[发明专利]基于塘碴地层的地埋管地源热泵水平管施工法

说明书

本发明公开了一种基于塘碴地层的地埋管地源热泵水平管施工法，室外地面设计相对标高为‑0.4m，地面相对标高为‑1.2m，塘渣层厚度约2.6m，塘渣底标高为‑3.8m，水平管的设计埋深为地面下2m，水平管中心标高为‑2.4m，先进行大面积1.2m深度的塘渣层开挖，后进行地埋管钻孔定位预下2m套管，再进行钻机垂直管施工，垂直管施工完成后，先进行0.6m深度，1：1放坡，底宽1米的水平沟开挖，回填0.4m厚的可塑状粘性土，回填0.4m厚的黄沙，再进行水平管施工并置于黄沙中间，在黄沙上方进行0.4m厚的可塑状粘性土覆盖，并进行土工布的包裹。本发明保护水平管的安全，保证一定的承载力，防止地面下沉。

技术领域

本发明涉及地源热泵埋管施工方法，尤其是一种基于塘碴地层的地埋管地源热泵水平管施工法。

背景技术

众所周知，能源与环境是21世纪人类面临的两大难题，而处在快速发展阶段的中国，其问题尤其突出。为了解决这一问题，节能环保的地源热泵系统在国内被逐步推广，其中地埋管地源热泵系统是地源热泵空调系统应用最广方式之一，其特点是通过深埋于岩土层中PE管内的循环介质与岩土层完成热交换，该方式不直接开采地下水，不存在因抽取地下水引起的地质问题。但由于中国幅员辽阔，地质情况复杂，使得地埋管的施工质量以及经济性受到了很大限制。尤其是对于南方沿海地区的塘碴地层，地埋管地源热泵水平管的施工受到了很大限制。对于沿海一带，当塘碴层厚度超过为2.6m时，经常因地层沉降而发生水平管断裂事故。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于塘碴地层的地埋管地源热泵水平管施工法，既能保护水平管的安全，又能保证一定的承载力，防止地面下沉。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种基于塘碴地层的地埋管地源热泵水平管施工法，根据室外地面设计要求，室外地面设计相对标高为-0.4m，现地面相对标高为-1.2m，塘渣层厚度约2.6m，塘渣底标高为-3.8m，水平管的设计埋深为地面下2m，水平管中心标高为-2.4m，首先进行大面积1.2m深度的塘渣层开挖，然后进行地埋管钻孔定位预下2m套管，套管采用波纹管，钻孔完成后，波纹管留在孔内可起到保证泥浆上返作用,套管下管完成，再进行钻机垂直管施工，垂直管施工完成后，先进行0.6m深度，1：1放坡，底宽1米的水平沟开挖，然后回填0.4m厚的可塑状粘性土，回填0.4m厚的黄沙，再进行水平管施工并置于黄沙中间，其后在黄沙上方进行0.4m厚的可塑状粘性土覆盖，并进行土工布的包裹。

水平管包括一根水平管供水管、一根水平管回水管和一根水平管回水同程管，2m套管顶端与水平管中心等高，2m套管位于水平管供水管和水平管回水管之间。

垂直管为高密度聚乙烯管，两根高密度聚乙烯管首端分别连接水平管供水管和水平管回水管，末端通过单U型管联接相连，高密度聚乙烯管外部覆盖回填料。

本发明的有益效果是：既能保护水平管的安全，又能保证一定的承载力，防止地面下沉。

附图说明

图1为本发明的垂直管施工示意图；

图2为本发明的水平管施工示意图；

图3为图2中A-A向的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

如图1～图3所示，一种基于塘碴地层的地埋管地源热泵水平管施工法，根据室外地面设计要求，室外地面设计相对标高为-0.4m，现地面相对标高为-1.2m，塘渣层厚度约2.6m，塘渣底标高为-3.8m，水平管的设计埋深为地面下2m，水平管中心标高为-2.4m，地埋管施工时，首先进行大面积1.2m深度的塘渣层开挖，即在水平管中心标高处开挖，水平管包括一根水平管供水管、一根水平管回水管和一根水平管回水同程管，然后进行地埋管钻孔定位预下2m套管，套管采用波纹管，钻孔完成后，波纹管留在孔内可起到保证泥浆上返作用,2m套管顶端与水平管中心等高，2m套管位于水平管供水管和水平管回水管之间，套管下管完成，再进行钻机垂直管施工，垂直管为高密度聚乙烯管，两根高密度聚乙烯管首端分别连接水平管供水管和水平管回水管，末端通过单U型管联接相连，高密度聚乙烯管外部覆盖回填料，垂直管施工完成后，先进行0.6m深度，1：1放坡，底宽1米的水平沟开挖，然后回填0.4m厚的可塑状粘性土，回填0.4m厚的黄沙，再进行水平管施工并置于黄沙中间，其后在黄沙上方进行0.4m厚的可塑状粘性土覆盖，并进行土工布的包裹。该施工方法既能保护水平管的安全，又能保证一定的承载力，防止地面下沉。