CN205046550U - 一种能源桩 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种能源桩，包括空心的混凝土桩体，混凝土桩体的外壁上设置有换热管，换热管在混凝土桩体外部形成导热通路，特点是混凝土桩体的外壁上设置有两条螺旋状凸筋，两条螺旋状凸筋上下并列设置，螺旋状凸筋沿混凝土桩体的外壁曲线自上而下缠绕设置，螺旋状凸筋上设置有预留孔，预留孔的中心轴线与混凝土桩体的中心轴线相平行，换热管穿过预留孔且换热管的两头分开绕置在两条螺旋状凸筋的下侧。优点是在混凝土桩体的外壁上设置两条上下并列的螺旋状凸筋，换热管顺螺旋状凸筋绕置，使换热管与外界的接触面积增大，换热效率得到有效提高，同时换热管的两头分开绕置在上下两条螺旋状凸筋的下侧，较好的避免了‘热短路’的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及桩基工程领域，尤其是涉及一种能源桩。
背景技术
桩基是指由桩和连接桩顶的桩承台组成的深基础或由柱与桩基连接的单桩基础。桩基具有承载力高、沉降量小等特点，因而广泛用于各种地质条件的工程，尤其适宜在软弱地基上建筑重型建筑物中采用。能源桩是在桩基内植入地下热交换管路系统，利用其从地表获取浅层地温能，充分地利用混凝土良好的导热性能，与周围大地形成热交换的元件。
传统的能源桩一般采用现浇的形式，即将换热管捆绑于钢筋笼之上，待钢筋笼沉入桩孔后再浇筑混凝土；随着静钻根植桩工法的应用，出现了直接将换热管附置于桩体外侧随桩体埋入地下的方法。但上述两种方法在实际工程中均存在一定的问题：对于传统的能源桩，其施工工艺复杂，并且由于现浇桩的限制，无法在采用预制桩施工的工程中应用；对于第二种方法，由于受桩体形状的限制，换热管的布管形式通常采用U形或W形布管技术，而U型和W型的布管形式的换热效率较低。并且无论采取上述哪种方法，都可能产生“热短路”的问题，进而影响换热效率。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、施工方便、换热效率高的能源桩。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种能源桩，包括空心的混凝土桩体，所述的混凝土桩体的外壁上设置有换热管，所述的换热管在所述的混凝土桩体外部形成导热通路，所述的混凝土桩体的外壁上设置有两条螺旋状凸筋，两条所述的螺旋状凸筋上下并列设置，所述的螺旋状凸筋沿所述的混凝土桩体的外壁曲线自上而下缠绕设置，所述的螺旋状凸筋上设置有预留孔，所述的预留孔的中心轴线与所述的混凝土桩体的中心轴线相平行，所述的换热管穿过所述的预留孔且所述的换热管的两头分开绕置在两条所述的螺旋状凸筋的下侧。
所述的混凝土桩体自上而下包括上段桩体、中段桩体和下段桩体，所述的螺旋状凸筋缠绕设置在所述的中段桩体和所述的下段桩体的外壁上，所述的上段桩体的上下两端的外壁上设置有凸环，所述的下段桩体的下端设置有扩头。混凝土桩体分为上段桩体、中段桩体和下段桩体，可改变各段桩体的长度来适应不同的桩基深度，调整适应性较好，另外由于上段桩体承载作用和换热作用均较小，故无需在上段桩体的外壁上设置螺旋状凸筋，简化了生产工艺。
所述的凸环的两边对称设置有通孔，所述的通孔的中心轴线与所述的混凝土桩体的中心轴线相平行，所述的预留孔设置在最下端的所述的螺旋状凸筋上，所述的换热管经所述的混凝土桩体的底部穿过所述的预留孔分开绕置在两条所述的螺旋状凸筋的下侧并依次穿过所述的通孔。上述结构在保证换热管能够稳定安装在混凝土桩体外壁上的同时，使得换热管能够紧密缠绕在混凝土桩体的外壁上，从而使得换热效率得到较大的提高；另外预留孔设置在最下端的螺旋状凸筋上，简化了制造工艺。
所述的凸环的外径和所述的扩头的外径与所述的螺旋状凸筋的外径相同。该结构可有效减小桩体在施工时与土之间的摩擦力，使得沉桩变得更加容易。
所述的混凝土桩体包括内混凝土层和外混凝土层，所述的内混凝土层和所述的外混凝土层之间设置有箍筋，所述的内混凝土层内还设置有预应力筋。上述结构的混凝土桩体结构稳定牢固，承载作用好。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：结构简单，施工方便，在混凝土桩体的外壁上设置两条上下并列的螺旋状凸筋，换热管顺螺旋状凸筋绕置，使换热管与外界的接触面积增大，换热效率得到有效提高，同时换热管的两头分开绕置在上下两条螺旋状凸筋的下侧，较好的避免了‘热短路’的问题，使得换热效率得到进一步提高，另外螺旋状凸筋提高了混凝土桩体的侧向摩擦力，具有更高的稳定性和承载能力。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1拆去换热管的结构示意图；
图3为本实用新型中上段桩体的结构示意图；
图4为本实用新型中中段桩体的结构示意图；
图5为本实用新型中下段桩体的结构示意图；
图6为本实用新型的俯视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1至图6所示，一种能源桩，包括空心的混凝土桩体1，混凝土桩体1的外壁上设置有换热管2，换热管2在混凝土桩体1外部形成导热通路，混凝土桩体1的外壁上设置有两条螺旋状凸筋3，两条螺旋状凸筋3上下并列设置，螺旋状凸筋3沿混凝土桩体1的外壁曲线自上而下缠绕设置，螺旋状凸筋3上设置有预留孔31，预留孔31的中心轴线与混凝土桩体1的中心轴线相平行，换热管2穿过预留孔31且换热管2的两头分开绕置在两条螺旋状凸筋3的下侧。
在此具体实施例中，混凝土桩体1自上而下包括上段桩体11、中段桩体12和下段桩体13，螺旋状凸筋3缠绕设置在中段桩体12和下段桩体13的外壁上，上段桩体11的上下两端的外壁上设置有凸环4，下段桩体13的下端设置有扩头5。混凝土桩体1分为上段桩体11、中段桩体12和下段桩体13，可改变各段桩体的长度来适应不同的桩基深度，调整适应性较好，另外由于上段桩体11承载作用和换热作用均较小，故无需在上段桩体11的外壁上设置螺旋状凸筋3，简化了生产工艺。
在此具体实施例中，凸环4的两边对称设置有通孔41，通孔41的中心轴线与混凝土桩体1的中心轴线相平行，预留孔31设置在最下端的螺旋状凸筋3上，换热管2经混凝土桩体1的底部穿过预留孔31且换热管2的两头分开绕置在两条螺旋状凸筋3的下侧并依次穿过通孔41。上述结构在保证换热管2能够稳定安装在混凝土桩体1外壁上的同时，使得换热管2能够紧密缠绕在混凝土桩体1的外壁上，从而使得换热效率得到较大的提高；另外预留孔31设置在最下端的螺旋状凸筋3上，简化了制造工艺。换热管的绕置方法为：从混凝土桩体1的底端起绕，穿过最下端的螺旋状凸筋3上的预留孔31，换热管2的两头分别顺着两条螺旋状凸筋3的螺纹往上绕，绕置在螺旋状凸筋3的下侧，当绕至螺纹的上端时，换热管2的两头分别穿过设置在上段桩体11下端的凸环4上的通孔41，然后再向上穿过上段桩体11上段的凸环4上的通孔41。
在此具体实施例中，凸环4的外径d1和扩头5的外径d2与螺旋状凸筋3的外径d3相同。该结构可有效减小桩体在施工时与土之间的摩擦力，使得沉桩变得更加容易。
在此具体实施例中，混凝土桩体1包括内混凝土层14和外混凝土层15，内混凝土层14和外混凝土层15之间设置有箍筋16，内混凝土层14内还设置有预应力筋17。上述结构的混凝土桩体1结构稳定牢固，承载作用好。
Claims (5)
1.一种能源桩，包括空心的混凝土桩体，所述的混凝土桩体的外壁上设置有换热管，所述的换热管在所述的混凝土桩体外部形成导热通路，其特征在于所述的混凝土桩体的外壁上设置有两条螺旋状凸筋，两条所述的螺旋状凸筋上下并列设置，所述的螺旋状凸筋沿所述的混凝土桩体的外壁曲线自上而下缠绕设置，所述的螺旋状凸筋上设置有预留孔，所述的预留孔的中心轴线与所述的混凝土桩体的中心轴线相平行，所述的换热管穿过所述的预留孔且所述的换热管的两头分开绕置在两条所述的螺旋状凸筋的下侧。
2.如权利要求1所述的一种能源桩，其特征在于所述的混凝土桩体自上而下包括上段桩体、中段桩体和下段桩体，所述的螺旋状凸筋缠绕设置在所述的中段桩体和所述的下段桩体的外壁上，所述的上段桩体的上下两端的外壁上设置有凸环，所述的下段桩体的下端设置有扩头。
3.如权利要求2所述的一种能源桩，其特征在于所述的凸环的两边对称设置有通孔，所述的通孔的中心轴线与所述的混凝土桩体的中心轴线相平行，所述的预留孔设置在最下端的所述的螺旋状凸筋上，所述的换热管经所述的混凝土桩体的底部穿过所述的预留孔且所述的换热管的两头分开绕置在两条所述的螺旋状凸筋的下侧并依次穿过所述的通孔。
4.如权利要求2所述的一种能源桩，其特征在于所述的凸环的外径和所述的扩头的外径与所述的螺旋状凸筋的外径相同。
5.如权利要求1所述的一种能源桩，其特征在于所述的混凝土桩体包括内混凝土层和外混凝土层，所述的内混凝土层和所述的外混凝土层之间设置有箍筋，所述的内混凝土层内还设置有预应力筋。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109339039A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-02-15 | 王晓军 | 一种具有热量传递结构的装配式建筑基础桩及其使用方法 |
| CN110453676A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-11-15 | 建研地基基础工程有限责任公司 | 一种预制能源桩构造设计及施工方法 |
| CN114383331A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-22 | 中国矿业大学 | 一种笼罩式能量桩埋管换热器结构 |
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2015
- 2015-09-21 CN CN201520731381.0U patent/CN205046550U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN109339039A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-02-15 | 王晓军 | 一种具有热量传递结构的装配式建筑基础桩及其使用方法 |
| CN110453676A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-11-15 | 建研地基基础工程有限责任公司 | 一种预制能源桩构造设计及施工方法 |
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