地源熱泵深井回填灌漿方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種回填灌漿施工的工藝方法，特別是涉及一種地源熱泵深井回填灌漿方法。
【背景技術(shù)】
[0002]地源熱泵技術(shù)因其具有綠色環(huán)保、高效節(jié)能等優(yōu)勢，近年來發(fā)展迅猛，其中垂直埋管式地源熱泵由于其換熱效率高、占地面積小，成為地源熱泵的主流方向。該技術(shù)需要鉆掘大量80-200m左右深的小直徑換熱深井，埋入換熱管后需要用砂漿等導(dǎo)熱性能良好的材料填充密實(shí)，填充材料必須保證能夠有效傳導(dǎo)熱能，實(shí)現(xiàn)與例如空調(diào)器的換熱管的熱交換。
[0003]但目前該工序經(jīng)常采用手工方式從深井井口澆灌砂漿材料，由于井體直徑較小，除了容納熱交換管道以外剩余的空間狹小，這使得手工方式不僅效率低下，而且容易阻塞于深井中部，致使下部完全空虛；其次手工澆灌需要使用高含水率的漿料，否則無法從狹窄的井道澆入，使得回灌漿料水分被吸收或滲透流失后也會形成大量空洞，上述兩個(gè)原因致使空虛或空洞部分充滿空氣，換熱效果極差，施工質(zhì)量難以保證，地源熱泵技術(shù)甚至無法實(shí)現(xiàn)。
[0004]因此，為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的諸多不足和缺陷，有必要研宄一種有效的地源熱泵深井回填灌漿方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]考慮到至少一個(gè)上述問題而完成了本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種地源熱泵深井回填灌漿方法(或稱為地源熱泵深井長管背壓式回填灌漿方法)，該方法可以實(shí)現(xiàn)回填灌注密實(shí)、無空鼓，大大提高了換熱深井的熱交換能力，有效保證了地源熱泵系統(tǒng)的質(zhì)量。該地源熱泵深井回填灌漿方法包括以下步驟:
[0006]在深井中設(shè)置完換熱管之后或同時(shí)將灌漿長管插入深井底部；
[0007]回填漿料由砂漿輸送泵(或稱為砂漿泵)通過長管輸送至深井底部，從底部灌漿反壓充填井道，漿料液面逐步上溢形成背壓；
[0008]當(dāng)背壓達(dá)到第一壓力時(shí)，開始提升所述長管，實(shí)現(xiàn)邊灌漿邊提升且將背壓維持在第二壓力與第一壓力之間，直至漿料從井口溢出，灌完整個(gè)深井。
[0009]根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述長管為柔性高壓膠管。
[0010]根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述長管為鉆機(jī)的鉆管。
[0011]根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述提升方式為采用管道回轉(zhuǎn)提升機(jī)回轉(zhuǎn)地將所述長管卷繞上提。
[0012]根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述提升方式為利用鉆機(jī)將所述鉆管逐節(jié)提出拆除并再次接通繼續(xù)灌漿。
[0013]根據(jù)本發(fā)明另一方面，灌漿速度與提管速度匹配。
[0014]根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述提管機(jī)步進(jìn)式地或勻速地提升所述長管。
[0015]根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述長管的管口上方始終保持有一段不小于5米高的漿料。
[0016]根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述第二壓力小于等于第一壓力，所述漿料沉在底部，游離的水分、空氣被反頂浮于上方并逐步被頂出井外。
[0017]根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述砂漿輸送泵為回填漿料攪拌機(jī)與砂漿輸送泵一體的結(jié)構(gòu)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述砂漿輸送泵為采用等速凸輪和雙作用凸輪機(jī)構(gòu)的活塞式輸送泵；所述回填漿料中可添加有膨潤土 ；所述回填漿料可使用鉆孔原漿。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0020]1、長管背壓式回填灌漿施工，利用超長灌漿管(80?200m)插入深井底部，灌漿料從深井底部向上反壓灌漿充填井道，并通過上溢的漿料頂升排出井內(nèi)原有的空氣和水分，邊灌注邊提管完成整個(gè)深井的回填。確保灌漿料的高密實(shí)度，大大提高了換熱深井的熱傳導(dǎo)能力，有效保證了地源熱泵系統(tǒng)的施工質(zhì)量，真正實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排。
[0021]2、采用針對地源深井提管施工設(shè)計(jì)的管道回轉(zhuǎn)提升裝置，機(jī)械化管道提升施工，既加快了管道提升速度，又有效減輕了工人的勞動強(qiáng)度。
[0022]3、提管機(jī)可以與灌漿泵實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離連接，灌漿過程中不再需要頻繁移動灌漿泵，大大降低了工人的勞動強(qiáng)度。
[0023]4、提管機(jī)與灌漿泵配合施工，充分發(fā)揮了灌漿泵壓力大、施工效率高的特點(diǎn)，一次灌注成型，既提高了施工連續(xù)性，增強(qiáng)了換熱深井導(dǎo)熱的能力，又大大提高了施工效率，縮短施工周期，降低了施工成本。
【附圖說明】
[0024]圖1是根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施例的地源熱泵深井回填灌漿方法所采用設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖2是根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施例的地源熱泵深井回填灌漿方法示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖，通過優(yōu)選實(shí)施例來描述本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，這里的【具體實(shí)施方式】在于詳細(xì)地說明本發(fā)明，而不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可以做出各種變形和修改，這些都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0027]實(shí)施例1
[0028]參見圖1-2，本發(fā)明提供了一種地源熱泵深井回填灌漿方法。該方法或稱為地源熱泵深井長管背壓式回填灌漿方法，其可以實(shí)現(xiàn)回填灌注密實(shí)、無空鼓，大大提高了換熱深井的熱交換能力，有效保證了地源熱泵系統(tǒng)的質(zhì)量。該地源熱泵深井回填灌漿方法優(yōu)選地包括以下步驟:
[0029]在深井中設(shè)置完換熱管之后或同時(shí)將灌漿長管插入深井底部；
[0030]回填漿料由砂漿輸送泵(或稱為砂漿泵)通過長管輸送至深井底部，從底部灌漿反壓充填井道，漿料液面逐步上溢形成背壓；
[0031]當(dāng)背壓達(dá)到第一壓力時(shí)，開始提升所述長管，實(shí)現(xiàn)邊灌漿邊提升且將背壓維持在第二壓力與第一壓力之間，直至漿料從井口溢出，灌完整個(gè)深井。
[0032]優(yōu)選地，所述長管為柔性高壓膠管。
[0033]優(yōu)選地，所述長管為鉆機(jī)的鉆管。
[0034]優(yōu)選地，所述提升方式為采用管道回轉(zhuǎn)提升機(jī)回轉(zhuǎn)地將所述長管卷繞上提。
[0035]優(yōu)選地，所述提升方式為利用鉆機(jī)將所述鉆管逐節(jié)提出拆除并再次接通繼續(xù)灌漿。
[0036]優(yōu)選地，灌漿速度與提管速度匹配。
[0037]優(yōu)選地，所述提管機(jī)步進(jìn)式地或勻速地提升所述長管。
[0038]優(yōu)選地，所述長管的管口上方始終保持有一段不小于5米高的漿料。
[0039]優(yōu)選地，所述第二壓力小于等于第一壓力，所述漿料沉在底部，游離的水分、空氣被反頂浮于上方并逐步被頂出井外。
[0040]優(yōu)選地，所述砂漿輸送泵為回填漿料攪拌機(jī)與砂漿輸送泵一體的結(jié)構(gòu)。
[0041]優(yōu)選地，所述砂漿輸送泵為采用等速凸輪和雙作用凸輪機(jī)構(gòu)的活塞式輸送泵；所述回填漿料中可添加有膨潤土；所述回填漿料可使用鉆孔原漿。
[0042]優(yōu)選地，所述第二壓力可以設(shè)定為小于等于第一壓力。需要特別說明的是，本發(fā)明的第二壓力可為一個(gè)數(shù)值區(qū)間或某個(gè)數(shù)值?？梢岳斫獾氖?，例如第一壓力為2Mpa時(shí)，本發(fā)明的第二壓力可以是小于等于2Mpa的某一區(qū)間范圍，例如將第二壓力保持在1.1 - 2Mpa之間即可，可選地，也可將第二壓力保持在某個(gè)數(shù)值點(diǎn)，例如1.SMpa或1.5Mpa。
[0043]優(yōu)選地，所述長管為長膠管。
[0044]優(yōu)選地，所述提管機(jī)為管道回轉(zhuǎn)提升機(jī)，其回轉(zhuǎn)地將所述長管卷繞上提。
[0045]優(yōu)選地