[发明专利]可采集地源热能的抗浮锚杆及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可采集地源热能的抗浮锚杆及施工方法。

背景技术

地源热泵系统将换热管路埋于地下提取地源热能，然后将地源热能提供给建筑物，这种既环保、又节能的方式正被广泛使用。地源热泵的埋管形式有水平埋管和竖直埋管两种。水平埋管通常在浅层埋设，占地面积、开挖工程量大，传热效果不稳定，目前在工程中已很少应用。竖直埋管地源热泵系统占地面积小，恒温效果好，在工程中应用较多，发展较快。但竖直埋管方式的初期钻孔费用很高，一般占总投资一半以上，且在钻孔内埋入换热管的工艺很复杂，这都给地源热泵技术的推广造成困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可降低地源热泵钻孔埋设成本，节约用地面积，提高施工效率和换热效率的可采集地源热能的抗浮锚杆及施工方法。

本发明的可采集地源热能的抗浮锚杆，包括沿竖直方向设置的杆体，杆体内沿竖直方向设有一根以上的无粘结钢绞线或带套管钢筋，杆体内的底端设有承载体，承载体与无粘结钢绞线或带套管钢筋固定相连，所述杆体内沿竖直方向并列设有进液管和出液管，进液管和出液管的顶端从杆体的上部穿出，进液管的出液口与换热管的进液口相连，所述出液管的进液口与换热管的出液口相连，所述杆体内自上而下间隔设有多个隔离定位架，所述无粘结钢绞线或带套管钢筋、所述进液管和所述出液管分别与每个隔离定位架固定相连，所述杆体的底端与换热杆的顶端相连为一体，所述换热管位于所述杆体内的里端和/或换热杆内，换热杆内设有一个以上的对中支架，所述换热管固定在对中支架上。

本发明可采集地源热能的抗浮锚杆，其中所述杆体内沿竖直方向设有注浆管，注浆管延伸到换热杆的底端，位于所述杆体顶端周边的地面上铺设有垫层，垫层的顶端铺设有底板，底板的顶端铺设有锚板，锚板的顶端设有锁紧装置，所述无粘结钢绞线或所述带套管钢筋向上穿过所述垫层、所述底板和所述锚板后与锁紧装置相连，所述注浆管向上穿过垫层、底板和锚板。

本发明可采集地源热能的抗浮锚杆，其中所述进液管的进口与水平进液管的出口相连，水平进液管沿水平方向穿过所述垫层后与外管路相连，所述出液管的出口与水平出液管的进口相连，水平出液管沿水平方向穿过所述垫层后与外管路相连，水平进液管和水平出液管的外侧壁上包覆有保温层，保温层外套装有金属护套管。

本发明可采集地源热能的抗浮锚杆，其中所述进液管和所述出液管分别向上穿过所述垫层、所述底板和所述锚板后与外管路相连，进液管和出液管的外侧壁上套装有多节金属套管，金属套管的内侧壁与进液管的外侧壁和出液管的外侧壁之间设有多个橡胶止水环，在金属套管内侧壁与进液管外侧壁中的橡胶止水环之间填充有膨胀水泥。

本发明可采集地源热能的抗浮锚杆，其中所述换热管包括二个并列设置的直立管，二个直立管的底端与半圆弧形的弯管相连，弯管的弧形面位于杆体的轴线方向。

本发明可采集地源热能的抗浮锚杆，其中相邻的所述隔离定位架之间的距离为1-2米，所述换热管采用工程塑料制成，换热管的外侧壁上套装有多节钢套管。

本发明的可采集地源热能的抗浮锚杆的施工方法包括以下步骤：

A、将钻机就位，并将钻杆定位于锚孔位置处，在锚孔位置处施打设计深度的钻孔；

B、将进液管的出液口与换热管的进液口相连，出液管的进液口与换热管的出液口相连，再将注浆管、无粘结钢绞线或带套管钢筋、进液管与出液管利用隔离定位架进行安装连接，将换热管固定在对中支架上，形成一个锚孔插件；

C、将锚孔插件顺着锚孔插入至锚孔浆液中的设计位置，

D、对换热管进行密闭打压试验，打压试验合格后，对进液管、出液管两端的进行封堵，以防止泥浆进入管内，同时保持进液管、出液管和换热管内存水，以保证注浆时进液管、出液管和换热管不变形；

E、用注浆泵或泥浆泵通过注浆管将回填物从锚孔底部自下而上压入锚孔内，进行锚孔内注浆，直到注满整个锚孔。

本发明的可采集地源热能的抗浮锚杆的施工方法，其中所述步骤A中成孔深度由锚杆基体段及换热管埋置加长段两部分构成；所述锚孔的孔径为120-300mm；所述步骤E中注浆管一边注浆一边对其进行提升；所述步骤E中还包括在垫层内设置水平进液管和水平出液管，所述进液管的进口与水平进液管的出口相连，所述出液管的出口与水平出液管的进口相连。