[實用新型]深層埋管式預制型能源管樁

有效

• 申請號: 201820206959.4
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN207904917U
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 肖衡林;闕夢柯;陳智;馬強;陳衛忠;李麗華;劉永莉;高華雨
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: E02D5/52
• 分類號: E02D5/52;E02D5/30;F24T10/13
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 余曉雪;王敏鋒

本實用新型屬于建筑樁基和能源開發技術領域，涉及一種可提高淺層地熱清潔能源利用率的深層埋管式預制型能源管樁，該深層埋管式預制型能源管樁包括預制型能源管樁、深層鉆孔換熱井、換熱管以及回填料；預制型能源管樁以及深層鉆孔換熱井自上而下同軸設置；預制型能源管樁內部以及深層鉆孔換熱井內部沿預制型能源管樁的軸向均設置有垂直鉆孔；換熱管整體呈U型；換熱管從預制型能源管樁的頂部伸向深層鉆孔換熱井底部；回填料填充在換熱管與垂直鉆孔之間。本實用新型結構合理，能夠節約鉆孔費用且不影響預制樁施工，是一種高效、環保的新型能源預制樁形式。

技術領域

本實用新型屬于建筑樁基和能源開發技術領域，涉及一種能源管樁，尤其涉及一種可提高淺層地熱清潔能源利用率的深層埋管式預制型能源管樁。

背景技術

21世紀以來，中國已成為全球第一能源消費大國，我國能源結構主要依賴煤炭等化石燃料，煤炭燃燒排放的煙塵、CO₂等所帶來的環境污染問題備受全球矚目。地源熱泵系統憑借節約能源、減少污染物排放等優勢已成為清潔能源的一種主要形式，地源熱泵應用是地下空間能源應用工程的核心，與其他空調系統相比有著特殊的優勢。《國家能源“十三五”規劃》規劃指出，到2020年，我國地熱供暖或制冷面積將累計達到16億平方米，共可替代標煤7210萬噸，作為節能環保產業的地源熱泵行業迎來了新的曙光。傳統的埋管式地源熱泵技術因占地面積大，且上部空間難以利用，導致該技術在市區等土地供應緊張地塊難以推廣應用。能源樁技術通過在建筑樁基內埋設換熱管，實現承載建筑上部荷載和換取淺層地熱的雙重功能。能源樁具有不占用額外的面積，節省部分鉆孔費用等優點。通常樁基樁長在20～30m，而地源熱泵鉆孔深度達100m，因此在有限的樁長內難以獲取充足的換熱量，因此，傳統的樁內埋管式能源樁換熱量較少。并且目前能源樁主要以灌注樁為主，依靠人工將換熱管綁扎在鋼筋籠上進行固定，對機械化的樁基施工影響非常大，難以連續作業。

實用新型內容

為了解決背景技術中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種高效環保、能夠節約鉆孔費用且部影響預制樁施工的深層埋管式預制型能源管樁。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種深層埋管式預制型能源管樁，其特征在于：所述深層埋管式預制型能源管樁包括預制型能源管樁、深層鉆孔換熱井、換熱管以及回填料；所述預制型能源管樁以及深層鉆孔換熱井自上而下同軸設置；所述預制型能源管樁內部以及深層鉆孔換熱井內部沿預制型能源管樁的軸向均設置有垂直鉆孔；所述換熱管整體呈U型；所述換熱管從預制型能源管樁的頂部伸向深層鉆孔換熱井底部；所述回填料填充在換熱管與垂直鉆孔之間。

作為優選，本實用新型所采用的預制型能源管樁包括一節或多節預制鋼筋混凝土管樁；所述預制鋼筋混凝土管樁與深層鉆孔換熱井自上而下同軸設置；所述預制鋼筋混凝土管樁是多節時，多節預制鋼筋混凝土管樁自上而下依次相連。

作為優選，本實用新型所采用的預制型能源管樁還包括設置在最頂部預制鋼筋混凝土管樁頂部的用于保護預制鋼筋混凝土管樁以及換熱管的樁頂換熱管保護裝置。

作為優選，本實用新型所采用的樁頂換熱管保護裝置包括預制圓盤鋼構件以及錨栓；所述預制圓盤鋼構件上設置有錨栓通孔以及換熱管通孔；所述換熱管穿過換熱管通孔后從預制型能源管樁的頂部伸向深層鉆孔換熱井底部；所述錨栓通過錨栓通孔將預制圓盤鋼構件與最頂部預制鋼筋混凝土管樁相連。

作為優選，本實用新型所采用的換熱管包括進水管以及與進水管相連的出水管；所述進水管與出水管相連后整體呈U型。

作為優選，本實用新型所采用的換熱管是單U型、雙U串聯型或雙U并聯型。

作為優選，本實用新型所采用的回填料是細砂或膨潤土。

作為優選，本實用新型所采用的深層埋管式預制型能源管樁還包括設置在預制型能源管樁頂部且置于垂直鉆孔中的連接承臺鋼筋籠。