[发明专利]一种多功能现浇大直径基坑支护管桩及地温交换系统

说明书

本发明公开了一种多功能现浇大直径基坑支护管桩及地温交换系统，涉及建筑工程领域，包括管桩以及地温交换系统，并公开了其施工工艺，本发明把现浇钢筋混凝土大直径支护管桩运用到基坑支护中，作为支撑结构，减少了混凝土用量，提高了支护桩抗弯能力；同时将其设计成空心管状结构，利用地下浅层地温能，用水作为载体进行循环的温度交换，从而对类似大型会议室、多功能报告厅、多媒体教室、音乐厅、影剧院、会展中心、博物馆、室内体育馆等“大空间建筑功能分区”的建筑空间进行供暖、制冷。

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，具体涉及一种多功能现浇大直径基坑支护管桩及地温交换系统和一种多功能现浇大直径基坑支护管桩及地温交换系统的施工方法。

背景技术

为了合理利用地下空间和发展人防事业，地下工程已成新的发展方向，而且其规模和深度不断增加，对基坑支护设计提出了更高要求。

目前常规的支护方式有重力式水泥土墙、复合土钉墙、钢筋混凝土灌注桩、桩锚体系及内支撑。重力式水泥土墙缺点是适用范围窄、变形大，只适用于安全等级低、对变形要求低的基坑；复合土钉墙和桩锚体系缺点是容易出红线；单排桩缺点是抗弯能力差，双排桩和内支撑缺点是造价太高。

长三角地区及长江流域软土分布广、地质条件差、四季分明、二三线城市密集，这些地区基坑的特点：二层地下室(基坑深度10m左右)，软土分布广、但厚度不太大，如何能找到一种既能保证基坑安全又能节约造价的支护形式，是目前行业亟待解决的关键问题。

地源热泵是陆地浅层能源通过输入少量的高品位能源(如电能)实现由低品位热能向高品位热能转移的装置。通常地源热泵消耗1kWh的能量，用户可以得到4.4kWh以上的热量或冷量。但是其依然要消耗较多的电能来加热陆地浅层能源，耗能高。

中国专利公开号为CN 103669336A公开了一种地温空调预制桩，包括预制桩钢筋骨架，预制桩钢筋骨架由主筋和环绕所述主筋的箍筋组成，预制桩钢筋骨架中填充混凝土后组成预制桩，用于热量交换的高强度管道缠绕在预制桩钢筋骨架上，所述预制桩的两端连接有包括端头板和裙板的端板，用于热量交换的高强度管道在端板上均开有沉孔和螺栓孔，同时还开有用于热量交换的高强度管道的进口和出口。该种地温空调预制桩，充分利用地下空间和自然界的可再生能源，可以在不占用大量土地资源的情况下，将预制桩基础中增加热量交换功能，兼具经济和环境的双重优势。

中国专利公开号为CN1840984A公开了一种埋地回流套管式循环地热换热装置，由埋地管、换热单元、循环泵、载热介质、循环管路等组成地热换热循环回路，所述的埋地管是外管中固持有内管的埋地回流套管，地热换热循环回路中供作热源或冷源的载热介质经埋地管的内管或内外管夹层从地面流入至埋地回流套管底部后、再经内外管夹层或内管回流至地面形成地下回流循环。由于采用埋地管是外管中固持有内管的埋地回流套管，使之可适合于通过直径较小的单管垂直钻进或夯压埋管等方式进行埋地换热器的快速施工，因而，可以免除进行开挖埋管，施工量减少。

上述两种方案中，和大地进行热交换的媒质接触范围有限，热交换不充分，换热能力有限，供暖、制冷效果差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能现浇大直径基坑支护管桩及地温交换系统，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

一种多功能现浇大直径基坑支护管桩及地温交换系统，包括管桩以及地温交换系统；

所述管桩具体为现浇混凝土大直径管桩，是在地下工程主体结构完工前用以保障基坑侧壁稳定的围护结构；

所述地温交换系统包括进水总管、出水总管、散热管以及风扇，进水总管的进水端和出水总管的出水端分别连接有进水支管和出水支管且二者均位于管桩的内部，散热管连接于进水总管和出水总管之间并形成循环，所述散热管采用蛇形布置，相邻的散热管之间安装有所述的风扇；

所述散热管和风扇均安装于房屋的吊顶上，所述进水总管上还连接有循环泵。