[发明专利]地源热泵灌注桩的结构及其施工方法

说明书

本发明涉及地源热泵系统桩技术领域，具体涉及一种地源热泵灌注桩的结构及其施工方法。本发明提供的一种地源热泵灌注桩的结构，包括端承桩、换热管、以及设置于端承桩内部的钢筋笼；所述钢筋笼包括空心换热体和设置在空心换热体顶部的左、右钢管；所述换热管包括分别内套于左、右钢管钢管的传热管和导热管；所述导热管包括硬质段和记忆合金段；所述记忆合金段与传热管可拆卸连接。本发明提供的地源热泵灌注桩的结构，导热管插入空心换热体内，在空心换热体内弯曲后与传热管可拆卸连接，便于换热管的检修、维护和回收利用。

技术领域

本发明涉及地源热泵系统桩技术领域，具体涉及一种地源热泵灌注桩的结构及其施工方法。

背景技术

地源热泵技术是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性，在夏天将室内的余热转移到低位热源中，在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方，达到降温或制冷的目的。地源热泵技术比传统锅炉技术节省70％以上的能源和40％～60％的运行费用；在制冷时，地热泵技术要比普通空调节能40％～50％，运行费用降低40％以上。

地源热泵灌注桩是一种桩埋管形式地源热泵技术与传统桩基础相结合的经济、高效、节能减排的新技术。通过在桩基础中埋设各种形状的换热器装置，进行浅层低温地热能转换，在满足常规桩基力学功能的同时还能通过桩体实现与浅层地能的热交换，起到桩基和地源热泵预成孔直接敷设埋管换热器的双重作用。现有的地源热泵灌注桩需要将传热管道与钢筋笼一起绑扎，埋设在混凝土中，传热管道埋设于混凝土中，不能检修、维护和回收利用。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供的地源热泵灌注桩的结构，导热管插入空心换热体内，在空心换热体内弯曲后与传热管可拆卸连接，便于换热管的检修、维护和回收利用。

本发明提供的一种地源热泵灌注桩的结构，包括端承桩、换热管、以及设置于端承桩内部的钢筋笼；所述钢筋笼包括空心换热体和设置在空心换热体顶部的左、右钢管、；所述左、右钢管、均与空心换热体连通，且穿过端承桩与外界连通；所述换热管包括分别内套于左、右钢管、钢管的传热管和导热管；所述导热管包括硬质段和记忆合金段；所述记忆合金段远离硬质段的一端插入左钢管内与传热管可拆卸连接；所述记忆合金段在常温下为弯管，到达跃变温度之上则为直管，在记忆合金段的内壁设有加热装置；所述硬质段的侧壁内设置有与加热装置连接的电缆；所述电缆与外部电源系统可拆卸连接。

可选地，所述加热装置包括加热带；所述加热带内埋于记忆合金段的侧壁内，且螺旋缠绕在记忆合金段上。

可选地，所述记忆合金段与硬质段可拆卸连接。

可选地，所述右钢管向内凸形成定位板；所述硬质段的外周面上沿竖直方向开有沟槽；所述定位板内嵌于沟槽时，所述记忆合金段与传热管可拆卸连接。

可选地，所述记忆合金段的外周面远离硬质段的一端开有环形槽；所述传热管的底部内侧开有容置槽；所述容置槽内通过扭力弹簧铰接有卡接板；所述卡接板一端的上表面与容置槽的上表面抵触，另一端插入环形槽内与记忆合金段卡接。

可选地，所述容置槽沿径向向内凸形成凸台；所述容置槽内安装有套筒；所述套筒与凸台卡接，且可沿竖直方向在凸台上滑动；所述套筒底部开有缺口；所述卡接板铰接在缺口内；所述卡接板一端的上表面与凸台的下表面抵触，另一端插入环形槽内与记忆合金段卡接。

可选地，所述左钢管的底部沿径向向内凸形成支承台；所述支承台的上表面开有与传热管相配合的密封槽；所述密封槽内安装有密封胶垫。

可选地，所述记忆合金段远离硬质段的一端设置有锥形穿刺头；所述锥形穿刺头插入传热管内与传热管连通。

第二方面，本发明提供的一种地源热泵灌注桩的施工方法，具有上述的地源热泵灌注桩的结构，包括如下步骤：