微生物加固试验用支撑装置及试验系统的制作方法

1.本实用新型属于试验设备技术领域，具体提供了一种微生物加固试验用支撑装置及试验系统。


背景技术：

2.生物诱导碳酸钙结晶技术（micp）通过将特定的微生物注射到需要加固的砂土中，将其与微生物所需要的营养物质及周围的有机物结合，生成具有较好胶凝作用的生物水泥，相比化学灌浆材料，具有较好的耐久性且在保证加固强度的基础上使加固后的土体与原砂土相比有相似的孔隙率。
3.发明人了解到，在周杨等人的论文《基于原生微生物micp的土体加固试验研究》中，参见附图7，其公开了一种micp灌注试验装置，试验装置包括试样圆筒、承载架、蠕动泵、流入液锥形瓶和流出液锥形瓶；其试样圆筒的两端分别设置透水膜和连接管路；其可以实现试样从上往下、从下往上或者交替上下灌注试验溶液，研究不同灌注方式下，研究试样的胶结固化效果的差异。
4.发明人认为，试样圆筒与竖向呈不同夹角状态时，通过灌浆管路向试样圆筒灌入溶液，溶液的扩散方向及速率均存在不同，影响微生物加固效果；而上述试验装置无法实现试样圆筒及其中的试样在于竖向呈倾斜状态时的溶液灌注及试验，不便于设计不同切斜角度下的对照试验。
5.另外，试验装置中利用承载架实现支撑，对于试样圆筒的约束性较差，有可能出现试样圆筒在灌注溶液时并不处于竖直状态的情况。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种微生物加固试验用支撑装置及试验系统，以至少解决上述技术问题之一。
7.为了解决现有技术中的上述问题，第一方面，本实用新型的一个或多个实施例提供了一种微生物加固试验用支撑装置，包括底座、支撑圆盘、转动座和锁紧件。
8.其中，底座用于实现支撑，支撑圆盘水平设于底座的上方，支撑圆盘与底座之间通过支撑件连接。支撑圆盘的边缘沿圆周方向均布设有多个缺口，转动座分别转动安装在缺口处，转动座的转动轴线水平并平行于其所在位置的支撑圆盘的切线方向。转动座中具有贯穿自身的插孔，以插接待试验的试样圆筒；锁紧件用于实现转动座在插孔与竖向呈设定夹角后的锁紧；底座中具有空腔，底座的上表面具有连通空腔的滤孔，底座的下部具有连通内腔的出水口。
9.进一步地，至少所述转动座中朝向安装板的一个侧面处具有第一定位孔，相对应的支架处设有第二定位孔，所述第二定位孔中具有定位销，所述转动座转动至插孔轴线竖直时，所述定位销能够依次插接在第一定位孔和第二定位孔中。
10.第二方面，本实用新型的一个或多个实施例还提供一种微生物加固试验系统，利
用了上述的微生物加固试验用支撑装置。
11.以上一个或多个技术方案的有益效果：
12.本实用新型中，支撑圆盘在支撑件的支撑下被水平设置于底座的上方，通过在支撑圆盘的缺口处布置转动座，利用转动座中的插孔来插接试样圆筒；这种设置方式相对于直接在支撑圆盘边缘布置插孔来讲，转动座能够带动试样圆筒水平的转动轴线转动后固定，进而调节试样圆筒与竖向的夹角；每个转动座能够独立的转动，便于在不同转动座处安装竖向及不同切斜角度时的试样圆筒，进行微生物加固的对照组设计。
13.采用底座中具有空腔，底座的上表面具有连通空腔的滤孔，便于及时收集从试样圆筒中排出的多余灌注溶液，以备后用。
14.采用转动座处设置第一定位孔，安装板处设置第二定位孔的方式，在转动座中轴线处于竖直状态时，第一定位孔和第二定位孔中插接定位销；这种设置便于提供试样圆筒的竖直安装条件。
附图说明
15.下面参照附图来描述本技术的部分实施例，附图中：
16.图1是本实用新型实施例中整体结构主视图；
17.图2是本实用新型实施例中整体结构俯视图；
18.图3是本实用新型实施例中支撑圆盘及转动座等的俯视方向示意图；
19.图4是本实用新型实施例中支撑圆盘的俯视方向示意图；
20.图5是本实用新型实施例中底板的俯视方向示意图；
21.图6是本实用新型实施例中试验时试样圆筒与竖向呈不同夹角的示意图；
22.图7是相关技术方案中微生物加固试验的灌注试验装置示意图。
23.附图标记列表：1、安装板；2、支撑圆盘；201、内孔；202、缺口；3、撑杆；4、挡水环；5、底板；501、定位孔；502、滤孔；6、储水桶；8、转轴；9、出水口；10、转动座；1001、插孔；11、试样圆筒；12、定位销；13、顶紧螺栓。
具体实施方式
24.本领域技术人员应当理解的是，下文所描述的实施例仅仅是本技术的优选实施例，并不表示本技术仅能通过该优选实施例实现，该优选实施例仅仅是用于解释本技术的技术原理，并非用于限制本技术的保护范围。
25.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“顶部”“底部”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.此外，还需要说明的是，在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申
请中的具体含义。
27.实施例1
28.为了解决上述问题，如图1-图6所示，本实施例提供一种微生物加固试验用支撑装置，包括底座、支撑圆盘2、转动座10和锁紧件。底座用于实现支撑，支撑圆盘2水平设于底座的上方，支撑圆盘2与底座之间通过支撑件连接。支撑圆盘2的边缘沿圆周方向均布设有多个缺口202，转动座10分别转动安装在缺口202处，转动座10的转动轴线水平并平行于其所在位置的支撑圆盘2的切线方向。转动座10中具有贯穿自身的插孔1001，以插接待试验的试样圆筒11；锁紧件用于实现转动座10在插孔1001与竖向呈设定夹角后的锁紧；底座中具有空腔，底座的上表面具有连通空腔的滤孔502，底座的下部具有连通内腔的出水口9。
29.为了实现转动座10在缺口202处的转动安装，在每个缺口202处分别设有两个安装板1，安装板1固定于支撑圆盘2的上表面，转动座10的侧面具有转轴8，转轴8与安装板1处的轴孔转动连接；安装板1处具有轴线水平的螺孔（图中未示出），锁紧件为螺孔中安装的顶紧螺栓13，顶紧螺栓13的头部能够抵接转动座10。
30.当旋转顶紧螺栓13时，其头端会在与转动座抵接以及远离转动座之间进行位置改变，以实现转动座的锁紧以及解锁状态改变。
31.当采用安装板1来安装转动座10时能够在竖向弥补支撑圆盘2厚度有限，不便于设置轴孔的问题。另外安装板1便于布置螺孔，以安装顶紧螺栓13。
32.在另外一些实施例中，当支撑圆盘2厚度数值足够时，也可以在缺口202处的壁面处设置轴孔（图中未示出），转动座10处的转轴8插接在轴孔中。然后在支撑圆盘2的上表面设置专门用于安装顶紧螺栓13的竖向支板（图中未示出）。
33.另外一些实施例中，锁紧件也可以替换成定位销12，在转动座10侧面沿其周向设置一圈第一销孔（图中未示出），在安装板1上设置一个第二销孔（图中未示出），当转动座10转动至相应角度后，第二销孔与相对应的第一销孔对齐，然后利用定位销12插入对准的第一销孔和第二销孔，以实现定位即可。
34.本实施例中，每个缺口202处的两个安装板1均竖向布置，两个安装板1相互平行，转动座10通过转轴8与安装板1处的轴孔转动连接，转轴8的轴线与安装板1垂直。
35.作为其中一种具体地结构形式，本实施的底座包括上端敞口的储水桶6，储水桶6的上端固定有底板5，底板5与储水桶6之间形成内腔，底板5处具有滤孔502。因为底座中具有内腔以及滤孔，因此底座可以回收从试样圆筒流出的多余溶液，此时试样圆筒11处可以仅在其一端安装进液的灌浆管路即可，另一端便于多余的溶液流出并经过底座的内腔进行收集。
36.另外一些实施例中，底座可以为圆筒结构，其两端敞口处分别固定一个盖板，上端的盖板处设置相应的滤孔。
37.本实施例中，支撑件采用竖向的撑杆3，支撑圆盘2的下表面具有插接撑杆3上端的插槽（图中未示出）；底板5处具有插接撑杆3下端的定位孔501。另外一些实施例中，支撑件可以替换成矩形框架结构，矩形框架的下端与底座固定，上端与支撑圆盘的底面固定，也可以替换成与支撑圆盘同轴的支撑柱。
38.本实施例中，撑杆3的数量为多个，多个撑杆3沿支撑圆盘2的周向均匀布置。
39.本实施例中，底板5的上表面设有沿其边缘布置的挡水环4。
40.本实施例中，为了实现减重，在支撑圆盘2中心位置设置内孔201，但此时无法在采用上述的支撑柱来作为支撑件，可以考虑其他结构形式。
41.本实施例中，至少转动座10中朝向安装板1的一个侧面处具有第一定位孔501，相对应的支架处设有第二定位孔501，第二定位孔501中具有定位销12，转动座10转动至插孔1001轴线竖直时，定位销12能够依次插接在第一定位孔501和第二定位孔501中，以保持插孔1001的竖直状态。
42.本实施例中转动座10可以为长方体，也可以为轴线水平布置的圆柱体或者正六棱柱等多种结构形式，只要能够满足使用要求即可。相应的，缺口202的形状适配于转动座能够在其中转动即可；例如可以为图4中示出的边缘贯穿支撑圆盘外圆侧面的矩形缺口。
43.工作原理：当使用本装置时，在试样圆筒11中填充砂土等需要胶结加固的试样，然后完成试样圆筒11的完整组装。
44.将试样圆筒11依次插接在转动座10的插孔1001中，然后根据预先设计的对照试验将相应的试样圆筒11转动至与竖向呈设定夹角（例如图6所示，左侧的试样圆筒11与竖向呈锐角设置，中部和右侧的试样圆筒11竖直设置），然后利用锁紧件和定位销12完成相应试样圆筒11及转动座10在支撑圆盘2处的固定。
45.试样圆筒11固定后，在试样圆筒11的上端或者下端安装灌浆用的管路、蠕动泵等相应部件。可以根据试验需求，将灌浆的管路安装在试样圆筒11的上端或者下端；当灌浆管路安装在试样圆筒11的上端时，试样圆筒11的下端与底座上表面接触，直接搭接在底座的上表面；当灌浆管路安装在试样圆筒11的下端时，试样圆筒11下端需要与底座的上表面预留出设定的间距，以安装灌浆管路。
46.实施例2
47.本实用新型的一个或多个实施例还提供一种微生物加固试验系统，利用了实施例1中所述的一种微生物加固试验用支撑装置。可知微生物加固试验系统还包括试样圆筒、蠕动泵、灌浆的管路以及储液箱等结构，此处不再赘述，采用现有结构即可。
48.至此，已经结合前文的优选实施例描述了本技术的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本技术的保护范围并不仅限于上述优选实施例。在不偏离本技术技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述优选实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本技术的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本技术的保护范围之内。