[實用新型]一種新型布管形式的鉆孔灌注能量樁

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922079301.9
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN211816202U
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓志攀;任連偉;霍繼煒;翟國政;高宇甲;任軍洋;李俊杰;陳金權(quán);胡魁;朱棟;余斌;韓明濤
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學;中建七局第四建筑有限公司
• 主分類號: E02D5/34
• 分類號: E02D5/34;E02D15/04;E02D15/06;F24T10/15;F28D7/08
• 代理公司: 鄭州立格知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41126
• 代理人: 李紅衛(wèi)

本實用新型屬于土木建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種新型布管形式的鉆孔灌注能量樁，包括灌注樁，設(shè)置于灌注樁內(nèi)的傳熱管，與傳熱管進口聯(lián)通的水泵，以及與傳熱管出口聯(lián)通的集熱器，所述水泵和集熱器均與換熱結(jié)構(gòu)聯(lián)通，所述灌注樁由多個鋼筋籠分段下放焊接而成，每個鋼筋籠由頂部鋼筋籠、底部鋼筋籠和中間部鋼筋籠三段組成，每段鋼筋籠頂部和底部均焊有鋼筋箍環(huán)，所述傳熱管穿過鋼筋箍環(huán)綁扎到鋼筋籠上，所述傳熱管經(jīng)過水泵和換熱結(jié)構(gòu)之后通向集熱器，本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，施工方便快捷的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于土木建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型布管形式的鉆孔灌注能量樁。

背景技術(shù)

淺層地熱能是一種清潔、可持續(xù)利用能源，造價低、使用方便、最重要的是分布范圍廣，應(yīng)用前景很可觀，能量樁技術(shù)就是利用下部地層中穩(wěn)定、持續(xù)的地熱對上部結(jié)構(gòu)進行熱交換：冬季可進行供熱；夏季可進行降溫或制冷，目前對于能量樁的利用停留在中、小工程上，大、特大工程利用甚少。

灌注樁對于能量樁用于大工程上有重要的意義，目前大直徑灌注能量樁沒有推廣應(yīng)用主要因為施工工序復雜、鋼筋籠分段下放傳熱管布置困難、傳熱管容易出現(xiàn)被電焊或者混凝土導管破壞的情況、質(zhì)量不穩(wěn)定等因素影響，因此，如何解決上述問題以及選取最合適的布管方式是廣大科研技術(shù)人員亟待解決的問題。申請?zhí)枮?01820023683.6的專利文件公開了一種地源熱泵能量樁，該方法設(shè)置上下連接的圓形管段，將換熱管進行分支創(chuàng)新，提高換熱效率，分解了換熱管路在軸向上受到的應(yīng)力，避免樁頂施加荷載后，樁內(nèi)的換熱管路承受較大的應(yīng)力而變形甚至斷裂，但該方法換熱管需要重新改造，造價高昂且質(zhì)量沒有保證；申請?zhí)枮镃N201710294328.2的專利公開了一種基于深層埋管及能源樁的換熱系統(tǒng)及施工工藝，該方法雖然克服了傳統(tǒng)地埋管地源熱泵系統(tǒng)占用地下空間以及能源樁埋置淺且換熱量有限的缺點，提高地熱清潔能源利用率，但樁內(nèi)埋置換熱管過短，不能充分利用地熱資源，換熱管成活率偏低等。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種新型布管形式的鉆孔灌注能量樁，將能量樁推廣到大型工程上，克服灌注能量樁施工技術(shù)上的一些缺陷與不足，增強灌注能量樁的地熱利用率。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種新型布管形式的鉆孔灌注能量樁，包括灌注樁，設(shè)置于灌注樁內(nèi)的傳熱管，與傳熱管進口聯(lián)通的水泵，以及與傳熱管出口聯(lián)通的集熱器，所述水泵和集熱器均與換熱結(jié)構(gòu)聯(lián)通，所述灌注樁由多個鋼筋籠分段下放焊接而成，每個鋼筋籠由頂部鋼筋籠、底部鋼筋籠和中間部鋼筋籠三段組成，每段鋼筋籠頂部和底部均焊有鋼筋箍環(huán)，所述傳熱管穿過鋼筋箍環(huán)綁扎到鋼筋籠上，所述傳熱管經(jīng)過水泵和換熱結(jié)構(gòu)之后通向集熱器。

進一步的，所述傳熱管布管為多段拼接狀，接口處用熱熔或者接頭對接形成整體回路。

進一步的，灌注樁樁身由受力鋼筋，加強箍筋、螺旋式箍筋和混凝土組成，受力鋼筋沿樁身圓周均勻布置，加強箍筋在豎直方向上每隔2m焊接在受力鋼筋內(nèi)部，受力鋼筋外部采用螺旋式箍筋焊接，傳熱管在兩根受力鋼筋中部綁扎到螺旋式箍筋上。

進一步的，所述鋼筋箍環(huán)為半圓形，鋼筋箍環(huán)兩端分別焊接在每段鋼筋籠頂部和底部的加強箍筋上。

進一步的，所述傳熱管內(nèi)通有導熱液體，導熱液體為乙二醇和水的混合物，乙二醇與水的配比為20~40%：60~80%。

一種新型布管形式的鉆孔灌注能量樁的施工方法，包括以下步驟：

1）開孔及成孔：在確認樁位、垂直度和前期準備工作符合標準時，進行開孔；

2）綁扎傳熱管：在鋼筋廠對已經(jīng)焊接好的鋼筋籠進行傳熱管綁扎；

3）吊放并焊接鋼筋籠：將綁扎好傳熱管的每段鋼筋籠分段下放至孔內(nèi)，并依次焊接上部鋼筋籠；