一种预制能源桩混凝土管桩的制作方法

本发明属于桩基工程领域，具体涉及一种预制能源桩混凝土管桩。

背景技术

基于对地下空间利用的考虑，工程技术人员将地源热泵与建筑桩基础结合起来，提出一种能量桩(energypiles)的技术方案。通过在桩基础中埋设的换热管，进行浅层低温地热能转换，在满足常规桩基力学功能的同时还能通过桩体实现与浅层地能的热交换。目前工程上多使用的现浇混凝土桩，具有工期长、成桩质量参差不齐、施工适用性差等缺点。同时能源桩能提供上层建筑的供能作用，其设计理念符合如今节能减排、环保无污染的发展趋势，具有良好的发展前景和推广价值。

中国专利cn105350522a公开了一种预制钢筋混凝土能量桩系统的制作及使用方法，能进行浅层低温地热能转换，为周边建筑供热，但其中的能源桩为预制混凝土管桩，将换热管道埋入桩芯内，换热效率降低，且施工较为繁琐。

中国专利cn205662919u公开了一种微型预制混凝土管桩的制作，具有强度高、抗腐蚀性好、成桩质量高等优点，但它不能提供上层建筑物的供能，以及由于桩身过短不适用于较深的基坑，适用面较小。

技术实现要素：

为了解决现有的管桩不便于安装换热管的缺点，本发明提供一种预制能源桩混凝土管桩。

本发明采用的技术方案是：

本申请实施例提供一种预制能源桩混凝土管桩，所述管桩包括呈圆柱体状的桩身，所述桩身内埋设有钢筋骨架，所述桩身内还设有换热管，且所述换热管固定在所述钢筋骨架上；

所述换热管一端的管口自桩身外穿入所述桩身的上端面并延伸至所述桩身内，所述换热管另一端的管口自桩身内穿出所述桩身的上端面并向所述桩身外延伸；所述桩身的上端面上设有两个供所述换热管两端贯穿的通孔，且两个所述通孔以所述桩身的中心轴为对称轴对称；

所述管桩还包括设置在所述桩身上端面上以保护所述换热管的盖板，所述盖板上对应所述通孔设有若干个开口，所述通孔与所述开口一一对应，且一个所述开口与对应的一个所述通孔对准并贯通，以供所述换热管通过；

所述盖板和所述桩身之间通过连接装置可拆卸地连接，所述连接装置包括间隔设置在所述桩身上端面上的若干个第一螺纹孔和间隔设置在所述盖板上的若干个第二螺纹孔，且所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔一一对应；螺栓的底端贯穿所述第二螺纹孔并延伸至所述第一螺纹孔内，且所述螺栓将所述盖板拧紧在所述桩身的上端面上。

进一步的，所述换热管为u形换热管，所述u形换热管的管底位于所述桩身的底部，所述u形换热管的两个管口均沿着所述桩身的轴向向上延伸并分别贯穿所述桩身上端面上的两个通孔。

进一步的，所述钢筋骨架上设有箍筋，所述箍筋箍紧所述钢筋骨架。

进一步的，所述通孔与所述开口之间设有垫圈，所述垫圈固定在所述桩身上，且所述垫圈的中间设有与所述通孔和所述开口均对准并贯通的中心孔，以供所述换热管通过。

本发明的有益效果体现在：

本发明结构简单，有高强度、成桩质量高、操作方便的优点，本发明便于安装换热管，在施工完成后还可以用于支撑上层建筑，并进行浅层低温地热能转换，为周围建筑供冷供热，一桩多用，实用高效。

附图说明

图1是一实施例中本发明的结构示意图。

图2是一实施例中桩身上端面的结构示意图。

图3是一实施例中盖板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照附图，本实施例提供一种预制能源桩混凝土管桩，所述管桩包括呈圆柱体状的桩身1，所述桩身1内埋设有钢筋骨架4，所述桩身1内还设有换热管2，且所述换热管2固定在所述钢筋骨架4上；

具体的，所述换热管2通过钢筋绑扎固定在所述钢筋骨架4上。

所述换热管2一端的管口自桩身1外穿入所述桩身1的上端面并延伸至所述桩身1内，所述换热管2另一端的管口自桩身1内穿出所述桩身1的上端面并向所述桩身1外延伸；所述桩身1的上端面上设有两个供所述换热管2两端贯穿的通孔11，且两个所述通孔11以所述桩身1的中心轴为对称轴对称；

所述管桩还包括设置在所述桩身1上端面上以保护所述换热管2的盖板5，所述盖板5上对应所述通孔11设有若干个开口52，所述通孔11与所述开口52一一对应，且一个所述开口52与对应的一个所述通孔11对准并贯通，以供所述换热管2通过；

所述盖板5和所述桩身1之间通过连接装置可拆卸地连接，所述连接装置包括间隔设置在所述桩身1上端面上的若干个第一螺纹孔12和间隔设置在所述盖板5上的若干个第二螺纹孔52，且所述第一螺纹孔12和所述第二螺纹孔52一一对应；螺栓的底端贯穿所述第二螺纹孔52并延伸至所述第一螺纹孔12内，且所述螺栓将所述盖板5拧紧在所述桩身1的上端面上。

进一步的，所述换热管2为u形换热管，所述u形换热管的管底位于所述桩身1的底部，所述u形换热管的两个管口均沿着所述桩身1的轴向向上延伸并分别贯穿所述桩身上端面上的两个通孔11。

进一步的，所述钢筋骨架4上设有箍筋3，所述箍筋3箍紧所述钢筋骨架4。

进一步的，所述通孔11与所述开口52之间设有垫圈，所述垫圈固定在所述桩身1上，且所述垫圈的中间设有与所述通孔11和所述开口52均对准并贯通的中心孔，以供所述换热管2通过。

具体的，所述换热管2的管径为5～15cm，所述换热管2的左右两侧以桩身1的中心轴为对称轴绑扎固定在所述钢筋骨架4上，且所述换热管2在桩身1的上端面上以向相反方向延伸，以便于群桩的串联。

打桩时要注意所述换热管2的管口防护，换热管2从桩身1上端面伸出桩身1。当桩身1埋入土体时，先将换热管2两端的管口绑扎好，并从盖板5上的开口52水平伸出，然后与外界的水箱相连。将螺栓旋入第一螺纹孔12和第二螺纹孔51内，盖板5固定在所述桩身1上，并确认垫圈与通孔11、开口52契合，以防止换热管破2损时桩身1渗水。

施工完成后，水箱给换热管2供水，水经换热管2流过地下恒温层，水温发生变化，再流回建筑物内，从而达到给建筑供冷和供热的功能。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的例举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。