[发明专利]一种地源热泵地下换热器倾斜埋设的施工方法

摘要

一种地源热泵地下换热器倾斜埋设的施工方法，利用水平定向钻机在地层中倾斜钻孔，并将带换热器接头的换热器系统埋设在倾斜孔内，换热器埋设与钻孔同步施工；回填填筑材料，完成地下换热器的倾斜埋设施工。与传统水平埋管式和垂直埋管式埋管方法相比，本发明提出了一种新的倾斜埋管技术及其施工方法，比水平埋管式方案节省占地面积、传热效率更高，比垂直埋管式可以节省造价，提高了施工埋管效率、缩短施工工期、节省工程造价。该方法施工工艺简单、可操作性强，便于质量控制，经济效益明显，处治效果显著。

主权项

一种地源热泵地下换热器倾斜埋设的施工方法，其特征在于：包括以下技术步骤：（1）探明拟埋设地下换热器的地层情况，包括施工范围内地铁隧道、市政管道等地下结构物、以及含漂石等复杂地层等分布情况，设计地下换热器埋设层数、倾斜角度、长度、根数、以及走向等参数；（2）平整场地、测量放线，确定水平定向钻机工作坑、入土点位置及钻杆倾斜角度；（3）在工作坑内架设水平定向钻机施工机械，钻头和钻杆对应入土点，钻机和钻杆布置方向与拟埋设的相应换热器方向一致，相对误差不超过1 %，并连接好地锚箱、泥浆系统、钻杆、辅助动力源、液压管线、以及控制电缆，并进行试运转调试表盘、操作手柄以及泥浆系统各部位运行情况；（4）将换热器通过换热器接头连接好，利用连接绳将换热器套在钻杆上的固定牛角上；（5）根据设计曲线，从入土点开始钻进导向钻孔并采用泥浆护壁，导向孔的钻具由导向钻头、控向仪和钻杆组成，曲线半径不小于1500倍的导向钻孔直径，每根钻杆倾角为0.4‑0.6度，每隔25 m布置监测标记，监测每根钻杆的位置，在实际钻进过程中，动态调控控向仪保证钻进方向；（6）完成导向钻孔至设计深度后，撤出钻杆和钻头，连接换热器的连接绳与钻杆上的固定牛角自动分离；换热器留在钻孔内；（7）向埋设完成换热器的钻孔内回填传热性能良好的回填材料；（8）完成第一根换热器的埋设施工后，转动水平定向钻机钻杆在本倾斜角平面内的偏角方向，重复步骤（2）~（7），在第一根换热器附近施工完成后续每根换热器的埋设施工；（9）完成第一层换热器的埋设施工后，转动水平定向钻机钻杆的倾斜角方向，重复步骤（2）~（8），在第一层换热器附近施工完成后续各层换热器的埋设施工；（10）撤离水平定向钻机，将埋设在地下的换热器和设置在上部建筑物内的空调传热系统连接，最后完成地源热泵地下换热器倾斜埋设技术的整体施工。