[发明专利]针入式的微生物均匀固化砂土制样装置及其制样方法

权利要求书

1.一种针入式的微生物均匀固化砂土圆柱试样制作装置，其特征在于：其包括毛细管针注射装置、微生物溶液供压装置、营养液供压装置和排出液体收集容器，所述毛细管针注射装置、微生物溶液供压装置、营养液供压装置和排出液体收集容器可以拆卸连接，所述毛细管针注射装置包含毛细管针和圆柱状砂土成型模具，所述圆柱状砂土成型模具内放置砂土试样，所述毛细管针刺入砂土试样并注入微生物溶液，所述微生物溶液供压装置包含压力控制器和溶液隔离装置，其中压力控制器注压至溶液隔离装置将微生物溶液注入毛细管针，所述营养液供压装置包含水泵和营养液容器，营养液由水泵加压后从对开模底部注入砂土试样，微生物溶液和营养液混合后从试样顶部排出至液体收集容器；

所述毛细管针侧边开孔并刺入砂土试样，由所述毛细管针侧孔向砂土试样注入微生物溶液；毛细管针侧孔注入的微生物溶液在沙土试样内部和营养液混合后生成碳酸钙沉淀，从而获得固化较为均匀的砂土圆柱试样；

所述圆柱状砂土成型模具为透明的有机玻璃对开模，砂土固化完成后将对开模中的两瓣模分开即可得到砂土圆柱试样；

所述溶液隔离装置内有两个腔室，两个腔室用橡皮膜隔开，所述橡皮膜传递两个腔室之间的水压力，其中一个腔室与压力控制器相连，另一腔室装满微生物溶液并与毛细管针相连；

所述透明的有机玻璃对开模尺寸为外径尺寸52mm、壁厚1mm、高100mm；

所述毛细管针长度为100mm，外径为3mm，内径为1mm，在针的侧边每隔5mm开一对直径为1mm的圆孔。

2.一种如权利要求1所述的针入式的微生物均匀固化砂土圆柱试样制作装置的试样制作方法：其特征在于：其包括下述步骤：

1)先将分开的有机玻璃对开模合并，并用圆环固定，然后用橡胶垫片封住对开模底部，之后在对开模中装入砂试样，最终用橡胶垫片封住对开模顶部；

2)将营养液容器与水泵用软管连接，同时水泵与有机玻璃对开模底部用软管连接，并将液体收集容器和对开模顶部用软管连接；

3)营养液由水泵加压后从对开模底部注入砂土试样，并从对开模顶部流出至液体收集容器；

4)溶液隔离装置内的其中一个腔室注满水并与压力控制器连接，同时另一个腔室内注满微生物溶液并与毛细管针连接；然后设定压力控制器中的压力值，这时腔室中的水接受压力控制器提供的压力，并通过挤压橡皮膜将压力传递给腔室，从而将腔室中的微生物溶液注入毛细管针；

5)微生物溶液从毛细管针侧孔注入砂土试样后与营养液混合，从而产生碳酸钙沉淀加固砂土试样。