CN214749649U - 一种基于micp技术封堵裂隙岩体的可变角度实验装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于MICP技术封堵裂隙岩体的可变角度实验装置，包括沉淀反应装置、流量计、泵、菌液池和胶结液池，所述泵用于抽取菌液池内的菌液和胶结液池内的胶结液，并送入沉淀反应装置中；所述流量计用于监测注入岩石样品的液体流量；所述沉淀反应装置包括水箱和反应台，反应台置于水箱内，反应台包括用于放置岩石样品的试样槽、对岩石样品定位的挡板和厚度不同的多块垫片，所述试样槽的一端转动支撑在一固定支架上，另一端与升降机构转动连接，试样槽的槽底开设有多个导水孔；所述挡板安装在试样槽上；所述的垫片垫在岩石样品之间以模拟不同宽度的裂隙。该装置可模拟钻孔注水工况下MICP技术对裂隙岩体的阻渗效果，促进MICP技术在裂隙阻渗方面的应用。
Description
技术领域
本实用新型属于微生物岩土技术领域，具体涉及一种基于MICP技术封堵裂隙岩体的可变角度实验装置。
背景技术
自然界中存在着大量微生物，其对地基、矿物、地质及地下工程等往往会起到潜移默化的影响，传统工程中人们往往更多地关注宏观构造物，对微生物的认识不足且缺乏案例，从而忽略了微生物对工程的影响，也浪费了其巨大的潜在价值。
MICP技术又称微生物诱导碳酸钙沉淀，实质是利用自然界中某类细菌，其新陈代谢可产生分解尿素的脲酶，尿素分解后产生的碳酸根离子与自然界游离的金属阳离子结合生成胶凝晶体的过程。MICP技术的应用对生产能耗、生产成本要求低，同时能减少温室气体排放MICP技术可提高土的地质特性，因此可利用其作为一种替代地质加固技术。
目前针对MICP技术，在其反应机理方面取得了一定的成果，但是在封堵岩石裂隙的理论研究和实际工程应用方面尚未深入。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于MICP技术封堵裂隙岩体的可变角度实验装置，可以模拟动水条件、钻孔持续注水的工况下，在不同角度和不同裂隙宽度情况时，MICP技术对裂隙岩体的阻渗效果，以促进MICP技术在裂隙阻渗方面的应用。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于MICP技术封堵裂隙岩体的可变角度实验装置，包括沉淀反应装置、流量计、泵、菌液池和胶结液池，所述泵用于抽取菌液池内的菌液和胶结液池内的胶结液，并将抽取的液体送入沉淀反应装置中；所述流量计用于监测注入岩石样品的液体流量；所述沉淀反应装置包括水箱和反应台，反应台置于水箱内，反应台包括用于放置岩石样品的试样槽、对岩石样品定位的挡板和厚度不同的多块垫片，所述试样槽的一端转动支撑在一固定支架上，另一端与升降机构转动连接，试样槽的槽底开设有多个导水孔；所述挡板安装在试样槽上；所述的垫片垫在岩石样品之间以模拟不同宽度的裂隙。
所述泵为蠕动泵。
所述岩石样品为中间预制圆孔的正方体试样。
所述水箱底部设有排水孔。
所述挡板包括固定在试样槽相对两端的固定挡板以及能够卡在试样槽槽底的活动挡板。
所述固定支架的顶端固定安装有转轴，所述试样槽的一端转动支撑在转轴上。
所述固定支架的顶端安装有自由转动的转轴，所述试样槽的一端固定连接在转轴上。
所述升降机构包括气缸或液压缸，气缸或液压缸的缸体固定在水箱底部，气缸或液压缸的活塞与试样槽的下表面转动连接。
所述升降机构为伸缩杆，伸缩杆的一端固定在水箱底部，另一端铰接在试样槽的下表面。
本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，易于加工和装配，可以模拟多种工况，尤其是模拟岩石钻孔注水工况，以研究在此工况下MICP技术对裂隙岩体的阻渗效果，还可以对岩石裂隙的不同宽度、岩石的不同角度进行模拟，从而使得试验环境更加接近实际环境，保证试验结果具有足够的参考价值，为MICP技术在裂隙阻渗方面的应用提供试验数据的支撑。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为沉淀反应装置的结构示意图；
图3为沉淀反应装置的俯视图；
图中标记：1、菌液池，2、胶结液池，3、蠕动泵，4、流量计，5、沉淀反应装置，6、水箱，7、排水孔，8、试样槽，9、转轴，10、导水孔，11、伸缩杆，12、固定挡板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不作为对实用新型做任何限制的依据。
参照附图所示，一种基于MICP技术封堵裂隙岩体的可变角度实验装置，包括沉淀反应装置5、流量计4、泵、菌液池1和胶结液池2。所述菌液池1用于盛放菌液，所述胶结液池2用于盛放胶结液，所述泵为蠕动泵3，蠕动泵3通过两根软管分别连接菌液池1和胶结液池2，以分别抽取菌液和胶结液。蠕动泵3的排液管上安装所述的流量计4，排液管将蠕动泵3抽取的菌液和胶结液注入到岩石样品上。所述岩石样品为中间预制圆孔的正方体试样，在试验时，岩石样品需要放置在沉淀反应装置5上。沉淀反应装置5包括水箱6和反应台，反应台置于水箱6内，反应台包括用于放置岩石样品的试样槽8，试样槽8的底部开设有多个导水孔10，试验中渗出的水可以透过导水孔10流到水箱6内，水箱6底部设有排水孔7。为了模拟不同角度下的岩石样品，所述试样槽8的一端转动支撑在一固定支架上，另一端与升降机构转动连接，通过升降机构将试样槽8的一端升起或落下，使得试样槽8的平面处于不同的角度。当试样槽8调整到一定的倾斜角度时，为了避免岩石样品滚落，在试样槽上还设有对岩石样品定位的挡板。沉淀反应装置5还包括多块不同厚度的垫片，垫片垫在岩石样品之间以模拟不同宽度的裂隙。
进一步的，所述挡板包括固定在试样槽8相对两端的固定挡板12以及能够卡在试样槽8槽底的活动挡板。
所述试样槽8和固定支架的转动连接可以通过以下方式实现：(1)所述固定支架的顶端可以安装能够自由转动的转轴9，试样槽8下表面的一端固定连接在转轴9上；(2)所述固定支架的顶端固定安装有转轴9，所述试样槽8的一端转动支撑在转轴9上；(3)所述试样槽8的下表面一端固定安装一根转轴9，所述固定支架顶端设有卡槽，转轴9可以在卡槽内转动。
所述升降机构也可以采用多种形式，较为常用的是气缸、液压缸，气缸或液压缸的缸体固定在水箱6底部，气缸或液压缸的活塞与试样槽8的下表面转动连接；还可以采用伸缩杆11，伸缩杆11的一端固定在水箱6底部，另一端铰接在试样槽8的下表面。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于MICP技术封堵裂隙岩体的可变角度实验装置，包括沉淀反应装置、流量计、泵、菌液池和胶结液池，其特征在于：所述泵用于抽取菌液池内的菌液和胶结液池内的胶结液，并将抽取的液体送入沉淀反应装置中；所述流量计用于监测注入岩石样品的液体流量；所述沉淀反应装置包括水箱和反应台，反应台置于水箱内，反应台包括用于放置岩石样品的试样槽、对岩石样品定位的挡板和厚度不同的多块垫片，所述试样槽的一端转动支撑在一固定支架上，另一端与升降机构转动连接，试样槽的槽底开设有多个导水孔；所述挡板安装在试样槽上；所述的垫片垫在岩石样品之间以模拟不同宽度的裂隙。
2.根据权利要求1所述的一种基于MICP技术封堵裂隙岩体的可变角度实验装置，其特征在于：所述泵为蠕动泵。
3.根据权利要求1所述的一种基于MICP技术封堵裂隙岩体的可变角度实验装置，其特征在于：所述岩石样品为中间预制圆孔的正方体试样。
4.根据权利要求1所述的一种基于MICP技术封堵裂隙岩体的可变角度实验装置，其特征在于：所述水箱底部设有排水孔。
5.根据权利要求1所述的一种基于MICP技术封堵裂隙岩体的可变角度实验装置，其特征在于：所述挡板包括固定在试样槽相对两端的固定挡板以及能够卡在试样槽槽底的活动挡板。
6.根据权利要求1所述的一种基于MICP技术封堵裂隙岩体的可变角度实验装置，其特征在于：所述固定支架的顶端固定安装有转轴，所述试样槽的一端转动支撑在转轴上。
7.根据权利要求1所述的一种基于MICP技术封堵裂隙岩体的可变角度实验装置，其特征在于：所述固定支架的顶端安装有自由转动的转轴，所述试样槽的一端固定连接在转轴上。
8.根据权利要求1所述的一种基于MICP技术封堵裂隙岩体的可变角度实验装置，其特征在于：所述升降机构包括气缸或液压缸，气缸或液压缸的缸体固定在水箱底部，气缸或液压缸的活塞与试样槽的下表面转动连接。
9.根据权利要求1所述的一种基于MICP技术封堵裂隙岩体的可变角度实验装置，其特征在于：所述升降机构为伸缩杆，伸缩杆的一端固定在水箱底部，另一端铰接在试样槽的下表面。
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