一种新型预制能量桩体系及其施工方法
专利汇可以提供一种新型预制能量桩体系及其施工方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种新型预制 能量 桩体系及其施工方法，能量桩体系包含连接于 基础 下的中空桩，设置于中空桩内部的交换液，连接于中空桩桩顶的封闭装置，连接于室内的 热交换器 、封闭装置和交换液之间的热交换管，以及连接于封闭装置和交换液之间辅助管；中空桩包含中空状的桩身和连接于桩身底端的桩尖。施工时，本发明通过在中空桩内设置交换液，使其避免了热交换管与桩身间产生裂缝和热量损失；通过设置封闭装置，一方面与基础纵筋连接或设置褥垫层，增强了安装结构的一体性，另一方面通过设置交换管孔和连接孔，便于热交换管、辅助管的安装；且密封层、 密封圈 以及隔 热层 的设置，均利于 地 热能 量的储存。，下面是一种新型预制能量桩体系及其施工方法专利的具体信息内容。
1.一种新型预制能量桩体系，其特征在于，包含连接于基础（2）下的中空桩（3），设置于中空桩（3）内部的交换液（4），连接于中空桩（3）桩顶的封闭装置（7），连接于室内（1）的热交换器、封闭装置（7）和交换液（4）之间的热交换管（5），以及连接于封闭装置（7）和交换液（4）之间的辅助管（6）；
所述中空桩（3）包含中空状的桩身（31）和连接于桩身（31）底端的桩尖（32）；
所述封闭装置（7）包含连接于中空桩（3）桩顶的封堵件（71）、连接于封堵件（71）内部的封堵件纵筋（72）和封堵件箍筋（73）、以及设置在封堵件（71）上的交换管孔（74）和连接孔（75）；所述连接孔（75）对应辅助管（6）设置且至少设置有一个，辅助管（6）包含监测管和/或抽注管以及监测抽注一体管。
2.如权利要求1所述的一种新型预制能量桩体系，其特征在于，所述热交换管（5）为不透水导热材料制成，热交换管（5）自封闭装置（7）上交换管孔（74）穿进，从另一交换管孔（74）穿出，热交换管（5）端部位于交换液（4）中。
3.如权利要求2所述的一种新型预制能量桩体系，其特征在于，所述热交换管（5）中注入水，水在热交换管（5）和室内（1）的热交换器间循环；所述热交换管（5）置入交换液（4）中的面积和长度适应热交换管（5）中注入水温度变化循环所需经历的面积和长度。
4.如权利要求3所述的一种新型预制能量桩体系，其特征在于，所述热交换管（5）在交换液（4）中呈U形、多级U形、W形或螺旋形布置；所述交换液（4）为水，交换液（4）的液面标高为地下土层稳定温度为0℃及以上深度处。
5.如权利要求1所述的一种新型预制能量桩体系，其特征在于，所述桩身（31）涂刷有防水涂料或桩身（31）与交换液（4）间设置有防渗层（9）；所述防渗层（9）包含防渗套筒、防渗膜或防渗薄膜。
6.如权利要求1所述的一种新型预制能量桩体系，其特征在于，所述封堵件（71）尺寸适应中空桩（3）尺寸，封堵件（71）通过混凝土浇筑预制而成；所述封堵件（71）与中空桩（3）连接面处设置有密封涂层、连接顶部设置有密封圈，封堵件（71）底部设置有隔热层；或封堵件（71）通过混凝土现场浇筑而成。
7.如权利要求1所述的一种新型预制能量桩体系，其特征在于，所述封堵件纵筋（72）和封堵件箍筋（73）均间隔布置，所述封堵件纵筋（72）锚入基础（2）内部；或所述封堵件纵筋（72）顶部与封堵件（71）顶部齐平，封堵件（71）与基础（2）间设置有褥垫层（8）。
8.如权利要求1所述的一种新型预制能量桩体系，其特征在于，所述桩身（31）为混凝土管桩、钢管桩、钢筋混凝土管桩或预应力钢筋混凝土管桩；所述桩尖（32）与桩身（31）一体预制、焊接或现场浇筑；或桩身（31）由多段拼装组成，拼装处通过端头钢板焊接或者栓焊结合，并在连接处设置防水和/或防腐层。
9.如权利要求1所述的一种新型预制能量桩体系，其特征在于，所述中空桩（3）在室内（1）的基础（2）范围内间隔布置，中空桩（3）包含承力和非承力两组，承力的中空桩（3）的实际承载强度大于或等于设计承载强度。
10.如权利要求1至9中任意一项所述的一种新型预制能量桩体系的施工方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一、根据桩基施工图，确定中空桩（3）的尺寸、材质和分布位置，结合地质和勘测资料确定中空桩（3）嵌入深度和中空桩（3）内交换液（4）的标高；
步骤二、加工中空桩（3）并根据现场实际位置标号，在现场根据标号将中空桩（3）打入或压入地下；
步骤三、结合制作的中空桩（3）加工封闭装置（7），其中，在封闭装置（7）上依照设计要求预留交换管孔（74）和连接孔（75），并且将封堵件纵筋（72）端部伸出封堵件（71）顶部；其中若设置褥垫层（8）则封堵件纵筋（72）顶部与封堵件（71）顶部齐平；
步骤四、将交换液（4）和热交换管（5）置入中空桩（3）中，并将热交换管（5）两端向上伸出；其中，监测和复核交换液（4）标高，使其保持在设计标高处；
步骤五、在中空桩（3）桩顶部安装封闭装置（7），将热交换管（5）自交换管孔（74）穿出，并在连接孔（75）中穿入辅助管（6）；在封闭装置（7）安装前侧面涂抹密封胶，安装后在封闭装置（7）顶部安装密封圈、在底部安装隔热层；或封闭装置（7）通过现场浇筑而成，浇筑前提前绑扎封堵件纵筋（72）和封堵件箍筋（73），根据是否设置褥垫层（8）选择封堵件纵筋（72）的长度，然后现场浇筑并养护；
步骤六、未设置褥垫层（8），将封堵件纵筋（72）与基础（2）中纵筋连接，并施工基础（2）和地上建筑部分；设置褥垫层（8），褥垫层（8）施工完成后施工基础（2）和地上建筑部分；基础（2）和地上建筑部分施工时，将伸出封闭装置（7）和地面的热交换管（5）和辅助管（6）的临时封堵；
步骤七、完成地上建筑施工后，将热交换管（5）与室内（1）的热交换器连接，并将辅助管（6）分别与监测器和水泵连接，由此完成新型预制能量桩体系的施工安装。
一种新型预制能量桩体系及其施工方法
技术领域
背景技术
发明内容
所述中空桩包含中空状的桩身和连接于桩身底端的桩尖；
所述封闭装置包含连接于中空桩桩顶的封堵件、连接于封堵件内部的封堵件纵筋和封堵件箍筋、以及设置在封堵件上的交换管孔和连接孔；所述连接孔对应辅助管设置且至少设置有一个，辅助管包含监测管和/或抽注管以及监测抽注一体管。
步骤二、加工中空桩并根据现场实际位置标号，在现场根据标号将中空桩打入或压入地下；
步骤三、结合制作的中空桩加工封闭装置，其中，在封闭装置上依照设计要求预留交换管孔和连接孔，并且将封堵件纵筋端部伸出封堵件顶部；其中若设置褥垫层则封堵件纵筋顶部与封堵件顶部齐平；
步骤四、将交换液和热交换管置入中空桩中，并将热交换管两端向上伸出；其中，监测和复核交换液标高，使其保持在设计标高处；
步骤五、在中空桩桩顶部安装封闭装置，将热交换管自交换管孔穿出，并在连接孔中穿入辅助管；在封闭装置安装前侧面涂抹密封胶，安装后在封闭装置顶部安装密封圈、在底部安装隔热层；或封闭装置通过现场浇筑而成，浇筑前提前绑扎封堵件纵筋和封堵件箍筋，根据是否设置褥垫层选择封堵件纵筋的长度，然后现场浇筑并养护；
步骤六、未设置褥垫层，将封堵件纵筋与基础中纵筋连接，并施工基础和地上建筑部分；设置褥垫层，褥垫层施工完成后施工基础和地上建筑部分；基础和地上建筑部分施工时，将伸出封闭装置和地面的热交换管和辅助管临时封堵；
步骤七、完成地上建筑施工后，将热交换管与室内的热交换器连接，并将辅助管分别与监测器和水泵连接，由此完成新型预制能量桩体系的施工安装。
2）本发明通过设置封闭装置，一方面与基础纵筋连接或设置褥垫层，增强了安装结构的一体性，另一方面通过设置交换管孔和连接孔，便于热交换管和辅助管的安装；且封闭装置密封层、密封圈以及隔热层的设置，均利于地热能量的储存；
3）本发明通过辅助管的设置，利于在使用中对中空桩内的交换液液面进行监测、以及在长时间使用后对交换液进行更换或补充；
本发明，通过中空桩中注入交换液的设计，有效提升热交换率，避免长期形成的空气层，导致导热性大幅度下降，可保证能量的储存，减少施工成本；且本体系易于安装，施工便捷且利于节能环保；本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解；本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。
附图说明
图3是中空桩桩尖结构示意图a；
图4是中空桩桩尖结构示意图b；
图5是封闭装置连接结构示意图a；
图6是封闭装置连接结构示意图b；
图7是封闭装置横向剖面示意图。
具体实施方式
75；连接孔75设置有两个，一个为监测管孔、另一个为抽注管孔，或者连接孔75设置有一个，为监测管和抽注管共用孔。
其中，在确定交换液4标高时，根据设计要求地下土层稳定温度为0℃及以上。
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