[发明专利]一种地热能源桩施工设备及其施工方法

权利要求书

1.一种地热能源桩施工设备,包括安装有行走机构(2)的设备主平台(1)，所述的设备主平台(1)的中心设有用于植桩的植桩系统(3)，该设备主平台(1)上在靠近前端处安装有用于起吊预制桩(Z)的起吊系统(4)，其特征是：所述的设备主平台(1)上在植桩系统(3)的正后方处安装有用于缠绕收放传热管(6)的传热管布置装置(5)，并且该设备主平台(1)上在紧邻植桩系统(3)的后端开有传热管通路(1a)，所述的传热管通路(1a)为能使缠绕在传热管布置装置(5)上的传热管(6)穿过设备主平台(1)向下施放的长方形孔洞；所述的植桩系统(3)的中心设有能使预制桩(Z)穿过设备主平台(1)植入桩孔内的植桩口(3a)。

2.根据权利要求1所述的一种地热能源桩施工设备，其特征是：所述的设备主平台(1)呈长方形结构；所述的植桩系统(3)的中心、传热管通路(1a)的中心和传热管布置装置(5)的中心均位于设备主平台(1)的同一中分线上，所述的中分线与设备主平台(1)的长边相平行；所述的起吊系统(4)为偏离该中分线设置。

3.根据权利要求2所述的一种地热能源桩施工设备，其特征是：所述的起吊系统(4)安装在设备主平台(1)上相对靠近左前角的位置处；该起吊系统(4)包括安装在设备主平台(1)上能360度旋转的旋转操作台(41)以及铰链在旋转操作台(41)上可以伸缩的吊臂(42)；所述的吊臂(42)上通过钢丝绳安装有吊钩(43)。

4.根据权利要求3所述的一种地热能源桩施工设备，其特征是：所述的传热管布置装置(5)包括固定在设备主平台(1)上的滚筒支架(51)和转动架设在该滚筒支架(51)上的圆柱形滚筒(52)；所述的传热管(6)有序地缠绕在圆柱形滚筒(52)上。

5.根据权利要求4所述的一种地热能源桩施工设备的施工方法，其特征是：该方法包括以下步骤：

1)、首先将地源热泵的传热管(6)的上端固定在传热管布置装置(5)的圆柱形滚筒(52)上，然后顺时针旋转圆柱形滚筒(52)，使得传热管(6)能层叠有序地全部缠绕在圆柱形滚筒(52)上；

2)、利用行走机构(2)将设备主平台(1)行走至需要植桩的桩孔处，并使得植桩系统(3)的植桩口(3a)的中心与需要植桩的桩孔的中心相重合；然后利用起吊系统(4)将第一节预制桩(Z)起吊，并使该节预制桩(Z)的桩底从植桩系统(3)的植桩口(3a)中向下穿过设备主平台(1)；

3)、逆时针旋转传热管布置装置(5)的圆柱形滚筒(52)，使得传热管(6)的下端从圆柱形滚筒(52)上放下来，并经传热管通路(1a)向下穿过设备主平台(1)，然后利用绑扎带(7)或卡箍将传热管(6)的下端与第一节预制桩(Z)的下端固定在一起；

4)、利用起吊系统(4)和植桩系统(3)的配合，将第一节预制桩(Z)植入桩孔内，在植桩的过程中，通过逆时针旋转圆柱形滚筒(52)，使得传热管(6)能在第一节预制桩(Z)的带动下从圆柱形滚筒(52)上持续放下来，并且每植桩一段距离后就用绑扎带(7)或是卡箍将传热管(6)与第一节预制桩(Z)进行固定；当第一节预制桩(Z)的桩顶与设备主平台(1)的平台面间相距0.5米处时，停止植桩；

5)、利用植桩系统(3)将第一节预制桩(Z)暂时固定住，再利用起吊系统(4)吊起第二节预制桩(Z)，使得第二节预制桩(Z)的桩底与第一节预制桩(Z)的桩顶部对齐紧贴，然后采用焊接的方法将第二节预制桩(Z)与第一节预制桩(Z)焊接相连在一起；

6)、焊接完成后，使植桩系统(3)松开第一节预制桩(Z)，然后继续植桩，同样在植桩的过程中，通过逆时针旋转圆柱形滚筒(52)，使得传热管(6)能在第一节预制桩(Z)的带动下从圆柱形滚筒(52)上持续放下来，并且每植桩一段距离后就用绑扎带(7)或是卡箍将传热管(6)与第二节预制桩(Z)进行固定；当第二节预制桩(Z)的桩顶与设备主平台(1)的平台面相距0.5米处时，停止植桩；

7)、如此反复步骤5)和步骤6)植入第三节预制桩、第四节预制桩，在植入最后一节预制桩时，当最后一节预制桩的桩顶穿过植桩口(3a)后停止植桩，并在该节预制桩(Z)靠近桩顶的位置处固定安装一个用于保护传热管(6)的防护套(8)，然后再将传热管(6)的上端容纳保护在该防护套(8)中后，继续植桩至设计标高。