[發(fā)明專利]一種現(xiàn)澆鋼筋混凝土水平圍護(hù)能量樁及施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811135803.2
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109083159B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王哲;姚王晶;翁凱文;金磊;曾理彬;劉耶軍;馮韋皓;王喬坎;李翠鳳;卞蒙丹;許四法
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E02D17/04
• 分類號: E02D17/04;E02D5/34;F24T10/10
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;吳紅斐

一種現(xiàn)澆鋼筋混凝土水平圍護(hù)能量樁及施工方法，樁體內(nèi)的背土側(cè)間隔設(shè)有若干個(gè)背土側(cè)U形換熱管，樁體內(nèi)的迎土側(cè)間隔設(shè)有若干個(gè)迎土側(cè)U形換熱管；樁體內(nèi)設(shè)有用于隔絕背土側(cè)U形換熱管和迎土側(cè)U形換熱管交換熱量的隔熱板；背土側(cè)U形換熱管的兩個(gè)管口分別與熱水箱的第一進(jìn)口和熱水箱的第一出口相連通；迎土側(cè)U形換熱管的兩個(gè)管口分別與冷水箱的第一進(jìn)口和冷水箱的第一出口相連通；熱水箱的第二進(jìn)口和熱水箱的第二出口分別與給建筑供冷暖的供冷暖管道的入口和出口相連通；冷水箱的第二進(jìn)口和冷水箱的第二出口分別與給建筑供冷暖的管道的入口和出口相連通。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于樁基工程領(lǐng)域，具體涉及一種現(xiàn)澆鋼筋混凝土水平圍護(hù)能量樁及施工方法。

背景技術(shù)

基于對地下空間利用的考慮，工程技術(shù)人員將地源熱泵與建筑樁基礎(chǔ)結(jié)合起來，提出一種能量樁(energy?piles)的技術(shù)方案。通過在樁基礎(chǔ)中埋設(shè)的換熱管，進(jìn)行淺層低溫地?zé)崮苻D(zhuǎn)換，在滿足常規(guī)樁基力學(xué)功能的同時(shí)還能通過樁體實(shí)現(xiàn)與淺層地能的熱交換。

而把能量樁作為基坑水平圍護(hù)樁，由于能源樁系統(tǒng)在基坑開挖階段能提供溫度應(yīng)力，可以用來抵抗樁體的水平變形。在結(jié)構(gòu)使用階段又可作為普通能量樁進(jìn)行淺層地?zé)崮艿霓D(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)一樁多用。

出于安全考慮，相比一般用于豎向承載的能源樁，不僅不會(huì)產(chǎn)生對承載力不利的溫度應(yīng)力，還能產(chǎn)生抵抗樁體水平變形的有利的溫度應(yīng)力，增加了結(jié)構(gòu)的可靠性。出于施工考慮，相比普通鉆孔灌注樁，只多了綁扎換熱管和絕熱板這一步，施工簡單，使用方便。出于對經(jīng)濟(jì)的考慮，圍護(hù)樁在基坑完成后就廢棄了，而把其變成能源樁，對周邊建筑供冷供暖，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，并且基坑開挖階段水平圍護(hù)能量樁能產(chǎn)生溫度應(yīng)力抵抗變形，所以能從一定程度上減少樁長，節(jié)約費(fèi)用。

中國專利CN105350522A公開了一種預(yù)制鋼筋混凝土能量樁系統(tǒng)的制作及使用方法，能進(jìn)行淺層低溫地?zé)崮苻D(zhuǎn)換，為周邊建筑供熱，但這類樁多作為豎向承載樁，受豎向承載力，而能源樁在運(yùn)行時(shí)樁，產(chǎn)生對承載力不利的溫度應(yīng)力，不利于樁的穩(wěn)定性。并且此類樁沒有對換熱管位置進(jìn)行合理布置，不能用來減小樁體的水平變形。

中國專利CN105113486A公開了一種用于基坑圍護(hù)以及邊坡支護(hù)領(lǐng)域的鉆孔灌注樁。在施工階段，沒有用來減小樁體水平位移的溫度應(yīng)力。并且在基坑施工完成后，樁就失去了作用，會(huì)被廢棄，造成較大浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有的能量樁不能抵抗樁體水平變形的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種現(xiàn)澆鋼筋混凝土水平圍護(hù)能量樁及施工方法，不僅能夠在基坑開挖階段抵抗樁體水平變形，而且基坑完成后可對廢棄的樁進(jìn)行再利用，進(jìn)行淺層低溫地?zé)崮苻D(zhuǎn)換，為周圍建筑供冷供熱。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

本申請實(shí)施例提供一種現(xiàn)澆鋼筋混凝土水平圍護(hù)能量樁，包括插設(shè)在基坑內(nèi)的樁體，所述樁體沿軸向的底端固定嵌設(shè)在所述基坑的土體內(nèi)，所述樁體沿軸向的頂端豎直向上延伸；

所述樁體內(nèi)埋設(shè)有鋼筋籠，所述樁體內(nèi)的背土側(cè)間隔設(shè)有若干個(gè)背土側(cè)U形換熱管，所述樁體內(nèi)的迎土側(cè)間隔設(shè)有若干個(gè)迎土側(cè)U?形換熱管；且所述背土側(cè)U形換熱管和所述迎土側(cè)U形換熱管均固定設(shè)置在所述鋼筋籠上；

所述樁體內(nèi)設(shè)有用于隔絕所述背土側(cè)U形換熱管和所述迎土側(cè)?U形換熱管交換熱量的隔熱板，且所述隔熱板插設(shè)在所述背土側(cè)U?形換熱管和所述迎土側(cè)U形換熱管之間；

所述背土側(cè)U形換熱管的管底和所述迎土側(cè)U形換熱管的管底均位于所述樁體內(nèi)，所述背土側(cè)U形換熱管的兩個(gè)管口和所述迎土側(cè)U形換熱管的兩個(gè)管口均沿所述軸向貫穿所述樁體的頂面；

所述背土側(cè)U形換熱管的兩個(gè)管口分別與熱水箱的第一進(jìn)口和所述熱水箱的第一出口相連通，且每個(gè)所述背土側(cè)U形換熱管分別與所述熱水箱組成一個(gè)第一循環(huán)回路；所述第一循環(huán)回路上串聯(lián)有第一水泵，且所述第一水泵位于所述樁體外；