一种微生物固化后花岗岩用养护温度与强度分析装置

1.本技术涉及微生物固化的技术领域，尤其是涉及一种微生物固化后花岗岩用养护温度与强度分析装置。


背景技术：

2.目前micp技术，即微生物诱导碳酸钙沉积技术，是一种常见的生物诱导矿化反应过程，实质是利用自然界中某类细菌，其新陈代谢可产生分解尿素的脲酶，尿素分解后产生的碳酸根离子与自然界游离的金属阳离子结合生成胶凝晶体的过程。micp技术的应用对生产能耗、生产成本要求低，同时能减少温室气体排放micp技术可提高土的地质特性，因此可利用其作为一种替代地质加固技术。。
3.相关研究表明，土样的有机质含量、无侧限抗压强度及渗透系数经过micp技术处理后都得到明显提高，其中微生物固化反应后，养护温度的变化会直接影响无侧限抗压强度，因此亟需解决上述技术问题。
4.上述中的相关技术存在有以下缺陷：分别选中多种土样在不同温度下进行养护，其中通过烘箱对土样进行烘干过程中，由于土样放置在烘箱内，存在受热不均匀的缺陷。


技术实现要素：

5.为了改善土样烘干受热不均匀的问题，本技术提供一种微生物固化后花岗岩用养护温度与强度分析装置。
6.本技术提供的一种微生物固化后花岗岩用养护温度与强度分析装置采用如下的技术方案：
7.一种微生物固化后花岗岩用养护温度与强度分析装置，包括箱体、安装于所述箱体内的鼓风机构、以及加热机构，所述箱体内转动连接有转动架，所述转动架转动连接有两个转动杆，所述转动杆可拆设置有用于填充水的加热管，所述加热管外套设固定有多个模具，所述箱体设置有用于驱动所述加热管自转与公转的动力机构。
8.更进一步地，所述动力机构包括用于驱动所述转动架转动的动力件、多个外齿轮以及内齿轮，多个所述外齿轮分别与所述转动杆底端同轴固定，所述内齿轮与所述箱体内壁固定连接，多个所述外齿轮均位于所述内齿轮内且均与所述内齿轮啮合连接。
9.更进一步地，所述模具顶端位于所述加热管的两侧均固定连接有支撑块，所述加热管外壁对应位置弹性有插接块，所述支撑块设置有插接孔，所述插接块端部设置为半球体，所述插接块插接于所述插接孔内，所述支撑块设置有用于将所述插接块从所述插接孔拔出的驱动件。
10.更进一步地，所述加热管开设有用于插接块滑动的滑槽，所述滑槽端部内壁与所述插接块端部固定连接有弹簧。
11.更进一步地，所述驱动件设置为驱动块，所述驱动块滑动于所述插接孔内，所述驱动块侧壁固定连接有限位块，所述插接孔侧壁开设有限位槽，所述限位块滑动于所述限位
槽内，所述限位槽的两端均为闭合设置，所述驱动块长度尺寸等于所述插接孔深度尺寸。
12.更进一步地，所述加热管底端固定连接有底座，所述底座弹性设置有两个固定块，所述转动杆固定连接有支撑座，所述支撑座开设有固定孔，两个所述固定块均插接于所述固定孔内，所述固定块与所述支撑块之间设置有卡接件。
13.更进一步地，所述卡接件设置为卡接块，所述卡接块与所述固定块垂直设置，所述固定孔两侧壁均开设有卡接孔，所述卡接块插接于所述卡接孔内。
14.更进一步地，所述底座设置有凹口，所述底座在所述凹口内固定连接有滑杆，所述固定块套设于所述滑杆外，两个所述固定块之间通过所述弹簧固定连接，所述弹簧套设于所述滑杆外。
15.更进一步地，所述加热机构包括两个分别位于所述箱体两侧的支架，以及安装于所述支架上的加热件，所述箱体转动连接有双向丝杆，所述支架与所述双向丝杆螺旋配合，所述箱体设置有用于限制所述支架转动的限制件。
16.更进一步地，所述限制件设置为限制杆，所述支架套设于所述限制杆外，所述限制杆与所述箱体固定连接，所述限制杆与所述双向丝杆平行设置。
17.综上所述，本技术的有益技术效果为：
18.(1)首先可以对加热管内水进行预热，控制双向丝杆转动，两个支架均在限制杆上运动且朝向加热管方向运动，加热管内水预热完成后，可将加热件运动至初始位置；此时将模具套设于加热管外，插接块被挤压至滑槽内，在弹簧的作用下，插接块插接于插接孔内，若需要拆卸模具时，通过驱动块将插接块挤压至插接孔内即可。
19.(2)将两个固定块插接于固定孔内，在对应弹簧的弹力作用下，实现两个卡接块分别插接于卡接孔内，确保转动杆与加热管之间固定效果，另外通过驱动转动架转动，转动杆带动外齿轮公转，在外齿轮与内齿轮之间的相互运动作用下，转动杆发生自转，随着鼓风机构的鼓风作用下，实现提升对模具内土样烘干的效率。
附图说明
20.图1是本技术实施例的整体结构示意图。
21.图2是图1中a部分的放大示意图。
22.图3是图1中b部分的放大示意图。
23.附图标记：1、箱体；2、鼓风机构；3、加热机构；4、转动架；5、转动杆；6、模具；7、加热管；8、动力件；9、外齿轮；10、内齿轮；11、支撑块；12、插接块；13、插接孔；14、滑槽；15、弹簧；16、驱动块；17、限位块；18、限位槽；19、底座；20、固定块；21、支撑座；22、固定孔；23、卡接块；24、卡接孔；25、凹口；26、滑杆；27、支架；28、双向丝杆；29、限制杆。
具体实施方式
24.下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
25.本技术实施例公开一种微生物固化后花岗岩用养护温度与强度分析装置。参照图1和图2，一种微生物固化后花岗岩用养护温度与强度分析装置包括箱体1、安装于箱体1内
的鼓风机构2、以及加热机构3，加热机构3用于提供热量，鼓风机构2用于实现箱体1内热气循环流动，箱体1内转动连接有转动架4，转动架4转动连接有两个转动杆5，转动杆5可拆设置有用于填充水的加热管7，加热管7外套设固定连接有多个模具6，模具6设置为框架状，模具6中部位置为中空设置，模具6套设于加热管7外，加热管7用于对模具6内土样进行热传递，由于水之间的热传递效果较佳且均匀，因此模具6内土样外壁采用热风烘干，土样内壁采用与水热传递，受热更均匀且烘干效率更高；加热管7设置为方管。
26.本实施例中将土样从micp反应器中取出，进行三种不同条件的养护试验，包括烘箱高温(30℃)、室温(15℃)、低温试验箱(-18℃)进行试验，本实施例中的箱体1内主要用于对30℃的土样进行烘干，将土样放置于框架状的模具6内，且将模具6套设于加热管7外。
27.参照图1和图2，模具6顶端位于加热管7的两侧均固定连接有支撑块11，加热管7外壁对应位置弹性设置有插接块12，加热管7开设有滑槽14，插接块12滑动于滑槽14内，插接块12端部与滑槽14端部内壁之间固定连接有弹簧15，插接块12端部设置为半球体，插接块12插接于插接孔13内，将模具6在加热管7外滑动时，此时插接块12被挤压至滑槽14内，当插接块12运动至插接孔13位置时，此时插接块12插接于插接孔13内，实现插接块12与加热管7之间固定稳固的效果。
28.支撑块11设置有用于将插接块12从插接空内拔出的驱动件，驱动件设置为驱动块16，驱动块16滑动于插接孔13内，驱动块16侧壁固定连接有限位块17，插接孔13侧壁开设有限位槽18，限位槽18的长度方向沿着插接孔13的长度方向设置，限位槽18的两端均为闭合设置，限位块17与限位槽18之间相互配合，避免驱动块16从插接孔13内掉落，当插接块12插接于插接孔13内时，驱动块16被从插接孔13内滑出，当对驱动块16进行挤压时，驱动块16长度尺寸等于插接块12深度尺寸，当驱动完全运动至插接孔13内时，插接块12从插接孔13内分离，实现模具6与加热管7分离的效果。
29.参照图1和图3，当加热管7与模具6固定完成后，加热管7底端固定连接有底座19，底座19弹性设置有两个固定块20，底座19设置有凹口25，底座19在凹口25内固定连接有滑杆26，滑杆26为水平设置，固定块20套设滑移于滑杆26外，两个固定块20之间也通过弹簧15固定连接，弹簧15套设于滑杆26外，转动杆5固定连接有支撑座21，支撑座21开设有固定孔22。两个固定块20均插接于固定孔22内，固定块20与支撑块11之间设置有卡接件。
30.卡接件设置为卡接块23，卡接块23与固定块20远离滑杆26的一端固定连接，固定块20长度方向与卡接块23长度方向垂直设置，当固定块20插接于插接孔13内时，此时弹簧15被挤压变形，随着卡接块23运动至卡接孔24开口处时，此时在弹簧15的弹力作用下，卡接块23被驱动插接于卡接孔24内，此时实现转动杆5与加热管7之间的固定连接效果，当需要拆卸加热管7时，此时对两个固定块20进行挤压即可，卡接块23从卡接孔24分离，即可拆卸加热管7。
31.参照图1和图3，箱体1设置有用于驱动加热管7自转与公转的动力机构，动力机构包括动力件8、两个外齿轮9以及内齿轮10，动力件8用于驱动转动架4转动，外齿轮9与转动杆5的底端同轴固定，内齿轮10与箱体1内壁固定连接，且两个外齿轮9均位于内齿轮10内，两个外齿轮9均与内齿轮10啮合连接，动力件8在本实施例可选用私服电机。
32.当电机驱动转动架4转动，此时转动杆5带动加热管7一起转动，加热管7跟随转动架4发生公转，此时外齿轮9也发生转动，在外齿轮9与内齿轮10之间啮合连接的作用下，外
齿轮9与内齿轮10发生相对运动，此时内齿轮10驱动外齿轮9转动，此时实现转动杆5的自转效果，大大提升模具6内土样受热均匀的效果，以及烘干的工作效率。
33.为了进一步加快对加热管7内水的加热效果，加热机构3包括两个分别位于箱体1两侧的支架27，以及安装于支架27上的加热件，箱体1转动连接有双向丝杆28，支架27与双向丝杆28螺旋配合，箱体1设置有用于限制支架27转动的限制件，限制件设置为限制杆29，支架27套设于限制杆29外，限制杆29的两端分别与箱体1两侧壁固定连接，限制杆29与双向丝杆28平行设置；本实施例中，双向丝杆28的驱动也可采用电机驱动。
34.当双向丝杆28发生转动时，限制杆29限制支架27的转动，支架27沿着限制杆29长度方向运动，支架27带动加热件朝向加热管7方向运动，加热件在本实施例中优选为电热丝，当加热件运动至靠近于加热管7位置时，此时加热管7内水加热快，保证加热管7与模具6之间进行热传递的效果。
35.本技术实施例一种微生物固化后花岗岩用养护温度与强度分析装置的实施原理为：首先可以对加热管7内水进行预热，控制双向丝杆28转动，两个支架27均在限制杆29上运动且朝向加热管7方向运动，加热管7内水预热完成后，可将加热件运动至初始位置；此时将模具6套设于加热管7外，插接块12被挤压至滑槽14内，在弹簧15的作用下，插接块12插接于插接孔13内，若需要拆卸模具6时，通过驱动块16将插接块12挤压至插接孔13内即可；
36.将两个固定块20插接于固定孔22内，在对应弹簧15的弹力作用下，实现两个卡接块23分别插接于卡接孔24内，确保转动杆5与加热管7之间固定效果，另外通过驱动转动架4转动，转动杆5带动外齿轮9公转，在外齿轮9与内齿轮10之间的相互运动作用下，转动杆5发生自转，随着鼓风机构2的鼓风作用下，实现提升对模具6内土样烘干的效率。
37.通过烘箱高温养护和低温试验箱养护模拟了自然环境下高温和低温对micp固化后试验土样的影响，结果表明在micp固化结束后不同温度养护条件下，试验土样的强度差距较小，micp固化过程中生成的碳酸钙晶体(即胶结强度)受外界条件温度影响较小，稳定性好。
38.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种微生物固化后花岗岩用养护温度与强度分析装置，其特征在于，包括箱体(1)、安装于所述箱体(1)内的鼓风机构(2)、以及加热机构(3)，所述箱体(1)内转动连接有转动架(4)，所述转动架(4)转动连接有两个转动杆(5)，所述转动杆(5)可拆设置有用于填充水的加热管(7)，所述加热管(7)外套设固定有多个模具(6)，所述箱体(1)设置有用于驱动所述加热管(7)自转与公转的动力机构。2.根据权利要求1所述的一种微生物固化后花岗岩用养护温度与强度分析装置，其特征在于，所述动力机构包括用于驱动所述转动架(4)转动的动力件(8)、多个外齿轮(9)以及内齿轮(10)，多个所述外齿轮(9)分别与所述转动杆(5)底端同轴固定，所述内齿轮(10)与所述箱体(1)内壁固定连接，多个所述外齿轮(9)均位于所述内齿轮(10)内且均与所述内齿轮(10)啮合连接。3.根据权利要求2所述的一种微生物固化后花岗岩用养护温度与强度分析装置，其特征在于，所述模具(6)顶端位于所述加热管(7)的两侧均固定连接有支撑块(11)，所述加热管(7)外壁对应位置弹性有插接块(12)，所述支撑块(11)设置有插接孔(13)，所述插接块(12)端部设置为半球体，所述插接块(12)插接于所述插接孔(13)内，所述支撑块(11)设置有用于将所述插接块(12)从所述插接孔(13)拔出的驱动件。4.根据权利要求3所述的一种微生物固化后花岗岩用养护温度与强度分析装置，其特征在于，所述加热管(7)开设有用于插接块(12)滑动的滑槽(14)，所述滑槽(14)端部内壁与所述插接块(12)端部固定连接有弹簧(15)。5.根据权利要求4所述的一种微生物固化后花岗岩用养护温度与强度分析装置，其特征在于，所述驱动件设置为驱动块(16)，所述驱动块(16)滑动于所述插接孔(13)内，所述驱动块(16)侧壁固定连接有限位块(17)，所述插接孔(13)侧壁开设有限位槽(18)，所述限位块(17)滑动于所述限位槽(18)内，所述限位槽(18)的两端均为闭合设置，所述驱动块(16)长度尺寸等于所述插接孔(13)深度尺寸。6.根据权利要求1所述的一种微生物固化后花岗岩用养护温度与强度分析装置，其特征在于，所述加热管(7)底端固定连接有底座(19)，所述底座(19)弹性设置有两个固定块(20)，所述转动杆(5)固定连接有支撑座(21)，所述支撑座(21)开设有固定孔(22)，两个所述固定块(20)均插接于所述固定孔(22)内，所述固定块(20)与所述支撑块(11)之间设置有卡接件。7.根据权利要求6所述的一种微生物固化后花岗岩用养护温度与强度分析装置，其特征在于，所述卡接件设置为卡接块(23)，所述卡接块(23)与所述固定块(20)垂直设置，所述固定孔(22)两侧壁均开设有卡接孔(24)，所述卡接块(23)插接于所述卡接孔(24)内。8.根据权利要求7所述的一种微生物固化后花岗岩用养护温度与强度分析装置，其特征在于，所述底座(19)设置有凹口(25)，所述底座(19)在所述凹口(25)内固定连接有滑杆(26)，所述固定块(20)套设于所述滑杆(26)外，两个所述固定块(20)之间通过所述弹簧(15)固定连接，所述弹簧(15)套设于所述滑杆(26)外。9.根据权利要求8所述的一种微生物固化后花岗岩用养护温度与强度分析装置，其特征在于，所述加热机构(3)包括两个分别位于所述箱体(1)两侧的支架(27)，以及安装于所述支架(27)上的加热件，所述箱体(1)转动连接有双向丝杆(28)，所述支架(27)与所述双向丝杆(28)螺旋配合，所述箱体(1)设置有用于限制所述支架(27)转动的限制件。
10.根据权利要求9所述的一种微生物固化后花岗岩用养护温度与强度分析装置，其特征在于，所述限制件设置为限制杆(29)，所述支架(27)套设于所述限制杆(29)外，所述限制杆(29)与所述箱体(1)固定连接，所述限制杆(29)与所述双向丝杆(28)平行设置。

技术总结
本申请涉及一种微生物固化后花岗岩用养护温度与强度分析装置，其包括箱体、安装于所述箱体内的鼓风机构、以及加热机构，所述箱体内转动连接有转动架，所述转动架转动连接有两个转动杆，所述转动杆可拆设置有用于填充水的加热管，所述加热管外套设固定有多个模具，所述箱体设置有用于驱动所述加热管自转与公转的动力机构。本申请具有确保模具内土样受热均匀以及提升土样烘干的效果。匀以及提升土样烘干的效果。匀以及提升土样烘干的效果。


技术研发人员：胡其志 杨傲 肖衡林 许立强 赵松 王程程
受保护的技术使用者：武昌工学院
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/10/7