CN102705589A - 适用于双u型埋管的管卡及带回填料的管卡模块 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑施工技术领域，尤其涉及一种适用于双U型埋管的管卡及带回填料的管卡模块。它解决了现有技术设计不够合理等技术问题。本适用于双U型埋管的管卡，包括呈块状的本体，在所述的本体上设有四个均匀分布且能保持双U埋管相互之间间距的限位孔，所述的本体上还设有用于填充回填材料的填料空间；适用于双U型埋管的管卡制成的适用于双U型埋管带回填料的管卡模块，其特征在于，所述的填料空间内填充有回填材料。与现有的技术相比，本发明的优点在于：设计合理，操作简单，能保持双U型埋管相互之间间距且还能有效防止双U型埋管管间隔短路，填充效果好。

Description

适用于双U型埋管的管卡及带回填料的管卡模块

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，涉及地源热泵系统的埋管施工，尤其涉及一种适用于双U型埋管的管卡及带回填料的管卡模块。

背景技术

在双U型的地源工程中，由于埋孔位深度较深，各导热管在埋孔内的位置和间距不能很好地控制在设计范围内，从而导致换热效果难以达到设计要求。导热管换热效果的好坏，直接决定了地埋管地源热泵系统的运行效果。导热管直接与地源侧进行换热，导热管回填浆料一般有手工回填和机械回填两种方式；其中手工回填一般是从上部回填浆料，这种填料方式往往导致浆料填充密度较差；机械回填需要专用的下料管和泥浆泵从下部回填，施工难度较大，而且浆料填充密度也不理想。而在现有的技术中，一般多是用若干专用管卡先将导热管紧固在一起，然后插入埋孔中，这种方式的缺点是：回填浆料在靠近专用管卡处时，由于专用管卡会挡住浆料，会存在浆料填充密度差，而且下管困难，由于在埋孔下，无法观测填充效果，有时还会产生阻塞，导热管之间会形成管间隔短路，直接影响地埋管地源热泵系统的运行效果。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种地源热泵系统垂直换热器管卡[申请号：200820127160.2]，包括中间圆孔和周围圆孔,周围圆孔位于中间圆孔的四周,中间圆孔中安放机械回填管。

上述方案通过在中间圆孔中安放机械回填管这种方式进行回填，在一定程度上改进了现有技术，但由于埋孔位较深，导热管之间的间距和位置无法利用这种地源热泵系统垂直换热器管卡得到彻底解决。此外，上述方案中的管卡固定在埋管上，通过回填管进行回填，该灌浆方法容易出现阻塞和管间隔短路现象，而且浆料填充密度较差，直接影响地埋管地源热泵系统的运行效果。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，能保持双U型埋管相互之间间距且还能有效防止双U型埋管管间隔短路的适用于双U型埋管的管卡。

本发明的另一目的是针对上述问题，提供一种操作简单，下双U型埋管和回填一步完成，填充效果好的适用于双U型埋管带回填料的管卡模块。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本适用于双U型埋管的管卡，其特征在于，本管卡包括呈块状的本体，在所述的本体上设有四个均匀分布且能保持双U埋管相互之间间距的限位孔，所述的本体上还设有用于填充回填材料的填料空间。

在本管卡的填料空间中填充回填材料后，逐个套于双U埋管上，使得双U型埋管上套满装有回填材料的管卡。当双U型埋管插入地埋孔时，本管卡也同步被埋入地埋孔中，即下双U型埋管和回填一步完成，有效地保持了双U型埋管相互之间间距，杜绝了双U型埋管管间隔短路现象。为了进一步提高填充效果，避免相邻的管卡之间出现间隙，相邻的两个管卡之间还可通过设于本体上的可拆卸式连接结构相连。

作为一种优化方案，为了能保护当双U型埋管因重力而快速落入至地埋孔最底端时对双U型埋管的撞击，可在地埋孔最底端设置一个防撞装置，这里的防撞装置由软性材料制成，可有效保护双U型埋管。

在上述的适用于双U型埋管的管卡中，所述的本体包括方形的底板，四个限位孔分别开于底板的四个角部，在限位孔上设有筒状挡板，在底板的四边分别设有与筒状挡板相连的侧挡板，所述的底板、筒状挡板和侧挡板合围形成所述的填料空间。为了进一步加强管卡的整体强度，这里的筒状挡板、底板和侧挡板连为一体。

在上述的适用于双U型埋管的管卡中，所述的底板的两条对角线上分别设有与筒状挡板相连的内挡板，且两块内挡板连接呈十字形，所述的内挡板将填料空间分隔成四个腔室。由于设置了内挡板，使管卡整体强度进一步增强，延长了管卡的使用寿命。此外，这种结构实现了风险分散，还有利于减少回填材料因下管过程中的震动、倾斜而脱离管卡。在受到震动或发生倾斜时，仅有个别腔室回填材料受到影响，而其他腔室的回填材料不易受到影响。

在上述的适用于双U型埋管的管卡中，本管卡由遇水可降解材料制成，所述的回填材料由吸水膨胀材料或吸水膨胀材料与源土混合物制成；这里的源土为挖地埋孔时挖上来的泥土。当采用吸水膨胀材料与源土时，两者均匀混合。当管卡水解后，解除了对回填材料的限制；而回填材料遇水膨胀，能够很好地填补地埋孔中的间隙。遇水可降解的材料降低了由于管卡材料形成的热阻。采用吸水膨胀材料或吸水膨胀材料与源土混合物作为回填材料，明显增大地下双U型埋管换热量，减少热阻。

在上述的适用于双U型埋管的管卡中，所述的遇水可降解材料为聚酸乳；所述的吸水膨胀材料为超强吸水树脂。这里的超强吸水树脂可采用凝胶，例如凝胶S-50。

在上述的适用于双U型埋管的管卡中，所述的本体上还开有四条第一通槽，所述的第一通槽与限位孔一一对应，且第一通槽的一端与对应所述第一通槽的限位孔连通，第一通槽的另一端为开放式开口。

在上述的适用于双U型埋管的管卡中，所述的本体上还设有能使所述第一通槽封闭从而使限位孔紧固在双U埋管上的紧固机构。为了提高管卡的整体强度和为了使管卡在施工时不发生倾斜，在本体上设有若干厚度小于管卡本体且与本体相连形成圆盘状的裙板，本体与裙板连为一体。

在上述的适用于双U型埋管的管卡中，所述的紧固机构包括固定螺钉，所述的固定螺钉穿过第一通槽通过螺纹与本体相连。由于设置了紧固机构，进一步加强了管卡的机械强度，可保证管卡在施工时不易脱落。

在上述的适用于双U型埋管的管卡中，所述的固定螺钉由遇水可降解材料制成。这里的遇水可降解材料也为聚酸乳。这样当固定螺钉水解后，能够避免出现残留物，明显增大地下双U型埋管换热量，减少热阻。

采用上述适用于双U型埋管的管卡可以制得适用于双U型埋管带回填料的管卡模块：即所述的适用于双U型埋管的管卡的填料空间内填充有回填材料；所述的管卡由遇水可降解材料制成，所述的回填材料由吸水膨胀材料或吸水膨胀材料与源土混合物制成。该管卡模块直接与双U型埋管埋入地埋孔，一步完成回填和下双U型埋管，填充效果好，系统工作更稳定。为了能提高管卡的强度且避免回填材料脱离管卡，还可在本体上设置一个盖板。

与现有的技术相比，本适用于双U型埋管的管卡及带回填料的管卡模块的优点在于：1、设计合理，操作简单，填充效果好，系统工作稳定。2、当双U型埋管插入地埋孔时，本管卡也同步被埋入地埋孔中，即下双U型埋管和回填一步完成，有效地保持了双U型埋管相互之间间距，杜绝了双U型埋管管间隔短路现象。3、当管卡水解后，解除了对回填材料的限制；而回填材料遇水膨胀，能够很好地填补地埋孔中的间隙。4、由于设置了内挡板，使管卡整体强度进一步增强，延长了管卡的使用寿命。5、由于设置了紧固机构，进一步加强了管卡的机械强度，可保证管卡在施工时不易脱落。

附图说明

图1是本发明提供的主视结构示意图。

图2是本发明使用状态剖视图。

图中，本体1、双U埋管2、限位孔11、填料空间12、底板1a、筒状挡板1b、侧挡板1c、内挡板1d、腔室12a、第一通槽13、固定螺钉4。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1-2所示，本适用于双U型埋管的管卡包括呈块状的本体1，在所述的本体1上设有四个均匀分布且能保持双U埋管2相互之间间距的限位孔11，在本体1上还设有用于填充回填材料的填料空间12。作为一种优化方案，本管卡由遇水可降解材料制成，回填材料由吸水膨胀材料或吸水膨胀材料与源土混合物制成；这里的源土为挖地埋孔时挖上来的泥土。当采用吸水膨胀材料与源土时，两者均匀混合。所述的遇水可降解材料为聚酸乳；所述的吸水膨胀材料为超强吸水树脂，例如凝胶S-50。当管卡水解后，解除了对回填材料的限制；而回填材料遇水膨胀，能够很好地填补地埋孔中的间隙。遇水可降解的材料降低了由于管卡材料形成的热阻。采用吸水膨胀材料或吸水膨胀材料与源土混合物作为回填材料，明显增大地下双U型埋管2换热量，减少热阻。

本实施中，为了能保护当双U型埋2管因重力而快速落入至地埋孔最底端时对双U型埋管2的撞击，可在地埋孔最底端设置一个防撞装置（图2中未采用防撞装置），这里的防撞装置由软性材料制成，可有效保护双U型埋管2。

在本实施例中，在本管卡的填料空间12中填充回填材料后，逐个套于双U埋管2上，使得双U型埋管2上套满装有回填材料的管卡。当双U型埋管2插入地埋孔时，本管卡也同步被埋入地埋孔中，即下双U型埋管2和回填一步完成，有效地保持了双U型埋管2相互之间间距，杜绝了双U型埋管2管间隔短路现象。为了进一步提高填充效果，避免相邻的管卡之间出现间隙，防止出现脱节，相邻的两个管卡之间还可通过设于本体1上的可拆卸式连接结构相连。作为一种优化方案，这里的可拆卸连接结构为插接结构，该结构可牢靠固定各个管卡，提高填充效果。

具体地，如图1-2所示，上述的本体1包括方形的底板1a，四个限位孔11分别开于底板1a的四个角部，在限位孔11上设有筒状挡板1b，在底板1a的四边分别设有与筒状挡板1b相连的侧挡板1c，所述的底板1a、筒状挡板1b和侧挡板1c合围形成所述的填料空间12；为了进一步加强管卡的整体强度，这里的筒状挡板1b、底板1a和侧挡板1c连为一体。作为一种优化方案，如图1所示，在底板1a的两条对角线上分别设有与筒状挡板1b相连的内挡板1d，且两块内挡板1d连接呈十字形，所述的内挡板1d将填料空间12分隔成四个腔室12a。内挡板1d可使管卡整体强度进一步增强，延长了管卡的使用寿命。此外，这种结构实现了风险分散，还有利于减少回填材料因下管过程中的震动、倾斜而脱离管卡。在受到震动或发生倾斜时，仅有个别腔室12a回填材料受到影响，而其他腔室12a的回填材料不易受到影响。为了能提高管卡的强度且避免回填材料脱离管卡，还可在本体1上设置一个盖板（图中未示）。

如图1所示，在本体1上开有四条第一通槽13，所述的第一通槽13与限位孔11一一对应，且第一通槽13的一端与对应所述第一通槽13的限位孔11连通，第一通槽13的另一端为开放式开口。如图1所示，在本体1上还设有能使所述第一通槽13封闭从而使限位孔11紧固在双U埋管2上的紧固机构；具体的，该紧固机构包括固定螺钉4，所述的固定螺钉4穿过第一通槽13通过螺纹与本体1相连。为了提高管卡的整体强度和为了使管卡在施工时不发生倾斜，在本体上设有若干厚度小于管卡本体且与本体相连形成圆盘状的裙板，本体与裙板连为一体。

采用上述适用于双U型埋管的管卡可以制得适用于双U型埋管带回填料的管卡模块：即所述的适用于双U型埋管2的管卡的填料空间12内填充有回填材料；所述的管卡由遇水可降解材料制成，所述的回填材料由吸水膨胀材料或吸水膨胀材料与源土混合物制成。该管卡模块直接与双U型埋管2埋入地埋孔，一步完成回填和下双U型埋管2，填充效果好，系统工作更稳定。

本实施例的优点在于：1、设计合理，操作简单。2、在本管卡的填料空间12中填充回填材料后，逐个套于双U埋管2上，使得双U型埋管2上套满装有回填材料的管卡。当双U型埋管2插入地埋孔时，本管卡也同步被埋入地埋孔中，即下双U型埋管2和回填一步完成，有效地保持了双U型埋管2相互之间间距，杜绝了双U型埋管2管间隔短路现象。为了进一步提高填充效果，避免相邻的管卡之间出现间隙，相邻的两个管卡之间还可通过设于本体1上的可拆卸式连接结构相连。3、由于设置了内挡板1d，使管卡整体强度进一步增强，延长了管卡的使用寿命。4、由于设置了紧固机构，进一步加强了管卡的机械强度，可保证管卡在施工时不易脱落。5、填充效果好，系统工作稳定。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了本体1、双U埋管2、限位孔11、填料空间12、底板1a、筒状挡板1b、侧挡板1c、内挡板1d、腔室12a、第一通槽13、固定螺钉4等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种适用于双U型埋管的管卡，其特征在于，本管卡包括呈块状的本体（1），在所述的本体（1）上设有四个均匀分布且能保持双U埋管（2）相互之间间距的限位孔（11），所述的本体（1）上还设有用于填充回填材料的填料空间（12）。

2.根据权利要求1所述的适用于双U型埋管的管卡，其特征在于，所述的本体（1）包括方形的底板（1a），四个限位孔（11）分别开于底板（1a）的四个角部，在限位孔（11）上设有筒状挡板（1b），在底板（1a）的四边分别设有与筒状挡板（1b）相连的侧挡板（1c），所述的底板（1a）、筒状挡板（1b）和侧挡板（1c）合围形成所述的填料空间（12）。

3.根据权利要求2所述的适用于双U型埋管的管卡，其特征在于，所述的底板（1a）的两条对角线上分别设有与筒状挡板（1b）相连的内挡板（1d），且两块内挡板（1d）连接呈十字形，所述的内挡板（1d）将填料空间（12）分隔成四个腔室（12a）。

4.根据权利要求1或2或3所述的适用于双U型埋管的管卡，其特征在于，本管卡由遇水可降解材料制成，所述的回填材料由吸水膨胀材料或吸水膨胀材料与源土混合物制成。

5.根据权利要求4所述的适用于双U型埋管的管卡，其特征在于，所述的遇水可降解材料为聚酸乳；所述的吸水膨胀材料为超强吸水树脂。

6.根据权利要求4所述的适用于双U型埋管的管卡，其特征在于，所述的本体（1）上还开有四条第一通槽（13），所述的第一通槽（13）与限位孔（11）一一对应，且第一通槽（13）的一端与对应所述第一通槽（13）的限位孔（11）连通，第一通槽（13）的另一端为开放式开口。

7.根据权利要求6所述的适用于双U型埋管的管卡，其特征在于，所述的本体（1）上还设有能使所述第一通槽（13）封闭从而使限位孔（11）紧固在双U埋管（2）上的紧固机构。

8.根据权利要求7所述的适用于双U型埋管的管卡，其特征在于，所述的紧固机构包括固定螺钉（4），所述的固定螺钉（4）穿过第一通槽（13）通过螺纹与本体（1）相连。

9.根据权利要求8所述的适用于双U型埋管的管卡，其特征在于，所述的固定螺钉（4）由遇水可降解材料制成。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的适用于双U型埋管的管卡制成的适用于双U型埋管带回填料的管卡模块，其特征在于，所述的填料空间（12）内填充有回填材料；所述的管卡由遇水可降解材料制成，所述的回填材料由吸水膨胀材料或吸水膨胀材料与源土混合物制成。

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