[发明专利]提高传热效率的空心圆台螺旋型能量桩结构

权利要求书

1.提高传热效率的空心圆台螺旋型能量桩结构，在土体层（1）内设置能量桩井（2），其特征在于：所述能量桩井（2）呈圆锥台状，由能量桩上底面（3）、能量桩下底面（4）、能量桩侧曲面（5）与能量桩内壁面（6）构成中间部位为圆柱体的圆锥台状的能量桩井（2），能量桩上底面（3）的直径大于能量桩下底面（4）的直径；

在能量桩井（2）内设置换热管并固定，所述换热管由依次连接的三部分组成：换热管进口管段（9）、换热管螺旋管段（8）、换热管出口管段（10）；螺旋换热管段（8）沿能量桩侧曲面（5）设置并固定，换热管进口管段（9）从能量桩上底面（3）的边缘垂直进入，换热管出口管段（10）沿能量桩内壁面（6）竖直向上引出；

将换热管设置在中空的能量桩井（2）内后，采用能量桩回填料对能量桩井（2）进行回填，得到能量桩回填料层（11）。

2.根据权利要求1所述提高传热效率的空心圆台螺旋型能量桩结构，其特征在于：换热管螺旋管段（8）按照截顶圆锥螺旋形式布置，螺距为100~300mm；沿螺旋方向每隔1.5~3m，在能量桩侧曲面（5）上垂直打入固定钉，固定钉伸出侧曲面30~40mm，固定钉的间距从下底面（4）向上底面（3）的螺旋方向上逐渐增大，将换热管螺旋管段（8）依次绑扎在固定钉上，形成换热管的螺旋管段。

3.根据权利要求2所述提高传热效率的空心圆台螺旋型能量桩结构，其特征在于：换热管为聚乙烯塑料管或聚丁烯管。

4.提高传热效率的空心圆台螺旋型能量桩结构的制作方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）根据工艺要求，确定圆锥台状的能量桩井的参数；

（2）能量桩井的开挖成型：根据上述确定的参数，在工程所在地点进行施工作业，开挖土体层，得到由能量桩上底面、能量桩下底面、能量桩侧曲面与能量桩内壁面构成的中间部位为圆柱体的圆锥台状的能量桩井；

（3）在能量桩井内设置换热管：按照工艺要求，确定螺旋状布置的换热管的螺距，根据确定的螺距，沿螺旋方向每隔1.5~3m，在上述能量桩井的圆台侧曲面上打入固定钉，固定钉伸出侧曲面30~40mm，固定钉的间距从下底面向上底面螺旋方向上逐渐增大，将换热管依次绑扎在固定钉上，形成换热管的螺旋管段；

（4）换热管出口管段的固定：沿竖直方向每隔0.5~1m，在能量桩内壁面垂直打入固定钉，固定钉伸出圆柱外壁面30~40mm，将保温后的换热管出口管段绑扎在固定钉上；

（5）能量桩井的回填：采用能量桩井回填料，对绑扎完毕后的能量桩井进行回填，得到所述的空心圆台螺旋型能量桩结构。

5.根据权4所述的提高传热效率的空心圆台螺旋型能量桩结构的制作方法，其特征在于，对出口管段进行保温，保温材料采用泡沫橡塑保温材料，在一定长度出口管段上缠绕保温材料，保温层厚度为20~30mm。