[發明專利]深基坑地源熱泵系統地表鉆井無壓下管方法及垂直地埋管

在審

• 申請號: 201811357200.7
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109339707A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 張林;強鵬;田華;胡士一;冷曉威;梁瑞;孫鵬飛;吳廷勇;魏禮軍;周揚;孫翰文;蔡煒煜;李陽
• 申請（專利權）人: 中鐵建工集團有限公司
• 主分類號: E21B7/20
• 分類號: E21B7/20;F24T10/15
• 代理公司: 上海京滬專利代理事務所(普通合伙) 31235
• 代理人: 沈美英

1.一種深基坑地源熱泵系統地表鉆井無壓下管方法，其特征在于：在按設計要求定點設置鉆井孔、確定基坑區段深度、基礎筏板厚度和有效換熱區段深度的基礎上，截取垂直地埋管基管（1）、配置U形管接頭（2）和標記繩索（3）后的操作流程如下：

⑴.按有效換熱區段深度為依據的設計長度要求截取垂直地埋管基管（1）；

⑵.選用或加工主體呈U形，由中間U形彎管（21），設置在中間U形彎管（21）左右管端（211）內、外徑與垂直地埋管基管（1）的內徑伸置匹配相符的左右短接管（22），和對稱設置在中間U形彎管（21）頂端上、中間設置有限位孔（231）的扁平狀卡凸（23）構成的U形管接頭（2）；

⑶.將所述的U型管接頭（2）與所述的已被截取的一對兩根垂直地埋管基管（1）的一端進行熱熔承插相連，構成互連成型的開放式U形垂直地埋管（11）；

⑷.對所述的開放式U形垂直地埋管（11）進行在試驗壓力0.6Mpa下、穩壓至少15min的插井前水壓試驗,以穩壓后壓力降不大于3%、且無泄漏為合格；

⑸.對檢查合格的開放式U形垂直地埋管（11）在管內充滿水的無壓狀態下用所述的U形管接頭（2）作為互連管帽進行熱熔承插相連，構成不帶壓閉環式U形垂直地埋管（12），并將直徑不小于φ10mm的標記繩索（3）的一端固設在所述的限位孔（231）上；

⑹.以開放式U形垂直地埋管（11）的長度為依據、標記繩索（3）的固設點為起量點，在標記繩索（3）上依次標示下管深度標志（31）和開挖時用找管標志（32），并將標記繩索（3）的另一端可靠地系持在地面上；

⑺.在標記繩索（3）上所標示下管深度標志（31）的指引和控制下，將所述的不帶壓閉環式U形垂直地埋管（12）向下插入鉆桿井孔內，使下管深度標志（31）與地面持平、不帶壓閉環式U形垂直地埋管（12）主體位于有效換熱區段內、其上部管帽端位于基礎筏板底標處；

⑻.對鉆桿井孔進行灌漿回填作業，在灌注的同時，緩緩的提升鉆桿，確保灌注密實；

⑼.在埋置好不帶壓閉環式U形垂直地埋管（12）后的基坑土方開挖施工時，通過標記繩索（3）上的找管標志（32）找到已固定埋設于地下的不帶壓閉環式U形垂直地埋管（12）的上端管帽，割除管帽后再次進行水壓試驗，檢查垂直地埋管的完整性及工作可靠性，達到設計要求后即完成無壓下管操作，然后再進行與橫埋管連接和接入地源熱泵系統的操作。

2.一種適于深基坑地源熱泵系統地表鉆井無壓下管用垂直地埋管，主體包括垂直地埋管基管（1）、U形管接頭（2），其特征在于還包括標記繩索（3），其中：所述的垂直地埋管基管（1）的長度與有效換熱區段的設計深度相符；所述的U形管接頭（2）主體呈U形，由中間U形彎管（21），設置在中間U形彎管（21）的左右管端（211）內、外徑與垂直地埋管基管（1）的內徑伸置匹配相符的左右短接管（22），和對稱設置在中間U形彎管（21）頂端上、上設有限位孔（231）的扁平狀卡凸（23）構成；所述的標記繩索（3）直徑不小于φ10mm，由柔性金屬絲繩充任；在裝配狀態下，一對垂直地埋管基管（1）的一端由U形管接頭（2）以互連管的形式通過左右短接管（22）承插熔焊、互連構成開放式U形垂直地埋管（11），另一端在所述的開放式U形垂直地埋管（11）內充滿水的情況下由U形管接頭（2）以管帽的形式通過左右短接管（22）承插熔焊、互連構成不帶壓閉環式U形垂直地埋管（12），所述的標記繩索（3）的一端固設在閉環式U形垂直地埋管（12）管帽端U形管接頭（2）上的所述限位孔（231）上，并以不帶壓閉環式U形垂直地埋管（12）的長度為依據、固設點為起量點，在標記繩索（3）上依次標示下管深度標志（31）和若干開挖時用的找管標志（32）。