[发明专利]一种能源采集地下连续墙及其施工方法

说明书

技术领域

本发明属于土木建筑工程技术领域，特别涉及一种能源采集地下连续墙及其施工方法。

背景技术

地下连续墙是指在地面上，利用一种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的基槽，并在其内浇注适当的材料而形成的一道具有防渗、挡土和承重功能的连续的地下墙体。该法施工振动小，墙体刚度大，整体性好，施工速度快，可省土石方，可用于密集建筑群中建造深基坑支护及进行逆作法施工。目前，我国土木建筑工程中应用最为广泛的是现浇钢筋混凝土壁板式地下连续墙，且分为两墙合一和纯为临时挡土墙两种情况。由于施工完成的地下连续墙墙面不够光滑，若作为两墙合一，则还需进行进一步处理，若纯为临时挡土墙，在施工阶段，起挡土和止水作用，在结构使用阶段，地下连续墙埋于地下，不发挥作用，因此经济性较差。如上所述，地下连续墙若作为一种临时性的地下支护结构，在工程结束后便被废弃，从而造成了材料的浪费。如何将废弃的地下连续墙再利用，是一个值得研究的问题。

地热资源是一种清洁能源，且分布广、造价低、使用方便，具有广阔的开发和应用前景。地源热泵是以地源能(土壤、地下水、地表水、低温地热水和尾水)作为冷热源，即冬季把高于环境温度的地能中的热能取出来供给室内采暖，夏季把室内的热能取出来释放到低于环境温度的土壤中，同时提供冬季采暖、夏季制冷的系统。在整个采暖和制冷过程中，系统只向土壤中吸热或排热，并不消耗水量也不污染水，也不会影响地面沉降，因此是一种可持续发展性强的绿色环保空调产品。但是，地源热泵埋设需要占用较大的土地面积，且初期埋设成本高，因此其经济性较差。如何将地热能采集技术与现有地下建筑结构相结合，达到地热能的经济、高效利用，是岩土工程界有待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的就在于克服了传统的水平、垂直埋管热泵系统占地面积大、造价高等缺陷，充分利用地下连续墙的内部空间，开发一种经济性好、使用方便的能源采集地下连续墙及其施工方法。

一种能源采集地下连续墙，由地下连续墙、导热管、钢筋笼、活动接头、地热泵、集热器等部分组成。其特征在于：地下连续墙沿长度方向，每隔5～8m划分为一个单元槽段。在每个单元槽段内的钢筋笼内沿一侧绑扎或焊接导热管。导热管在地下连续墙内设置成多道弯曲，形成循环回路。导热管内充填导热液体，并伸出钢筋笼，与地热泵、集热器连接成一个封闭式循环通道。

所述的地下连续墙为现浇钢筋混凝土壁板式地下连续墙。

所述的导热管为高密度聚乙烯管或金属管。

所述的钢筋笼内沿为横向、纵向钢筋和纵向桁架交接处内侧。

所述的能源采集地下连续墙的施工方法，主要包括以下技术步骤：

(1)沿地下连续墙墙面线两侧砌筑厚度15～20cm，深度1～2m的导墙，并在内壁每隔1～3m设置临时支撑。

(2)划分单元槽段，并在导墙上做出标记。

(3)在一个单元槽段内，以导墙为基准，进行成槽挖土，同时输送制备好的泥浆，防止槽壁坍塌。

(4)在成槽的同时，进行钢筋笼的加工，并布置导热管，将导热管绑扎在钢筋笼内沿。

(5)对地下连续墙进行修槽、清底。

(6)在槽内吊入钢筋笼，若纯为临时挡土墙，则直接浇筑混凝土；若为二墙合一，则应先进行二次清底，再浇筑混凝土。

(7)待混凝土强度达到设计要求，拔出接头管。

(8)重复步骤(3)～步骤(7)，完成其余单元槽段的施工。

(9)将导热管、活动接头、地热泵，集热器连接形成封闭式循环通道。

本发明的优点和效果在于：

(1)充分利用了地下连续墙的空间，使原本施工后便废弃的地下连续墙变废为宝。

(2)充分利用地热资源，地热能源属于清洁能源，不污染环境，经济效益高。

(3)施工简便，导热管与钢筋笼一起埋入，不增加施工成本。

(4)导热管在地下连续墙内多道弯曲，使之与混凝土接触面积增大，能吸取更多的热量。

附图说明：

图1——本发明平面布置示意图。

图2——本发明图1中A位置局部放大图。

图3——本发明图1中B位置局部放大图

图4——本发明图2中C-C位置剖面示意图。

图5——本发明图2中D-D位置剖面示意图。

图6——本发明图3中E-E位置剖面示意图。

图7——本发明图3中F-F位置剖面示意图。

图8——本发明图1中A位置导热液体运动方向示意图。