[发明专利]基于土壤岩石交替出现地层的地源热泵地埋管施工方法

权利要求书

1.一种基于土壤岩石交替出现地层的地源热泵地埋管施工方法，其特征在于，该方法包括：

S1.场地测量，放线、定位及循环系统调整；据现场情况依照总设计图的X、Y轴线确定方位和间距，以楔入木桩的形式在现场定位，定位垂直孔间距应满足现行规范要求；

S2.钻机就位；

S3.开孔进行初步测试；采用潜孔锤套管跟管钻进施工工艺打出测试孔，对测试孔各个层面的岩土物性进行测试并综合场区已知水文地质条件，绘制岩土垂直分布图；

S4.成孔工艺；采用液压潜孔锤钻机，高压空气作为钻进动力和排渣手段；

S5.垂直地埋管试压；

S6.安装垂直地埋管，垂直地埋管换热器安装；

S7.开泥浆池；

S8.回填。

2.根据权利要求1所述的基于土壤岩石交替出现地层的地源热泵地埋管施工方法，其特征在于，所述潜孔锤套管跟管钻进施工工艺包含以下步骤：

1.1.在松散地层或破碎地层中钻进时，宜采用小钻压和大风量为主，同时套管跟进护壁的规程参数，且边钻进边向井内灌入泥浆进行护壁；

1.2.在硬土岩层中钻进时，采用冲击、回转复合钻进，利用高频振动潜孔锤破碎岩石；

1.3.当钻进过程中遇到难以跟管钻进的大块硬石时，应将潜孔锤下入套管内，使用偏心锤，采用低转速大钻压为主的规程参数，将石块击碎或钻穿后再进行跟管钻进；

1.4.钻进过程中遭遇塌孔无法钻进时，需放慢钻孔速度，重复进行冲击静压跟管钻进；

1.5.钻进过程中如发现钻杆抖动厉害或周期性滞转现象，说明遇到破碎带或较大裂隙，应立即提动钻具，再缓慢下放，以较低钻压通过该区，防止造成钻杆折断等事故；

1.6.当钻孔完成后，应对孔深和倾角予以检查，满足要求后利用高压风吹孔，在清理干净孔内粉尘后需要第一时间安装锚杆，做好严格检查，合格后方可注浆，并且边注浆边拔套管；拔管前，先平整孔口部位，使孔口岩面与套管轴线垂直，再搭设简易脚手架固定拔管机，拔管机通过中心线与套管轴线需重合。

3.根据权利要求1所述的基于土壤岩石交替出现地层的地源热泵地埋管施工方法，其特征在于，所述垂直地埋管试压，是在下管前应往换热管内注满干净的水，检查换热管有无破损；并对其施加实验压力，若压力稳定至少15min且无泄漏，稳压后压力降不大于3％，则可将其密封且在有压状态下进行下管。

4.根据权利要求1所述的基于土壤岩石交替出现地层的地源热泵地埋管施工方法，其特征在于，所述安装垂直地埋管，是在钻孔好且孔壁固化后立刻进行，当钻孔孔壁不牢固或存在孔洞、洞穴等导致成孔困难时，应设护壁套管。

5.根据权利要求1所述的基于土壤岩石交替出现地层的地源热泵地埋管施工方法，其特征在于，所述垂直地埋管换热器安装完毕后，应立刻灌浆回填封孔，当埋管深度超过40m时，应在周围临近钻孔都钻凿完毕后再进行灌浆回填。

6.根据权利要求1所述的基于土壤岩石交替出现地层的地源热泵地埋管施工方法，其特征在于，所述开孔进行初步测试，在开孔前应采用较小钻压缓慢钻进，钻进一定深度后再逐渐加大转速和钻压进入正常钻压和钻速，为避免钻孔塌方，应边钻进边灌入泥浆对钻孔进行护壁。

7.根据权利要求6所述的基于土壤岩石交替出现地层的地源热泵地埋管施工方法，其特征在于，所述钻机钻孔的深度应超过设计深度0.2～1m，以确保埋管深度达到设计要求。

8.根据权利要求5所述的基于土壤岩石交替出现地层的地源热泵地埋管施工方法，其特征在于，所述安装垂直地埋管换热器前应将换热管展开摊平，在换热管上每隔一段距离安装一个卡子并用螺丝刀固定好，防止换热管之间距离过近产生热短路影响换热效果。

9.根据权利要求8所述的基于土壤岩石交替出现地层的地源热泵地埋管施工方法，其特征在于，所述垂直地埋管换热器下到位后用管帽对管口热熔封堵，避免进去泥沙等堵塞管道；并在井口楔入木桩，用铁丝将换热管绑在木桩上，防止换热管因浮力上浮。