CN103016842A - 淤泥质软土地基地源热泵直埋换热器逆作法施工工法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种淤泥质软土地基地源热泵直埋换热器逆作法施工工法，主要包括如下步骤：在淤泥质软土地基上进行管孔定位；在淤泥质软土地基的上表面浇注第一层垫层，且在浇注过程中，把竖管的埋设位置及水平管的埋设位置预留出来不进行浇注，并将预留出来的位置进行挖槽，形成连通的水平槽；对定位好的管孔进行机械钻孔；将竖管放置到管孔内；对置于管孔内的竖管进行试压；对置有竖管的管孔进行回填；将水平管铺设至相应的水平槽内，并与相应的竖管对接；对水平槽进行回填，回填后的高度与第一层垫层等高；浇注第二层垫层，第二层垫层将第一层垫层以及回填后的水平槽均进行覆盖。本发明施工质量高、进度快、成本低。
Description
技术领域
本发明公开一种地源热泵直埋换热器施工工法，尤其涉及一种淤泥质软土地基地源热泵直埋换热器逆作法施工工法。
背景技术
随着经济的发展和人们生活水平的提高，公共建筑和住宅的空调和供热已经成为普遍的要求，其中建筑供热空调耗能相当巨大，因此寻求既节能又环保的供热空调方式成了当务之急。而地源热泵系统无疑是众多新技术中的魁首，与常规的供热空调系统相比大约节能30~50%，是一种利用可再生能源的高效节能、无污染、既可供暖又可制冷的空调系统。
在地源热泵系统施工中，埋设土壤热交换器（包括竖管和水平管）是整套施工流程中最为关键的一步。目前的地源热泵系统施工技术，其土壤热交换器的埋设均是在非软土地基上进行，而该施工技术不能适用于软土地基。同时，目前也没有任何有关在淤泥质软土地基上埋设土壤热交换器的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种淤泥质软土地基地源热泵直埋换热器逆作法施工工法。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种淤泥质软土地基地源热泵直埋换热器逆作法施工工法，具体为将先进行换热器施工，再进行上部垫层施工的常规顺序，改为先施工垫层再进行换热器的逆作法施工。包括如下步骤：
（1）施工准备；
（2）场地平整；
（3）在淤泥质软土地基上进行管孔（沟）定位；
（4）在淤泥质软土地基的上表面浇注第一层垫层（第一层垫层的浇注，为人和机器提供了操作面，尤其是为钻机的架设和水平管的铺设创造有利条件，提高了钻孔效率），且在浇注过程中，把竖管的埋设位置及水平管的埋设位置预留出来不进行浇注，并将预留出来的位置进行挖槽，形成连通的水平槽；其中，第一层垫层为混凝土层；
（5）对定位好的管孔进行机械钻孔；
（6）下管：将竖管放置到管孔内；
（7）对置于管孔内的竖管进行试压，以测试在下管过程中，是否有破损等缺陷；
（8）对置有竖管的管孔进行回填；
（9）将水平管铺设至相应的水平槽内，并与相应的竖管对接；
（10）对水平槽进行回填，回填后的高度与第一层垫层等高；
（11）浇注第二层垫层，第二层垫层将第一层垫层以及回填后的水平槽均进行覆盖，且第二层垫层为混凝土层。
作为上述方案的进一步设置，所述第一层垫层的厚度为10±2cm；第二层垫层的厚度为7-10cm。
所述的对定位好的管孔进行机械钻孔时，使用泥浆泵向钻杆输送泥浆或清水冲洗孔底，携带岩屑的冲洗液沿钻杆与孔壁之间的环状空间上升，从孔口流向沉淀池。这种泥浆自护壁的钻孔方法，不仅能够有效的防止钻孔的深度不够、孔径塌方严重、孔倾斜严重等问题，而且泥浆护壁并悬浮沉渣，钻进与排渣同时连续进行，成孔速度较快，有效提高了钻孔的效率。
所述竖管在下管前，先进行试压，以测试在下管前，竖管是否有破损等缺陷。
所述的对置有竖管的管孔进行回填时，所用的填料为原浆土（不足部分采用黄沙回填）。
所述的对水平槽进行回填时，选用黄沙进行回填。黄沙起到一定的缓冲作用，可有效防止上部结构施工对水平管的破坏。
所述竖管由位于底部的U型管以及连接在U型管上端两个开口上的垂直管组成。
所述的竖管及水平管均为PE管。
本发明淤泥质软土地基地源热泵直埋换热器逆作法施工工法，改变以往先逆施工，再做保护层，再上部结构施工的传统施工模式，而是采用逆作的方法，即先浇垫层，再施工换热器的方法，采用垫层二次浇筑和泥浆自护壁的钻孔方法，提高了钻孔的效率，并保证了孔壁的稳定性以及竖管的垂直度，施工质量高、进度快、成本低。
本发明淤泥质软土地基地源热泵直埋换热器逆作法施工工法，适用于在所有淤泥质软土地基上进行。
具体实施方式
一种淤泥质软土地基地源热泵直埋换热器逆作法施工工法，具体为将先进行换热器施工，再进行上部垫层施工的常规顺序，改为先施工垫层再进行换热器的逆作法施工。包括如下步骤：
（1）施工准备。
（2）场地平整。
（3）在淤泥质软土地基上进行管孔定位。
（4）在淤泥质软土地基的上表面浇注第一层垫层，且在浇注过程中，把竖管的埋设位置及水平管的埋设位置预留出来不进行浇注，并将预留出来的位置进行挖槽，形成连通的水平槽。其中，第一层垫层为混凝土层，第一层垫层的厚度为10±2cm，水平槽的宽度为40~80cm（根据水平管数量及管径定）。
（5）对定位好的管孔进行机械钻孔。将钻机架设在第一层垫层上，钻孔时，使用泥浆泵向钻杆输送泥浆或清水冲洗孔底，携带岩屑的冲洗液沿钻杆与孔壁之间的环状空间上升，并由孔口流出，再通过水平槽流向沉淀池，净化后再供使用。
（6）下管：将竖管放置到管孔内。竖管在下管前，先进行试压。
（7）对置于管孔内的竖管进行试压。
（8）对置有竖管的管孔进行回填。
（9）将水平管铺设至相应的水平槽内，并与相应的竖管对接。
（10）对水平槽进行回填，回填后的高度与第一层垫层等高，即用填料对水平槽进行回填，且回填后填料的高度与第一层垫层的上表面齐平。对水平槽进行回填时，填料优选黄沙进行回填。
（11）浇注第二层垫层，第二层垫层将第一层垫层和回填后的水平槽均进行覆盖，且第二层垫层为混凝土层，第二层垫层的厚度为7-10cm。
上述竖管由位于底部的U型管以及连接在U型管上端两个开口上的垂直管组成。竖管及水平管均为PE管，且管的直径均为25mm。各相邻的竖管之间均间隔4m。
上述对置有竖管的管孔进行回填时，所用的填料为原浆土（不足部分采用黄沙手工回填）。
本发明的应用实例如下：
本工程位于浙江省绍兴镜湖新区核心区域行政中心的南侧，九流渡水系以东，基地西侧，与科技馆相对，主要包括群艺馆和图书馆两大部分，规划总用地面积39974m2，工程总建筑面积55256m2。
其中地下建筑面积9664 m2，地下室按照功能分为两部，一部分为平战结合人防工程，平时为汽车库，停车数量为95辆，另一部分为南北两区的设备机房，其中地上建筑面积45592m2，由群艺馆和图书馆两楼组成，建筑层数为四层（局部五层），坡屋面部分最高点高度33.45m，檐口距室外地面高度23.75米。
地下室面积较大，钻孔数量较多，采用本施工方法能有效的降低成本，提高施工的效率，施工质量也能得到有效的保证。
上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种淤泥质软土地基地源热泵直埋换热器逆作法施工工法，其特征在于包括如下步骤：
（1）施工准备；
（2）场地平整；
（3）在淤泥质软土地基上进行管孔定位；
（4）在淤泥质软土地基的上表面浇注第一层垫层，且在浇注过程中，把竖管的埋设位置及水平管的埋设位置预留出来不进行浇注，并将预留出来的位置进行挖槽，形成连通的水平槽；其中，第一层垫层为混凝土层；
（5）对定位好的管孔进行机械钻孔；
（6）下管：将竖管放置到管孔内；
（7）对置于管孔内的竖管进行试压；
（8）对置有竖管的管孔进行回填；
（9）将水平管铺设至相应的水平槽内，并与相应的竖管对接；
（10）对水平槽进行回填，回填后的高度与第一层垫层等高；
（11）浇注第二层垫层，第二层垫层将第一层垫层以及回填后的水平槽均进行覆盖，且第二层垫层为混凝土层。
2.如权利要求1所述淤泥质软土地基地源热泵直埋换热器逆作法施工工法，其特征在于：所述第一层垫层的厚度为10±2cm；第二层垫层的厚度为7-10cm。
3.如权利要求1所述淤泥质软土地基地源热泵直埋换热器逆作法施工工法，其特征在于：所述的对定位好的管孔进行机械钻孔时，使用泥浆泵向钻杆输送泥浆或清水冲洗孔底，携带岩屑的冲洗液沿钻杆与孔壁之间的环状空间上升，从孔口流向沉淀池。
4.如权利要求1所述淤泥质软土地基地源热泵直埋换热器逆作法施工工法，其特征在于：所述竖管在下管前，先进行试压。
5.如权利要求1所述淤泥质软土地基地源热泵直埋换热器逆作法施工工法，其特征在于：所述的对置有竖管的管孔进行回填时，所用的填料为原浆土。
6.如权利要求1所述淤泥质软土地基地源热泵直埋换热器逆作法施工工法，其特征在于：所述的对水平槽进行回填时，选用黄沙进行回填。
7.如权利要求1所述淤泥质软土地基地源热泵直埋换热器逆作法施工工法，其特征在于：所述竖管由位于底部的U型管以及连接在U型管上端两个开口上的垂直管组成。
8.如权利要求1所述淤泥质软土地基地源热泵直埋换热器逆作法施工工法，其特征在于：所述的竖管及水平管均为PE管。
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