CN219656357U - 一种管路连接结构及混凝土能源桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于能源桩技术领域，具体是涉及到一种管路连接结构及混凝土能源桩，管路连接结构包括连接头一、连接头二以及锁紧螺母，连接头一包括端部相连的外螺纹段和卡接段；连接头二的端部与外螺纹段抵接并密封连接；锁紧螺母与连接头一螺接，锁紧螺母沿着连接头一旋转逐渐压缩卡接段，并卡紧连接头二，混凝土能源桩包括多个管路连接结构、钢筋笼、沿着钢筋笼长度方向设置的多段换热管和混凝土，相邻的换热管通过管路连接结构连接，通过管路连接结构可快速使两个换热管相连接，避免了在钢筋纵横交错的空间内，焊接操作十分不便；以及法兰连接需要两个对接法兰的安装孔对齐，这对换热管的固定位置的精度要求比较高，严重影响施工效率的问题。

Description

一种管路连接结构及混凝土能源桩

技术领域

本实用新型属于能源桩技术领域，具体是涉及到一种管路连接结构及混凝土能源桩。

背景技术

能源桩是一种基于地源热泵技术提出的新型桩基：桩基起到同时承担上部结构荷载与桩土换热的作用，实现“一桩两用”，以桩基埋管的形式来代替复杂的换热管网，在节省空间的同时节省专门打孔埋管的费用，减少换热管的腐蚀，从而延长热管的使用寿命，桩基混凝土的导热系数高于土壤，能源桩的热效率高于传统地源热泵技术。

能源桩的长度一般有数十米，就需要分段连接钢筋笼和换热管，目前能源桩内的换热管，通常先以蛇形结构固定在钢筋笼内，为了使换热管还能起到钢筋的作用，减少钢筋的配比率，通常换热管是通过焊接或法兰连接，使连接处具有足够的刚度。但是由于换热管在钢筋笼内，钢筋纵横交错，造成焊接操作十分不便；法兰连接需要两个对接法兰的安装孔对齐，这对换热管的固定位置的精度要求比较高，严重影响施工效率。

实用新型内容

本实用新型提供一种管路连接结构，能够使换热管快速连接，降低施工难度，提高了施工效率。

基于上述目的本实用新型提供的一种管路连接结构，包括：

连接头一，所述连接头一包括端部相连的外螺纹段和卡接段；

连接头二，所述连接头二的端部与外螺纹段抵接并密封连接；以及

锁紧螺母，所述锁紧螺母与连接头一螺接，所述锁紧螺母沿着连接头一旋转逐渐压缩卡接段，并卡紧连接头二。

可选地，所述卡接段由圆锥筒开设多个周向分布的开口槽形成，所述卡接段的直径从靠近外螺纹段的一端至远端逐渐增大。

可选地，所述连接头二包括依次相连的圆柱筒段、锥形筒段和圆环段，所述锥形筒段位于卡接段的内侧，所述圆环段与外螺纹段抵接。

可选地，所述锥形筒段的直径从靠近圆柱筒段的一端至远端逐渐减小。

可选地，所述锁紧螺母包括端部相连的内螺纹段和套筒段，所述套筒段围绕于卡接段并相抵接。

可选地，所述卡接段的内壁面到轴线的距离一致。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的管路连接结构的连接头一和连接头二分别预先与两段管路连接成一个整体，在两段管路需要对接的时候，先将连接头二插入连接头一内，依靠连接头一和连接头二的内外壁间的摩擦力，产生一定的约束两者分开的力，此时两段管路还没有固定，还能够相对旋转调整状态，对于混凝土能源桩中的换热管，可以沿着钢筋笼内侧安装固定多个蛇形结构的换热管，而不使上下换热管之间产生旋转扭力，随后实用工具旋转锁紧螺母，锁紧螺母逐渐向连接头二所在方向移动，进而锁紧螺母的内侧挤压卡接段的外侧，使卡接段向内收缩，使得连接头二与卡接段过盈配合，并轴向限位，从而将两段换热管固定连接，能够使换热管快速连接，降低施工难度，提高了施工效率

一种混凝土能源桩，包括多个所述的管路连接结构、钢筋笼、沿着钢筋笼长度方向设置的多段换热管和混凝土，相邻的所述换热管通过管路连接结构连接。

可选地，所述管路连接结构的两端分别固定连接于相邻换热管的端部。

可选地，每段所述换热管为蛇形结构，且每段所述换热管的进水口和出水口分别与相邻换热管的出水口和进水口连接。

可选地，每段所述换热管的高度为15-25m。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的混凝土能源桩，通过管路连接结构在不采用在施工现场焊接和法兰连接的方式，就可快速使两个换热管相连接，避免了在钢筋纵横交错的空间内，焊接操作十分不便；以及法兰连接需要两个对接法兰的安装孔对齐，这对换热管的固定位置的精度要求比较高，严重影响施工效率的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的管路连接结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的管路连接结构正视图；

图3为图2的A-A剖面图；

图4为本实用新型实施例提供的能源桩；

图5为本实用新型实施例提供的能源桩的换热管布置结构示意图。

图中：100、管路连接结构；11、连接头一；111、外螺纹段；112、卡接段；12、连接头二；121、圆柱筒段；122、锥形筒段；123、圆环段；13、锁紧螺母；131、内螺纹段；132、套筒段；200、换热管；300、钢筋笼。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

如图1-3所示，本实用新型提供了一种管路连接结构100，包括：连接头一11、连接头二12以及锁紧螺母13，连接头一11包括端部相连的外螺纹段111和卡接段112；连接头二12的端部与外螺纹段111抵接并密封连接；锁紧螺母13与连接头一11螺接，锁紧螺母13沿着连接头一11旋转逐渐压缩卡接段112，并卡紧连接头二12。

在此需要说明的是，可以在连接头二12的端部与外螺纹段111的内侧之间设置密封垫或者涂抹密封胶实现密封连接。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的管路连接结构100的连接头一11和连接头二12分别预先与两段管路连接成一个整体，在两段管路需要对接的时候，先将连接头二12插入连接头一11内，依靠连接头一11和连接头二12的内外壁间的摩擦力，产生一定的约束两者分开的力，此时两段管路还没有固定，还能够相对旋转调整状态，对于混凝土能源桩中的换热管200，可以沿着钢筋笼300内侧安装固定多个蛇形结构的换热管200，而不使上下换热管200之间产生旋转扭力，随后实用工具旋转锁紧螺母13，锁紧螺母13逐渐向连接头二12所在方向移动，进而锁紧螺母13的内侧挤压卡接段112的外侧，使卡接段112向内收缩，使得连接头二12与卡接段112过盈配合，并轴向限位，从而将两段换热管200固定连接，能够使换热管200快速连接，降低施工难度，提高了施工效率。

本实施例中，卡接段112由圆锥筒开设多个周向分布的开口槽形成，卡接段112的直径从靠近外螺纹段111的一端至远端逐渐增大。

具体地，卡接段112可以采用钢材制成，先机加工成圆锥筒状，然后从直径较大的一端车削出多个开口槽，多个开口槽周向分布，如此，卡接段112受到外侧径向向内的力时，可以收缩变形，将位于其内侧连接头二12固定，再将卡接段112直径较小的一端与外螺纹段111焊接；外螺纹段111也可以认为是外螺纹套筒，外螺纹段111远离卡接段112的一端套设于换热管200。

本实施例中，在外螺纹段111靠近卡接段112的一端的内侧开设环形槽，实现连接头二12与外螺纹段111抵接，限制连接头二12继续伸入螺接头一内，起到单向的轴向限位作用。

本实施例中，连接头二12包括依次相连的圆柱筒段121、锥形筒段122和圆环段123，锥形筒段122位于卡接段112的内侧，圆环段123与外螺纹段111抵接。

具体地，连接头二12可以采用钢材一体式成形制成，圆柱筒段121与换热管200连接，锥形筒段122与卡接段112相互配合，圆环段123的端部与外螺纹段111抵接，圆环段123的外壁与外螺纹段111之间存在一定的摩擦力，这个可以通过机加工的精度实现，卡接段112向内收缩变形的过程中，逐渐挤压锥形筒段122，使得圆环段123紧密的抵接于外螺纹段111，也就是连接头一11。

进一步地，锥形筒段122的直径从靠近圆柱筒段121的一端至远端逐渐减小，如此使得连接头二12锥形筒段122与连接头一11的卡接段112拥有更大的接触面，有利于结构的稳定性，卡接段112向内收缩变形的过程中，逐渐挤压锥形筒段122，使得连接头二12的外壁受到卡接段112沿着轴向向下和径向向内的作用力，使得圆环段123紧密的抵接于外螺纹段111，也就是连接头一11。

本实施例中，锁紧螺母13包括端部相连的内螺纹段131和套筒段132，套筒段132围绕于卡接段112并相抵接。

具体地，锁紧螺母13可以采用钢材制成，锁紧螺母13的外轮廓为正多边形柱状，可以是但不限定于正四边形、正五边形或正六边形，锁紧螺母13内侧一端开设螺纹，另一端开设圆孔，必要时，圆孔与锁紧螺母13的端面采用圆弧倒角过渡，从而锁紧螺母13与连接头一11螺接并向着连接头一11旋转移动时，逐渐挤压锥形筒段122。

本实施例中，卡接段112的内壁面到轴线的距离一致，有利于卡接段112以较小的收缩形变压紧锥形筒段122，提高结构的紧凑性和稳定性。

如图4和5所示，本实施例还提供了一种混凝土能源桩，包括多个管路连接结构100、钢筋笼300、沿着钢筋笼300长度方向设置的多段换热管200和混凝土，相邻的换热管200通过管路连接结构100连接。

具体地，钢筋笼300每一部分成型后，就可在其内侧设置换热管200，由于钢筋笼300整体的长度一般有40米以上，换热管200需要分段连接，通过管路连接结构100将相邻的换热管200连接，然后吊装下放至桩洞内，再浇注混凝土，混凝土凝固后得到能源桩。

进一步地，管路连接结构100的两端分别焊接或螺接于相邻换热管200的端部，具体地，在每一段换热管200成形之后，在换热管200的进水端和出水端分别焊接或螺接连接头一11和连接头二12，锁紧螺母13预先与连接头一11螺接。

本实施例中，每段换热管200为蛇形结构，使得换热管200分层布置，或者说分段布置，且每段换热管200的进水口和出水口分别与相邻换热管200的出水口和进水口连接，如此，每一层只需要设置一个或两个换热管200，从而减少了每层换热管200的接口数量，有利于提高施工效率。

更进一步地，每段所述换热管200的高度为15-25m，如此，可以将一根能源桩中的换热管200分成2层以上设置，能够满足绝大多数的能源桩使用。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的混凝土能源桩，通过管路连接结构100在不采用在施工现场焊接和法兰连接的方式，就可快速使两个换热管200相连接，避免了在钢筋纵横交错的空间内，焊接操作十分不便；以及法兰连接需要两个对接法兰的安装孔对齐，这对换热管200的固定位置的精度要求比较高，严重影响施工效率的问题。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的保护范围限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请中一个或多个实施例的不同方面的许多其他变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本申请中一个或多个实施例旨在涵盖落入本申请的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请中一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管路连接结构，其特征在于，包括：

连接头一(11)，所述连接头一(11)包括端部相连的外螺纹段(111)和卡接段(112)；

连接头二(12)，所述连接头二(12)的端部与外螺纹段(111)抵接并密封连接；以及

锁紧螺母(13)，所述锁紧螺母(13)与连接头一(11)螺接，所述锁紧螺母(13)沿着连接头一(11)旋转逐渐压缩卡接段(112)，并卡紧连接头二(12)。

2.根据权利要求1所述的管路连接结构，其特征在于，所述卡接段(112)由圆锥筒开设多个周向分布的开口槽形成，所述卡接段(112)的直径从靠近外螺纹段(111)的一端至远端逐渐增大。

3.根据权利要求1所述的管路连接结构，其特征在于，所述连接头二(12)包括依次相连的圆柱筒段(121)、锥形筒段(122)和圆环段(123)，所述锥形筒段(122)位于卡接段(112)的内侧，所述圆环段(123)与外螺纹段(111)抵接。

4.根据权利要求3所述的管路连接结构，其特征在于，所述锥形筒段(122)的直径从靠近圆柱筒段(121)的一端至远端逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的管路连接结构，其特征在于，所述锁紧螺母(13)包括端部相连的内螺纹段(131)和套筒段(132)，所述套筒段(132)围绕于卡接段(112)并相抵接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的管路连接结构，其特征在于，所述卡接段(112)的内壁面到轴线的距离一致。

7.一种混凝土能源桩，其特征在于，包括多个如权利要求1-6任一项所述的管路连接结构(100)、钢筋笼(300)、沿着钢筋笼(300)长度方向设置的多个换热管(200)和混凝土，相邻的所述换热管(200)通过管路连接结构(100)连接。

8.根据权利要求7所述的混凝土能源桩，其特征在于，所述管路连接结构(100)的两端分别固定连接于相邻换热管(200)的端部。

9.根据权利要求8所述的混凝土能源桩，其特征在于，每个所述换热管(200)为蛇形结构，且每个所述换热管(200)的进水口和出水口分别与相邻换热管(200)的出水口和进水口连接。

10.根据权利要求7所述的混凝土能源桩，其特征在于，每个所述换热管(200)的高度为15-25m。