JP4281092B2 - Geothermal heat exchange tube installation device and installation method - Google Patents
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本発明は、空調や融雪等の熱源として地中熱を利用する蓄熱・集熱用の熱交換チューブを地中に垂直に設置する装置及び方法に関するものである。 The present invention relates to an apparatus and a method for vertically installing a heat exchange tube for heat storage and heat collection that uses underground heat as a heat source for air conditioning, snow melting, and the like.
地中に垂直に設置する地中熱利用熱交換チューブとしては、十数mm径のプラスチック製や鋼製U字管のU字管があり、これを垂直な削孔孔に1セットまたは複数セットを挿入して廻りをグラウト材で充填している。削孔深度は数十m〜約100mに達するものがある。熱交換チューブの設置方法は、特許文献1に記載の如く、先端鋼管と削孔鋼管のいずれか一方の先端部に螺旋状羽根を備え、前記螺旋状羽根の下方または上方で先端が閉塞された先端鋼管と離脱可能とされた削孔鋼管と、前記削孔鋼管で削孔された孔内に挿入設置される熱媒体を流通させる熱交換チューブと、熱交換チューブの廻りの孔内にグラウト材を充填するグラウト管およびグラウト材を準備し、先端鋼管を装着した前記削孔鋼管を地中に回転・圧入して所定の削孔深度まで到達させ、次いで削孔鋼管内に前記熱交換チューブを挿入し、次に削孔鋼管を逆回転して先端鋼管を切離して削孔鋼管を引抜き回収しながら同時に熱交換チューブの廻りの孔内にグラウト材を充填して熱交換チューブを設置するものがある。
しかし、前記従来技術には、次のような問題点がある。
(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。
However, the prior art has the following problems.
(1) Since the tip steel pipe is separated and the holed steel pipe is drawn and collected, the tip steel pipe provided with a spiral blade serving as a drilling blade remains in the ground and is consumed. However, each time a heat exchange tube is installed, preparing a worn-out tip steel pipe with a high manufacturing cost increases the cost of installing a ground heat heat exchange tube.
(2)グラウト材を地上のグラウトミキサーでスラリー状にしてグラウト管へ圧送する必要があるために、多くの手間を必要とし、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。 (2) Since it is necessary to grout the grout material in the form of a slurry with the ground grout mixer and pump it to the grout pipe, it requires a lot of labor and increases the cost of installing a heat exchange tube using underground heat.
本発明は、上記問題を解決するために、地中に残留する掘削刃を無くすると共に、熱交換チューブの廻りに粒状物を簡単に充填することができる地中熱利用熱交換チューブ設置装置及び設置方法を提供することである。 In order to solve the above problems, the present invention eliminates the excavation blade remaining in the ground, and can easily fill a granular material around the heat exchange tube with a ground heat utilization heat exchange tube installation device and It is to provide an installation method.
請求項1記載の本発明が採用した手段は、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である。
The means employed by the present invention according to
請求項2記載の本発明が採用した手段は、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である。
The means adopted by the present invention as set forth in
請求項1記載の本発明に係る地中熱利用熱交換チューブ設置装置は、掘削用ケーシングの下端口を開閉する開閉装置を備えているので、削孔孔に熱交換チューブを挿入した状態のまま掘削用ケーシングを掘削刃と共に引き抜くことが可能となり、地中に掘削刃を残留させる従来に比べて装置コスト及び熱交換チューブ設置コストを低減することができると共に、粒状物貯留手段、第1の噴射手段及び第2の噴射手段を備えているので、熱交換チューブの廻りに粒状物を第1,2の噴射手段から噴出する高圧水で簡単に充填することが可能となり、グラウト材を地上のグラウトミキサーでスラリー状にしてグラウト管へ圧送する従来に比べて熱交換チューブ設置コストを低減することができる。
The ground heat utilization heat exchange tube installation device according to the present invention described in
請求項2記載の本発明に係る地中熱利用熱交換チューブ設置方法は、引抜き工程において開閉装置を開かせた状態の掘削用ケーシングを掘削刃と共に引き抜くことが可能となり、地中に掘削刃を残留させる従来に比べて熱交換チューブ設置コストを低減することができると共に、粒状物充填工程において貯留域に貯留されている粒状物を熱交換チューブの廻りの内側中空部へ高圧水で導いて簡単に充填することができるため、グラウト材を地上のグラウトミキサーでスラリー状にしてグラウト管へ圧送する従来に比べて熱交換チューブ設置コストを低減することができる。また、粒状物充填工程において、粒状物を高圧水で導いて掘削用ケーシングの内側中空部の上方から下方へ向かって移動させるので、掘削用ケーシングへ挿入されている熱交換チューブを浮上させることもなく粒状物を円滑に充填できる。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for installing a heat exchanging tube using geothermal heat, wherein the casing for excavation in a state in which the opening / closing device is opened in the extraction step can be extracted together with the excavating blade. The heat exchange tube installation cost can be reduced compared to the conventional case where it remains, and the particulate matter stored in the storage area in the particulate matter filling process is easily guided to the inner hollow part around the heat exchange tube with high-pressure water. Therefore, the heat exchange tube installation cost can be reduced as compared with the conventional method in which the grout material is slurried with a ground grout mixer and pumped to the grout tube. Further, in the granular material filling step, the granular material is guided with high-pressure water and moved downward from above the inner hollow portion of the excavating casing, so that the heat exchange tube inserted into the excavating casing may be levitated. And can be filled smoothly with granular materials.
本発明に係る地中熱利用熱交換チューブ設置装置及び設置方法(以下、「本発明設置装置」及び「本発明設置方法」と言う。)を図面に示す実施形態に基づいて説明する。 An underground heat-utilizing heat exchange tube installation device and installation method (hereinafter referred to as “the present invention installation device” and “the present invention installation method”) according to the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings.
図1乃至図8は本発明の実施の形態を示すものであり、図1は本発明設置装置1を示すものであって、(A)は駆動装置2、粒状物充填装置3及び掘削用ケーシング4を分離した状態を示す中間省略し且つ部分断面図した正面図、(B)は駆動装置2、掘削用ケーシング4及び粒状物充填装置2の三者を連結した準備工程を示す中間省略し且つ部分断面図した正面図である。図2は掘削用ケーシング4の下端口4cを開閉装置8で閉塞した状態を拡大して示すものであって、(A)は掘削用ケーシング4の底面図、(B)は(A)のb−b線で断面した掘削用ケーシング4の下端側の正面図、(C)は(A)のc線に沿って開閉装置8の閉状態の各分割片13の蓋部13bを展開した断面図である。図3は掘削用ケーシング4の下端口4cを開閉装置8で開口させた状態を拡大して断面した正面図である。図4は掘削用ケーシング4の延長部を示す部分断面した正面図である。図5は本発明設置方法の掘削工程の途中を示す中間省略し且つ部分断面した正面図である。図6は本発明設置方法の管挿入工程の途中を示す中間省略し且つ部分断面した正面図であって、(A)は下端口4cを開口した掘削用ケーシング4内へ熱交換チューブTを挿入する直前を示し、(B)は掘削用ケーシング4内へ熱交換チューブTを挿入した後を示すものである。図7は本発明設置方法の粒状物充填工程と引抜き工程を示す中間省略し且つ部分断面した正面図であって、(A)は掘削用ケーシング4内へ粒状物Bを充填する直前を示し、(B)は掘削用ケーシング4を引き抜きながら粒状物Bを充填している途中を示すものである。図8は地中Eから掘削用ケーシング4を完全に引き抜いた状態を中間省略し且つ断面した正面図である。
1 to 8 show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows an
まず、地中Eに熱交換チューブTを設置するにあたって準備する本発明設置装置1、熱交換チューブT及び充填物Bについて説明する。
First, the present
熱交換チューブTは、熱媒体(例えば、水)を流通させるものであって、図6に示す如く、フレキシブルなプラスチック製で0.5〜1.5インチ程度の外径の長尺管Taを2本並列し、下端をU字管Tbで連通してU字状にしたものを設置用リールに巻いたものを使用するのがよいが、ステンレス製のチューブを使用することも可能である。この熱交換チューブTは、その下端に、後述する掘削用ケーシング4内に挿入するときに円滑な挿入ができるように尖端部Tcを設けてある。
The heat exchange tube T circulates a heat medium (for example, water). As shown in FIG. 6, a long tube Ta made of flexible plastic and having an outer diameter of about 0.5 to 1.5 inches is used. It is preferable to use a tube in which two are arranged in parallel and the lower end communicates with a U-shaped tube Tb and is wound in a U-shape. However, it is also possible to use a stainless steel tube. The heat exchanging tube T is provided at its lower end with a pointed end portion Tc so that the heat exchanging tube T can be smoothly inserted when inserted into the excavating
熱交換チューブTの廻りに充填される充填物Bは、図8に示す如く、地中Eと熱交換チューブT内に蓄えられ又は流通する熱媒体(例えば、水)との間で行われる熱伝達が良好となるように伝熱特性の優れた珪砂、炭素粒又はメタルスラグ粒等であって、粒状物充填工程のときに吹き付けられる高圧水に導かれて円滑に移動する粒状物が選択される。 As shown in FIG. 8, the filling B filled around the heat exchange tube T is heat performed between the ground E and a heat medium (for example, water) stored or distributed in the heat exchange tube T. Silica sand, carbon grains, metal slag grains, etc. with excellent heat transfer characteristics are selected so that transmission is good, and granular materials that move smoothly by being guided by the high-pressure water sprayed during the particulate filling process are selected. The
本発明設置装置1は、図1に示す如く、駆動装置2と粒状物充填装置3と掘削用ケーシング4とからなり、駆動装置2と掘削用ケーシング4を粒状物充填装置3で分離可能に連結するようにしてある。
As shown in FIG. 1, the
前記駆動装置2は、図1(B)に示す如く、杭の施工に用いられる三点杭打ち機(全体図は省略)のリーダー5に昇降自在に設けられる昇降するオーガー等が用いられる。
As the
前記掘削用ケーシング4は、図1(A)及び図2(B)に示す如く、5〜10インチ程度の外径の鋼管から形成されたケーシング本体6と、ケーシング本体6の下端側に設けた複数個の掘削刃7と、ケーシング本体6の下端側に一体に設けられて下端口4cを開閉する開閉装置8とを備えている。掘削用ケーシング4は、上端口4aから内側中空部4bを介して下端口4cへ延びる熱交換チューブ挿入用スペースSを形成すると共に、熱交換チューブ挿入用スペースSを除く内側中空部4bにケーシング長手方向に沿って延びる第2の噴射手段9、掘削水供給管12及び開閉手段14の操作棒32を設けてある。掘削用ケーシング4は、その全長さが数十メートルの長さになるめた、掘削刃7及び開閉装置8を備え先端用ケーシング本体6以外に、図4に示す数メートルの定尺の中間用ケーシング本体6をケーシング継手19,20を介して接合して延長するようにしてある。
As shown in FIGS. 1A and 2B, the
前記中間用ケーシング本体6は、図4に示す如く、熱交換チューブ挿入用スペースSを除く内側中空部4bに、ケーシング本体6へ固着したブラケット35と、ブラケット35で上下移動自在に案内される第2の噴射手段9、掘削水供給管12及び操作棒32と、噴射手段9、掘削水供給管12及び操作棒32の各々に取着した脱落防止具36とを備え、ブラケット35に各脱落防止具36を係止させることで、噴射手段9、掘削水供給管12及び操作棒32の脱落を防止している。噴射手段9、掘削水供給管12及び操作棒32を上下移動できるようにするのは、噴射手段9、掘削水供給管12及び操作棒32の各端部に設けた雄ネジと袋ナットとの組合せ等からなる継手の接合作業の便宜を図るためである。
As shown in FIG. 4, the
前記第2の噴射手段9は、図1及び図4に示す如く、配管9bと、配管9bに適宜上下間隔を開けて接合され、内側中空部4bの下方へ向かって高圧水を噴射する複数個の噴出口9aとを備え、粒状物充填工程のときに掘削用ケーシング4の内側中空部4bへ移動してきた充填物Bに対して噴出口9aから噴出する高圧水を吹き付けることで、充填物Bを内側中空部4bの上方で滞留させることなく内側中空部4bの下方へ導くようにしてある。
As shown in FIGS. 1 and 4, the second injection means 9 is joined to the
前記開閉装置8は、図2及び図3に示す如く、ケーシング本体6の下端に固着した支持部10を介して枢支11した複数個(図示例の場合は3個)の分割片13と、開閉手段14とからなり、各分割片13(13−1〜13−3)が下端口4cを閉塞する水平状態(図2(A)参照)から下端口4cを開口させる垂れ下り開状態(図3参照)まで揺動自在となっている。分割片13は、枢支11を形成する軸支持部13aと、軸支持部13aに固着され、下端口4cを開閉する蓋部13bと、隣接する分割片13の半径方向の縁部を係止させて隣接する分割片13の閉状態を維持させ閉維持用爪部13c(但し、分割片13−3は閉維持用爪部13cを備えていない)からなる。開閉装置8は、分割片13−1,13−2に閉維持用爪部13cを設けることにより、開閉手段14で分割片13−1の閉状態を維持したときに分割片13−2,13−3の閉状態も維持させ、開閉手段14で分割片13−1の閉状態を解除して分割片13−1を自重で揺動して開かせたときに、閉維持用爪部13cによる係止状態が自然に解除されて分割片13−2,13−3も自重で自動的に開くようになっている。開閉手段14は、ケーシング本体6の内側に操作棒32を上下移動自在に設けると共に、折り曲げた下端部32aを、掘削用ケーシング4の下端側を形成するケーシング本体6の開口部6aを介してケーシング本体6の外側へ導き、水平状態の分割片13−1の係止部13dに下端部32aを係止させたときには、分割片13−1の水平状態を維持させ、また掘削用ケーシング4の上端口4aから突出した操作棒32を引き上げ操作したときには、この係止を解除して分割片13−1を自重で垂れ下げるようにしてある。
As shown in FIGS. 2 and 3, the opening /
前記粒状物充填装置3は、図1(A)に示す如く、駆動力伝達部16、粒状物貯留手段17及び第1の噴射手段18とを備えている。駆動力伝達部16は、掘削用ケーシング4と駆動装置2を連結するものであって、駆動装置2の出力部に連結する上端の連結部21と、掘削用ケーシング4の上端の入力部19に連結する下端の連結部20と、掘削用ケーシング4の内側中空部4bへ連通する連通部15とを備えている。粒状物貯留手段17は、駆動力伝達部16の外側に設けら、筒部の下端側をロート状に形成して内側に貯留域17aが形成され、貯留域17aの下方側を、駆動力伝達部16の下端側に形成した連通部15へ通じるようにしてある。第1の噴射手段18は、配管18bと、配管に接合した噴出口18aとからなり、貯留域17aの下端側に位置する噴出口18aから連通部15へ向かって高圧水を噴射させることで、貯留域17aに蓄えられている充填物Bを高圧水で導いて連通部15へ移動させるようにしてある。
As shown in FIG. 1A, the granular
前記掘削用ケーシング4に設けた掘削水供給管12は、図2に示す如く、その下端側を、掘削用ケーシング4のケーシング本体6の開口部6bを介してケーシング本体6の外側へ導き、吐水口12aから前記掘削刃7の近傍へ切削水を吐出して切削を円滑に行えるようにしてある。
As shown in FIG. 2, the drilling
前記第1の噴射手段18、第2の噴射手段9及び掘削水供給管12へ高圧水を供給する高圧水供給装置23は、図1(A)に示す如く、第1の噴射手段18及び第2の噴射手段9へ連通する延長配管24と、掘削水供給管12へ連通する延長配管23と、延長配管23,24への高圧水の供給を切替える切替バルブ26と、切替バルブ25と外部に設けた高圧水発生装置(図示略)を接続する延長配管27とからなる。延長配管27は、粒状物貯留手段17の駆動力伝達部16の中空部16aを挿通して外部へ延長している。高圧水発生装置(図示略)から供給される高圧水(例えば、15〜25Kg/cm2 )は、手動又は自動で切り替えられる切替バルブ26により、掘削水供給管12から高圧水を噴射する時間帯と、第1の噴射手段18の噴出口18a及び第2の噴射手段9の噴出口9a,9a…から高圧水を噴射する時間帯と、送水を停止させる時間帯とを切り替えるようにしてある。第1の噴射手段18の噴出口18aから噴出した高圧水は、図5に示す如く、貯留域17aに蓄えられている充填材Bを導いて駆動力伝達部16の連通部15へ向かって移動させ、充填材Bを連通部15を介して掘削用ケーシング4の内側中空部4bへ供給し、また、第2の噴射手段9の複数の噴出口9aから噴射した高圧水は、内側中空部4bへ供給されてきた充填材Bを導いて掘削用ケーシング4の内側中空部4bの下端へ向かって移動させて、熱交換チューブ挿入用スペースSを除く内側中空部4bへ充填材Bを蜜に充填して、内側中空部4bに充填のない空洞部を形成させないようにしてある。
As shown in FIG. 1A, the high pressure
次に、前記本発明設置装置1を用いて地中Eに熱交換チューブTを設置する本発明設置方法の各工程及び手順を説明する。
Next, each process and procedure of this invention installation method which installs the heat exchange tube T in the underground E using the said this
(準備工程)図1参照
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。
(Preparation Step) See FIG. 1 In the preparation step, the granular
(掘削工程)図5参照
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。
(Excavation process) Refer to FIG. 5 In the excavation process, the
(管挿入工程)図6参照
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。
(Pipe Insertion Step) See FIG. 6 In the pipe insertion step, the
(粒状物充填工程)図7(A)(B)参照
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。
(Particulate filling step) See FIGS. 7A and 7B. In the granular filling step, the connecting
(ケーシング引抜き工程)図7(B)参照
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。
(Case Extraction Process) See FIG. 7B In the casing extraction process, the
(作業手順)
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。
(Work procedure)
The installation method of the present invention is a method (first procedure) in which the preparation process, excavation process, pipe insertion process, granule filling process and drawing process are performed in this order, or the preparation process, excavation process and pipe insertion process are performed in this order. After that, there are a granular material filling step and a drawing step performed in parallel (second procedure) or alternately performed a plurality of times (third procedure). When performing the drawing step after the granular material filling step in the first procedure, in the granular material filling step, the whole or almost the entire inner
本発明設置装置1を用いた本発明設置方法にあっては、引抜き工程において開閉装置8を開いた状態の掘削用ケーシング4を掘削刃7と共に引き抜くことが可能となり、地中に掘削刃7を残留させる従来に比べて熱交換チューブ設置コストを低減することができると共に、粒状物充填工程において貯留域17aに貯留されている粒状物Bを熱交換チューブTの廻りの内側中空部4bへ高圧水で導いて簡単に充填することができるため、グラウト材を地上のグラウトミキサーでスラリー状にしてグラウト管へ圧送する従来に比べて熱交換チューブ設置コストを低減することができる。
In the installation method of the present invention using the
1…本発明設置装置、2…駆動装置、3…粒状物充填装置、4…掘削用ケーシング、4a…上端口、4b…内側中空部、4c…下端口、5…リーダー、6…ケーシング本体、7…掘削刃、8…開閉装置、9…第2の噴射手段、9a…噴出口、9b…配管、10…支持部、11…枢支、12…掘削水供給管、12a…吐水口、13…分割片、13a…軸支持部、13b…蓋部、13c…閉維持用爪部、13d…係止部、14…開閉手段、15…連通部、16…駆動力伝達部、16a…中空部、17…粒状物貯留手段、17a…貯留域、18…第1の噴射手段、18a…噴出口、18b…配管、19…入力部、20…下端の連結部、21…上端の連結部、23…高圧水供給装置、24,25…延長配管、26…切替バルブ、27…延長配管、32…操作棒、32a…係止先端部、35…案内ブラケット、36…落下防止部材、E…地中、Ea…地表面、Eb…削孔孔、T…熱交換チューブ、B…充填材、S…熱交換チューブ挿入用スペース
DESCRIPTION OF
Claims (2)
A preparation step of preparing the excavation casing and the drive device by connecting them with a granular material filling device using the underground heat-utilizing heat exchange tube installation device according to claim 1, and opening and closing the lower end port closed in the ground The excavation process of drilling to the desired depth by pushing the standing excavation casing closed by the device while rotating it with the drive device, and opening and closing the lower end of the excavation casing with the open / close device open Separating the granular material filling device from the casing for excavation and inserting a heat exchange tube from the upper end of the excavation casing toward the lower end of the space for inserting the heat exchange tube; and the granular material filling device for the excavation casing The particulate matter stored in the storage area is guided by high-pressure water injected from the first injection means and supplied to the inner hollow portion of the excavation casing through the communication portion of the driving force transmission portion. In addition, the granular material is further guided by the high-pressure water sprayed from the second injection means to the lower side of the inner hollow portion of the excavation casing, and the inner hollow portion around the heat exchange tube is filled with the granular material. It consists of a filling process and a drawing process for pulling out a casing for excavation from the ground, and a preparation process, a drilling process, a pipe insertion process, a granular material filling process and a drawing process are performed in this order, or a preparation process, a drilling process and After performing a pipe | tube insertion process in this order, a granular material filling process and a drawing-out process are performed in parallel, or are performed several times alternately, The ground heat utilization heat exchange tube installation method characterized by the above-mentioned.
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