一种建筑基础下地埋管钻孔施工工艺的制作方法

本发明涉及地下岩土储能领域，具体涉及一种建筑基础下地埋管钻孔施工工艺。

背景技术：

1、当前国际蓄能节能技术主要集中在地下蓄能(utes)、冰蓄冷、水蓄冷、相变材料蓄能(pcm)及新型蓄能等方面。地下蓄能技术(utes)又可分为地下钻孔蓄能(btes,boreholethermal energy storage)、含水层蓄能(ates,aquifer thermal energy storage)和洞穴蓄能(ctes,cavern thermal energy storage)。其中ates、btes蓄能技术受到了多数国家的关注和应用。地下高温岩土储能气候补偿装置用于使用地下高温岩土储能的供热系统的能源站、直接或间接供暖的高温地下储能的供暖系统。

2、地下钻孔蓄能(btes,borehole thermal energy storage)利用地球表面浅层地热资源作为冷热源进行能量转换，而地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47％的太阳能，相当于人类每年利用能量的500多倍，且不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这是储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，也是清洁能源。与地面上环境空气相比，地面5m以下土壤温度全年基本稳定且略低于年平均气温，可以分别在夏冬季提供相对较低的冷凝温度和较高的蒸发温度。所以从热力学原理上讲，土壤是一种比环境空气更好的热泵系统的冷热源。而且土壤源热泵系统不会把热量、水蒸气及细菌等排人大气环境，符合当前可持续发展的战略要求。通常土壤源热泵消耗lkw的能量，用户可以得到4kw以上的热量或冷量，这多出来的能量就是来自土壤的能源。另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。据美国环保署epa估计，设计安装良好的土壤源热泵，平均来说可以节约用户30％～40％的供热制冷空调的运行费用。高效的土壤源热泵机组，平均产生1冷吨的冷量仅需0.88kw的电力消耗，其耗电量仅为普通冷水机组加锅炉系统的30％～60％。

3、一般来说，地下岩土储能(btes,borehole thermal energy storage)，作为一种环保、节能、无污染、可再生的能源技术，近年来在国内迅速发展。对于城市中心土地紧张的区域或者容积率比较高的小区，通常没有足够的场地埋设土壤换热器，场地问题使岩土储能技术的发展受到限制。近些年，各地区地下水位均有所上升，对于深基坑下岩土储能的地下钻孔蓄能设计，由于储能孔的布置要避让桩基、承台、电梯坑、塔吊基础等建筑机构，水平管也要避让集水井、后浇带等建筑结构，水平管的走向不能横平竖直、整齐划一，较易造成各并联环路之间阻力相差较大，需要采取措施避免各管路之间流量不平衡；建筑基础底板下施工，会产生扰动，通过一些技术措施和手段，避免、减少和降低基底扰动尤为重要。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种建筑基础下地埋管钻孔施工工艺，通过多步骤结合施工，形成一套完整的建筑基础下岩土储能施工工法。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种建筑基础下地埋管钻孔施工工艺，包括：

3、s1、根据建筑基础进行地埋管钻孔施工预备处理；

4、s2、地埋管连接处理；

5、s3、竖直地埋管与水平联络管施工；

6、s4、管道施工验收处理。

7、优选的，所述根据建筑基础进行下地埋管钻孔施工预备处理包括：

8、建筑基础地面的部分进行清理与平整；

9、根据建筑基础建立换热井的钻井成孔施工标准；

10、其中，所述钻井成孔施工标准为钻井成孔坐标偏差为正负150mm，钻井成孔深度偏差为0.5％，钻井成孔垂直度偏差为1％。

11、优选的，所述地埋管连接处理包括：

12、判断当前竖直地埋管的管道管径是否小于筛选阈值，若是，则当前竖直地埋管为小管径管道，否则，当前竖直地埋管为大管径管道；

13、利用热电熔承插连接对小管径管道进行连接处理；

14、利用热熔对接连接对大管径管道进行连接处理；

15、当小管径管道与大管径管道完成连接处理后，进行第一水压测试；

16、其中，筛选阈值为管道公称直径为75mm。

17、优选的，所述竖直地埋管与水平联络管施工包括：

18、根据所述水平联络管的管径厚度在沟槽底部铺设对应厚度的细砂；

19、安装竖直地埋管换热器与竖直地埋管；

20、安装水平地埋管换热器与水平地埋管；

21、当所述竖直地埋管换热器的u形管安装完毕时，回填对应封孔。

22、进一步的，所述安装水平地埋管换热器与水平地埋管包括：

23、判断当前水平联络管是否符合管道柔性标准，若是，则进行弯曲敷设，否则，更换水平联络管后，进行弯曲敷设；

24、完成水平地埋管换热器与水平地埋管安装后，进行回填夯实；

25、其中，所述管道柔性标准为管道外径不大于50mm对应管道弯曲半径为30mm，管道外径大于50mm且小于160dn对应管道弯曲半径为50mm。

26、进一步的，所述进行回填夯实包括：

27、利用回填砂与三七灰土根据竖直地埋管与水平联络管对应管沟数据进行回填夯实；

28、其中，所述管沟数据包括管沟中心线与管沟板底相对标高。

29、优选的，所述管道施工验收处理包括：

30、对所述竖直地埋管与水平联络管进行工作压力测试得到工作压力测试结果；

31、对所述竖直地埋管与水平联络管进行水压测试得到水压测试结果；

32、当所述工作压力测试结果与水压测试结果是否均为通过时，所述管道施工验收处理完成。

33、与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：

34、通过规划和优化施工工艺与施工措施，强标准、严要求，选取新型施工材料，从施工准备开始到管道连接、竖直与水平地埋管连接、再到与建筑基础下地埋管施工以及横穿建筑面、最后到水压试验及验收等每个施工阶段均提出不同于市场上的技术要求，通过在施工过程中采取回填砂+三七灰土的措施减少和消除扰动以此大幅度来避免在建筑基础下施工时基底受扰而解决岩土储能换热器与基础下施工的扰动问题，进而解决岩土储能孔的占地问题，最终形成一套完整的建筑基础下岩土储能施工工法。

技术特征：

1.一种建筑基础下地埋管钻孔施工工艺，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种建筑基础下地埋管钻孔施工工艺，其特征在于，所述根据建筑基础进行下地埋管钻孔施工预备处理包括：

3.如权利要求1所述的一种建筑基础下地埋管钻孔施工工艺，其特征在于，所述地埋管连接处理包括：

4.如权利要求1所述的一种建筑基础下地埋管钻孔施工工艺，其特征在于，所述竖直地埋管与水平联络管施工包括：

5.如权利要求4所述的一种建筑基础下地埋管钻孔施工工艺，其特征在于，所述安装水平地埋管换热器与水平地埋管包括：

6.如权利要求5所述的一种建筑基础下地埋管钻孔施工工艺，其特征在于，所述进行回填夯实包括：

7.如权利要求1所述的一种建筑基础下地埋管钻孔施工工艺，其特征在于，所述管道施工验收处理包括：

技术总结
本发明涉及地下岩土储能领域，尤其涉及一种建筑基础下地埋管钻孔施工工艺，包括：S1、根据建筑基础进行地埋管钻孔施工预备处理；S2、地埋管连接处理；S3、竖直地埋管与水平联络管施工；S4、管道施工验收处理，通过规划和优化施工工艺与施工措施，强标准、严要求，通过在施工过程中采取回填砂与三七灰土的措施减少和消除扰动以此大幅度来避免在建筑基础下施工时基底受扰而解决岩土储能换热器与基础下施工的扰动问题，进而解决岩土储能孔的占地问题，最终形成一套完整的建筑基础下岩土储能施工工法。

技术研发人员：孔祥龙,刘铮,宋佳音,张辰乐
受保护的技术使用者：中能建地热有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8