以此来胶结土体达到改善土体性质的目的。目前关于微生物固化砂土力学特性的研究大多是通过静、动三轴仪开展的，但是它们无法模拟主应力旋转等复杂应力路径。相关研究结果指出，主应力轴连续旋转对土体的强度及变形特性有显著影响。为了深入研究复杂应力路径下微生物固化砂土的动力特性，需要借助GDS空心圆柱扭剪仪来模拟工程中遇到的绝大多数复杂应力路径。对于普通的砂土可以直接采用GDS空心圆柱扭剪仪配套的空心圆柱模具来制样；而对于微生物固化土，上述在试样制备过程中需要考虑细菌液和反应液的均匀灌入、反应过程以及废液的排出，上述GDS空心圆柱扭剪仪配套的空心圆柱模具无法实现。
经检索，专利“一种基于低强度微生物钙质砂三轴试样制样装置的试验方法(公开号CN106644625A)”公开了一种微生物加固钙质砂的低强度静动三轴试样的制样装置，该装置解决了微生物土试样的加固和低强度微生物土易发生扰动破坏的问题，但是该装置仅适用于实心圆柱样的制备，上述实心圆柱样无法直接用于GDS空心圆柱扭剪仪上；专利“一种空心圆柱水泥稳定土试样与养护装置及使用方法(公开号CN103630433A)”公开了一种空心圆柱水泥稳定土试样与养护装置，该装置解决了空心圆柱水泥稳定土制样的均匀密实性、脱模时试样的完整性等问题，但是该装置只适用于空心圆柱水泥稳定土的制样，无法完成微生物固化砂土空心圆柱试样的制备。
发明内容
为了解决空心圆柱型微生物固化试样准备过程中细菌液、反应液无法排出及取样时扰动较大的技术问题，本发明提出一种微生物固化砂土的空心圆柱试样制样装置及使用方法，该制样装置操作简单，能够快速实现微生物土空心圆柱试样的制备，同时保证了取样时试样的完整性。
为了实现以上目的，本发明采取的一种技术方案如下：
一种微生物固化砂土的空心圆柱试样制样装置，包括底座、内筒、外筒及注入帽，内筒在外筒内，其特征在于，所述底座从中间M10螺纹孔由内向外依次设有环形支撑座、多个M5螺纹孔，所述底座通过M5螺纹孔和空心圆柱扭剪仪固定连接，所述环形支撑座内侧设置圆环压板，所述环形支撑座的内壁和圆环压板的外壁之间放置内橡皮膜；所述圆环压板顶端设有环形容置槽Ⅰ、外壁设有环形固定槽Ⅰ，所述环形容置槽Ⅰ用于放置内筒，所述环形固定槽Ⅰ用于固定内橡皮膜底端；所述环形支撑座顶端设有排液槽，所述排液槽底部和排液管道连通，所述排液管道的排液口设于环形支撑座的外壁；所述环形支撑座的外壁设有环形固定槽Ⅱ，所述环形固定槽Ⅱ用于固定外橡皮膜底端；
所述外筒由至少三个瓣片通过卡口拼装成整体，将外筒底端套接在环形支撑座外壁并通过紧箍套进行固定；所述内筒、外筒及环形支撑座形成试样仓，所述环形支撑座顶部放置透水板；所述内筒由1个小瓣片和至少两个大瓣片通过卡口拼装成整体，所述小瓣片顶端设有牵引孔；
所述注入帽底部从中间M15中空孔从内到外依次设有环形容置槽Ⅲ及环形容置槽Ⅳ，所述环形容置槽Ⅲ用于放置内筒，所述环形容置槽Ⅳ用于放置外筒，所述环形容置槽Ⅲ及环形容置槽Ⅳ之间设有多个均匀分布的注入孔，所述注入帽外壁设有灌入孔，所述灌入孔通过灌入通道和注入孔连通，螺纹杆一端连接M10螺纹孔，另一端穿过M15中空孔并用螺母对注入帽、内筒、外筒及底座进行固定。
进一步地，所述内筒的底部成阶梯型，所述圆环压板高度低于环形支撑座高度。
进一步地，外筒的圆环瓣片设有吸气孔，所述底座设有进水通道，所述进水通道的出水口设于圆环压板和M10螺纹孔之间，所述进水通道的进水口设于底座的外壁。
进一步地，所述灌入通道包含一个半圆环形通道及一个环形通道，所述半圆环形通道和环形通道呈同心分布，所述环形通道在半圆环形通道内侧，所述半圆环形通道和环形通道呈同心分布且在直径方向相互连通，所述多个注入孔在所述直径方向成对称分布且设于环形通道的底部并和环形通道连通，所述半圆环形通道的弧形中间位置和灌入孔相连通。
进一步地，所述卡口为“v”字型卡口。
进一步地，所述内筒的顶端设有斜切环面Ⅰ，所述外筒的顶端设有斜切环面Ⅱ，所述斜切环面Ⅰ放置于注入帽的环形容置槽Ⅲ用于固定外筒和注入帽，所述斜切环面Ⅱ放置于注入帽的环形容置槽Ⅳ用于固定外筒和注入帽。
进一步地，所述制样装置还包括压实器，所述压实器顶端为圆盘，底端为圆弧板，所述圆盘和圆弧板通过圆柱杆连接，所述圆柱杆上设置有刻度。
本发明还提供一种微生物固化砂土的空心圆柱试样制样装置的使用方法，包括以下步骤：
1)将螺纹杆旋紧在底座上的M10螺纹孔中；
2)将内橡皮膜套在圆环压板上，并用橡胶圈将内橡皮膜底端卡接在圆环压板的环形固定槽Ⅰ内，所述圆环压板和环形支撑座呈同心分布；
3)组装内筒：将1个小瓣片和至少两个大瓣片的外侧刷上一层凡士林，并通过“v”型卡口组装成内筒，将内筒底端放置于圆环压板的环形容置槽Ⅰ内，所述内橡皮膜沿着内筒外壁延展，并将高于内筒的内橡皮膜扎在螺纹杆上；
4)将透水板放置于环形支撑座上；
5)在环形支撑座外壁套上外橡皮膜，并用橡胶圈将外橡皮膜底端卡接在环形支撑座的环形固定槽Ⅱ内，所述外橡皮膜沿着螺纹杆的方向延展；
6)组装外筒：将至少三个瓣片通过“v”型卡口组装成外筒，将外筒底端套接在环形支撑座外壁并通过紧箍套进行固定，将高于外筒的外橡皮膜反翻到外筒外壁上；
7)使用抽气装置通过外筒上的吸气孔抽气，使外橡皮膜紧贴外筒的内壁；
8)在透水板上铺设滤纸，采用砂雨法分层装样，并通过压实器整平试样表面，控制试样的高度，从而保证试样的相对密实度，接着在试样顶部铺上滤纸，同时停止抽气；
9)盖上注入帽，在注入帽顶部放上顶部压板并拧上螺母，通过螺纹杆将注入帽、外筒、内筒以及底座连接为一个整体的结构；
10)封闭排液管道的排液口，通过蠕动泵从灌入孔灌入微生物细菌液，静置一段时间，然后打开排液口排出微生物细菌液；
11)再次封闭排液管道的排液口，通过蠕动泵从灌入孔灌入反应液，静置一段时间，然后打开排液口排出反应液；
12)反复重复10)、11)的加固过程，直至达到预定加固要求；
13)通过蠕动泵从灌入孔灌入去离子水并通过排液口排出，随后将试样及制样装置于烘箱中烘干；
14)取下注入帽，用细铁棒穿过内筒的小瓣片上的牵引孔，先抽出小瓣片，再抽出其他多个大瓣片，换上扭剪仪配套的顶部试样帽，将装置置于扭剪仪的底座上，先将仪器顶部固定到空心圆柱扭剪仪上，拆下外筒，再利用底座四周的M5螺纹孔固定到空心圆柱扭剪仪上并放置于压力室外罩内，接着将空心圆柱扭剪仪的水管与底座的进水通道连接，通过空心圆柱扭剪仪往内筒内部及压力室外罩内注水进行实验。
本发明的有益效果在于：
1、利用内筒、外筒及环形支撑座形成试样仓，利用灌入通道及排液槽保证液体的灌入及排出；内筒及外筒使用的模具筒都采用“v”字型卡口所拼接，利用铁棒穿过内筒的小瓣片上的牵引孔，有效避免了对空心圆柱试样的扰动，保证了空心圆柱试样的尺寸的标准性以及试验的可靠性，有效地解决了为了解决空心圆柱型微生物固化试样准备过程中细菌液、反应液无法排出及取样时扰动较大的技术问题。
2、内筒的底部成阶梯型，所述圆环压板高度低于环形支撑座高度，保证了内筒和内橡皮紧密贴合；外筒采用紧箍套紧箍，利用外筒的抽气口进行抽气保证了外橡皮膜紧密贴合外筒，有效防止了因褶皱等因素使外橡皮膜不能和外筒贴合而导致的空心圆柱试样的完整程度上的缺失；
3、所述灌入通道包含一个半圆环形通道及一个环形通道，所述半圆环形通道和环形通道呈同心分布且在直径方向相互连通，所述多个注入孔在所述直径方向成对称分布且设于环形通道的底部并和环形通道连通，所述半圆环形通道的弧形中间位置和灌入孔相连通，有效防止因注如入不均匀导致的试样胶结不均匀的问题；
4、装样时可以通过压实器上的刻度控制每次装样所需的高度，以此控制制样过程中试样的相对密实度。
附图说明
图1是一实施例中制样装置的整体剖面图；
图2是图1中外筒整体结构图；
图3是图1中内筒整体结构图；
图4是图1中注入帽整体结构图及俯视图；
图5是图1中底座整体示结构及俯视图；
图6是一实施例中压实器整体结构图；
图7是图1中圆环压板整体结构图；
图8是圆环压板与内筒及底座连接的剖面图；
图中标号：底座1、M10螺纹孔1-1、环形支撑座1-2、M5螺纹孔1-3、M3螺纹孔Ⅰ1-4、排液槽1-5、排液管道1-6、排液口1-7、环形固定槽Ⅱ1-8、进水通道1-9、进水口1-10、出水口1-11、透水板2、内筒3、大瓣片3-1、小瓣片3-2、牵引孔3-3、斜切环面Ⅰ3-4、外筒4、120°瓣片4-1、斜切环面Ⅱ4-2、吸气孔4-3、圆环压板5、环形容置槽Ⅰ5-1、环形固定槽Ⅰ5-2、M3螺纹孔Ⅱ5-3、环形容置槽Ⅱ6、紧箍套7、螺纹杆8、试样仓9、注入帽10、M15中空孔10-1、环形容置槽Ⅲ10-2、环形容置槽Ⅳ10-3、注入孔10-4、灌入孔10-5，灌入通道10-6、半圆环形通道10-7、环形通道10-8、“v”型卡口11、压实器12、圆盘12-1、圆弧板12-2、圆柱杆12-3、顶部压板13。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，实施例中的水平、竖直、第一、第二、第三、第四、第五及第六仅仅是为了更好地说明方向及起区分作用，不能作为本发明的限制依据。
本实施例中圆环压板5和底座1通过螺丝可拆卸连接，其他实施例中可采用一体式连接，具体制样装置尺寸如下：内径60mm，外径100mm，高度200mm；内筒3尺寸：外径60mm，内径40mm，壁厚10mm，总高度259mm，透水板2尺寸：内径60mm，外径100mm，高度10mm，圆环压板5距离底座1顶部距离35mm，内筒3底端成阶梯型，嵌入圆环压板5的高度为5mm环形容置槽Ⅰ5-1内，内筒3顶部预留10mm高度用于嵌入注入帽10中，多余4mm为上下滤纸预留高度；所述圆环压板5尺寸：外径56mm，内径26mm，高度为10mm，外壁设有高4mm，深5mm的环形固定槽Ⅰ5-2；外筒4的内径为100mm，外径为120mm，壁厚为10mm，总高度305mm，其中包含85mm底座1高度，10mm透水板2高度，200mm试样高度，4mm上下滤纸高度，以及10mm预留高度以便可以和注入帽10嵌套；内筒3的斜切环面Ⅰ3-4、外筒4的斜切环面Ⅱ4-2与竖直方向成45度角，斜切环面的壁厚为5mm；底座1尺寸：直径120mm，高度85mm，设有外径60mm，内径56mm的环形容置槽Ⅱ6，所述环形容置槽Ⅱ6用于放置内橡皮膜多余部分，环形支撑座1-2尺寸：内径60mm，外径100mm，宽度为20mm，高度85mm，环形支撑座1-2顶端设有外径88mm，内径72mm，宽度为8mm，高度40mm的排液槽1-5，4个等距均匀分布的M3螺纹孔直径为3mm距离底座1轴心16mm，出水口1-11直径为6mm距离底座1轴心9mm；注入帽10直径为120mm，高度30mm，中间设置有直径为15mm的M15中空孔10-1，灌入孔10-5和注入孔10-4的直径均为5mm。
如图1所述，一种微生物固化砂土的空心圆柱试样制样装置，包括底座1、内筒3、外筒4及注入帽10，内筒3在外筒4内，所述底座1从中间M10螺纹孔1-1由内向外依次设有4个M3螺纹孔Ⅰ1-4、环形支撑座1-2、4个M5螺纹孔1-3，所述底座1通过4个M5螺纹孔1-3和空心圆柱扭剪仪螺栓连接，所述环形支撑座1-2内侧设置可拆卸的圆环压板5，所述环形支撑座1-2的内壁和圆环压板5的外壁之间放置内橡皮膜；如图7所示，所述圆环压板5从内到外设有4个M3螺纹孔Ⅱ5-3、顶端设有环形容置槽Ⅰ5-1、外壁设有环形固定槽Ⅰ5-2，所述圆环压板5及底座1利用螺丝依次穿过4个M3螺纹孔Ⅱ5-3及M3螺纹孔Ⅰ1-4形成同心分布的固定连接，所述环形容置槽Ⅰ5-1用于放置内筒3，用橡胶圈将内橡皮膜底端卡接在圆环压板5的环形固定槽Ⅰ5-2内；
如图3所示，所述内筒3由1个小瓣片3-2和两个大瓣片3-1通过v”字型卡口拼装成整体，所述小瓣片3-2顶端设有牵引孔3-3，所述内筒3的底部成阶梯型并放置于圆环压板5的环形容置槽Ⅰ5-1内；如图5及图8所述，所述底座1还设有环形容置槽Ⅱ6，所述环形容置槽Ⅱ6的内径和圆环压板5的外径相等，因此内橡皮膜底端多余部分可以折叠在环形容置槽Ⅱ6内，所述圆环压板5高度低于环形支撑座1-2高度，保证了内筒3和内橡皮紧密贴合；
如图5所示，所述环形支撑座1-2顶端设有排液槽1-5，所述排液槽1-5底部和排液管道1-6连通，所述排液管道1-6的排液口1-7设于环形支撑座1-2的外壁；所述环形支撑座1-2的外壁设有环形固定槽Ⅱ1-8，用橡胶圈将外橡皮膜底端卡接在环形支撑座1-2的环形固定槽Ⅱ1-8内；
如图2所示，所述外筒4由三个120°瓣片4-1通过v”字型卡口拼装成整体，将外筒4底端套接在环形支撑座1-2外壁并通过紧箍套7进行固定，本实施例中采用2个紧箍套7进行固定；所述内橡皮膜、外橡皮膜及环形支撑座1-2形成试样仓9，所述环形支撑座1-2顶部放置透水板2；外筒4的圆环瓣片设有吸气孔4-3，利用吸气孔4-3进行吸气可以保证外橡皮膜紧密贴合外筒4；
如图4所示，所述注入帽10底部从中间M15中空孔10-1从内到外依次设有环形容置槽Ⅲ10-2及环形容置槽Ⅳ10-3，所述内筒3的顶端设有斜切环面Ⅰ3-4，所述外筒4的顶端设有斜切环面Ⅱ4-2，所述斜切环面Ⅰ3-4放置于注入帽10的环形容置槽Ⅲ10-2用于固定外筒4和注入帽10，所述斜切环面Ⅱ4-2放置于注入帽10的环形容置槽Ⅳ10-3用于固定外筒4和注入帽10。
所述环形容置槽Ⅳ10-3用于放置外筒4，所述环形容置槽Ⅲ10-2及环形容置槽Ⅳ10-3之间设有多个均匀分布的注入孔10-4，所述注入帽10外壁设有灌入孔10-5，所述灌入孔10-5通过灌入通道10-6和注入孔10-4连通，所述灌入通道10-6包含一个半圆环形通道10-7及一个环形通道10-8，所述半圆环形通道10-7和环形通道10-8呈同心分布，所述环形通道10-8在半圆环形通道10-7内侧，所述半圆环形通道10-7和环形通道10-8呈同心分布且在直径方向相互连通，所述多个注入孔10-4在所述直径方向成对称分布且设于环形通道10-8的底部并和环形通道10-8连通，所述半圆环形通道10-7的弧形中间位置和灌入孔10-5相连通；螺纹杆8一端连接M10螺纹孔1-1，另一端穿过M15中空并用螺母对注入帽10、内筒3、外筒4及底座1进行固定，本实施例中为了加强固定效果，在注入帽10和螺母之间添加了顶部压板13。
进一步地，取样时拿掉内筒3之后保证内橡皮膜的内压需要往内橡皮膜的内部充水，所述底座1设有进水通道1-9，所述进水通道1-9的出水口1-11设于圆环压板5和M10螺纹孔1-1之间，所述进水通道1-9的进水口1-10设于底座1的外壁。
如图6所示，所述制样装置还包括压实器12，所述压实器12顶端为圆盘12-1，底端为圆弧板12-2，所述圆盘12-1和圆弧板12-2通过圆柱杆12-3连接，所述圆柱杆12-3上设置有刻度。
本发明还提供一种微生物固化砂土的空心圆柱试样制样装置的使用方法，包括以下步骤：
1)将螺纹杆8旋紧在底座1上的M10螺纹孔1-1中；
2)将内橡皮膜套在圆环压板5上，并用橡胶圈将内橡皮膜底端卡接在圆环压板5的环形固定槽Ⅰ5-2内，利用螺丝依次穿过M3螺纹孔Ⅱ5-3、M3螺纹孔Ⅰ1-4从而将圆环压板5固定在底座1上，此时所述圆环压板5和环形支撑座1-2呈同心分布；
3)组装内筒3：将1个小瓣片3-2和至少两个大瓣片3-1的外侧刷上一层凡士林，并通过”v”型卡口11组装成内筒3，将内筒3底端放置于圆环压板5的环形容置槽Ⅰ5-1内，所述内橡皮膜沿着内筒3外壁延展，并将高于内筒3的内橡皮膜扎在螺纹杆8上；
4)将透水板2放置于环形支撑座1-2上；
5)在环形支撑座1-2外壁套上外橡皮膜，并用橡胶圈将外橡皮膜底端卡接在环形支撑座1-2的环形固定槽Ⅱ1-8内，所述外橡皮膜沿着螺纹杆8的方向延展；
6)组装外筒4：将至少三个瓣片通过”v”型卡口11组装成外筒4，将外筒4底端套接在环形支撑座1-2外壁并通过紧箍套7进行固定，将高于外筒4的外橡皮膜反翻到外筒4外壁上；
7)使用抽气装置通过外筒4上的吸气孔4-3抽气，使外橡皮膜紧贴外筒4的内壁；
8)在透水板2上铺设滤纸，采用砂雨法分层装样，并通过压实器12整平试样表面，控制试样的高度，从而保证试样的相对密实度，接着在试样顶部铺上滤纸，同时停止抽气；
9)盖上注入帽10，在注入帽10顶部放上顶部压板13并拧上螺母，通过螺纹杆8将注入帽10、外筒4、内筒3以及底座1连接为一个整体的结构；
10)封闭排液管道1-6的排液口1-7，通过蠕动泵以1ml/min的速率从灌入孔10-5灌入约1.2倍孔隙体积微生物细菌液，静置6小时，然后打开排液口1-7排出微生物细菌液，所述微生物细菌液为巴氏芽孢八叠球菌悬浊液，菌液浓度OD600≥0.8；
11)再次封闭排液管道1-6的排液口1-7，通过蠕动泵以1ml/min从灌入孔10-5灌入约1.2倍孔隙体积反应液，静置12小时，然后打开排液口1-7排出反应液，该反应液为0.5mol/L的尿素与氯化钙混合液，其中尿素溶液和氯化钙溶液的浓度比为1:1；
12)重复10)、11)的加固过程至少3次，直至反应液完全反应；
13)通过蠕动泵以5ml/min的速率从灌入孔10-5灌入10倍以上孔隙体积的去离子水并通过排液口1-7排出，随后将试样及制样装置于60℃烘箱中烘干72小时；
14)取下注入帽10，用细铁棒穿过内筒3的小瓣片3-2上的牵引孔3-3，先抽出小瓣片3-2，再抽出其他多个大瓣片3-1，换上扭剪仪配套的顶部试样帽，将装置置于扭剪仪的底座1上，先将仪器顶部固定到空心圆柱扭剪仪上，拆下外筒4，再利用底座1四周的M5螺纹孔1-3固定到空心圆柱扭剪仪上，再利用底座四周的M5螺纹孔固定到空心圆柱扭剪仪上并放置于压力室外罩内，接着将空心圆柱扭剪仪的水管与底座的进水通道连接，通过空心圆柱扭剪仪往内筒内部及压力室外罩内注水进行实验。
上所述仅为本申请的部分优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种微生物固化砂土的空心圆柱试样制样装置，包括底座、内筒、外筒及注入帽，内筒在外筒内，其特征在于，所述底座从中间M10螺纹孔由内向外依次设有环形支撑座、多个M5螺纹孔，所述底座通过M5螺纹孔和空心圆柱扭剪仪固定连接，所述环形支撑座内侧设置圆环压板，所述环形支撑座的内壁和圆环压板的外壁之间放置内橡皮膜；所述圆环压板顶端设有环形容置槽Ⅰ、外壁设有环形固定槽Ⅰ，所述环形容置槽Ⅰ用于放置内筒，所述环形固定槽Ⅰ用于固定内橡皮膜底端；所述环形支撑座顶端设有排液槽，所述排液槽底部和排液管道连通，所述排液管道的排液口设于环形支撑座的外壁；所述环形支撑座的外壁设有环形固定槽Ⅱ，所述环形固定槽Ⅱ用于固定外橡皮膜底端；
所述外筒由至少三个瓣片通过卡口拼装成整体，将外筒底端套接在环形支撑座外壁并通过紧箍套进行固定；所述内筒、外筒及环形支撑座形成试样仓，所述环形支撑座顶部放置透水板；所述内筒由1个小瓣片和至少两个大瓣片通过卡口拼装成整体，所述小瓣片顶端设有牵引孔；
所述注入帽底部从中间M15中空孔从内到外依次设有环形容置槽Ⅲ及环形容置槽Ⅳ，所述环形容置槽Ⅲ用于放置内筒，所述环形容置槽Ⅳ用于放置外筒，所述环形容置槽Ⅲ及环形容置槽Ⅳ之间设有多个均匀分布的注入孔，所述注入帽外壁设有灌入孔，所述灌入孔通过灌入通道和注入孔连通，螺纹杆一端连接M10螺纹孔，另一端穿过M15中空孔并用螺母对注入帽、内筒、外筒及底座进行固定。
2.根据权利要求1所述的微生物固化砂土的空心圆柱试样制样装置，其特征在于，所述内筒的底部成阶梯型，所述圆环压板高度低于环形支撑座高度。
3.根据权利要求1所述的根据权利要求1所述的微生物固化砂土的空心圆柱试样制样装置，其特征在于，外筒的圆环瓣片设有吸气孔，所述底座设有进水通道，所述进水通道的出水口设于圆环压板和M10螺纹孔之间，所述进水通道的进水口设于底座的外壁。
4.根据权利要求1所述的微生物固化砂土的空心圆柱制样装置，其特征在于，所述灌入通道包含一个半圆环形通道及一个环形通道，所述半圆环形通道和环形通道呈同心分布，所述环形通道在半圆环形通道内侧，所述半圆环形通道和环形通道呈同心分布且在直径方向相互连通，所述多个注入孔在所述直径方向成对称分布且设于环形通道的底部并和环形通道连通，所述半圆环形通道的弧形中间位置和灌入孔相连通。
5.根据权利要求1所述的一种微生物固化砂土的空心圆柱制样装置，其特征在于，所述卡口为“v”字型卡口。
6.根据权利要求1所述的微生物固化砂土的空心圆柱制样装置，其特征在于，所述内筒的顶端设有斜切环面Ⅰ，所述外筒的顶端设有斜切环面Ⅱ，所述斜切环面Ⅰ放置于注入帽的环形容置槽Ⅲ用于固定外筒和注入帽，所述斜切环面Ⅱ放置于注入帽的环形容置槽Ⅳ用于固定外筒和注入帽。
7.根据权利要求1所述的微生物固化砂土的空心圆柱制样装置，其特征在于，所述制样装置还包括压实器，所述压实器顶端为圆盘，底端为圆弧板，所述圆盘和圆弧板通过圆柱杆连接，所述圆柱杆上设置有刻度。
8.一种基于权利要求1所述的微生物固化砂土的空心圆柱试样制样装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将螺纹杆旋紧在底座上的M10螺纹孔中；
2)将内橡皮膜套在圆环压板上，并用橡胶圈将内橡皮膜底端卡接在圆环压板的环形固定槽Ⅰ内，所述圆环压板和环形支撑座呈同心分布；
3)组装内筒：将1个小瓣片和至少两个大瓣片的外侧刷上一层凡士林，并通过“v”型卡口组装成内筒，将内筒底端放置于圆环压板的环形容置槽Ⅰ内，所述内橡皮膜沿着内筒外壁延展，并将高于内筒的内橡皮膜扎在螺纹杆上；
4)将透水板放置于环形支撑座上；
5)在环形支撑座外壁套上外橡皮膜，并用橡胶圈将外橡皮膜底端卡接在环形支撑座的环形固定槽Ⅱ内，所述外橡皮膜沿着螺纹杆的方向延展；
6)组装外筒：将至少三个瓣片通过“v”型卡口组装成外筒，将外筒底端套接在环形支撑座外壁并通过紧箍套进行固定，将高于外筒的外橡皮膜反翻到外筒外壁上；
7)使用抽气装置通过外筒上的吸气孔抽气，使外橡皮膜紧贴外筒的内壁；
8)在透水板上铺设滤纸，采用砂雨法分层装样，并通过压实器整平试样表面，控制试样的高度，从而保证试样的相对密实度，接着在试样顶部铺上滤纸，同时停止抽气；
9)盖上注入帽，在注入帽顶部放上顶部压板并拧上螺母，通过螺纹杆将注入帽、外筒、内筒以及底座连接为一个整体的结构；
10)封闭排液管道的排液口，通过蠕动泵从灌入孔灌入微生物细菌液，静置一段时间，然后打开排液口排出微生物细菌液；
11)再次封闭排液管道的排液口，通过蠕动泵从灌入孔灌入反应液，静置一段时间，然后打开排液口排出反应液；
12)反复重复10)、11)的加固过程，直至达到预定加固要求；
13)通过蠕动泵从灌入孔灌入去离子水并通过排液口排出，随后将试样及制样装置于烘箱中烘干；
14)取下注入帽，用细铁棒穿过内筒的小瓣片上的牵引孔，先抽出小瓣片，再抽出其他多个大瓣片，换上扭剪仪配套的顶部试样帽，将装置置于扭剪仪的底座上，先将仪器顶部固定到空心圆柱扭剪仪上，拆下外筒，再利用底座四周的M5螺纹孔固定到空心圆柱扭剪仪上并放置于压力室外罩内，接着将空心圆柱扭剪仪的水管与底座的进水通道连接，通过空心圆柱扭剪仪往内筒内部及压力室外罩内注水进行实验。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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