JP2007218024A - 地中熱利用熱交換チューブ設置装置及び設置方法 - Google Patents
地中熱利用熱交換チューブ設置装置及び設置方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】地中に、下端口を開閉装置8で閉塞した起立状態の掘削用ケーシング4を駆動装置2で回転駆動しつつ押し込むことで、所望深度まで削孔する掘削工程と、掘削用ケーシング4の上端口から熱交換チューブ挿入用スペースSの下端へ向かって浮上防止重りを取付た熱交換チューブTを挿入すると共に、開閉装置8で掘削用ケーシングの下端口を開口させる管挿入工程と、掘削用ケーシング4に連結した粒状物充填装置2の貯留域に貯留した粒状物Bを第1の噴射手段18から噴射した高圧水で送り出して掘削用ケーシング4の内側中空部4bへ供給し、また、第2の噴射手段9から噴射した高圧水で粒状物Bを更に内側中空部4bの下端へ向かって移動させて、熱交換チューブTの廻りに粒状物Bを充填する粒状物充填工程と、掘削用ケーシング4を引き抜く引抜き工程とからなる。
【選択図】図7
Description
(1)先端鋼管を切離して削孔鋼管を引抜き回収するため、掘削刃となる螺旋状羽根を備えた先端鋼管が、地中に残留して消耗することになる。しかし、熱交換チューブを設置する度に、消耗した製造コストの高い先端鋼管を準備することは、地中熱利用熱交換チューブ設置のコストを増大させることなる。
準備工程では、駆動装置(オーガー)2の出力部に粒状物充填装置3の上端の連結部21を連結して粒状物充填装置3を吊り下げると共に、粒状物充填装置3の下端の連結部20に掘削用ケーシング4の上端の入力部19に連結して掘削用ケーシング4を吊り下げて準備する。
掘削工程では、地表面Eaの削孔予定位置の上に掘削用ケーシング4を吊り下げた(図1(B)参照)後、地中Eに、下端口4cを閉状態の開閉装置8で閉塞した起立状態の掘削用ケーシング4を駆動装置2で回転駆動させつつ押し込むことで、回転する掘削刃7で掘削しつつ所望深度まで削孔する。削孔に伴い掘削用ケーシング4の長さが足りなくなったときには、定尺の中間用ケーシング本体6(図4参照)をケーシング継手19,20を介して連結して延長すると共に、第2の噴射手段9の配管9b、掘削水供給管12及び操作棒32の各延長部も併せて連結するとよい。掘削中は、切替バルブ26を切り替えて掘削水供給管12へ高圧水を供給して、吐水口12aから掘削刃7の近辺へ高圧水を噴射させる。
管挿入工程では、所望深度まで削孔した掘削用ケーシング4を若干引き上げて開閉装置8の分割片13の垂れ下げ用空間を確保した後に、掘削用ケーシング4の回転駆動を停止した後に、開閉手段14の操作棒32を引き上げ操作して開閉装置8の分割片13を垂れ下げて開状態にすると共に、掘削用ケーシング4から粒状物充填装置3を分離する。続けて、掘削用ケーシング4の上端口4aから熱交換チューブ挿入用スペースSの下端へ向かって熱交換チューブTの1セットまたは複数セット(図示の場合は1セット)を挿入する。熱交換チューブTを挿入するときには、熱交換チューブTを長手方向に沿って直線状に修正しつつ、掘削用ケーシング4の内側中空部4cの中心寄りへ挿入することで、熱交換チューブTの廻り全周に亘って粒状物充填空間を形成するとよい。
粒状物充填工程では、掘削用ケーシング4の上端の入力部19に粒状物充填装置3の下端の連結部20を連結すると共に粒状物充填装置3の貯留域17aに所定量の充填物Bを貯留し、その後に、切替バルブ26を切り替えて、第1の噴射手段18の噴出口18aから噴射した高圧水で粒状物Bを次々に導いて駆動力伝達部16の連通部15を介して掘削用ケーシング4の内側中空部4bへ供給すると共に、第2の噴射手段9から各噴出口9aから噴射した高圧水で導いて粒状物Bを更に内側中空部4bの下端へ向かって移動させて、熱交換チューブTの廻りの内側中空部4bに粒状物Bを充填する。この工程では、粒状物Bを高圧水で導いて掘削用ケーシング4の内側中空部4bの上方から下方へ向かって移動させるので、管挿入工程で掘削用ケーシング4へ挿入されている熱交換チューブTを浮上させることもなく粒状物Bを円滑に充填できる。
ケーシング引抜き工程では、地中Eから掘削用ケーシング4を引き抜くことである。
本発明設置方法は、準備工程、掘削工程、管挿入工程、粒状物充填工程及び引抜き工程をこの順番で行う方法(第1手順)か、準備工程、掘削工程及び管挿入工程をこの順番で行った後に、粒状物充填工程及び引抜き工程を並行して行う(第2手順)か若しくは交互に複数回行う(第3手順)がある。第1手順において粒状物充填工程の後に引抜き工程を行うときには、粒状物充填工程において、熱交換チューブTの廻りの内側中空部4bの全体又は略全体に粒状物Bを充填し、引抜き工程で地中Eから掘削用ケーシング4の全体を引き抜く。また、第2手順において粒状物充填工程及び引抜き工程を同時並行して行う場合、または、第3手順において適宜寸法だけ掘削用ケーシング4を引抜く引抜き工程と引抜きを停止してい間に充填材Bを充填する粒状物充填工程とを交互に複数回を繰り返す場合には、掘削用ケーシング4の引抜きに伴って形成される空間(掘削用ケーシング4が退去して形成された空間)へ充填物Bを確実に移行させることができる。全ての工程を完了すると、図8に示す如く、地中Eの垂直な削孔孔Ebに挿入した熱交換チューブTの廻りを充填材Bで充填した熱交換チューブTの設置構造を得ることができる。
Claims (2)
- 下端側に掘削刃が設けられ、上端口から内側中空部を介して下端口へ延びる熱交換チューブ挿入用スペースが形成された掘削用ケーシングと、掘削用ケーシングを回転駆動させつつ押し込む駆動装置と、掘削用ケーシングと駆動装置との間に設けられる粒状物充填装置とを備え、前記掘削用ケーシングは、ケーシング下端側に一体に設けられて下端口を開閉する開閉装置と、内側中空部に設けられて内側中空部の下方へ向かって高圧水を噴射する第2の噴射手段とを備え、前記粒状物充填装置は、掘削用ケーシングの入力部と駆動装置の出力部を連結するものであって、掘削用ケーシングの内側中空部へ連通する連通部を有する駆動力伝達部と、この駆動力伝達部の外側に設けられ、駆動力伝達部の連通部に通じる貯留域を有する粒状物貯留手段と、この粒状物貯留手段の貯留域から駆動力伝達部の連通部へ向かって高圧水を噴射する第1の噴射手段とを備えたことを特徴とする地中熱利用熱交換チューブ設置装置。
- 請求項1記載の地中熱利用熱交換チューブ設置装置を用い、掘削用ケーシングと駆動装置とを粒状物充填装置で連結して準備する準備工程と、地中に、下端口を閉状態の開閉装置で閉塞した起立状態の掘削用ケーシングを駆動装置で回転駆動させつつ押し込むことで、所望深度まで削孔する掘削工程と、開閉装置を開状態にして掘削用ケーシングの下端口を開口させると共に掘削用ケーシングから粒状物充填装置を分離して、掘削用ケーシングの上端口から熱交換チューブ挿入用スペースの下端へ向かって熱交換チューブを挿入する管挿入工程と、掘削用ケーシングに粒状物充填装置を連結して、貯留域に貯留されている粒状物を第1の噴射手段から噴射する高圧水で導いて駆動力伝達部の連通部を介して掘削用ケーシングの内側中空部へ供給すると共に、第2の噴射手段から噴射する高圧水で粒状物を更に掘削用ケーシングの内側中空部の下方へ向かって導いて、熱交換チューブの廻りの内側中空部に粒状物を充填する粒状物充填工程と、地中から掘削用ケーシングを引き抜く引抜き工程とからなり、準備工程、掘削工程、管挿入工程、粒状物充填工程及び引抜き工程をこの順番で行うか、または、準備工程、掘削工程及び管挿入工程をこの順番で行った後に、粒状物充填工程及び引抜き工程を並行して行うか若しくは交互に複数回行うことを特徴とする地中熱利用熱交換チューブ設置方法。
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JP2010014359A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Kanden Energy Development Co Ltd | 地中熱利用熱交換チューブの埋設方法および埋設構造 |
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