一種地源熱泵豎埋管原漿自然回流補(bǔ)填法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于地源熱栗系統(tǒng)地埋管技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地源熱栗豎埋管原漿自然回流補(bǔ)填法，適用于黏土、砂巖等土質(zhì)、軟弱巖質(zhì)的土壤源地源熱栗地埋管施工，尤其適用于對熱損耗要求高的大型站房地源熱栗地埋管工程施工。
【背景技術(shù)】
[0002]地源熱栗是利用地下淺層地?zé)豳Y源既能供熱又能制冷的特點(diǎn)，通過輸入少量的高品位能源(電能)，即可實(shí)現(xiàn)能量從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移，在冬季，把土壤中的熱量“取”出來，提高溫度后供給室內(nèi)用于采暖；在夏季，把室內(nèi)的熱量“取”出來釋放到土壤中去，并且常年能保證地下溫度的均衡。
[0003]對于地埋管換熱系統(tǒng)的施工，地源熱栗系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范GB 50366-2005有明確的規(guī)定:豎直地埋管換熱器U形管安裝完畢后，應(yīng)立即灌漿回填封孔，當(dāng)埋管深度超過40M時(shí)，灌漿回填應(yīng)在周圍臨近鉆孔均鉆鑿?fù)戤吅筮M(jìn)行；豎直地埋管換熱器灌漿回填料宜采用膨潤土和細(xì)砂(或水泥)的混合漿或?qū)Ｓ霉酀{材料，當(dāng)?shù)芈窆軗Q熱器設(shè)在密實(shí)或堅(jiān)硬的巖土體中時(shí)，宜采用水泥基料灌漿回填。
[0004]傳統(tǒng)土壤源地源熱栗在大型客站實(shí)際運(yùn)用過程中一直存在換熱管回填不密實(shí)、換熱效果不好、地埋PE管漏水等技術(shù)難題，從而影響系統(tǒng)使用，具有較大質(zhì)量技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
[0005]中國專利:申請公布號為CN104631463A，申請公布日為2015年5月20日的發(fā)明專利公開了一種地源熱栗深井回填灌漿方法，包括以下步驟: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；回填漿料由砂漿輸送栗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；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。該發(fā)明采用的反壓充填方式只能保證深井下段的回填密實(shí)度，而深井上段的回填漿料粘稠度低、不密實(shí)，因此依然存在一定的質(zhì)量技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的回填不密實(shí)、換熱效果不好的問題，提供一種回填密實(shí)、換熱效果好的地源熱栗豎埋管原漿自然回流補(bǔ)填法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種地源熱栗豎埋管原漿自然回流補(bǔ)填法，依次包括以下步驟:
步驟一、在一號豎埋孔附近開設(shè)一泥漿坑以及連通泥漿坑與一號豎埋孔的一號連接槽，并在泥漿坑內(nèi)放置鉆孔泥漿循環(huán)栗；
步驟二、在一號豎埋孔內(nèi)下管后，先采用所述鉆孔泥漿循環(huán)栗對一號豎埋孔進(jìn)行孔底返漿回填，再開設(shè)連通一號豎埋孔與二號豎埋孔開設(shè)處的二號連接槽，然后在二號豎埋孔開設(shè)處開設(shè)二號豎埋孔，此時(shí)，開設(shè)二號豎埋孔過程中溢出的鉆孔原漿通過二號連接槽、一號豎埋孔、一號連接槽流向泥漿坑，并在一號豎埋孔內(nèi)開始自然沉淀； 步驟三、在二號豎埋孔內(nèi)下管后，先采用所述鉆孔泥漿循環(huán)栗對二號豎埋孔進(jìn)行孔底返漿回填，再開設(shè)連通二號豎埋孔與三號豎埋孔開設(shè)處的三號連接槽，然后在三號豎埋孔開設(shè)處開設(shè)三號豎埋孔，此時(shí)，開設(shè)三號豎埋孔過程中溢出的鉆孔原漿依次通過三號連接槽、二號豎埋孔、二號連接槽、一號豎埋孔、一號連接槽流向泥漿坑，并在二號豎埋孔、一號豎埋孔內(nèi)開始自然沉淀；
步驟四、依次重復(fù)步驟三，直至完成開設(shè)N號豎埋孔，其中，N > 3 ;
步驟五、用黃沙對完成自然沉淀的豎埋孔的孔口進(jìn)行封口回堵。
[0008]所述步驟二、步驟三中，自然沉淀的時(shí)間為6 - 20天。
[0009]所述步驟二、步驟三中，孔底返漿回填是指采用鉆孔泥漿循環(huán)栗通過其伸向豎埋孔底部的灌漿管灌注漿料，且在灌注漿料的同時(shí)提升灌漿管。
[0010]所述步驟二、步驟三中，鉆孔原漿的泥漿比重為1.2 - 1.5。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明一種地源熱栗豎埋管原漿自然回流補(bǔ)填法在相鄰兩豎埋孔之間開設(shè)連接槽，使得在開設(shè)某豎埋孔時(shí)溢出的鉆孔原漿可經(jīng)由連接槽流至已完成孔底返漿回填的其它豎埋孔中開始自然沉淀，即實(shí)現(xiàn)了原漿自然回流補(bǔ)填，一方面，該法可有效增加豎埋孔上段的回填密實(shí)度，另一方面，采用鉆孔原漿回流補(bǔ)填，保證了豎埋孔內(nèi)回填材料的綜合巖土導(dǎo)熱系數(shù)與原土壤源接近，能夠有效提高換熱管與地耦孔壁之間的換熱效果，減少熱損失，同時(shí)，自然沉淀的過程與后續(xù)豎埋孔的施工同時(shí)進(jìn)行，不會影響工期。因此，本發(fā)明不僅回填密實(shí)、換熱效果好，而且不會影響工期。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0013]一種地源熱栗豎埋管原漿自然回流補(bǔ)填法，依次包括以下步驟:
步驟一、在一號豎埋孔附近開設(shè)一泥漿坑以及連通泥漿坑與一號豎埋孔的一號連接槽，并在泥漿坑內(nèi)放置鉆孔泥漿循環(huán)栗；
步驟二、在一號豎埋孔內(nèi)下管后，先采用所述鉆孔泥漿循環(huán)栗對一號豎埋孔進(jìn)行孔底返漿回填，再開設(shè)連通一號豎埋孔與二號豎埋孔開設(shè)處的二號連接槽，然后在二號豎埋孔開設(shè)處開設(shè)二號豎埋孔，此時(shí)，開設(shè)二號豎埋孔過程中溢出的鉆孔原漿通過二號連接槽、一號豎埋孔、一號連接槽流向泥漿坑，并在一號豎埋孔內(nèi)開始自然沉淀；
步驟三、在二號豎埋孔內(nèi)下管后，先采用所述鉆孔泥漿循環(huán)栗對二號豎埋孔進(jìn)行孔底返漿回填，再開設(shè)連通二號豎埋孔與三號豎埋孔開設(shè)處的三號連接槽，然后在三號豎埋孔開設(shè)處開設(shè)三號豎埋孔，此時(shí)，開設(shè)三號豎埋孔過程中溢出的鉆孔原漿依次通過三號連接槽、二號豎埋孔、二號連接槽、一號豎埋孔、一號連接槽流向泥漿坑，并在二號豎埋孔、一號豎埋孔內(nèi)開始自然沉淀；
步驟四、依次重復(fù)步驟三，直至完成開設(shè)N號豎埋孔，其中，N > 3 ;
步驟五、用黃沙對完成自然沉淀的豎埋孔的孔口進(jìn)行封口回堵。
[0014]所述步驟二、步驟三中，自然沉淀的時(shí)間為6 - 20天。
[0015]所述步驟二、步驟三中，孔底返漿回填是指采用鉆孔泥漿循環(huán)栗通過其伸向豎埋孔底部的灌漿管灌注漿料，且在灌注漿料的同時(shí)提升灌漿管。
[0016]所述步驟二、步驟三中，鉆孔原漿的泥漿比重為1.2 - 1.5。
[0017]本發(fā)明的原理說明如下:
本發(fā)明向傳統(tǒng)的孔底返漿回填工藝中引入鉆孔原漿自然回流補(bǔ)填技術(shù)形成了改進(jìn)的回填工藝，彌補(bǔ)了現(xiàn)有工藝存在的豎埋孔上段回填不密實(shí)的缺陷，且滿足環(huán)保要求，可避免地表污染物滲漏到地埋孔中，防止不同含水層水質(zhì)的混合串通以及自流井水由地耦孔向上噴漏等。
[0018]自然沉淀:本發(fā)明中原漿自然沉淀的時(shí)間較長，達(dá)6-20天，可保證回填效果好，密實(shí)度高。
[0019]步驟五:該步驟采用黃沙對豎埋孔的孔口進(jìn)行封口回堵，保證了泌水性良好、封口密實(shí)。
[0020]實(shí)施例1:
一種地源熱栗豎埋管原漿自然回流補(bǔ)填法，依次包括以下步驟:
步驟一、在一號豎埋孔附近開設(shè)一泥漿坑以及連通泥漿坑與一號豎埋孔的一號連接槽，并在泥漿坑內(nèi)放置鉆孔泥漿循環(huán)栗；
步驟二、在一號豎埋孔內(nèi)下管后，先采用所述鉆孔泥漿循環(huán)栗對一號豎埋孔進(jìn)行孔底返漿回填，再開設(shè)連通一號豎埋孔與二號豎埋孔開設(shè)處的二號連接槽，然后在二號豎埋孔開設(shè)處開設(shè)二號豎埋孔，此時(shí)，開設(shè)二號豎埋孔過程中溢出的鉆孔原漿通過二號連接槽、一號豎埋孔、一號連接槽流向泥漿坑，并在一號豎埋孔內(nèi)開始自然沉淀，其中，所述孔底返漿回填是指采用鉆孔泥漿循環(huán)栗通過其伸向豎埋孔底部的灌漿管灌注由鉆孔原漿、膨潤土以及水混合而成的泥漿比重為1.4的混合漿，且在灌注混合漿的同時(shí)提升灌漿管，所述鉆孔原漿的泥漿比重為1.5，所述自然沉淀的時(shí)間為15天；
步驟三、在二號豎埋孔內(nèi)下管后，先采用所述鉆孔泥漿循環(huán)栗對二號豎埋孔進(jìn)行孔底返漿回填，再開設(shè)連通二號豎埋孔與三號豎埋孔開設(shè)處的三號連接槽，然后在三號豎埋孔開設(shè)處開設(shè)三號豎埋孔，此時(shí)，開設(shè)三號豎埋孔過程中溢出的鉆孔原漿依次通過三號連接槽、二號豎埋孔、二號連接槽、一號豎埋孔、一號連接槽流向泥漿坑，并在二號豎埋孔、一號豎埋孔內(nèi)開始自然沉淀，其中，所述孔底返漿回填是指采用鉆孔泥漿循環(huán)栗通過其伸向豎埋孔底部的灌漿管灌注由鉆孔原漿、膨潤土以及水混合而成的泥漿比重為1.4的混合漿，且在灌注混合漿的同時(shí)提升灌漿管，所述鉆孔原漿的泥漿比重為1.5，所述自然沉淀的時(shí)間為15天；
步驟四、依次重復(fù)步驟三，直至完成開設(shè)十六號豎埋孔；
步驟五、用黃沙對完成自然沉淀的豎埋孔的孔口進(jìn)行封口回堵。
[0021]實(shí)施例2:
步驟同實(shí)施例1，不同之處在于:
所述步驟二、步驟三中，鉆孔原漿的泥漿比重為1.4，自然沉淀的時(shí)間為20天。
[0022]實(shí)施例3:
步驟同實(shí)施例1，不同之處在于:
所述步驟二、步驟三中，鉆孔原漿的泥漿比重為1.2，自然沉淀的時(shí)間為6天。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種地源熱栗豎埋管原漿自然回流補(bǔ)填法，其特征在于: 所述方法依次包括以下步驟: 步驟一、在一號豎埋孔附近開設(shè)一泥漿坑以及連通泥漿坑與一號豎埋孔的一號連接槽，并在泥漿坑內(nèi)放置鉆孔泥漿循環(huán)栗； 步驟二、在一號豎埋孔內(nèi)下管后，先采用所述鉆孔泥漿循環(huán)栗對一號豎埋孔進(jìn)行孔底返漿回填，再開設(shè)連通一號豎埋孔與二號豎埋孔開設(shè)處的二號連接槽，然后在二號豎埋孔開設(shè)處開設(shè)二號豎埋孔，此時(shí)，開設(shè)二號豎埋孔過程中溢出的鉆孔原漿通過二號連接槽、一號豎埋孔、一號連接槽流向泥漿坑，并在一號豎埋孔內(nèi)開始自然沉淀； 步驟三、在二號豎埋孔內(nèi)下管后，先采用所述鉆孔泥漿循環(huán)栗對二號豎埋孔進(jìn)行孔底返漿回填，再開設(shè)連通二號豎埋孔與三號豎埋孔開設(shè)處的三號連接槽，然后在三號豎埋孔開設(shè)處開設(shè)三號豎埋孔，此時(shí)，開設(shè)三號豎埋孔過程中溢出的鉆孔原漿依次通過三號連接槽、二號豎埋孔、二號連接槽、一號豎埋孔、一號連接槽流向泥漿坑，并在二號豎埋孔、一號豎埋孔內(nèi)開始自然沉淀； 步驟四、依次重復(fù)步驟三，直至完成開設(shè)N號豎埋孔，其中，N > 3 ; 步驟五、用黃沙對完成自然沉淀的豎埋孔的孔口進(jìn)行封口回堵。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地源熱栗豎埋管原漿自然回流補(bǔ)填法，其特征在于:所述步驟二、步驟三中，自然沉淀的時(shí)間為6 - 20天。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種地源熱栗豎埋管原漿自然回流補(bǔ)填法，其特征在于:所述步驟二、步驟三中，孔底返漿回填是指采用鉆孔泥漿循環(huán)栗通過其伸向豎埋孔底部的灌漿管灌注漿料，且在灌注漿料的同時(shí)提升灌漿管。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種地源熱栗豎埋管原漿自然回流補(bǔ)填法，其特征在于:所述步驟二、步驟三中，鉆孔原漿的泥漿比重為1.2 - 1.5。
【專利摘要】一種地源熱泵豎埋管原漿自然回流補(bǔ)填法，該法在相鄰兩豎埋孔之間開設(shè)連接槽，在開設(shè)某豎埋孔時(shí)溢出的鉆孔原漿可經(jīng)由連接槽流至已完成孔底返漿回填的其它豎埋孔中開始自然沉淀，最后用黃沙對完成自然沉淀的豎埋孔的孔口進(jìn)行封口回堵。本方法不僅回填密實(shí)、換熱效果好，而且不會影響工期。
【IPC分類】E02D17/12
【公開號】CN105113516
【申請?zhí)枴緾N201510568829
【發(fā)明人】劉素云, 施忠原
【申請人】中鐵十一局集團(tuán)第四工程有限公司, 中鐵十一局集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月9日