[实用新型]现浇钢筋混凝土水平围护能量桩

说明书

现浇钢筋混凝土水平围护能量桩，桩体内还设有U形换热管，且U形换热管固定在钢筋笼上；U形换热管的管底位于桩体内，U形换热管的两个管口沿轴向向上延伸并贯穿桩体的顶面；U形换热管的第一半管位于桩体内的背土侧，U形换热管的第二半管位于桩体内的迎土侧；桩体内还设有用于隔绝第一半管和第二半管交换热量的隔热板；U形换热管的两个管口分别与水箱的第一进口和第一出口相连通；水箱上还开设有用于向水箱内注入导热流体的注入口和用于排出水箱内的导热流体的排出口；水箱的第二进口和水箱的第二出口分别与给建筑供冷暖的供冷暖管道的入口和出口相连通；且第二进口和第二出口上分别设有第三开关。

技术领域

本实用新型属于桩基工程领域，具体涉及一种现浇钢筋混凝土水平围护能量桩。

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(energy piles)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。

而把能量桩作为基坑水平围护桩，由于能源桩系统在基坑开挖阶段能提供温度应力，可以用来抵抗桩体的水平变形。在结构使用阶段又可作为普通能量桩进行浅层地热能的转换，实现一桩多用。

出于安全考虑，相比一般用于竖向承载的能源桩，不仅不会产生对承载力不利的温度应力，还能产生抵抗桩体水平变形的有利的温度应力，增加了结构的可靠性。出于施工考虑，相比普通钻孔灌注桩，只多了绑扎换热管和绝热板这一步，施工简单，使用方便。出于对经济的考虑，围护桩在基坑完成后就废弃了，而把其变成能源桩，对周边建筑供冷供暖，实现了变废为宝，具有良好的经济效益，并且基坑开挖阶段水平围护能量桩能产生温度应力抵抗变形，所以能从一定程度上减少桩长，节约费用。

中国专利CN 105350522 A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，但这类桩多作为竖向承载桩，受竖向承载力，而能源桩在运行时桩，产生对承载力不利的温度应力，不利于桩的稳定性。并且此类桩没有对换热管位置进行合理布置，不能用来减小桩体的水平变形。

中国专利CN 105113486 A公开了一种用于基坑围护以及边坡支护领域的钻孔灌注桩。在施工阶段，没有用来减小桩体水平位移的温度应力。并且在基坑施工完成后，桩就失去了作用，会被废弃，造成较大浪费。

发明内容

为了解决现有的能量桩不能抵抗桩体水平变形的缺点，本实用新型提供一种现浇钢筋混凝土水平围护能量桩，不仅能够在基坑开挖阶段抵抗桩体水平变形，而且基坑完成后可对废弃的桩进行再利用，进行浅层低温地热能转换，为周围建筑供冷供热。

本实用新型采用的技术方案是：

本申请实施例提供一种现浇钢筋混凝土水平围护能量桩，包括插设在基坑内的桩体，所述桩体沿轴向的底端固定嵌设在所述基坑的土体内，所述桩体沿轴向的顶端竖直向上延伸；

所述桩体内埋设有钢筋笼，所述桩体内还设有U形换热管，且所述U形换热管固定在所述钢筋笼上；所述U形换热管的管底位于所述桩体内，所述U形换热管的两个管口沿所述轴向向上延伸并贯穿所述桩体的顶面；

所述U形换热管包括关于所述轴向对称的第一半管和第二半管，其中，所述第一半管位于所述桩体内的背土侧，所述第二半管位于所述桩体内的迎土侧；

所述桩体内还设有用于隔绝所述第一半管和所述第二半管交换热量的隔热板，所述隔热板插设在所述第一半管和所述第二半管之间，且所述隔热板固定在所述钢筋笼上；