本发明涉及一种用于微生物固化的精细定量微喷系统及其使用方法，该精细定量微喷系统适用于微生物加固土体的工程中，通过三孔活塞和可调式贮浆筒互相配合，调节一次喷浆的液体体积，实现精细定量喷洒；一对可调式贮浆筒与三孔活塞组成一个注浆单元，通过贮浆筒阵列支架和三孔活塞排架将多个注浆单元并联起来，可以进行大范围的注浆喷洒施工，避免了人工喷洒施工的不均匀性。该定量微喷系统采用全机械操作，同时作用的面积大，施工速度快，节约了大量的人工成本，提高了施工效率和施工精细程度。属于微生物固沙、微生物土体加固等技术领域。
背景技术：
微生物灌浆加固技术是利用微生物诱导碳酸钙结晶的技术，通过向松散沙土地基中低压传输微生物细胞以及营养物质，最终在沙土孔隙中快速析出碳酸钙胶凝结晶，改善土体的力学性能。通常在进行微生物灌浆加固或者是喷洒时，需要喷洒微生物溶液、添加剂和营养液等，喷洒在需加固土体表面或土体内部。常规施工时，按照设计要求，采用人工多次喷洒，才能使得浆液逐步渗入土体中，费时费力且不均匀，对于有喷洒精度要求的工程，人工喷洒的形式无法满足要求。为了解决这个问题，本发明提出了一种用于微生物固化的精细定量微喷系统及其使用方法，采用多个注浆单元并联的形式，调节一次喷浆的液体体积，实现精细定量喷洒，提高了施工精度，提高了施工效率。
技术实现要素：
本发明提出一种用于微生物固化的精细定量微喷系统及其使用方法，该定量微喷系统由可调式贮浆筒、三孔活塞、贮浆筒阵列支架、三孔活塞排架、集成主管道组成。通过三孔活塞和可调式贮浆筒互相配合，调节一次喷浆的液体体积，实现精细定量喷洒；一对可调式贮浆筒与三孔活塞组成一个注浆单元，通过贮浆筒阵列支架和三孔活塞排架将多个注浆单元并联起来，可以进行大范围的注浆喷洒施工，避免了人工喷洒施工的不均匀性。
本发明的解决方案
本发明提出一种用于微生物固化的精细定量微喷系统及其使用方法，其整体结构包含5个部分：1)可调式贮浆筒，2)三孔活塞，3)贮浆筒阵列支架，4)三孔活塞排架，5)集成主管道。
其中1)可调式贮浆筒是圆筒形结构，上部开口，下部是收口的喷浆嘴，喷浆嘴内嵌橡胶喷嘴塞，只有在有压力时才能喷出，可调式贮浆筒内部等间隔有一圈一圈的凸牙，可以与三孔活塞腰壁的凹槽相配合，调节可调式贮浆筒的贮浆空间；
其中2)三孔活塞是圆柱形树脂塞，中间腰壁上有一圈凹槽，顶部有活塞连杆，活塞连杆可以与三孔活塞排架相连，三孔活塞有3个贯穿塞体的圆孔，分别是进液孔，进气孔和溢液孔，每个圆孔内配有按照进流方向的单向橡胶阀，进液孔连接进液支管，进气孔连接进气支管，溢液孔连接溢液回收支管；
其中3)贮浆筒阵列支架是带有多个阵列圆孔支架，可以将多个可调式贮浆筒排列成矩阵的形式；
其中4)三孔活塞排架是连接多个三孔活塞的排架，三孔活塞通过活塞连杆与三孔活塞排架相连接，三孔活塞排架顶板上对应各三孔活塞的进液支管，进气支管，溢液回收支管有进液连接孔、进气连接孔和溢液回收孔，三孔活塞排架顶板内部集成了管道汇集系统，将各三孔活塞上的进液支管、进气支管和溢液回收支管分别汇集到有压浆液加注主管道、有压空气加压主管道和溢液回收主管道里；
其中5)集成主管道是连接在三孔活塞排架上的主管道，分为有压浆液加注主管道、有压空气加压主管道和溢液回收主管道三条，有压浆液加注主管道连接有压浆液源，有压空气加压主管道连接压缩空气源，溢液回收主管道连接溢液回收罐。
如前所述一种用于微生物固化的精细定量微喷系统的使用方法：
1)、将可调式贮浆筒并联到贮浆筒阵列支架上，将三孔活塞并联到三孔活塞排架上，并将各三孔活塞的进液支管，进气支管，溢液回收支管连接到三孔活塞排架的进液连接孔、进气连接孔和溢液回收孔上；
2)、选择合适的一次注浆量，将三孔活塞的凹槽卡在可调式贮浆筒内壁的凸牙上；
3)、关闭有压空气加压主管，通过有压浆液加注主管向各可调式贮浆筒内加注微生物混合浆液，多余的浆液从溢液回收支管流出；
4)、关闭有压浆液加注主管和溢液回收主管，通过有压空气加压主管向可调式贮浆筒内加注有压空气，将微生物混合浆液从可调式贮浆筒底部的喷浆嘴喷出；
5)、重复上述加注和喷浆步骤，直至完成整个施工场地的喷浆。
本发明的优点
本发明的目的在于提出一种用于微生物固化的精细定量微喷系统及其使用方法，该精细定量微喷系统适用于微生物加固土体的工程中，由可调式贮浆筒、三孔活塞、贮浆筒阵列支架、三孔活塞排架、集成主管道组成。通过三孔活塞和可调式贮浆筒互相配合，调节一次喷浆的液体体积，实现精细定量喷洒；一对可调式贮浆筒与三孔活塞组成一个注浆单元，通过贮浆筒阵列支架和三孔活塞排架将多个注浆单元并联起来，可以进行大范围的注浆喷洒施工，避免了人工喷洒施工的不均匀性。该定量微喷系统采用全机械操作，同时作用的面积大，施工速度快，节约了大量的人工成本，提高了施工效率和施工精细程度。
附图说明
附图1为可调式贮浆筒的示意图
附图2为三孔活塞的示意图
附图3为单向橡胶阀的示意图
附图4为贮浆筒阵列支架的示意图
附图5为三孔活塞排架的示意图
图中：1)可调式贮浆筒，2)喷浆嘴，3)凸牙，4)三孔活塞，5)凹槽，6)活塞连杆，7)单向橡胶阀，8)进液支管，9)进气支管，10)溢液回收支管，11)贮浆筒阵列支架，12)三孔活塞排架，13)有压浆液加注主管道，14)有压空气加压主管道，15)溢液回收主管道。
具体实施方式：
一种用于微生物固化的精细定量微喷系统及其使用方法，其整体结构包含5个部分：可调式贮浆筒，三孔活塞，贮浆筒阵列支架，三孔活塞排架，集成主管道。
结构中的可调式贮浆筒1)是圆筒形结构，上部开口，下部是收口的喷浆嘴2)，喷浆嘴2)内嵌橡胶喷嘴塞，只有在有压力时才能喷出，可调式贮浆筒1)内部等间隔有一圈一圈的凸牙3)，可以与三孔活塞4)腰壁的凹槽5)相配合，调节可调式贮浆筒1)的贮浆空间；
结构中的三孔活塞4)是圆柱形树脂塞，中间腰壁上有一圈凹槽5)，顶部有活塞连杆6)，活塞连杆6)可以与三孔活塞排架12)相连，三孔活塞4)有3个贯穿塞体的圆孔，分别是进液孔，进气孔和溢液孔，每个圆孔内配有按照进流方向的单向橡胶阀7)，进液孔连接进液支管8)，进气孔连接进气支管9)，溢液孔连接溢液回收支管10)；
结构中的贮浆筒阵列支架11)是带有多个阵列圆孔支架，可以将多个可调式贮浆筒1)排列成矩阵的形式；
结构中的三孔活塞排架12)是连接多个三孔活塞4)的排架，三孔活塞4)通过活塞连杆6)与三孔活塞排架12)相连接，三孔活塞排架12)顶板上对应各三孔活塞的进液支管8)，进气支管9)，溢液回收支管10)有进液连接孔、进气连接孔和溢液回收孔，三孔活塞排架12)顶板内部集成了管道汇集系统，将各三孔活塞4)上的进液支管8)、进气支管9)和溢液回收支管10)分别汇集到有压浆液加注主管道13)、有压空气加压主管道14)和溢液回收主管道15)里；
结构中的集成主管道是连接在三孔活塞排架12)上的主管道，分为有压浆液加注主管道13)、有压空气加压主管道14)和溢液回收主管道15)三条，有压浆液加注主管道13)连接有压浆液源，有压空气加压主管道14)连接压缩空气源，溢液回收主管道15)连接溢液回收罐。
一种用于微生物固化的精细定量微喷系统的使用方法：
1)、将可调式贮浆筒1)并联到贮浆筒阵列支架11)上，将三孔活塞4)并联到三孔活塞排架12)上，并将各三孔活塞4)的进液支管8)，进气支管9)，溢液回收支管10)连接到三孔活塞排架12)的进液连接孔、进气连接孔和溢液回收孔上；
2)、选择合适的一次注浆量，将三孔活塞4)的凹槽5)卡在可调式贮浆筒1)内壁的凸牙3)上；
3)、关闭有压空气加压主管14)，通过有压浆液加注主管13)向各可调式贮浆筒1)内加注微生物混合浆液，多余的浆液从溢液回收支管10)流出；
4)、关闭有压浆液加注主管13)和溢液回收主管15)，通过有压空气加压主管14)向可调式贮浆筒1)内加注有压空气，将微生物混合浆液从可调式贮浆筒1)底部的喷浆嘴2)喷出；
5)、重复上述加注和喷浆步骤，直至完成整个施工场地的喷浆。