[发明专利]一种超深基坑中水平减渗帷幕形成用装置及其应用

权利要求书

1.一种超深基坑中水平减渗帷幕形成用装置，其特征在于，该装置包括：

至少一个回灌井水驱机构，用于将水灌入基坑底部土层，并形成驱动渗流场，以驱动后续浆液的定向扩散运移；

多个回灌井注入机构，用于向土层中灌入浆液；

帷幕形成机构，用于向回灌井注入机构中提供浆液；

所述的回灌井水驱机构包括内圈回灌井（15），所述的回灌井注入机构包括注入回灌井（23）和中心回灌井，所述的注入回灌井（23）分布在内圈回灌井（15）的外圈，所述的中心回灌井位于内圈回灌井（15）内圈；

所述的回灌井注入机构还包括：

浆液储罐（24），用于存储微生物诱导碳酸钙沉淀浆液；

注射器（21），用于将浆液储罐（24）中的浆液加到注入回灌井（23）；

进液管（22），用于传输浆液；

所述的进液管（22）一端与注射器（21）相连，另一端插进注入回灌井（23）中；

所述的帷幕形成机构包括：

巴氏芽孢杆菌菌液储罐（31），用于存储可催化尿素水解产生脲酶的巴氏芽孢杆菌菌液；

CaCl₂溶液储罐（32），用于存储向浆液提供Ca²⁺源的CaCl₂溶液；

尿素溶液储罐（33），用于存储可改善土体的性质的尿素溶液；

所述的巴氏芽孢杆菌菌液储罐（31）、CaCl₂溶液储罐（32）和尿素溶液储罐（33）均与浆液储罐（24）相连。

2.根据权利要求1所述的一种超深基坑中水平减渗帷幕形成用装置，其特征在于，所述的回灌井水驱机构还包括：

抽水泵（11），用于将外界提供的水抽进内圈回灌井（15）；

进水管（12），用于传输水体；

所述的进水管（12）一端与抽水泵（11）相连，另一端插入内圈回灌井（15）中。

3.根据权利要求2所述的一种超深基坑中水平减渗帷幕形成用装置，其特征在于，所述的回灌井水驱机构还包括：

增压泵（13），用于增大进水管（12）中流体的水压；

封闭井盖（14），用于使增压泵（13）增加的水压不消散；

所述的增压泵（13）设置在进水管（12）上，所述的封闭井盖（14）位于内圈回灌井（15）的顶部，并开设有供进水管（12）插入的进水口。

4.根据权利要求1所述的一种超深基坑中水平减渗帷幕形成用装置，其特征在于，所述的注入回灌井（23）设有多层，并逐级分布在内圈回灌井（15）的外圈。

5.根据权利要求1所述的一种超深基坑中水平减渗帷幕形成用装置，其特征在于，所述的回灌井注入机构外还设有多个抽水井，用于对浆液的迁移起到牵引作用。

6.一种如权利要求3所述的超深基坑中水平减渗帷幕形成用装置的应用，其特征在于，该装置应用于水平帷幕的形成，具体包括以下步骤：

(1) 利用增压泵（13）向内圈回灌井（15）进行回灌，形成渗流场；

(2) 通过注射器（21）向注入回灌井（23）灌入浆液；

(2-1) 先灌入巴氏芽孢杆菌菌液；

(2-2) 再灌入CaCl₂溶液固定液；

(2-3) 最后灌入胶结液，按照上述步骤不断一圈一圈向内进行，最终在整个基坑范围内形成水平帷幕；

(3) 向中心回灌井依次灌入巴氏芽孢杆菌菌液和胶结液，充填最后区域。

7.根据权利要求6所述的一种超深基坑中水平减渗帷幕形成用装置的应用，其特征在于，所述的巴氏芽孢杆菌菌液的浓度为3000-5000 mg/L，OD₆₀₀=0.8-1.0；所述的CaCl₂溶液浓度为0.01-0.1 mol/L；所述的胶结液浓度为1-2 mol/L，包括摩尔比为1: (0.8-1.2)的尿素和CaCl₂。

8.根据权利要求6所述的一种超深基坑中水平减渗帷幕形成用装置的应用，其特征在于，所述的内圈回灌井（15）的灌水率为1000-2000 m³/d，数量为1-5个；所述的注入回灌井（23）的浆料灌入率为100-400 m³/d，数量至少为4个。