專利名稱：高壓旋噴埋設地源熱泵地埋管換熱器技術方法
技術領域：
本發明涉及地源熱泵地埋管換熱系統埋設方法以及高壓旋噴技術領域。 背景技術：
地源熱泵地埋管換熱系統以獨特的技術優勢得到了廣泛應用，地埋管的埋設方式 分為水平式和垂直式，垂直式地埋管換熱系統應用較多。當前廣泛使用的鑿井式垂直地埋 管埋設方法，施工工藝簡單，但因回填密實程度不易控制，造成地基承載力下降以及地基上 部受荷載作用時產生變形損傷管體，進而不能充分利用建構筑物下方土地空間、垂直式地 埋管穿越的含水層之間發生水力聯系。 高壓噴射注漿法，在我國又稱"旋噴法"，是一種地基加固技術。適用地層廣，是一 項極具潛力的技術。
發明內容
本發明針對上述問題，結合地埋管換熱器埋設要求，對現有地理管換熱器埋設方 法進行革新，充分利用高壓旋噴技術加固地基、形成加固體強度大于原位土體、加固體隔水 性能好、施工過程中返出泥漿可固化利于環境保護等特點。同時本發明工作效率高，施工速 度可達傳統鑿井式埋設方法的2倍。 本發明埋設成形的地埋管換熱器包括地埋管換熱器和加固體。所述地埋管換熱器
為各種型式規格的地埋管材及接頭組成的地埋管換熱器。所述的加固體為水泥土或其他固
化劑的固結體，加固體直徑根據設計要求可調整，長度略大于地埋管換熱器。 本發明的高壓旋噴技術埋設地源熱泵地埋管換熱器施工方法，包括以下步驟 (a)施工前準備，包括設備擺放布置、水電連接、PE管及U型接頭熔接、設備試運
行、定位放線、開挖導槽； (b)水泥漿或固化劑漿液制備； (c)旋噴鉆機就位、調整鉆進角度； (d)旋噴或旋噴與攪拌葉強制攪拌協同成孔； (e)成孔后安裝導向器將地埋管換熱器壓入孔內或成孔同時帶入地埋管換熱器；
(f)退出鉆桿，泥漿固化形成加固體后完成地埋管換熱器埋設。 其顯著作用是加固天然地基，充分利用建筑物下方土地空間；空間布置形式靈活， 可任意傾角施工；高壓旋噴形成加固體與土層膠結強度高、隔水性能好，不破壞隔水層隔水 性能，同時可防止地埋管內循環液滲漏；施工過程返出泥漿可固化，利于環境保護；可實現 已有建筑物下方地基空間埋設地埋管換熱器。
圖1本發明的高壓旋噴埋設地埋管換熱器成形示意圖
附圖標記1地源熱泵地埋管換熱器；2加固體；
3
圖2本發明的攪拌葉示意圖 附圖標記1鉆桿上安裝的攪拌葉；2旋噴鉆頭上安裝的攪拌葉； 圖3本發明的導向器示意圖 附圖標記1地埋管；2專用導向器；3U型接頭；
具體實施例方式
根據地源熱泵地埋管換熱器設計要求，按照換熱器長度確定成孔深度。
如圖1所示，圖1中1為加固體，成孔時此部分為流態，根據地層情況選擇適當的 噴漿壓力使用高壓旋噴切削土體成孔或使用高壓旋噴與圖2中1、2兩種攪拌葉形式強制攪 拌協同成孔，孔內充滿泥漿，經固化后成為加固體。圖1中2為地埋管換熱器，可在成孔后 安裝圖3中3專用導向器將地埋管換熱器插入孔內二次成形，也可以隨高壓旋噴鉆進同時 帶入孔內 一次成形。孔內泥漿固化后地埋管換熱器埋設施工完成。 本發明埋設地埋管換熱器的水壓試驗及熱響應試驗執行地源熱泵領域內國家現
行規范或地方規程。 施工方法步驟如下 (a)施工前準備，包括設備擺放布置、水電連接、PE管及U型接頭熔接、設備試運
行、定位放線、開挖導槽； (b)水泥漿或固化劑漿液制備； (c)旋噴鉆機就位、調整鉆進角度； (d)旋噴或旋噴與攪拌葉強制攪拌協同成孔； (e)成孔后安裝導向器將地埋管換熱器壓入孔內或成孔同時帶入地埋管換熱器；
(f)退出鉆桿，泥漿固化形成加固體后完成地埋管換熱器埋設。
權利要求
一種高壓旋噴埋設地源熱泵地埋管換熱器技術方法，其特征是，包括高壓旋噴噴漿切削或高壓旋噴切削協同攪拌葉強制攪拌成孔，成孔后安裝專用導向器將地埋管插入孔中或成孔同時將地埋管換熱器帶入孔中，孔中泥漿固化后即完成埋設。
2. 根據權利要求1所述的一種高壓旋噴埋設地源熱泵地埋管換熱器技術方法，其特征 是使用高壓旋噴技術，依據土質情況選擇合適的噴漿壓力及旋轉速度旋噴射流切削土體，或者高壓旋噴協同旋噴鉆頭及鉆桿上安裝的攪拌葉強制攪拌成？L。旋噴噴嘴射流方向與旋噴鉆進方向可成不同角度，以利于切削土體為宜。
3. 根據權利要求1所述的一種高壓旋噴埋設地源熱泵地埋管換熱器技術方法，其特征 是高壓旋噴使用漿液為水泥等固化劑漿液或填加外加劑的混合漿液。
4. 根據權利要求1所述的一種高壓旋噴埋設地源熱泵地埋管換熱器技術方法，其特征 是成孔后安裝專用導向器將地埋管插入孔內二次成形，或者成孔同時將地埋管帶入孔內一 次成形，孔內泥漿固化后地埋管換熱器埋設施工完成。
5. 根據權利要求1所述的一種高壓旋噴埋設地源熱泵地埋管換熱器技術方法，其特征 是除垂直成孔埋設形式，本發明可實施任意傾角埋設地埋管換熱器施工，空間布置方式靈 活，可充分利用土地空間。可實現已有建筑物下方埋設地埋管換熱器。
6. —種高壓旋噴埋設地源熱泵地埋管換熱器技術方法，其特征是，包括以下步驟(a) 施工前準備，包括設備擺放布置、水電連接、PE管及U型接頭熔接、設備試運行、定 位放線、開挖導槽；(b) 水泥漿或固化劑漿液制備；(c) 旋噴鉆機就位、調整鉆進角度；(d) 旋噴或旋噴與攪拌葉強制攪拌協同成孔；(e) 成孔后安裝導向器將地埋管換熱器壓入孔內或成孔同時帶入地埋管換熱器；(f) 退出鉆桿，泥漿固化形成加固體后完成地埋管換熱器埋設。
7. 根據權利要求6所述的一種高壓旋噴埋設地源熱泵地埋管換熱器技術方法，其特征 是施工過程中返出泥漿可固化，利于環境保護。
全文摘要
本發明是高壓旋噴技術拓展而成的地源熱泵地埋管換熱器埋設新方法，可解決當前方法造成以下問題地埋管用地地基承載力下降、地基受荷后變形易損傷管體，進而不能充分利用建構筑物下方空間；含水層間發生水力聯系。本發明使用水泥等固化劑漿液高壓旋噴切削或強制攪拌協同旋噴形成可固化泥漿置換原位土體成孔，使用專用導向器將地埋管插入孔內或成孔同時帶入。其顯著作用是加固地基，充分利用建筑物下方土地空間；空間布置靈活，可任意傾角施工；形成加固體強度高可保護地埋管，防止地埋管內循環液滲漏，加固體與土層膠結強度高、隔水性能好，不破壞隔水層隔水性能；施工過程返出泥漿可固化，利于環境保護；可實現既有建筑物下方埋設地埋管。
文檔編號E21B7/18GK101713602SQ200910070428
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月15日 優先權日2009年9月15日
發明者李海兵, 鄒立春 申請人:鄒立春;李海兵