CN207376648U - 一种用于新型能源地下综合管廊结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于新型能源地下综合管廊结构，包括用于收集深部岩土体的热能的地源热泵、设置在地下综合管廊结构中的热交换器管道，所述的热交换器管道与循环水泵、管廊结构顶部的集水槽并联连接构成能源地下综合管廊结构热加载系统；所述的地源热泵为热交换器管道传送热量；冬季，采用地源热泵收集深部岩土体的热能，通过城市地下综合管廊结构中布置的热交换器管道，为整体结构输送热能；夏季，利用城市地下综合管廊结构中布置的热交换器管道收集热能，输送到地源热泵，通过地源热泵将收集的热能传输到深部岩土体中，为整个地下结构降温。
Description
技术领域
本实用新型涉及岩土工程技术领域，尤其一种新型能源地下综合管廊结构。
背景技术
能源地下结构，作为一种可再生的、清洁能源形式，目前在世界范围内得到广泛传播；可用于建筑、基础建设和各类环境的供暖与制冷。该技术是将地下结构的承载性能与浅层地热能采集两个功能结合在一起。随着城市地下综合管廊在城市建设中的普及应用，其结构型式也出现了多样性。然而，城地下综合管廊结构一般埋设于城市道路两侧且距离地表1-2米处，属于浅埋地下结构。对于我国北方大部分城市来说，冬季地表与浅埋地层温度较低，易造成土木工程结构物冻结体积缩小，而在夏季地表与浅埋地层温度升高，又造成相关结构物膨胀，这些温度差异均会导致结构物体积变形，致使结构物整体强度降低或损坏其使用寿命，如此一来会造成较高的维修费用。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述问题，提出了一种用于新型能源地下综合管廊结构，该方法能够有效地减少由于温度差异所造成的结构物体积变形，保证城市地下综合管廊结构的稳定与正常使用，减少由于自然气候原因所产生的维修费用。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种用于新型能源地下综合管廊结构，包括用于收集深部岩土体的热能的地源热泵、设置在地下综合管廊结构中的热交换器管道，所述的热交换器管道与循环水泵、管廊结构顶部的集水槽并联连接构成能源地下综合管廊结构热加载系统；所述的地源热泵为热交换器管道传送热量；冬季，采用地源热泵收集深部岩土体的热能，通过城市地下综合管廊结构中布置的热交换器管道，为整体结构输送热能；夏季，利用城市地下综合管廊结构中布置的热交换器管道收集热能，输送到地源热泵，通过地源热泵将收集的热能传输到深部岩土体中，为整个地下结构降温。
进一步的，所述的热交换器管道与地下综合管廊结构中的钢筋结构捆绑在一起。
进一步的，所述的热交换器管道按照U型铺设，热交换器管衔接采用不锈钢卡套接头连接。
进一步的，所述的热交换器管道相邻管道之间的间距0.5m。
进一步的，在城市地下综合管廊结构中每两个浇筑节段之间铺设一台地源热泵装置。
进一步的，所述的热交换器管道铺设在地下综合管廊的底部、顶部和侧壁上。
所述的用于新型能源地下综合管廊结构的施工方法如下：
步骤1在浇筑地下综合管廊的过程中铺设热交换器管道；将铺设的热交换器管道与循环水泵、管廊结构顶部的集水槽并联连接构成能源地下综合管廊结构热加载系统；
步骤2地源热泵铺设；
采用垂直式地源热泵，相邻的两个浇筑节段之间铺设一台地源热泵装置；将地源热泵装置与热交换器管道相连接。
步骤1中所述的城市地下综合管廊结构采用现场浇筑方式制作综合管廊；每20.0m为一浇筑节段；每个浇筑节段的每段长20.00m，宽11.40m，高3.55m，内部钢筋采用N8@20。
步骤1的具体过程如下：
(1)钢筋捆扎
(2)热交换器管道U形铺设
采用无缝钢管制作热交换器管道，将热交换管与钢筋网捆扎在一起，热交换器管衔接采用不锈钢卡套接头相连；热交换器管道按照U型铺设；
(3)新型综合管廊结构混凝土浇筑
新型综合管廊结构采用防水砼、防水混凝土连续浇筑；混凝土浇筑以节段为单位，每20.0m为一浇筑节段，每阶段共分三次浇筑，即底板一次，侧壁一次，顶板一次。
本实用新型的工作原理为：
冬季，采用地源热泵收集深部岩土体的热能，通过城市地下综合管廊结构中布置的U形热交换器管道，为整体结构输送热能；夏季，利用城市地下综合管廊结构中布置的U形热交换器管道收集热能，输送到地源热泵，通过地源热泵将收集的热能传输到深部岩土体中，为整个地下结构降温；该系统能够有效地保证其地下结构始终处于恒温状态，持久地保持其自身的稳定性，减少地下结构的变形，提高了地下结构的耐久性，从而降低了后期运营的维修费用。
本实用新型的有益效果为：
该方法不仅有效地保证其地下结构始终处于恒温状态，持久地保持其自身的稳定性，减少地下结构的变形，而且提高了地下结构的耐久性，从而降低了后期运营的维修费用。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本实用新型综合管廊结构的正视图；
图2为本实用新型综合管廊结构的纵断面图；
图3为本实用新型热交换器管道U形布置的正视图；
图4为本实用新型热交换器管道U形布置的纵断面图；
图5为本实用新型地源热泵的布置图。
图中，1、钢筋；2、热交换器管道；3、地源热泵。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有技术中我国北方大部分城市，冬季地表与浅埋地层温度较低，易造成土木工程结构物冻结体积缩小，而在夏季地表与浅埋地层温度升高，又造成相关结构物膨胀，这些温度差异均会导致结构物体积变形，致使结构物整体强度降低或损坏其使用寿命，如此一来会造成较高的维修费用，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种新型能源地下综合管廊结构与施工方法。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种新型能源地下综合管廊结构，包括用于收集深部岩土体的热能的地源热泵3、设置在地下综合管廊结构中的热交换器管道2，所述的热交换器管道与循环水泵、管廊结构顶部的集水槽并联连接构成能源地下综合管廊结构热加载系统；所述的地源热泵为热交换器管道传送热量；冬季，采用地源热泵收集深部岩土体的热能，通过城市地下综合管廊结构中布置的热交换器管道，为整体结构输送热能；夏季，利用城市地下综合管廊结构中布置的热交换器管道收集热能，输送到地源热泵，通过地源热泵将收集的热能传输到深部岩土体中，为整个地下结构降温。
热交换器管道与地下综合管廊结构中的钢筋1结构捆绑在一起，然后再通过浇筑混凝土将其浇筑在一起；
热交换器管道2按照U型铺设，热交换器管2衔接采用不锈钢卡套接头连接。热交换器管道相邻管道之间的间距0.5m。
在城市地下综合管廊结构中每两个浇筑节段之间铺设一台地源热泵3装置。热交换器管道铺设在地下综合管廊的底部、顶部和侧壁上。
上述装置具体的施工步骤，如下：
(1)钢筋1捆扎
采用N8@20的钢筋，按照图1、图2进行钢筋捆扎。
(2)热交换器管道2U形铺设
采用Φ25mmx2.5mm、长度为9.00m的无缝钢管制作热交换器管道，按照图3、图4与钢筋网捆扎在一起，热交换器管衔接采用不锈钢卡套接头相连；热交换器管道按照U型铺设，间距0.5m。
(3)新型综合管廊结构混凝土浇筑
新型综合管廊结构采用C35防水砼，防水混凝土应连续浇筑，宜少留施工缝；混凝土浇筑以节段为单位，每20.0m为一浇筑节段，每阶段共分三次浇筑，即底板一次，侧壁一次，顶板一次。
(4)地源热泵3铺设
采用垂直式地源热泵，两个浇筑节段之间铺设一台地源热泵装置。其中，垂直钻孔将闭合换热系统埋置在10M～30M深的岩土体与土壤进行冷热交换，适合于制冷供暖面积较大的建筑物，周围有一定的空地，该系统占地面积较小。
本实用新型中冬季，采用地源热泵收集深部岩土体的热能，通过城市地下综合管廊结构中布置的U形热交换器管道，为整体结构输送热能；夏季，利用城市地下综合管廊结构中布置的U形热交换器管道收集热能，输送到地源热泵，通过地源热泵将收集的热能传输到深部岩土体中，为整个地下结构降温；该系统能够有效地保证其地下结构始终处于恒温状态，持久地保持其自身的稳定性，减少地下结构的变形，提高了地下结构的耐久性，从而降低了后期运营的维修费用。
该方法不仅有效地保证其地下结构始终处于恒温状态，持久地保持其自身的稳定性，减少地下结构的变形，而且提高了地下结构的耐久性，从而降低了后期运营的维修费用。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (7)
1.一种用于新型能源地下综合管廊结构，其特征在于，包括用于收集深部岩土体的热能的地源热泵、设置在地下综合管廊结构中的热交换器管道，所述的热交换器管道与循环水泵、管廊结构顶部的集水槽并联连接构成能源地下综合管廊结构热加载系统；所述的地源热泵为热交换器管道传送热量；冬季，采用地源热泵收集深部岩土体的热能，通过城市地下综合管廊结构中布置的热交换器管道，为整体结构输送热能；夏季，利用城市地下综合管廊结构中布置的热交换器管道收集热能，输送到地源热泵，通过地源热泵将收集的热能传输到深部岩土体中，为整个地下结构降温。
2.如权利要求1所述的用于新型能源地下综合管廊结构，其特征在于，所述的热交换器管道与地下综合管廊结构中的钢筋结构捆绑在一起。
3.如权利要求1所述的用于新型能源地下综合管廊结构，其特征在于，所述的热交换器管道按照U型铺设。
4.如权利要求1所述的用于新型能源地下综合管廊结构，其特征在于，热交换器管衔接采用不锈钢卡套接头连接。
5.如权利要求1所述的用于新型能源地下综合管廊结构，其特征在于，所述的热交换器管道相邻管道之间的间距0.5m。
6.如权利要求1所述的用于新型能源地下综合管廊结构，其特征在于，在城市地下综合管廊结构中每两个浇筑节段之间铺设一台地源热泵装置。
7.如权利要求1所述的用于新型能源地下综合管廊结构，其特征在于，所述的热交换器管道铺设在地下综合管廊的底部、顶部和侧壁上。
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| CN201721471443.4U CN207376648U (zh) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | 一种用于新型能源地下综合管廊结构 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107700534A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-02-16 | 山东大学 | 一种用于新型能源地下综合管廊结构与施工方法 |
| CN111076452A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-28 | 东南大学 | 一种基于地下预制综合管廊的空心排桩地源换热系统 |
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2017
- 2017-11-07 CN CN201721471443.4U patent/CN207376648U/zh not_active Expired - Fee Related
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