本发明涉及地埋管安装技术领域，具体涉及一种竖直地埋管安装支架及其使用方法。
背景技术：
在竖直地埋管地源热泵系统地下u型埋管的安装施工过程中，如何防止u型管的供回水管间距离过近造成热量回流，也称为“热短路”，一直是困扰专业人员的一个大问题。竖直地埋管产生热量回流的原因是供水管和回水管并排布置，贴靠在一起，由于供回水管管内温度不同，随着钻孔深度的增加，在其他条件不变时，供回水管间的温差增大，热量回流造成的影响也增大，地埋管埋深一般为40-100m，在这样的深度下，其造成的影响不容忽视。为防止因u形管各支管距离过近，产生热量回流，现市场上大多采用塑料管卡或塑料短管等支撑物将两支管撑开，并将支撑物绑在支管上，支撑物沿管长方向的间距一般为支管口径的0.5倍-1.5倍。
例如，公开号为cn104819601a、cn104807253a、cn202691298u、cn200965104y、201410222183.1、cn201696743u的中国专利所公开的管卡，能够实现供水管和回水管的支撑，使供水管和回水管之间保持一定距离。但上述专利的技术方案都是事先固定的方式，若为了减少热量回流而采取较大的支管间距，则在u型管下管时，因井壁潮湿粗糙，极易使pe材质的u型管管壁破损，影响pe管的耐压能力和使用寿命，破损严重时甚至可造成u型管漏水、管井报废等严重后果，最终导致巨大的经济损失。
所以，当前急需开发出一种，既能够尽可能扩大地埋管的供水管和回水管之间的间距，也能够方便下管的装置。
技术实现要素：
针对上述现有技术的不足，本发明提供一种竖直地埋管安装支架及其使用方法。
技术方案如下：
一种竖直地埋管安装支架，包括支架，所述支架外侧设有至少两个用于固定地埋管的管夹，所述管夹靠近支架的一侧设有管夹臂，所述管夹臂套于套筒内，所述套筒设于支架侧面，所述管夹臂的长度大于套筒的长度，所述支架的侧面设有通孔，用于管夹臂的插入，所述管夹臂插入通孔的部分上设有插针孔，所述插针孔内设有插针，所述套筒内设有弹簧，所述支架为筒形。
其中，所述插针上设有第一连接件。所述第一连接件优选为绳子。
其中，所述插针上方设有阻挡件，在插针孔轴线的垂直方向上，所述阻挡件截面上的最大长度大于插针孔截面上的最大长度，用于防止插针下落。
其中，所述插针下方设有多个针臂，所述针臂向外弯曲成“飞爪”形，所述针臂为弹性件。
其中，所述管夹为环形。
其中，所述环形管夹为一体式设计或者由多个包围块围成，所述包围块之间通过第二连接件固定。所述第二连接件为螺栓或者螺钉。
其中，所述管夹的数量为两个。
其中，所述管夹的数量为四个。
一种竖直地埋管安装支架的使用方法，包括如下步骤：
(1)用管夹将地埋管夹住，将管夹臂插进支架的通孔中，使管夹臂套进支架的套筒，使弹簧处于压缩状态；
(2)将设有第一连接件的插针自上而下插入管夹臂的插针孔中，插针穿过插针孔后，将管夹与支架组装在一起，完成地埋管的安装固定；
(3)将与管夹、支架和插针组装好的地埋管放入钻井内，把地埋管放置到位后，往上拉第一连接件，使插针抽出，套筒内部的弹簧伸展开，弹簧将管夹推到井壁边缘，管夹臂进入到支架的套筒内，使地埋管与井壁靠在一起。使地埋管的供水管与回水管的间距在有限的空间内实现最大，提高了热效率，提高了地下土壤的利用率，避免了资源浪费。
本发明的有益效果：
1、本发明使得在地源热泵系统的地下部分中，地埋管的供水管与回水管的间距在有限的空间内实现最大，有效解决了“热短路”问题，减少热损失，提高了换热效率，提高了地下土壤的利用率，避免了资源浪费；而且能够方便下管，避免下管造成管壁破损，影响地埋管使用寿命和耐压能力，甚至漏水的问题；便于装配，易于安装。
2、在插针上设置第一连接件，便于取出插针；尤其在地埋管上安装多个竖直地埋管安装支架的情况下，在同一竖直方向上的多个插针可由一个第一连接件串联，向上拉动第一连接件，在第一连接件上设置的多个插针可从上往下依次被抽出，使用方便，工作效率高。
3、在插针上方设有阻挡件，能够在插入插针时，防止插针下落，起到固定插针在插针孔上的作用。
4、在向地面钻孔中放置地埋管及竖直地埋管安装支架的时候，由于地下钻孔过长和放置过程的摩擦，插针会出现向上窜动的问题，在插针下方设置多个弹性针臂，插针在插入插针孔后针臂会张开，进一步起到对插针的限位作用，使插针固定在插针孔上。
5、管夹设置为环形，因为目前市场上的地埋管多数为圆筒形管道，适应性更强。
6、设置由多个包围块围成的管夹，而且在包围块之间通过夹紧件固定，能够适用于各种不同尺寸的地埋管，适用范围更广，简便灵活。
7、设置两个管夹，能够适用于单u型地埋管。
8、设置四个管夹，能够适用于双u型地埋管。
附图说明
图1是一种竖直地埋管安装支架的实施例1插针插入状态示意图；
图2是一种竖直地埋管安装支架的实施例1插针拔出状态示意图；
图3是一种竖直地埋管安装支架的实施例2插针插入状态示意图；
图4是一种竖直地埋管安装支架的实施例2插针拔出状态示意图；
图5是一种竖直地埋管安装支架的插针结构示意图。
附图标记：1-套筒，2-支架，3-通孔，4-插针孔，5-管夹臂，6-弹簧，7-螺栓，8-半圆环，9-井壁，10-插针，11-针孔，12-针臂，13-绳子，14-阻挡件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的阐述。
实施例1：
如图1、图2所示，一种竖直地埋管安装支架，包括支架2，所述支架2为圆筒形，圆筒形内部空腔用于将装有回填材料的回灌管下入井中，也用于提供插针10的插入和抽出的空间，所述支架2外侧设有两个用于固定单u型地埋管的管夹，所述管夹靠近支架2的一侧设有管夹臂5，所述管夹臂5套于套筒1内，所述套筒1设于支架2侧面，所述管夹臂5的长度大于套筒1的长度，所述支架2的侧面设有通孔3，用于管夹臂5的插入，所述管夹臂5插入通孔3的部分上设有插针孔4，所述插针孔4用于插针10的插入和拔出，所述插针孔4内设有插针10，所述套筒1内设有弹簧6，所述弹簧6的一端固定于支架2上，所述弹簧6用于将管夹弹出至井壁9。
其中，所述管夹为环形，所述环形管夹由两个包围块围成，所述包围块之间通过第二连接件固定。所述包围块为半圆环8，所述管夹由两个半圆环8拼接包围而成，在两个半圆环8的拼接处设有螺栓7，所述螺栓7即为第二连接件，所述螺栓7用于在管夹夹住地埋管支管时，紧固管夹。
或者，所述管夹为一体式设计。
其中，所述插针10上设有第一连接件。所述第一连接件优选为绳子13。
其中，所述插针10上方设有阻挡件14，在插针孔4轴线的垂直方向上，所述阻挡件截面上的最大长度大于插针孔4截面上的最大长度，用于防止插针10下落。
其中，所述插针10下方设有多个针臂12，所述针臂12向外弯曲成“飞爪”形，所述针臂10为弹性件。所述弹性件为弹性材质，能够在插针10从插针孔4中抽出时，针臂12回拢，也能够在插针10插入插针孔4后，针臂12张开，防止插针10上窜，从插针孔4中脱出。
优选的，如图5所示，所述阻挡件14和插针10均为圆柱形，所以阻挡件14截面上的最大长度为直径长度，插针孔4截面上的最大长度为直径长度，阻挡件14的直径长度大于插阻挡件4的直径长度，所述阻挡件14上设有针孔11，绳子13穿过针孔11。所述针臂12设有两个，所述针臂12向外展开，所述每个针臂12为弧形，插针10插入插针孔4时，所述插针10和针臂12组成为“人”字形。
所述阻挡件14、插针10和针臂12也可为一体式设计。
所述管夹和支架2均采用聚四氟乙烯塑料或者聚丙烯塑料，聚四氟乙烯塑料或者聚丙烯塑料具有优良的抗腐蚀性能。所述插针10和针臂12由采用弹簧钢制成，弹簧钢具有优良的韧性。
使用一个竖直地埋管时，如图1所示，用管夹将单u型地埋管夹住，将管夹臂5套进支架2的套筒1中，此时，管夹臂5插进支架2的通孔3中，弹簧6处于压缩状态，将预先系有绳子13的插针10自上而下插入管夹臂5的插针孔4中，插针10穿过插针孔4后，针臂12展开，因为所述阻挡件截面上的最大长度大于插针孔4截面上的最大长度，防止了插针10下落，将管夹与支架2组装在一起，这样就完成了单u型地埋管一个支管的安装固定，用同样的方式，完成单u型地埋管的两个支管的安装固定。利用钻井机将与管夹、支架2和插针10组装好的单u型地埋管慢慢放入钻井内，当单u型地埋管放置到位后，往上拉绳子13，插针10因具有弹性，下面张开的针臂12会慢慢回笼，直至插针10被抽出。插针10抽出后，如图2所示，管夹内部的弹簧阻力消失，弹簧6伸展开，将支管推到井壁9边缘，管夹臂5则进入到支架2的套筒1内，使单u型地埋管的各支管与井壁9紧靠在一起，使供水管与回水管的间距在有限的空间内实现最大，提高了热效率，提高了地下土壤的利用率，避免了资源浪费。
在地埋管的竖直方向上，竖直地埋管安装支架设置有多个，此时，设置的多个竖直地埋管安装支架的安装方式，与使用一个竖直地埋管时相同，在同一竖直方向上的插针均设有绳子，优选的是，每个插针在于抽出插针10时，从上往下依次抽出插针10。
或者，同一竖直方向上的多个插针10可由一个绳子13串联，所述绳子13不从插针孔4中穿过。向上拉绳子13时，串联在同一根绳子13上的插针10从上往下依次被抽出。
实施例2：
如图3、图4所示，一种竖直地埋管安装支架，包括支架2，所述支架2为圆筒形，圆筒形内部空腔用于将装有回填材料的回灌管下入井中，所述支架2外侧设有四个用于固定双u型地埋管的管夹，所述管夹靠近支架2的一侧设有管夹臂5，所述管夹臂5套于套筒1内，所述套筒1设于支架2侧面，所述管夹臂5的长度大于套筒1的长度，所述支架2的侧面设有通孔3，用于管夹臂5的插入，所述管夹臂5插入通孔3的部分设有插针孔4。所述插针孔4用于插针10的插入和拔出，所述插针孔4内设有插针10，所述套筒1内设有弹簧6，所述弹簧6的一端固定于管夹上，所述弹簧6用于将管夹弹出至井壁9。
其中，所述管夹为环形，所述环形管夹由两个包围块围成，所述包围块之间通过连接件固定。所述包围块为半圆环8，所述管夹由两个半圆环8拼接包围而成，在两个半圆环8的拼接处设有螺栓7，所述螺栓7即为第二连接件，所述螺栓7用于在管夹夹住地埋管支管时，紧固管夹。
或者，所述管夹为一体式设计。
其中，所述插针10上设有第一连接件。所述第一连接件优选为绳子13。
其中，所述插针10上方设有阻挡件14，在插针孔4轴线的垂直方向上，所述阻挡件截面上的最大长度大于插针孔4截面上的最大长度，用于防止插针10下落。
其中，所述插针10下方设有多个针臂12，所述针臂12向外弯曲成“飞爪”形，所述针臂10为弹性件。所述弹性件为弹性材质，能够在插针10从插针孔4中抽出时，针臂12回拢，也能够在插针10插入插针孔4后，针臂12张开，防止插针10上窜，从插针孔4中脱出。
优选的，如图5所示，所述阻挡件14和插针10均为圆柱形，所以阻挡件14截面上的最大长度为直径长度，插针孔4截面上的最大长度为直径长度，阻挡件14的直径长度大于插阻挡件4的直径长度，所述阻挡件14上设有针孔11，绳子13穿过针孔11。所述针臂12设有两个，所述针臂12向外展开，所述每个针臂12为弧形，插针10插入插针孔4时，所述插针10和针臂12组成为“人”字形。
所述阻挡件14、插针10和针臂12也可为一体式设计。
所述管夹和支架2均采用聚四氟乙烯塑料或者聚丙烯塑料，聚四氟乙烯塑料或者聚丙烯塑料具有优良的抗腐蚀性能。所述插针10和针臂12由弹簧钢制成，弹簧钢具有优良的韧性。
使用一个竖直地埋管时，如图3所示，用管夹将双u型地埋管夹住，将管夹臂5套进支架2的套筒1中，此时，管夹臂5插进支架2的通孔3中，弹簧6处于压缩状态，将预先系有绳子13的插针10自上而下插入管夹臂5的插针孔4中，插针10穿过插针孔4后，针臂12展开，因为所述阻挡件截面上的最大长度大于插针孔4截面上的最大长度，防止了插针10下落，使管夹臂5保持插进支架2的通孔3中的状态，即保持弹簧6处于压缩状态，将管夹与支架2组装在一起，这样就完成了双u型地埋管一个支管的安装固定，用同样的方式，完成双u型地埋管的两个支管的安装固定。利用钻井机将与管夹、支架2和插针10组装好的双u型地埋管慢慢放入钻井内，当双u型地埋管放置到位后，往上拉绳子13，插针10因具有弹性，下面张开的针臂12会慢慢回笼，直至插针10被抽出。插针10抽出后，如图4所示，管夹内部的弹簧阻力消失，弹簧6伸展开，弹簧6的反作用力将支管推到井壁9边缘，管夹臂5则进入到支架2的套筒1内，使双u型地埋管的各支管与井壁9紧靠在一起，使供水管与回水管的间距在有限的空间内实现最大，提高了热效率，提高了地下土壤的利用率，避免了资源浪费。
在地埋管的竖直方向上，竖直地埋管安装支架设置有多个，此时，设置的多个竖直地埋管安装支架的安装方式，与使用一个竖直地埋管时相同，在同一竖直方向上的插针均设有绳子，优选的是，每个插针在于抽出插针10时，从上往下依次抽出插针10。
或者，同一竖直方向上的多个插针10可由一个绳子13串联，所述绳子13不从插针孔4中穿过。向上拉绳子13时，串联在同一根绳子13上的插针10从上往下依次被抽出。