專(zhuān)利名稱(chēng)：正循環(huán)直入式埋管施工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種埋管工藝，特別涉及一種地源熱泵空調(diào)安裝時(shí)換熱管的埋管施工工藝。
背景技術(shù)：
地源熱泵空調(diào)是一種新型的節(jié)能環(huán)保空調(diào)，其能充分利用蘊(yùn)藏于土壤和湖泊中的巨大能量，循環(huán)再生，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的供暖和制冷，且運(yùn)行費(fèi)用較低。這種地源熱泵空調(diào)的冷熱源采用安裝靈活、易于控制的埋管式土壤源熱泵系統(tǒng)，該埋管式土壤源熱泵系統(tǒng)將換熱管埋于地下，通過(guò)換熱介質(zhì)在埋于土壤中的換熱管與熱泵機(jī)組之間的循環(huán)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)熱泵機(jī)組與大地土壤之間的熱量交換。在地源熱泵空調(diào)的安裝過(guò)程中，需要在地上開(kāi)鉆換熱孔用來(lái)埋換熱管，以便于換熱管與大地土壤之間進(jìn)行熱量交換。已有埋管施工工藝采用百米工程勘察鉆機(jī)，先進(jìn)行鉆孔，成孔完畢后立即進(jìn)行掃孔，清除孔內(nèi)因塌孔等因素留存的泥沙，掃孔完畢后采用正循環(huán)清孔，當(dāng)孔口所出泥漿比重達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再放置換熱管，采用鉆桿壓住換熱管底部，由鉆桿帶動(dòng)換熱管一起下放，安裝到位后，鉆桿提出，孔內(nèi)回填填充料。這種施工工藝的施工工序較多，施工速度慢，且換熱管在安裝過(guò)程中容易呈不規(guī)則狀態(tài)，換熱管容易緊貼在一起， 局部甚至出現(xiàn)鈕擠，這樣在換熱過(guò)程中，出現(xiàn)管間相互傳熱，造成換熱管換熱效果降低。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以在鉆孔過(guò)程中同時(shí)放置換熱管的埋管施工工藝。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種正循環(huán)直入式埋管施工工藝，首先設(shè)置一直徑可變的伸縮式鉆頭和一換熱管底座，將所述伸縮式鉆頭穿過(guò)所述換熱管底座，將換熱管與所述換熱管底座連接，所述伸縮式鉆頭與鉆桿連接；在進(jìn)行鉆孔時(shí)，張開(kāi)伸縮式鉆頭，使伸縮式鉆頭的直徑大于鉆桿直徑和換熱管底座內(nèi)環(huán)直徑，這樣伸縮式鉆頭向下鉆孔時(shí)，換熱管可隨同鉆桿一同下放到鉆孔內(nèi)； 待伸縮式鉆頭鉆到設(shè)計(jì)深度后，伸縮式鉆頭停止鉆孔并內(nèi)縮，使伸縮式鉆頭的直徑變小，這樣伸縮式鉆頭可從換熱管底座內(nèi)環(huán)中抽出，然后邊提升鉆桿邊向鉆孔內(nèi)回填漿料，待鉆桿提升至地面后整個(gè)施工過(guò)程完成。優(yōu)選的，在換熱管隨鉆桿一同下方到鉆孔內(nèi)時(shí)，每隔一段距離換熱管上需放置一環(huán)形支架，所述環(huán)形支架對(duì)換熱管起支撐作用，以防止相鄰換熱管之間相互擠壓。優(yōu)選的，所述環(huán)形支架包括一圓環(huán)體，沿所述圓環(huán)體的圓周均勻的分布有數(shù)個(gè)換熱管固定環(huán)，所述換熱管固定環(huán)的個(gè)數(shù)與換熱管的個(gè)數(shù)一致，所述換熱管固定環(huán)內(nèi)徑與換熱管的外徑相同，所述圓環(huán)體外徑略小于換熱孔的孔徑。優(yōu)選的，所述換熱管底座包括一圓環(huán)形底座體和一圓環(huán)形連接片，所述底座體的內(nèi)徑與所述連接片的外徑一致，所述連接片位于所述底座體的內(nèi)環(huán)內(nèi)，所述底座體的內(nèi)環(huán)上設(shè)有數(shù)個(gè)凸起，所述連接片的外環(huán)上設(shè)有數(shù)個(gè)凹槽，所述凹槽與所述凸起相配合。優(yōu)選的，所述底座體的材質(zhì)為硬質(zhì)塑料或鋼材料，所述連接片的材質(zhì)為塑料。優(yōu)選的，所述伸縮式鉆頭包括一中軸、一滑動(dòng)環(huán)形裝置和一彈簧，所述滑動(dòng)環(huán)形裝置套在所述中軸上并與所述中軸滑動(dòng)連接，所述彈簧與所述滑動(dòng)環(huán)形裝置連接，所述中軸上設(shè)有數(shù)個(gè)可伸縮的鉆片，所述鉆片包括上部鉆片和下部鉆片，所述上部鉆片的上端與所述滑動(dòng)環(huán)形裝置鉸接，所述上部鉆片的下端與所述下部鉆片的上端鉸接，所述下部鉆片的下端與所述中軸的下端鉸接。優(yōu)選的，所述滑動(dòng)環(huán)形裝置上設(shè)有一固定銷(xiāo)。上述技術(shù)方案具有如下有益效果該施工工藝可以在鉆孔的同時(shí)對(duì)換熱管進(jìn)行下管，將多道工序集成在一起，減少掃孔、清空和放置換熱管鉆桿二次下放的工序，極大的提高了施工速率，施工時(shí)間可以縮短一半左右；同時(shí)采用該施工工藝進(jìn)行施工可使換熱管緊貼孔壁，避免常規(guī)埋管方法中換熱管緊貼或扭在一起，又提高填料的連續(xù)性和密實(shí)度，相對(duì)于常規(guī)施工方法，較大幅度提高換熱系統(tǒng)的換熱效率。上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。 本發(fā)明的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例鉆孔時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例鉆孔完成鉆桿提出時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明中伸縮式鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明中換熱管底座的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明中環(huán)形支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)介紹。如圖1所示，該正循環(huán)直入式埋管施工工藝在進(jìn)行施工時(shí)，首先設(shè)置一直徑可變的伸縮式鉆頭1和一換熱管底座2。將伸縮式鉆頭1穿過(guò)換熱管底座2，將換熱管3與換熱管底座2連接，伸縮式鉆頭1與鉆桿連接。如圖3所示，伸縮式鉆頭1包括一中軸15，中軸15的上端設(shè)有一滑動(dòng)環(huán)形裝置13， 滑動(dòng)環(huán)形裝置13套在中軸15上并與中軸15滑動(dòng)連接，滑動(dòng)環(huán)形裝置13上設(shè)有一固定銷(xiāo) 14，固定銷(xiāo)14可將固定滑動(dòng)環(huán)形裝置13固定在中軸上?；瑒?dòng)環(huán)形裝置13與彈簧12的下端連接，彈簧12的上端與鉆桿11連接，中軸15的下端設(shè)有一固定環(huán)形裝置18，固定環(huán)形裝置18與中軸15固定連接。中軸15上還設(shè)有2-4個(gè)可伸縮的鉆片，鉆片包括上部鉆片16 和下部鉆片17，上部鉆片16的上端與滑動(dòng)環(huán)形裝置13鉸接，上部鉆片16的下端與下部鉆片17的上端鉸接，下部鉆片17的下端與固定環(huán)形裝置18鉸接。該伸縮式鉆頭1在使用時(shí)，可通過(guò)鉆桿11帶動(dòng)彈簧12驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)環(huán)形裝置13在中軸15上滑動(dòng)，由于下部鉆片17下端鉸接的固定環(huán)形裝置18固定，因此當(dāng)滑動(dòng)環(huán)形裝置13 沿中軸15上下滑動(dòng)時(shí)，可帶動(dòng)上部鉆片16、下部鉆片17伸縮，從而實(shí)現(xiàn)鉆頭鉆片直徑的變
4化。再如圖4所示，換熱管底座2包括一圓環(huán)形底座體21和一圓環(huán)形連接片22，底座體21的內(nèi)徑與連接片22的外徑一致，連接片22位于底座體21的內(nèi)環(huán)內(nèi)，底座體21的內(nèi)環(huán)上設(shè)有數(shù)個(gè)凸起，連接片22的外環(huán)上設(shè)有數(shù)個(gè)凹槽，凹槽與凸起相配合，使圓環(huán)形連接片22剛好嵌在底座體21內(nèi)。底座體21上還設(shè)有數(shù)個(gè)徑向摩擦片^。底座體21的材質(zhì)采用硬質(zhì)塑料或鋼材料，連接片22的材質(zhì)采用塑料。伸縮式鉆頭1穿過(guò)換熱管底座2時(shí)，首先通過(guò)彈簧12帶動(dòng)滑動(dòng)環(huán)形裝置13向上移動(dòng)，使上部鉆片16、下部鉆片17向內(nèi)收縮，伸縮式鉆頭1的直徑減小，然后將伸縮式鉆頭 1穿過(guò)換熱管底座2中圓環(huán)形連接片22的內(nèi)環(huán)。當(dāng)伸縮式鉆頭1穿過(guò)圓環(huán)形連接片22的內(nèi)環(huán)后，通過(guò)彈簧12帶動(dòng)滑動(dòng)環(huán)形裝置13向下移動(dòng)，使上部鉆片16、下部鉆片17向外伸出，伸縮式鉆頭1的直徑變大，使其直徑大于鉆桿11的直徑和及底座體21內(nèi)環(huán)的直徑，然后通過(guò)固定銷(xiāo)14可將固定滑動(dòng)環(huán)形裝置13固定在中軸上，這樣伸縮式鉆頭1的直徑就不再變化。在鉆桿11上設(shè)置一錐形擴(kuò)大頭，錐形擴(kuò)大頭的直徑大于鉆桿直徑和底座體21內(nèi)環(huán)的直徑，使錐形擴(kuò)大頭壓住連接片22和底座體21，這樣鉆桿11鉆進(jìn)時(shí)即帶動(dòng)換熱管底座 2和換熱管3向下。再如圖1所示，在開(kāi)始鉆孔時(shí)，鉆機(jī)7通過(guò)鉆桿11帶動(dòng)伸縮式鉆頭1鉆孔，在鉆孔過(guò)程中鉆桿11上的錐形擴(kuò)大頭與連接片22摩擦，由于連接片22為塑料，因此連接片22對(duì)鉆桿的摩擦損耗很小，連接片22可有效保護(hù)鉆桿，延長(zhǎng)鉆桿的使用壽命。鉆桿與連接片22 間有摩擦力，這樣底座體21上會(huì)產(chǎn)生和鉆桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)的扭力，而伸縮式鉆頭1的刀片切入孔壁土體會(huì)產(chǎn)生阻力，該阻力可平衡鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)連接片22產(chǎn)生的摩擦力，摩擦片23可增加阻力。隨著鉆孔的不斷加深，每隔一段距離需在換熱管3上放置一環(huán)形支架4，環(huán)形支架 4對(duì)換熱管3起支撐作用，以防止相鄰換熱管之間相互擠壓。如圖5所示，環(huán)形換熱管支架 4包括一圓環(huán)體41，沿圓環(huán)體41的圓周均勻的分布有數(shù)個(gè)換熱管固定環(huán)42，換熱管固定環(huán) 42的個(gè)數(shù)與換熱管3的個(gè)數(shù)一致，換熱管固定環(huán)42內(nèi)徑與換熱管3的外徑相同，圓環(huán)體41 外徑應(yīng)略小于換熱孔的孔徑。換熱管固定環(huán)42 —般由兩個(gè)半圓形環(huán)體連接而成，圓環(huán)體可沿兩個(gè)半圓形環(huán)體的接觸面分開(kāi)，這樣當(dāng)固定環(huán)的兩個(gè)半圓形環(huán)體分開(kāi)時(shí)，圓環(huán)體就被分成若干部分，各部分在環(huán)形外側(cè)鉸接在一起，使用時(shí)只需通過(guò)螺絲將各部分合在一起固定即可。為保證環(huán)形換熱管支架的強(qiáng)度，圓環(huán)體21及換熱管固定環(huán)22的材質(zhì)均采用高強(qiáng)度塑料。如圖2所示，當(dāng)伸縮式鉆頭1鉆到設(shè)計(jì)深度后，換熱管3到位，伸縮式鉆頭1停止鉆孔，向上提拉鉆桿約20mm左右，伸縮式鉆頭1的固定銷(xiāo)14與換熱管底座2接觸。固定銷(xiāo)14自動(dòng)彈開(kāi)，彈簧12彈起，上部鉆片16、下部鉆片17向內(nèi)收縮，伸縮式鉆頭1的直徑減小，這樣伸縮式鉆頭1即可從連接片22的內(nèi)環(huán)中抽出，鉆桿11連接到注漿泵5上，注漿泵 5通過(guò)注漿管6向鉆孔內(nèi)注入回填漿料，這樣邊提升鉆桿邊回填漿料，控制回料量和提升速度，確保鉆頭出料口低于孔內(nèi)填料面Im以上，當(dāng)鉆桿提至地面，回填漿料完畢，整個(gè)換熱管埋管施工完畢。該施工工藝可以在鉆孔的同時(shí)對(duì)換熱管進(jìn)行下管，將多道工序集成在一起，減少掃孔、清空和放置換熱管鉆桿二次下放的工序，極大的提高了施工速率，施工時(shí)間可以縮短一半左右；同時(shí)采用該施工工藝進(jìn)行施工可使換熱管緊貼孔壁，避免常規(guī)埋管方法中換熱管緊貼或扭在一起，又提高填料的連續(xù)性和密實(shí)度，相對(duì)于常規(guī)施工方法，較大幅度提高換熱系統(tǒng)的換熱效率。 以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的正循環(huán)直入式埋管施工工藝進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制，凡依本發(fā)明設(shè)計(jì)思想所做的任何改變都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種正循環(huán)直入式埋管施工工藝，其特征在于首先設(shè)置一直徑可變的伸縮式鉆頭和一換熱管底座，將所述伸縮式鉆頭穿過(guò)所述換熱管底座，將換熱管與所述換熱管底座連接，所述伸縮式鉆頭與鉆桿連接；在進(jìn)行鉆孔時(shí)，張開(kāi)伸縮式鉆頭，使伸縮式鉆頭的直徑大于鉆桿直徑和換熱管底座內(nèi)環(huán)直徑，這樣伸縮式鉆頭向下鉆孔時(shí)，換熱管可隨同鉆桿一同下放到鉆孔內(nèi)；待伸縮式鉆頭鉆到設(shè)計(jì)深度后，伸縮式鉆頭停止鉆孔并內(nèi)縮，使伸縮式鉆頭的直徑變小，這樣伸縮式鉆頭可從換熱管底座內(nèi)環(huán)中抽出，然后邊提升鉆桿邊向鉆孔內(nèi)回填漿料，待鉆桿提升至地面后整個(gè)施工過(guò)程完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正循環(huán)直入式埋管施工工藝，其特征在于在換熱管隨鉆桿一同下方到鉆孔內(nèi)時(shí)，每隔一段距離換熱管上需放置一環(huán)形支架，所述環(huán)形支架對(duì)換熱管起支撐作用，以防止相鄰換熱管之間相互擠壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正循環(huán)直入式埋管施工工藝，其特征在于所述環(huán)形支架包括一圓環(huán)體，沿所述圓環(huán)體的圓周均勻的分布有數(shù)個(gè)換熱管固定環(huán)，所述換熱管固定環(huán)的個(gè)數(shù)與換熱管的個(gè)數(shù)一致，所述換熱管固定環(huán)內(nèi)徑與換熱管的外徑相同，所述圓環(huán)體外徑略小于換熱孔的孔徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正循環(huán)直入式埋管施工工藝，其特征在于所述換熱管底座包括一圓環(huán)形底座體和一圓環(huán)形連接片，所述底座體的內(nèi)徑與所述連接片的外徑一致，所述連接片位于所述底座體的內(nèi)環(huán)內(nèi)，所述底座體的內(nèi)環(huán)上設(shè)有數(shù)個(gè)凸起，所述連接片的外環(huán)上設(shè)有數(shù)個(gè)凹槽，所述凹槽與所述凸起相配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的正循環(huán)直入式埋管施工工藝，其特征在于所述底座體的材質(zhì)為硬質(zhì)塑料或鋼材料，所述連接片的材質(zhì)為塑料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正循環(huán)直入式埋管施工工藝，其特征在于所述伸縮式鉆頭包括一中軸、一滑動(dòng)環(huán)形裝置和一彈簧，所述滑動(dòng)環(huán)形裝置套在所述中軸上并與所述中軸滑動(dòng)連接，所述彈簧與所述滑動(dòng)環(huán)形裝置連接，所述中軸上設(shè)有數(shù)個(gè)可伸縮的鉆片，所述鉆片包括上部鉆片和下部鉆片，所述上部鉆片的上端與所述滑動(dòng)環(huán)形裝置鉸接，所述上部鉆片的下端與所述下部鉆片的上端鉸接，所述下部鉆片的下端與所述中軸的下端鉸接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的正循環(huán)直入式埋管施工工藝，其特征在于所述滑動(dòng)環(huán)形裝置上設(shè)有一固定銷(xiāo)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種正循環(huán)直入式埋管施工工藝，該工藝在進(jìn)行鉆孔時(shí)可使換熱管隨同鉆桿一同下放到鉆孔內(nèi)。該施工工藝可以在鉆孔的同時(shí)對(duì)換熱管進(jìn)行下管，將多道工序集成在一起，減少掃孔、清空和放置換熱管鉆桿二次下放的工序，極大的提高了施工速率，施工時(shí)間可以縮短一半左右；同時(shí)采用該施工工藝進(jìn)行施工可使換熱管緊貼孔壁，避免常規(guī)埋管方法中換熱管緊貼或扭在一起，又提高填料的連續(xù)性和密實(shí)度，相對(duì)于常規(guī)施工方法，較大幅度提高換熱系統(tǒng)的換熱效率。
文檔編號(hào)F24F13/30GK102278809SQ20101019781
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者謝學(xué)軍 申請(qǐng)人:謝學(xué)軍