CN115262527B - 一种运用于海洋地基加固的微生物注浆装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及工程施工的领域，尤其是涉及一种运用于海洋地基加固的微生物注浆装置及方法，一种运用于海洋地基加固的微生物注浆装置包括用于套设于海底桩基础周侧的护筒、多根用于插入海底的排水管道、用于将多根所述排水管道连通的输水管、用于抽取所述输水管内的水的抽吸机构和用于向所述输水管内泵注矿化土壤的菌液的泵注机构；所述护筒的端部密封连接有封盖，所述封盖用于盖合所述护筒的端部；所述排水管道的周侧贯穿设置有多个过水孔，多个所述过水孔沿所述排水管道的轴向排布设置；所述护筒的侧壁开设有避让孔；所述避让孔供所述输水管穿过。本申请具有协调加固海底地基的同时减小对海洋环境破坏之间关系的效果。

Description

一种运用于海洋地基加固的微生物注浆装置及方法

技术领域

本申请涉及地基处理工程施工的领域，尤其是涉及一种运用于海洋地基加固的微生物注浆装置及方法。

背景技术

海上风电属海洋热点工程，作为绿色清洁能源，近年来发展迅速。海上风电机组为高耸结构物，基础承受巨大的竖向及水平荷载，风电机组基础的安全直接决定着整个结构的安全，成为风电场工程设计和运行安全的主要影响之一。

桩基础是海上风电最常用的一种基础型式，但在桩基础施工中，由于存在海底地质条件复杂、海底施工工艺不成熟、项目管理经验不足等问题，桩基础周围的海底土壤因打桩振动且复杂浪涌等海况环境影响下发生松动沉陷、桩底沉渣过厚和桩长不够等工程问题，从而导致桩基础承载力达不到设计要求，危及海上风电场的安全与经济效益，必须进行补强加固处理。

传统地基加固处理主要是土工织物或水泥/环氧树脂固化等方法，而这些地基加固方法不可避免地会对海洋生态造成破坏。如何协调加固海底地基的同时减小对海洋环境破坏之间的关系是推进工程技术进步的关键。

发明内容

为了协调加固海底地基的同时减小对海洋环境破坏之间的关系，本申请提供一种运用于海洋地基加固的微生物注浆装置及方法。

第一方面，本申请提供的一种运用于海洋地基加固的微生物注浆装置采用如下的技术方案：

一种运用于海洋地基加固的微生物注浆装置，包括用于套设于海底桩基础周侧的护筒、多根用于插入海底的排水管道、用于将多根所述排水管道连通的输水管、用于抽取所述输水管内的水的抽吸机构和用于向所述输水管内泵注矿化土壤的菌液的泵注机构；所述护筒的端部密封连接有封盖，所述封盖用于盖合所述护筒的端部；所述排水管道插入海底的一端为封闭端，多根所述排水管道间隔排布于所述护筒与海底桩基础之间的间隙，所述排水管道的周侧贯穿设置有多个过水孔，多个所述过水孔沿所述排水管道的轴向排布设置；所述护筒的侧壁开设有避让孔；所述避让孔供所述输水管穿过。

通过采用上述技术方案，将护筒套设于海底桩基础的周侧后，使用振锤设备，将护筒插入海底。而后将多根排水管道的封闭端按设定位置插入护筒与海底桩基础之间的土壤内，而后将输水管和多根排水管道固定，使输水管的管腔与多根排水管的管腔连通，然后将输水管的端部穿过避让孔。随后将封盖盖合于护筒的端部。将输水管穿过避让孔的端部与抽吸机构相连，启动抽吸机构，抽吸机构通过输水管和排水管道周侧的过水孔，将护筒与海底桩基础之间土壤的孔隙水抽出，使土壤砂粒之间形成通道。待抽吸机构的出水量到达指定范围内后，将输水管与泵注机构相连，启动泵注机构，泵注机构向输水管内泵注用于矿化土壤的菌液，通过排水管周侧的过水孔，菌液填充土壤砂粒之间的通道并对土壤进行矿化。通过抽吸机构和封盖的作用，使得护筒与海底桩基础之间的土壤内的孔隙水能被抽出，使土壤砂粒之间形成供用于矿化土壤的菌液填充土壤砂粒之间间隙的流道，再通过泵注机构，将输水管和排水管道从抽水作用的管道改变为泵注作用的管道，使菌液能填充土壤砂粒之间的间隙内并对土壤进行矿化加固，相较于传统水泥或环氧树脂加固地基的方法，矿化土壤的菌液对海床的扰动和破坏小，有毒物质少，从而协调加固海底地基的同时减小对海洋环境破坏之间的关系。

可选的，所述封盖远离所述护筒的表面贯穿开设有通孔；所述封盖的表面设置有固定管，所述固定管与所述通孔同轴设置；所述固定管用于通入土壤调理剂。

通过采用上述技术方案，由于海底土壤的盐度过高并且PH值存在过高或过低的情况，因此在将护筒插入海底的土壤内时，需对海底土壤进行取样分析，根据分析结果，选取合适的土壤调理剂，以改善海底土壤环境，使菌液能在海底土壤内正常活动并进行矿化作用。在改善海底土壤环境时，通过固定管和通孔，将土壤调理剂注入护筒内。待土壤调理剂注入时间达到指定时间范围内后，启动抽吸机构，以使土壤调理剂在海底土壤内均匀扩撒，加快土壤调理剂对海底土壤土质的改良的效率。

可选的，所述固定管同轴设置有取样管，所述取样管的外侧壁沿自身轴向活动连接于所述固定管的内壁；所述取样管远离所述封盖的一端延伸至海面以上；所述取样管用于插入被所述护筒框住的海底土壤并对海底土壤取样。

通过采用上述技术方案，取样管的引入，一方面便于前期对海底土壤的取样分析，在使用土壤改良剂后也能方便对改良后的海底土壤进行取样分析，另一方面在使用泵注机构，将菌液注入改良后的土壤内后，便于持续监控土壤的矿化情况，从而便于施工人员实时知晓地基的加固情况。

可选的，所述固定管和所述取样管均对应设置有多根，多根所述固定管沿所述护筒的周向间隔排布于所述封盖的表面。

通过采用上述技术方案，多点取样分析，提高监控土壤状况的准确性，同时及时知晓各个不同位置的土壤情况，及时采取相应措施对土壤情况进行解决，降低菌液在土壤内分布不均的现象发生。

可选的，还包括用于装盛液体的过渡桶；所述输水管的侧壁设置有多根支管；所述支管沿所述输水管的轴向间隔排布设置；所述避让孔设置有多个，多个所述避让孔沿所述护筒的周向间隔排布设置，所述支管穿过所述避让孔；所述输水管和所述支管远离所述护筒的一端均连接于所述过渡桶的侧壁，所述输水管的管腔和所述支管的管腔均连通于所述过渡桶的内腔；所述抽吸机构和所述泵注机构均可拆卸连接于所述过渡桶；所述抽吸机构用于迫使所述过渡桶的内腔形成真空；所述泵注机构用于向所述过渡桶的内腔泵注矿化土壤的菌液。

通过采用上述技术方案，在将封盖盖合于护筒的端部后，启动抽吸机构，过渡桶的内腔形成真空，由于支管和输水管均连通于过渡桶的内腔，因此通过与输水管连通的排水管道，土壤内的水将被抽吸至过渡桶内存取，提高抽吸机构抽水的效率。待抽吸机构的出水量到达指定范围内后，将过渡桶与泵注机构相连，启动泵注机构，过渡桶内腔中的菌液将通过支管和输水管快速分配至多根排水管道内，改善多根排水管道排出的菌液流量不一的问题，从而降低土壤各部位固结程度不一的风险。

可选的，所述支管和所述输水管的周侧均设置有水阀，所述水阀用于控制所述支管和所述输水管内水流的通断。

通过采用上述技术方案，在将菌液通过泵注机构泵入土壤内时，按设定顺序依次启闭支管和输水管周侧的水阀，使土壤内不同位置的排水管道排出的菌液的流量趋于平等，进一步改善多根排水管道排出的菌液流量不一的问题，从而降低土壤各部位固结程度不一的风险。

可选的，所述封盖包括第一盖体和第二盖体；所述第一盖体和所述第二盖体均与所述护筒螺栓连接，所述第一盖体和所述第二盖体面向所述护筒的表面均开设有凹槽；所述凹槽供所述护筒的边缘嵌入；所述第一盖体的侧壁和第二盖体的侧壁均开设有包覆槽；所述第一盖体和所述第二盖体相对的侧壁均开设有叠槽；当所述第一盖体和所述第二盖体相互拼接固定时，所述第一盖体的包覆槽和所述第二盖体的包覆槽相互连通并形成容纳海底桩基础的孔洞，所述第一盖体和所述第二盖体的所述叠槽垂直于所述护筒轴向的槽壁相互叠放。

通过采用上述技术方案，将第一盖体和第二盖体的凹槽与护筒的边缘插接，再将第一盖体和第二盖体螺栓连接于护筒，降低浮力迫使封盖脱离护筒的风险，在第一盖体和第二盖体拼接固定于护筒端部时，第一盖体和第二盖体的叠槽位于竖直方向上的槽壁相互叠放，利用叠槽的槽壁将第一盖体和第二盖体之间的拼装间隙封堵，从而实现封盖将护筒端部盖合的效果，同时便于在水下将封盖安装于护筒的端部。

第二方面，本申请提供的一种运用于海洋地基加固的微生物注浆方法，运用上述的一种运用于海洋地基加固的微生物注浆装置，采用如下的技术方案：

一种运用于海洋地基加固的微生物注浆方法，包括以下步骤：

前期取样分析：对海底桩基础周围土壤进行取样分析，选取合适的土壤调理剂；

准备工作：将所述护筒套设于海底桩基础的周侧，而后将所述护筒插入海底土壤之中，再将多根所述排水管道按设定位置插接于所述护筒与海底桩基础之间的土壤内，将所述输水管与多根所述排水管道固定并连通，而后将输水管穿过避让孔，并封堵所述输水管与所述避让孔之间的间隙，再将所述封盖盖合于所述护筒远离海底的端部，并封堵所述封盖与海底桩基础之间的间隙；

抽取土壤孔隙水：启动所述抽吸机构，将所述护筒内土壤的孔隙水抽出；

改良土质：将土壤调理剂注入所述护筒内的土壤中，以通过土壤调理剂改善海底桩基础周围土壤的PH值和盐度，而后对所述护筒内的土壤进行取样分析；

固化海底沉陷层：待所述护筒内土壤的PH值和盐度位于指定范围内后，启动所述泵注机构，将用于矿化土壤的菌液泵入所述护筒内的土壤中。

通过采用上述技术方案，相较于传统水泥或环氧树脂加固地基的方法，矿化土壤的菌液不仅减少有毒化学物质的使用，减少对海洋生态的破坏，同时在对沉陷地层加固时，抽吸机构抽取土壤中的孔隙水，使土壤砂粒之间形成通道。待抽吸机构的出水量到达指定范围内后，将输水管与泵注机构相连，启动泵注机构，泵注机构向输水管内泵注用于矿化土壤的菌液，通过排水管周侧的过水孔，菌液填充土壤砂粒之间的通道并对土壤进行矿化，海底地基加固过程中对海床的扰动和破坏小，从而在加固海底地基时减小对海洋环境的破坏。

可选的，在抽取土壤孔隙水的同时向所述护筒内的土壤注入土壤调理剂。

通过采用上述技术方案，在抽吸机构将土壤中的孔隙水抽走后，土壤将发生沉降现象，使封盖与海底土壤之间的间隙增大，使护筒与土壤之间的摩擦力减弱，易导致海底桩基础稳定性降低的问题。抽吸机构抽吸土壤孔隙水时，向土壤注入土壤调理剂，使土壤孔隙中的海水替换成土壤调理剂，减弱土壤的沉降现象，从而改善在微生物注浆作业过程中海底桩基础稳定性降低的问题。

可选的，在将菌液泵入所述护筒内的土壤中时，对所述护筒内的土壤进行多点取样分析。

通过采用上述技术方案，多点取样护筒内掺杂有菌液的土壤，监控土壤内菌液的分布情况以及土壤矿化情况，控制菌液的使用量，在达到将土壤矿化固结的同时，降低过量未起到固化作用的菌液浪费以及对海洋环境产生破坏的风险。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过抽吸机构和封盖的作用，使得护筒与桩基础之间的土壤内的孔隙水能被抽出，使土壤砂粒之间形成供用于矿化土壤的菌液填充土壤砂粒之间间隙的流道，再通过泵注机构，将输水管和排水管道从抽水作用的管道改变为泵注作用的管道，使菌液能填充土壤砂粒之间的间隙内并对土壤进行矿化加固，相较于传统水泥或环氧树脂加固地基的方法，矿化土壤的菌液对海床的扰动和破坏小，有毒物质少，大大节省用砂量，从而协调加固海底地基的同时减小对海洋环境破坏之间的关系；

2.在将菌液通过泵注机构泵入土壤内时，按设定顺序依次启闭支管和输水管周侧的水阀，使土壤内不同位置的排水管道排出的菌液的流量趋于平等，进一步改善多根排水管道排出的菌液流量不一的问题，从而降低土壤各部位固结程度不一的风险；

3.抽吸机构抽吸土壤孔隙水时，向土壤注入土壤调理剂，使土壤孔隙中的海水替换成土壤调理剂而不是直接将土壤孔隙水抽走，使土壤的沉降现象减弱，从而改善在微生物注浆作业过程中海底桩基础稳定性降低的问题。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是用于展示本申请实施例排水管道与输水管固定并连通的状态示意图。

图3是用于展示本申请实施例封盖的结构示意图。

图4是用于展示本申请实施例固定管和取样管安装于封盖表面的状态示意图。

图5是用于展示本申请实施例过渡桶与输水管、支管的连接状态示意图。

附图标记说明：1、护筒；11、避让孔；2、排水管道；21、过水孔；3、输水管；31、支管；4、过渡桶；5、抽吸机构；6、泵注机构；7、封盖；71、第一盖体；72、第二盖体；73、凹槽；74、包覆槽；75、叠槽；76、通孔；8、固定管；81、取样管；9、止水环；10、水阀。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

桩基础是海上风电最常用的一种基础型式，但在桩基础施工中，由于存在海底地质条件复杂、海底施工工艺不成熟、项目管理经验不足等问题，桩基础周围的海底土壤因打桩振动且复杂浪涌等海况环境影响下发生松动沉陷、桩底沉渣过厚和桩长不够等工程问题。

本申请实施例公开一种运用于海洋地基加固的微生物注浆装置，用于加固海底桩基础周围的地基，同时减小对海洋环境的破坏。

参照图1和图2，一种运用于海洋地基加固的微生物注浆装置包括用于套设于海底桩基础周侧的护筒1、多根用于插入海底的排水管道2、用于将多根排水管道2连通的输水管3、用于装盛液体的过渡桶4、用于迫使过渡桶4的内腔形成真空的抽吸机构5和用于向过渡桶4的内腔泵注矿化土壤的菌液的泵注机构6，其中护筒1的端部密封连接有封盖7，封盖7用于盖合护筒1的端部。启动抽吸机构5，通过排水管道2和输水管3，被护筒1框住的土壤内的孔隙水将流入过渡桶4内再被抽吸机构5抽取。待抽吸机构5的出水量到达指定范围内后，启动泵注机构6，过渡桶4内的菌液将通过输水管3和排水管道2注入被护筒1框住的土壤内，菌液对土壤进行矿化固结。

参照图3，具体地，封盖7包括第一盖体71和第二盖体72，第一盖体71和第二盖体72均螺栓连接于护筒1。第一盖体71和第二盖体72面向护筒1的表面均开设有凹槽73，凹槽73供护筒1的边缘嵌入，凹槽73的槽底粘接固定有橡胶密封条，橡胶密封条供护筒1的边缘抵接。

参照图3，第一盖体71和第二盖体72相对的侧壁均开设有包覆槽74和叠槽75，需要说明的是，以第一盖体71为例，第二盖体72同理可得，第一盖体71的叠槽75设置有两个，两个叠槽75分别位于包覆槽74的两侧。包覆槽74的槽壁涂覆有防水密封胶，防水密封胶用于封堵包覆槽74槽壁与海底桩基础侧壁之间的间隙。当第一盖体71和第二盖体72相互拼接固定时，第一盖体71的包覆槽74和第二盖体72的包覆槽74相互连通并形成容纳海底桩基础的孔洞，第一盖体71和第二盖体72的叠槽75垂直于护筒1轴向的槽壁相互叠放，借此设计，使第一盖体71的叠槽75槽壁与第二盖体72的叠槽75槽壁错位叠放，利用叠槽75的槽壁封堵第一盖体71和第二盖体72的拼装间隙，提高封盖7拼装后的密封性能。

参照图3和图4，第一盖体71和第二盖体72背离护筒1的表面均贯穿开设有多个通孔76，通孔76为螺纹孔，多个通孔76沿护筒1的周向等间距间隔排布设置。封盖7的表面设置有多根固定管8，多根固定管8对应多个通孔76，固定管8螺纹连接于通孔76。固定管8同轴设置有取样管81，取样管81用于插入被护筒1框住的海底土壤并对海底土壤取样。可以理解为取样管81和固定管8均设置有多根。取样管81沿自身轴向活动连接于固定管8，取样管81远离封盖7的一端延伸至海面以上。

参照图4，需要说明的是，取样管81与固定管8的连接方式可以是滑移连接，也可以是螺纹连接。取样管81可以管道连接真空泵，以降低取样管81内的土壤样本脱离取样管81的风险，提高对取出不同深度土壤样本的完整性。

参照图1和图2，排水管道2可以是排水板，也可以是可再生塑料管。排水管道2插入海底的一端为封闭端，多根排水管道2间隔排布于护筒1与海底桩基础之间的间隙。排水管道2的周侧贯穿设置有多个过水孔21，多个过水孔21沿排水管道2的轴向排布设置。排水管道2远离自身封闭端的一端通过连通件固定于输水管3的周侧，以利用连通件将排水管道2的内腔与输水管3的内腔相互连通。

参照图2和图4，输水管3的侧壁固定并连通有多根支管31，多根支管31沿输水管3的轴向间隔排布设置。护筒1的侧壁开设有多个避让孔11，避让孔11为螺纹孔。多个避让孔11沿护筒1的周向间隔排布设置，多个避让孔11分别供多根支管31和输水管3穿过。需要说明的是，支管31和输水管3均为软管材料制成，支管31和输水管3的周侧均同轴固定有止水环9，止水环9螺纹连接于避让孔11，以此封堵支管31与避让孔11之间的间隙，输水管3和避让孔11之间的间隙，降低海水进入护筒1内的风险。

参照图1和图5，支管31和输水管3的周侧均固定有水阀10，水阀10用于控制支管31和输水管3内水流的通断。支管31和输水管3远离护筒1的端部均固定于过渡桶4的侧壁。支管31的管腔和输水管3的管腔均连通于过渡桶4的内腔。借此设计，由于支管31和输水管3均连通于过渡桶4的内腔，因此通过与输水管3连通的排水管道2，土壤内的水将被抽吸至过渡桶4内存取，提高抽吸机构5抽水的效率。同时在将菌液通过泵注机构6泵入土壤内时，按设定顺序依次启闭支管31和输水管3周侧的水阀10，使土壤内不同位置的排水管道2排出的菌液的流量趋于平等，改善多根排水管道2排出的菌液流量不一的问题，降低土壤各部位固结程度不一的风险。

参照图5，抽吸机构5为可拆卸连接于过渡桶4的真空水泵，真空水泵的抽水端位于过渡桶4的桶底。泵注机构6为可拆卸连接于过渡桶4的水泵，水泵的进水端连接存储有菌液的罐体，水泵的出水端位于过渡桶4的内腔。抽吸机构5和泵注机构6均与过渡桶4可拆卸连接，可以理解为，在抽吸机构5的出水量到达指定范围内后，将抽吸机构5的抽水端与过渡桶4分离，并更换泵注机构6的出水端。

值得注意的是，用于矿化土壤的菌液，原理是利用某些特定的微生物，通过为其提供适当的培养条件，促使微生物诱导Ca2+沉积生成碳酸钙晶体。诱导碳酸钙沉淀的方法可以是尿素水解，可以是反硝化作用，可以是三价铁还原，还可以是硫酸盐还原，在本实施例中选用尿素水解的方法进行碳酸钙沉淀，即利用尿素水解菌-巴氏芽孢杆菌，与培养基质中的Ca2+进行微生物反应，生成碳酸钙沉淀物附着在填充物上。

本申请实施例还公开一种运用于海洋地基加固的微生物注浆方法，运用上述的一种运用于海洋地基加固的微生物注浆方法。

一种运用于海洋地基加固的微生物注浆方法，包括以下步骤：

前期取样分析：对海底桩基础周围土壤进行取样分析，分析土壤的盐度和PH值。再选取合适的用于改良土质的土壤调理剂，同时土壤调理剂内含有用于供菌液结合的Ca2+。

准备工作：a、将护筒1套设于海底桩基础的周侧，使用振锤设备将护筒1插入海底土壤之中，并使护筒1靠近海面的一端与海床之间留有间隙，以降低避让孔11被海底土壤掩埋。

b、将多根排水管道2按设定位置插接于护筒1与海底桩基础之间的土壤内，使用连通件将多根排水管固定于输水管3的周侧，使输水管3的管腔连通于多根排水管道2的管腔。

c、将输水管3和支管31穿过对应的避让孔11，将止水环9同轴固定于输水管3和支管31的周侧，再将止水环9螺纹连接于避让孔11，以封堵输水管3与避让孔11之间的间隙，支管31与避让孔11之间的间隙。

d、向第一盖体71和第二盖体72的包覆槽74的槽壁涂覆防水密封胶，而后将第一盖体71和第二盖体72的凹槽73分别嵌入护筒1的边缘，并使第一盖体71和第二盖体72的叠槽75槽壁在垂直方向上错位叠放，以封堵第一盖体71和第二盖体72的拼装间隙，再使用螺栓将第一盖体71和第二盖体72螺栓连接于护筒1的侧壁，从而将封盖7密封盖7合于护筒1远离海底的端部。

e、将固定管8螺纹连接于第一盖体71和第二盖体72的通孔76，而后将取样管81同轴穿设于固定管8的内腔，并暂时封堵取样管81位于海面上的一端。

f、将支管31和输水管3远离护筒1的一端固定连接于过渡桶4的侧壁，使支管31的管腔和输水管3的管腔连通于过渡桶4的桶腔。

抽取土壤孔隙水：将抽吸机构5与过渡桶4连接固定，而后启动抽吸机构5，迫使过渡桶4内腔形成真空环境，将被护筒1框住的土壤的孔隙水抽离。

改良土质：将取样管81抽离固定管8，将土壤调理剂通过固定管8注入护筒1内的土壤中，通过土壤调理剂改善海底桩基础周围土壤的PH值和盐度。选取一根取样管81，将取样管81插设于固定管8内，并使用旋压设备将取样管81插入土壤进行取样，分析观察土壤的改良情况。

需要说明的是，抽取土壤孔隙水和改良土质这两个步骤同时进行，如此设计的意义在于：在抽吸机构5将土壤中的孔隙水抽走后，土壤将发生沉降现象，使封盖7与海底土壤之间的间隙增大，护筒1与土壤之间的摩擦力减弱，易导致海底桩基础稳定性降低的问题。抽吸机构5抽吸土壤孔隙水时，向土壤注入土壤调理剂，使土壤孔隙中的海水替换成土壤调理剂，减弱土壤的沉降现象，改善在微生物注浆作业过程中海底桩基础稳定性降低的问题。

固化海底沉陷层：a、待护筒1内土壤的PH值和盐度位于指定范围内后，将抽吸机构5与过渡桶4分离，再将泵注机构6与过渡桶4连接固定，而后启动泵注机构6，将用于矿化土壤的菌液泵入护筒1内的土壤中。

b、将取样管81插设于固定管8内，并使用旋压设备将取样管81插入土壤进行取样，利用多根不同位置的取样管81，对土壤进行多点取样分析，监控土壤内菌液的分布情况以及土壤矿化情况，控制菌液的使用量。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种运用于海洋地基加固的微生物注浆装置，其特征在于：包括用于套设于海底桩基础周侧的护筒（1）、多根用于插入海底的排水管道（2）、用于将多根所述排水管道（2）连通的输水管（3）、用于抽取所述输水管（3）内的水的抽吸机构（5）和用于向所述输水管（3）内泵注矿化土壤的菌液的泵注机构（6）；所述护筒（1）的端部密封连接有封盖（7），所述封盖（7）用于盖合所述护筒（1）的端部；所述排水管道（2）插入海底的一端为封闭端，多根所述排水管道（2）间隔排布于所述护筒（1）与海底桩基础之间的间隙，所述排水管道（2）的周侧贯穿设置有多个过水孔（21），多个所述过水孔（21）沿所述排水管道（2）的轴向排布设置；所述护筒（1）的侧壁开设有避让孔（11）；所述避让孔（11）供所述输水管（3）穿过；

所述封盖（7）远离所述护筒（1）的表面贯穿开设有通孔（76）；所述封盖（7）的表面设置有固定管（8），所述固定管（8）与所述通孔（76）同轴设置；所述固定管（8）用于通入土壤调理剂；

在所述抽吸机构（5）通过所述输水管（3）、所述排水管道（2）对位于护筒（1）内的土壤进行土壤孔隙水抽吸的同时，通过所述固定管（8）向所述护筒（1）内的土壤注入土壤调理剂。

2.根据权利要求1所述的一种运用于海洋地基加固的微生物注浆装置，其特征在于：所述固定管（8）同轴设置有取样管（81），所述取样管（81）沿自身轴向活动连接于所述固定管（8）；所述取样管（81）远离所述封盖（7）的一端延伸至海面以上；所述取样管（81）用于插入被所述护筒（1）框住的海底土壤并对海底土壤取样。

3.根据权利要求2所述的一种运用于海洋地基加固的微生物注浆装置，其特征在于：所述固定管（8）和所述取样管（81）均对应设置有多根，多根所述固定管（8）沿所述护筒（1）的周向间隔排布于所述封盖（7）的表面。

4.根据权利要求1所述的一种运用于海洋地基加固的微生物注浆装置，其特征在于：还包括用于装盛液体的过渡桶（4）；所述输水管（3）的侧壁设置有多根支管（31）；所述支管（31）沿所述输水管（3）的轴向间隔排布设置；所述避让孔（11）设置有多个，多个所述避让孔（11）沿所述护筒（1）的周向间隔排布设置，所述支管（31）穿过所述避让孔（11）；所述输水管（3）和所述支管（31）远离所述护筒（1）的一端均连接于所述过渡桶（4）的侧壁，所述输水管（3）的管腔和所述支管（31）的管腔均连通于所述过渡桶（4）的内腔；所述抽吸机构（5）和所述泵注机构（6）均可拆卸连接于所述过渡桶（4）；所述抽吸机构（5）用于迫使所述过渡桶（4）的内腔形成真空；所述泵注机构（6）用于向所述过渡桶（4）的内腔泵注矿化土壤的菌液。

5.根据权利要求4所述的一种运用于海洋地基加固的微生物注浆装置，其特征在于：所述支管（31）和所述输水管（3）的周侧均设置有水阀（10），所述水阀（10）用于控制所述支管（31）和所述输水管（3）内水流的通断。

6.根据权利要求1所述的一种运用于海洋地基加固的微生物注浆装置，其特征在于：所述封盖（7）包括第一盖体（71）和第二盖体（72）；所述第一盖体（71）和所述第二盖体（72）均与所述护筒（1）螺栓连接，所述第一盖体（71）和所述第二盖体（72）面向所述护筒（1）的表面均开设有凹槽（73）；所述凹槽（73）供所述护筒（1）的边缘嵌入；所述第一盖体（71）的侧壁和第二盖体（72）的侧壁均开设有包覆槽（74）；所述第一盖体（71）和所述第二盖体（72）相对的侧壁均开设有叠槽（75）；当所述第一盖体（71）和所述第二盖体（72）相互拼接固定时，所述第一盖体（71）的包覆槽（74）和所述第二盖体（72）的包覆槽（74）相互连通并形成容纳海底桩基础的孔洞，所述第一盖体（71）和所述第二盖体（72）的所述叠槽（75）垂直于所述护筒（1）轴向的槽壁相互叠放。

7.一种运用于海洋地基加固的微生物注浆方法，其特征在于，运用权利要求1至6任一所述的一种运用于海洋地基加固的微生物注浆装置，包括以下步骤：

前期取样分析：对海底桩基础周围土壤进行取样分析，选取合适的土壤调理剂；

准备工作：将所述护筒（1）套设于海底桩基础的周侧，而后将所述护筒（1）插入海底土壤之中，再将多根所述排水管道（2）按设定位置插接于所述护筒（1）与海底桩基础之间的土壤内，将所述输水管（3）与多根所述排水管道（2）固定并连通，而后将输水管（3）穿过避让孔（11），并封堵所述输水管（3）与所述避让孔（11）之间的间隙，再将所述封盖（7）盖合于所述护筒（1）远离海底的端部，并封堵所述封盖（7）与海底桩基础之间的间隙；

抽取土壤孔隙水：启动所述抽吸机构（5），将所述护筒（1）内土壤的孔隙水抽出；

改良土质：将土壤调理剂注入所述护筒（1）内的土壤中，以通过土壤调理剂改善海底桩基础周围土壤的PH值和盐度，而后对所述护筒（1）内的土壤进行取样分析；在抽取土壤孔隙水的同时向所述护筒（1）内的土壤注入土壤调理剂；

固化海底沉陷层：待所述护筒（1）内土壤的PH值和盐度位于指定范围内后，启动所述泵注机构（6），将用于矿化土壤的菌液泵入所述护筒（1）内的土壤中。

8.根据权利要求7所述的一种运用于海洋地基加固的微生物注浆方法，其特征在于：在将菌液泵入所述护筒（1）内的土壤中时，对所述护筒（1）内的土壤进行多点取样分析。