一种在粉细砂地层进行微生物固化的装置及施工方法与流程

文档序号:12701467阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种在粉细砂地层进行微生物固化的装置,包括菌液培养罐(12)、微生物浆液搅拌机(10)、混合钙源槽(11),微生物浆液搅拌机(10)通过输送管路(13)分别与菌液培养罐(12)、混合钙源槽(11)相连,其特征在于,

钻机利用跟管护壁成孔方式钻进至待处理地层的底部;

在护壁套管(4)的底部下高压射浆管(6);

通过在高压射浆管(6)出浆段灌浆封堵模袋(2)阻塞的方式封闭护壁套管(4)与高压射浆管(6)之间的空隙;

高压化学灌浆泵(9)将微生物浆液通过高压灌浆管(7)和高压射浆管(6)进行纯压式灌注施工。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述菌液培养罐(12)容积不小于1m3

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述微生物浆液搅拌机(10)容量不小于500L,搅拌速度小于100r/min。

4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述高压射浆管(6)和高压灌浆管(7)均采用高压灌浆管件,管径不大于50mm。

5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述高压化学灌浆泵(9),灌注微生物浆液时排量为0~50L/min,泵口压力为6MPa。

6.一种如权利要求1-5任一项所述装置的施工方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤1)钻机钻进粉细砂地层(3),利用跟管护壁钻进至待处理地层的底部后上拔0~10cm,并在护壁套管(4)的底部下高压射浆管(6);利用模袋灌浆进行孔内封闭,将高压射浆管(6)和护壁套管(4)之间的空隙封闭;

步骤2)配制微生物浆液;

步骤3)用高压化学灌浆泵(9)将所述步骤2)中微生物浆液通过高压射浆管(6)泵入选定的灌浆段,在高压化学灌浆泵(9)压力作用下,微生物浆液逐步扩散,灌浆压力也逐步提高达到设定的灌浆压力,浆液的注入率将逐步降低,直至达到设定的注入率,本段即可结束;

步骤4)将护壁套管(4)连同高压射浆管(6)采用拔管机(5)上拔,根据注入率的情况,缓慢上拔5~50cm至上一灌浆段;

重复步骤3)~4),直至所有待处理的粉细砂地层(3)灌浆段都完成微生物浆液灌浆;

步骤5)待处理的灌浆段全部结束后,冲洗高压射浆管(6)后卸下,再对搅拌机、泵、管路进行清洗,待凝7~14d后本孔即可达到龄期要求。

7.根据权利要求6所述的施工方法,其特征在于,所述步骤2)包括:

步骤a,配制微生物菌液,所述微生物菌液是由巴氏芽孢杆菌和培养液组成,其中,每1L培养液含有酵母提取物15~25g,(NH42SO4 8~12g,0.13mol的Tris,以及混合钙液,调节菌液pH值为6.24,以适应巴氏芽孢杆菌生长;其中,混合钙液由尿素、硝酸钙和氯化钙组成,摩尔比为2:1:1;

步骤b,将巴氏芽孢杆菌在培养液中培养24h;

步骤c,将步骤b中的微生物混合液在微生物浆液搅拌机(10)中混合搅拌2~3min。

8.根据权利要求7所述的施工方法,其特征在于,所述步骤a中混合钙液体积与巴氏芽孢杆菌菌液体积比为1.5~2:1。

9.根据权利要求7所述的施工方法,其特征在于,所述巴氏芽孢杆菌的接种比例为10%,培养温度28℃~35℃。

10.根据权利要求7所述的施工方法,其特征在于,所述在粉细砂地层(3)中进行微生物固化的方法采用自下而上、逐步分段的灌浆施工方法。

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