[發(fā)明專利]能量樁結(jié)構(gòu)及其施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710374819.8
• 申請(qǐng)日: 2017-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN107084542B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙嵩穎;孔令煒;常虹;張帥;姜長(zhǎng)風(fēng);趙梓淇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林建筑大學(xué)
• 主分類號(hào): F24T10/15
• 分類號(hào): F24T10/15;F25B30/06;E02D5/22
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 齊海迪

本發(fā)明涉及地?zé)崮芗夹g(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種能量樁結(jié)構(gòu)及其施工方法。一種能量樁結(jié)構(gòu)，包括：管樁、換熱體和檢修機(jī)構(gòu)；所述管樁設(shè)置在土層內(nèi)，所述換熱體套設(shè)在所述管樁內(nèi)，所述換熱體內(nèi)壁上設(shè)置有換熱管，所述換熱管呈螺旋狀的設(shè)置在所述換熱體的內(nèi)壁上，所述檢修機(jī)構(gòu)的一端設(shè)置在所述換熱體的側(cè)壁上，所述檢修機(jī)構(gòu)的另一端設(shè)置在所述換熱體的底端與換熱管的頭端連接，以用于對(duì)換熱管進(jìn)行更換和檢修。以緩解現(xiàn)有技術(shù)中存在的換熱管容易損傷、不易更換和不能檢修的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地?zé)崮芗夹g(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種能量樁結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)

隨著人類對(duì)能源需求的日益增長(zhǎng)，化石能源的大規(guī)模使用帶來(lái)了資源枯竭和環(huán)境污染問(wèn)題，而地?zé)豳Y源不會(huì)對(duì)人類環(huán)境產(chǎn)生污染和破壞，地?zé)崂妹刻岣?個(gè)百分點(diǎn)，相當(dāng)于替代標(biāo)準(zhǔn)煤3750萬(wàn)噸，減排二氧化碳約9400萬(wàn)噸。

然而地源熱泵技術(shù)占用地下空間較大，鉆孔費(fèi)用相對(duì)較高且換熱效率低下，使得推廣應(yīng)用受到了極大的限制。能量樁儲(chǔ)熱技術(shù)是把埋設(shè)在地下的混凝土樁基變成儲(chǔ)熱換熱地源熱泵系統(tǒng)的一部分，在基樁中埋設(shè)換熱管，把基樁作為換熱井，把換熱管埋設(shè)在基樁中，通過(guò)集水管和熱泵系統(tǒng)相連，能量樁和周圍土壤相互傳遞熱量。這樣既可減少地源熱泵系統(tǒng)的打井環(huán)節(jié)，可也減少換熱井的灌漿回填工序，此技術(shù)的實(shí)施，在施工過(guò)程中可大大降低工程造價(jià)，縮短施工周期，節(jié)約土地。

但由于換熱管埋設(shè)在混凝土基樁中，也帶來(lái)諸多問(wèn)題：第一，破壞了基樁的力學(xué)承載力，對(duì)建筑物的安全產(chǎn)生危害；第二，換熱管綁扎在鋼筋籠上，埋設(shè)在混凝土中，與樁身一起受力變形，容易造成管道和混凝土的變形和損壞；第三，在施工過(guò)程中預(yù)制樁需要接樁，換熱管接頭難以處理，容易造成換熱管損壞；第四，由于換熱管和樁基澆筑為一體，如換熱管破損，不能檢修；第五，能量樁技術(shù)施工工藝相對(duì)復(fù)雜，各工種相互交叉作業(yè)，施工過(guò)程中需要多個(gè)工種相互配合，更易延長(zhǎng)工期，造成工期緊張。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供能量樁結(jié)構(gòu)，以緩解現(xiàn)有技術(shù)中存在的換熱管容易損傷、不易更換和不能檢修的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提供的一種能量樁結(jié)構(gòu)，包括：管樁、換熱體和檢修機(jī)構(gòu)；

所述管樁設(shè)置在土層內(nèi)，所述換熱體套設(shè)在所述管樁內(nèi)，所述換熱體內(nèi)壁上設(shè)置有換熱管，所述換熱管呈螺旋狀的設(shè)置在所述換熱體的內(nèi)壁上，所述檢修機(jī)構(gòu)的一端設(shè)置在所述換熱體的側(cè)壁上，所述檢修機(jī)構(gòu)的另一端設(shè)置在所述換熱體的底端與換熱管的頭端連接，以用于對(duì)換熱管進(jìn)行更換和檢修。

進(jìn)一步地，所述換熱體的上部呈圓柱形，所述換熱體的下部呈圓錐形；

所述換熱體的上部的內(nèi)壁上設(shè)置有螺旋式導(dǎo)管槽，所述換熱體的下部的內(nèi)壁上設(shè)置有直線式導(dǎo)管槽，所述螺旋式導(dǎo)管槽與所述直線式導(dǎo)管槽連通。

進(jìn)一步地，所述換熱體上部的側(cè)壁上設(shè)置有安裝孔，所述安裝孔的上端設(shè)置有注水口；

所述換熱管的頭端設(shè)置有鐵磁。

進(jìn)一步地，所述檢修機(jī)構(gòu)包括：第一定滑輪和第二定滑輪；

所述第一定滑輪設(shè)置在所述注水口的上端，所述第二定滑輪設(shè)置在所述換熱體下部的底端，所述第一定滑輪和所述第二定滑輪之間通過(guò)鋼絲繩連接，且所述鋼絲繩上設(shè)置有磁鐵。

進(jìn)一步地，所述換熱體內(nèi)還設(shè)置有循環(huán)裝置；

所述循環(huán)裝置包括：循環(huán)泵、分水管和集水管；

所述分水管和所述集水管的延伸方向與所述換熱體的徑向方向相同，所述循環(huán)泵分別與所述集水管和所述分水管連通，以用于使所述換熱體內(nèi)的液體穩(wěn)定均勻。

進(jìn)一步地，所述集水管上設(shè)置有多個(gè)回水口，所述分水管上設(shè)置有多個(gè)送水口，所述送水口呈錐形設(shè)置，以用于使流出的水由層流狀態(tài)變?yōu)槲闪鳡顟B(tài)。