一种结合桩基换热埋管的预制结构柱的制作方法

本发明涉及地热利用技术领域，特别是涉及一种结合桩基换热埋管的预制结构柱。

背景技术：

建筑能耗占社会总能耗的比重很大而且正在逐年增加，因此国家越来越重视清洁能源和可再生能源的开发与利用。地源热泵作为一种能够充分利用地下浅层热能即可制热又可制冷的高效节能环保的空调技术，自问世伊始便受到了世界各国的关注与青睐。

目前，对热泵埋管往往采用与建筑桩基结合的方式，把地下U型管换热器埋于建筑物混凝土桩基中，使其与建筑结构相结合，以充分利用建筑物的面积，通过桩基与周围大地形成换热，从而减少了钻孔和埋管费用。由于建筑物桩基的自有特点，使U型管与桩、桩与大地接触紧密，从而减少了接触热阻，强化了循环工质与大地土壤的传热。但是现有技术中对换热埋管只进行简单固定，在浇筑混凝土时容易造成换热埋管的移位。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结合桩基换热埋管的预制结构柱，通过固定支架将换热埋管与筋材骨架固定连接，结构简单、成本低廉且连接牢固。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种结合桩基换热埋管的预制结构柱，包括换热埋管、套接于所述换热埋管外的套管、浇筑在所述套管外的混凝土结构柱、设置在所述混凝土结构柱内的筋材骨架和连接所述套管与所述筋材骨架的固定支架，所述筋材骨架包括纵筋和横筋，所述纵筋沿所述混凝土结构柱长度方向设置，所述横筋沿所述混凝土结构柱宽度方向设置，所述纵筋和所述横筋通过第一连接件连接，所述换热埋管在所述混凝土结构柱表面设有进口和出口。

进一步的，所述混凝土结构柱为方形柱，所述纵筋沿所述混凝土结构柱边缘呈方形间隔分布。

进一步的，所述混凝土结构柱为圆形柱，所述纵筋沿所述混凝土结构柱边缘呈圆形间隔分布。

进一步的，所述固定支架包括卡箍和第二连接件，所述卡箍套接于所述套管外和与所述套管相邻的纵筋外，所述第二连接件连接所述卡箍。

进一步的，所述横筋为之字形筋或箍筋。

进一步的，所述横筋为螺旋状筋材。

进一步的，所述第一连接件为铁丝或纤维绳索，所述第二连接件为刚性管件或杆件，所述卡箍与所述第二连接件间通过焊接固定。

进一步的，所述换热埋管为PE管。

进一步的，所述换热埋管为单U型、双U型或W型管。

进一步的，所述换热埋管设置在所述筋材骨架内侧，所述换热埋管在所述混凝土结构柱侧面设有进口和出口。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：在换热埋管外设置套管，保护换热埋管以增加使用寿命；通过固定支架将混凝土结构柱内的筋材骨架和套管连接在一起，能防止套管的移位；将横筋设置为之字形或S形，能够提高预制结构柱承受剪应力的能力；采用卡箍作为第二连接件，结构简单，使用方便，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1一种结合桩基换热埋管的方形预制结构柱主视剖视图；

图2为本发明实施例1一种结合桩基换热埋管的方形预制结构柱俯视图；

图3为本发明实施例1一种结合桩基换热埋管的方形预制结构柱结构示意图；

图4为图1中A区域局部放大图；

图5为本发明实施例2一种结合桩基换热埋管的圆形预制结构柱主视剖视图；

图6为本发明实施例2一种结合桩基换热埋管的圆形预制结构柱俯视图；

图7为本发明实施例2一种结合桩基换热埋管的圆形预制结构柱结构示意图；

附图标记说明：1、换热埋管；11、进口；12、出口；2、套管；3、混凝土结构柱；4、第二连接件；5、纵筋；6、横筋；7、卡箍。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

本发明的目的是提供一种结合桩基换热埋管的预制结构柱。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1、

如图1、图2所示，一种结合桩基换热埋管的方形预制结构柱，包括换热埋管1、套接于换热埋管1外的套管2、浇筑在套管外的混凝土结构柱3、设置在混凝土结构柱3内的筋材骨架和连接套管2与筋材骨架的固定支架，换热埋管为单U型PE管，换热埋管设置在筋材骨架内侧，换热埋管1在混凝土结构柱3侧面设有进口11和出口12。

冷水通过进口11流入换热埋管1，在U型换热埋管1底部通过混凝土结构柱3与外界进行换热加热冷水，然后通过出口12流出；在换热埋管1外设置的套管2和设置在换热埋管1外侧的筋材骨架对换热埋管1进行保护，防止破坏。

混凝土结构柱3为方形柱，筋材骨架包括纵筋5和横筋6，纵筋5沿混凝土结构柱3长度方向设置，纵筋5沿混凝土结构柱3边缘呈方形间隔分布，横筋6沿混凝土结构柱3宽度方向设置，横筋6既包含之字形筋又包含箍筋，纵筋5和横筋6通过第一连接件连接，第一连接件为铁丝或纤维绳索。之字形筋承受剪切应力的能力强，箍筋将纵筋5连接为一体，在整体上提高了筋材骨架的强度。

固定支架包括第二连接件4和卡箍7，卡箍7套接于套管2外和与套管2相邻的纵筋5外，第二连接件4连接卡箍7，第二连接件为刚性管件或杆件，卡箍与第二连接件间通过焊接固定。通过卡箍7将套管2和与套管2相邻的纵筋5分别箍紧后通过第二连接件连接，结构简单，成本低，能够有效防止在混凝土浇筑过程中套管的移位。

实施例2、

如图5、图6所示，本实施例一种结合桩基换热埋管的圆形预制结构柱与实施例1的结构大致相同，区别在于：

混凝土结构柱3为圆形柱，纵筋5沿混凝土结构柱3边缘呈圆形间隔分布，横筋6为螺旋状筋材且绕混凝土结构柱3轴向螺旋缠绕，纵筋5和螺旋状筋材通过第一连接件连接。螺旋状筋材能够更好的适应横截面为圆形的混凝土结构柱3，在保护套管2的同时提供了一定的纵向和横向的伸缩弹性。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。