[发明专利]静钻根植工法地热能源桩及其传热管埋设方法

说明书

本发明提供了一种静钻根植工法地热能源桩，其包括：预制桩，在预制桩外侧壁上设有多圈固定卡扣，各圈上的固定卡扣数量相同，各圈上的固定卡扣位置分别和附近圈的固定卡扣位置上下对应，且位置上下对应的多个固定卡扣呈竖直的一列排布，所述固定卡扣在竖直方向上设有中空的通道，各固定卡扣的通道与上方/下方对应位置的固定卡扣的通道连通；传热管，设置为环绕分布在预制桩四周的多个，所述传热管的数量设置为少于或等于单圈的固定卡扣数量，单个传热管通过上述一列固定卡扣固定在预制桩外侧，所述传热管沿竖直方向由上至下依次穿过对应固定卡扣的通道。本静钻根植工法地热能源桩具有经济高效的优点。

技术领域

本发明属于建筑物桩基础和地源热泵技术领域，涉及一种静钻根植工法地热能源桩，特别是一种静钻根植工法地热能源桩及其传热管埋设方法。

背景技术

近年来，环境污染问题越来越受到社会的关注，地热能作为一种高效清洁的能源成为研究热点。地热能源桩是将地源热泵技术和建筑物桩基础结合起来的一种新技术，它除了承受上部荷载作用，还要具有传热功能。

根据桩基施工和埋管工艺的不同，常见的地热能源桩有在灌注桩内埋设传热管，该技术绑扎管道复杂，传热管容易堵塞，传热效率低；有在预制管桩桩内埋设传热管，但是该技术传热管无法有效布置到设计深度，且传热管易受力损坏，同时桩芯回填土密实度不易控制，影响传热效率；也有一种现浇大直径管桩内部空腔内注满导热液体的能量桩，但该技术工作量大，成本高，使用条件有限。

综上所述，开发一种设计合理、经济高效的地热能源桩显得尤为必要。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种设计合理、经济高效的静钻根植工法地热能源桩。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种静钻根植工法地热能源桩，包括：

预制桩，在预制桩外侧壁上设有多圈固定卡扣，各圈上的固定卡扣数量相同，各圈上的固定卡扣位置分别和附近圈的固定卡扣位置上下对应，且位置上下对应的多个固定卡扣呈竖直的一列排布，所述固定卡扣在竖直方向上设有中空的通道，各固定卡扣的通道与上方/下方对应位置的固定卡扣的通道连通；

传热管，设置为环绕分布在预制桩四周的多个，所述传热管的数量设置为少于或等于单圈的固定卡扣数量，单个传热管通过上述一列固定卡扣固定在预制桩外侧，所述传热管沿竖直方向由上至下依次穿过对应固定卡扣的通道。

作为本发明的进一步改进，所述传热管的数量与单圈固定卡扣的数量相同，各传热管均通过对应的一列固定卡扣固定在预制桩外侧。

作为本发明的进一步改进，每圈固定卡扣由均匀环绕预制桩分布的四个固定卡扣组成。

作为本发明的进一步改进，在预制桩的底部、中部及顶部分别设有一圈固定卡扣。

作为本发明的进一步改进，所述预制桩包括上下分布且首尾相连的多节竹节桩。

作为本发明的进一步改进，在预制桩预设位置设有用于固定固定卡扣的预设固定筋。

作为本发明的进一步改进，在固定卡扣内设有依靠自身回弹力将对应传热管锁定在该固定卡扣内的弹簧。

作为本发明的进一步改进，该静钻根植工法地热能源桩还包括泵机组，所述传热管的底部通过接头连通，传热管的顶部分别和泵机组相连。

作为本发明的更进一步改进，所述泵机组还连接有热交换器。

上述静钻根植工法地热能源桩的传热管埋设方法，包括以下步骤：

施工准备：预先对场地进行处理，其中，影响施工的高压架空线、地下电缆、位于桩位处的旧建筑基础、地下管线和杂填土中的石块在施工前清除或妥善处理；

钻孔：根据钻进速度和地质情况调整水的用量；