[發明專利]一種內埋管熱交換樁的施工方法及內埋管熱交換樁結構

在審

• 申請號: 201711069993.8
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107990574A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 王言然;孔綱強;周楊;殷高翔;劉大鵬;曹特
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: F24T10/15
• 分類號: F24T10/15
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 王美章

1.一種內埋管熱交換樁的施工方法，其特征在于，通過基于既有大直徑灌注樁取芯檢測孔，在所述大直徑灌注樁取芯檢測孔內先埋設傳熱管、再回灌混凝土材料，形成樁埋管形式的熱交換樁；

具體包括以下技術步驟：

S1、根據既有取芯檢測孔的位置、個數及直徑情況，確定傳熱管型號、傳熱管埋管循環回路、以及回填漿液類型參數；所述傳熱管埋管循環回路包括以下三種形式：

第一種、封閉式U型循環回路；

第二種、內、外同心圓套管循環回路，內管為出水管、外管為進水管；

第三種、兩個取芯檢測孔之間，通過預埋在樁端的管路形成循環回路；

S2、根據傳熱管循環回路形式，制作傳熱管循環回路連接方式；

當傳熱管埋管形式為封閉式U型循環回路時，利用彎頭連接兩根傳熱管；

當傳熱管埋管形式為內、外同心圓套管循環回路時，在外管和內管之間設置間隔格構；

當傳熱管埋管形式為兩個取芯檢測孔之間，通過預埋在樁端的管路形成循環回路時，在澆筑灌注樁之前，距離樁端0.3m~0.5m位置處提前預埋設置管路通道；

S3、根據所設計的傳熱管埋管形式，在取芯檢測孔內布置傳熱管循環回路；

S4、埋設完成傳熱管循環回路之后，在取芯檢測孔內填筑回填漿液；

S5、對傳熱管循環回路進行通水測試，以檢測其密封性；完成單根基于既有取芯檢測孔的埋管施工；

S6、重復步驟S2~步驟S5，進行其它基于既有取芯檢測孔的埋管施工；

S7、將傳熱管匯集連接在一起，并與循環水泵連接，完成基于既有灌注樁取芯檢測孔內埋設傳熱管的熱交換樁的整體施工。

2.根據權利要求1所述的一種內埋管熱交換樁的施工方法，其特征在于：所述的回填漿液為水泥砂漿和膨脹劑，水泥標號較既有混凝土灌注樁所用水泥標號高一級。

3.根據權利要求1所述的一種內埋管熱交換樁的施工方法，其特征在于：所述的傳熱管為PE管。

4.根據權利要求1所述的一種內埋管熱交換樁的施工方法，其特征在于：選擇傳熱管埋管形式為封閉式U型循環回路時，傳熱管路由依次連接的三部分組成，分別是：進口管段、彎形接頭和出口管段，其中，進口管段從灌注樁樁基取芯孔邊緣垂直進入，出口管段沿樁底面豎直向上引出，進口管段與出口管段在取芯孔底面通過彎形接頭連接，進口管段的進口端與出口管段的出口端分別連接至熱泵；

選擇傳熱管埋管形式為內外同心圓套管形式時，內管和外管同時插到樁基取芯孔內，內管插到取芯孔底部，外管插到取芯孔中上部，外管與內管之間形成的外側環形腔室作為進水通道，內管作為出水通道，內管下端做鏤空處理，以便水流循環，進水通道的進口端與出水通道的出口端分別連接至熱泵；

選擇傳熱管埋管形式為兩個取芯檢測孔之間時，通過預埋在樁端的管路形成循環回路時，需要提前在澆筑灌注樁之前，在距離灌注樁端0.3~0.5m位置處設置預埋管路，在取芯時打通預埋管路從而構成U型循環回路，再在U型循環回路中布置傳熱管路，傳熱管路的進口端與出口端分別連接至熱泵。

5.一種內埋管熱交換樁結構，其特征在于，基于既有取芯檢測孔，包括以下三種形式：

第一種、封閉式U型循環回路，具體是：傳熱管路由依次連接的三部分組成，分別是：進口管段、彎形接頭和出口管段，其中，進口管段從灌注樁樁基取芯孔邊緣垂直進入，出口管段沿樁底面豎直向上引出，進口管段與出口管段在取芯孔底面通過彎形接頭連接，進口管段的進口端與出口管段的出口端分別連接至熱泵；

第二種、內、外同心圓套管循環回路，內管為出水管、外管為進水管，具體是：內管和外管同時插到樁基取芯孔內，內管插到取芯孔底部，外管插到取芯孔中上部，外管與內管之間形成的外側環形腔室作為進水通道，內管作為出水通道，內管下端做鏤空處理，以便水流循環，進水通道的進口端與出水通道的出口端分別連接至熱泵；

第三種、兩個取芯檢測孔之間，通過預埋在樁端的管路形成循環回路，具體是：

提前在澆筑灌注樁之前，在距離灌注樁端0.3~0.5m位置處設置預埋管路，在取芯時打通預埋管路從而構成U型循環回路，再在U型循環回路中布置傳熱管路，傳熱管路的進口端與出口端分別連接至熱泵。

6.根據權利要求5所述的內埋管熱交換樁結構，其特征在于：所述的內、外同心圓套管為PE管，內管和外管之間通過格構連接定制成一體。

7.根據權利要求6所述的內埋管熱交換樁結構，其特征在于：所述的內、外同心圓套管循環回路中，內管和外管之間的格構沿內管和外管軸向設置4~6層，每層之間間隔距離為4m ~5m。