[发明专利]一种用于新型能源地下综合管廊结构与施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，尤其一种新型能源地下综合管廊结构与施工方法。

背景技术

能源地下结构，作为一种可再生的、清洁能源形式，目前在世界范围内得到广泛传播；可用于建筑、基础建设和各类环境的供暖与制冷。该技术是将地下结构的承载性能与浅层地热能采集两个功能结合在一起。随着城市地下综合管廊在城市建设中的普及应用，其结构型式也出现了多样性。然而，城地下综合管廊结构一般埋设于城市道路两侧且距离地表1-2米处，属于浅埋地下结构。对于我国北方大部分城市来说，冬季地表与浅埋地层温度较低，易造成土木工程结构物冻结体积缩小，而在夏季地表与浅埋地层温度升高，又造成相关结构物膨胀，这些温度差异均会导致结构物体积变形，致使结构物整体强度降低或损坏其使用寿命，如此一来会造成较高的维修费用。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种用于新型能源地下综合管廊结构与施工方法，该方法能够有效地减少由于温度差异所造成的结构物体积变形，保证城市地下综合管廊结构的稳定与正常使用，减少由于自然气候原因所产生的维修费用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于新型能源地下综合管廊结构，包括用于收集深部岩土体的热能的地源热泵、设置在地下综合管廊结构中的热交换器管道，所述的热交换器管道与循环水泵、管廊结构顶部的集水槽并联连接构成能源地下综合管廊结构热加载系统；所述的地源热泵为热交换器管道传送热量；冬季，采用地源热泵收集深部岩土体的热能，通过城市地下综合管廊结构中布置的热交换器管道，为整体结构输送热能；夏季，利用城市地下综合管廊结构中布置的热交换器管道收集热能，输送到地源热泵，通过地源热泵将收集的热能传输到深部岩土体中，为整个地下结构降温。

进一步的，所述的热交换器管道与地下综合管廊结构中的钢筋结构捆绑在一起。

进一步的，所述的热交换器管道按照U型铺设，热交换器管衔接采用不锈钢卡套接头连接。

进一步的，所述的热交换器管道相邻管道之间的间距0.5m。

进一步的，在城市地下综合管廊结构中每两个浇筑节段之间铺设一台地源热泵装置。

进一步的，所述的热交换器管道铺设在地下综合管廊的底部、顶部和侧壁上。

所述的用于新型能源地下综合管廊结构的施工方法如下：

步骤1在浇筑地下综合管廊的过程中铺设热交换器管道；将铺设的热交换器管道与循环水泵、管廊结构顶部的集水槽并联连接构成能源地下综合管廊结构热加载系统；

步骤2地源热泵铺设；

采用垂直式地源热泵，相邻的两个浇筑节段之间铺设一台地源热泵装置；将地源热泵装置与热交换器管道相连接。

步骤1中所述的城市地下综合管廊结构采用现场浇筑方式制作综合管廊；每20.0m为一浇筑节段；每个浇筑节段的每段长20.00m，宽11.40m，高3.55m，内部钢筋采用N8@20。

步骤1的具体过程如下：

(1)钢筋捆扎

(2)热交换器管道U形铺设

采用无缝钢管制作热交换器管道，将热交换管与钢筋网捆扎在一起，热交换器管衔接采用不锈钢卡套接头相连；热交换器管道按照U型铺设；

(3)新型综合管廊结构混凝土浇筑

新型综合管廊结构采用防水砼、防水混凝土连续浇筑；混凝土浇筑以节段为单位，每20.0m为一浇筑节段，每阶段共分三次浇筑，即底板一次，侧壁一次，顶板一次。

本发明的工作原理为：

冬季，采用地源热泵收集深部岩土体的热能，通过城市地下综合管廊结构中布置的U形热交换器管道，为整体结构输送热能；夏季，利用城市地下综合管廊结构中布置的U形热交换器管道收集热能，输送到地源热泵，通过地源热泵将收集的热能传输到深部岩土体中，为整个地下结构降温；该系统能够有效地保证其地下结构始终处于恒温状态，持久地保持其自身的稳定性，减少地下结构的变形，提高了地下结构的耐久性，从而降低了后期运营的维修费用。

本发明的有益效果为：

该方法不仅有效地保证其地下结构始终处于恒温状态，持久地保持其自身的稳定性，减少地下结构的变形，而且提高了地下结构的耐久性，从而降低了后期运营的维修费用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明综合管廊结构的正视图；

图2为本发明综合管廊结构的纵断面图；