專利名稱：一種具有采集地下熱功能的建筑物地基樁的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種地基樁，特別是涉及一種能采集地下熱能的地基樁。
背景技術：
隨著我國國民經濟建設的高速發展，商業繁榮和人民生活水平的日益提高，現代 化的高速公路、機場、立交橋、隧道；各種別具風格的居民住宅樓、寫字間、商場等應運蓬勃 發展。高質量的建筑物都必須有堅固的地基，為達到地基牢固，地基內夯入或旋入預制的混 凝土柱基，也叫地基柱。地基樁有實心或空心兩種，在空心地基樁中又有空心地基樁和空心 螺旋地基樁之分。但目前不論那一種地基樁的功能只是為提高地基的堅固性和支撐能力， 不具備采集地熱的功能，限制了地基樁的使用價值。眾所周知地球是一個巨大的能源儲存庫，它可以吸收47%的太陽能，雖然地球 表面溫度隨著季節、晝夜變化很大，但從地表到地下1. 5-2米之間的地下溫度全年恒溫在 10°C左右，應該充分利用。由于地熱資源開發無污染，投入成本低，且見效快，是新能源開發 利用的一條捷徑。
實用新型內容本實用新型的目的，是提供一種具有采集地下熱功能的建筑物地基樁，本實用新 型采集地熱效率高，投資少，特別是不占用地表面以上的土地和空間。采用的技術方案是一種具有采集地下熱功能的建筑物地基樁，包括樁體和地熱采集裝置。所述樁體包括混凝土預制實心樁體、混凝土預制空心樁體和混凝土預制空心螺旋 樁體。所述樁體可由多節混凝土預制實心樁體連接構成，或是由多節混凝土預制空心樁 體連接構成。所述地熱采集裝置，包括上集流板組件、輸水管路組件和下集流板組件。上集流板組件由上集流板和帶法蘭的連接管組成，帶法蘭的連接管的內孔為方 孔，帶法蘭的連接管的下端與上集流板固定連接。上集流板內對稱開設有二個不相連通的第一半圓形孔道和第二半圓形孔道，在上 集流板的下端面上對應第一半圓形孔道位置，周向(即沿兩個半圓形孔道)、等距離設有多 個進水管上插孔，多個進水管上插孔分別與上述第一半圓形孔道相通。在上集流板的下端 面上對應第二半圓形孔道位置，周向、等距離設有多個回水管上插孔，多個回水管上插孔分 別與第二半圓形孔道相通。上述第一半圓形孔道有進水口，第二半圓形孔道有出水口。下集流板組件由下集流板和樁頭連接柱構成，樁頭連接柱上端與下集流板固定連 接。地基樁的錐體樁頭與樁頭連接柱固定連接。下集流板內開設有圓形孔道，下集流板的 上端面上等距離開設有多個進水管下插孔和多個回水管下插孔，多個進水管下插孔的數量 與上集流板上的多個進水管上插孔的數量相同，且位置分別對應。多個回水管下插孔的數
3量與上集流板上的多個回水管上插孔的數量相同，且位置分別對應。地熱采集管路組件包括多個進水管、多個回水管、結構相同的上環狀輸水管保持 架和下環狀輸水管保持架。上環狀輸水管保持架上周向、等距離開設有多個進水管通孔和 多個回水管通孔。上環狀輸水管保持架上的進水管通孔和回水管通孔的數量和孔的位置分 別與上集流板上的多個進水管上插孔和回水管上插孔的數量相同，且孔位置分別相對應。多個進水管和多個回水管分別穿過上環狀輸水管保持架和下環狀輸水管保持架 上的對應的進水管通孔和回水管通孔，每一個進水管和回水管與上環狀輸水管保持架和下 環狀輸水管保持架的接觸部位焊固連接，多個進水管和回水管的上端分別插入上集流板上 對應的進水管上插孔和回水管上插孔內，并分別密封焊接(達到不漏水)，多個進水管和多 個回水管的下端分別插入下集流板上端面上的多個進水管下插孔和回水管下插孔內，并分 別密封焊接。在制造混凝土樁體時，對于空心樁體地熱采集裝置的多個進水管和多個回水管埋 設在混凝土樁體內，起到縱橫鋼筋作用。上集流板的周邊埋設在混凝土樁體內。如果實心 樁體，地熱采集裝置埋設在樁體內。當樁體專門用于地熱采集使用時，所述進水管和回水管 可選用適宜的塑料管。工作原理將本實用新型的地基樁按設定數量分成多組，每組的地基樁用輸水管串聯起來， 多組地基樁的進水口端通過集流管連接起來，該集流管通過管路與有壓潔凈水源(泵站) 連接，多組地基樁的熱水出水口分別與熱水集流管連接，熱水集流管通過熱水輸水管與已 知的熱源泵系統的換熱器的熱源管路進口連接，換熱器的熱源管路的出水口經管路與有壓 水源進水口端連接，構成閉路管路系統。當通過泵將潔凈水泵入各地基樁后，經上集流板 的進水口進入上集流板內的第一半圓形孔道，經多個進水管進入下集流板內的圓形孔道， 并經回水管進入上集流板上的第二半圓形孔道，并從上集流板的出水口輸出，其間冷水在 地基樁內吸收地熱而提高溫度，被提高溫度的水經熱泵系統的換熱器換熱后為用戶提供熱 水，從地基樁輸送至換熱器的水又返回泵站，再經泵站加壓經管路送入地基樁內的進水管， 以此循環。由于熱泵系統為已知技術，故不詳述。本實用新型優點在于1、可充分利用地下熱源，即開發利用新能源。2、投資少，見效快，沒有污染。3、不占用地面上土地和空間。4、通常在預制普通地基樁時，地基樁內設有縱橫交織的鋼筋以提高地基樁的強 度，本實用新型的地基樁內設有多個進水管和多個回水管(鋼管)和輸水管保持架，因此進 一步增強了地基樁的強度。5、目前修建高速公路、隧道、機場等，占用了大量地面和地面上空間，但地下都沒 有利用，如果采用本實用新型的地基樁開發利用地熱新能源，從而充分利用高速公路、隧 道、機場等的地下熱能，具有可觀的經濟效益和社會效益。
圖1是本實用新型的一種實施例的外觀結構示意圖。[0025]圖2是本實用新型的一種實施例結構示意圖。圖3是地熱采集裝置結構示意圖。圖4是上集流板組件結構示意圖。圖5是上集流板結構示意圖。圖6是下集流板結構示意圖。
具體實施方式
一種具有采集地下熱功能的建筑物地基樁，包括樁體1和地熱采集裝置。 本實施例所述樁體1為混凝土預制空心螺旋樁體；所述地熱采集裝置，包括上集流板組件3、下集流板組件4和地熱采集管路組件2。上集流板組件3由上集流板5和連接管6組成，連接管6上端有環臺(或稱法 蘭)7，上集流板5內對稱開設有第一半圓形孔道8和第二半圓形孔道9，兩者不相連通。第 一半圓形孔道8有進水口 10，第二半圓形孔道9有出水口 11，在上集流板5的下端面上等 距離設有三個與第一半圓形孔道8相通的進水管上插孔12 ；在上集流板5的下端面上等距 離設有三個與第二半圓形孔道相通的回水管上插孔13。下集流板組件4由下集流板14和樁頭連接柱15構成，樁頭連接柱15上端與下集 流板14固定連接，且為一整體結構。錐體樁頭16固定在樁頭連接柱15上。下集流板14的 上端面上等距離設有三個與圓形孔道17連通的進水管下插孔18和三個與圓形孔道17連 通的回水管下插孔19。地熱采集管路組件2，包括三個進水管20、三個回水管21、上環狀輸水管保持架22 和下環狀輸水管保持架23，上環狀輸水管保持架22和下環狀輸水管保持架23相對應位置 上分別開設有三個進水管通孔M和三個回水管通孔25，三個進水管20和三個回水管21分 別穿過上環狀輸水管保持架22和下環狀輸出管保持架23上的三個進水管通孔M和三個 回水管通孔25。三個進水管20、三個回水管21與上環狀輸水管保持架22和下環狀輸水管 保持架23相接觸部位分別焊固連接。所述三個進水管20上端分別插入上集流板5下端面上的三個進水管上插孔12 內，并密封焊固連接，三個進水管20的下端分別插入下集流板14上端面上的三個進水管下 插孔18內，并密封焊固連接(目的是不漏水)，所述三個回水管21的上端分別插入上集流 板5下端面上的三個回水管上插孔13內，并密封焊固連接，三個回水管21的下端分別插入 下集流板14的上端面上的三個回水管下插孔19內，并密封焊固連接。所述三個進水管20、三個回水管21、上環狀輸水管保持架22和下環狀輸水管保持 架23均埋設在樁體1內，上集流板5的周邊埋設在樁體1內，連接管6位于樁體1的空心 管腔沈內，而環臺7搭接在樁體1的上端面上，上集流板5上的進水口 10和出水口 11分 別伸出樁體1外。上述的上集流板組件即為樁體1的端蓋，連接管6內為方孔，目的是在施工時，裝 入動力頭，將樁體施入地下。施工作業完成后在方孔內填入填料如土或水泥。
權利要求1.一種具有采集地下熱功能的建筑物地基樁，包括樁體(1)和地熱采集裝置，其特征 在于所述的樁體(1)為混凝土預制樁體；地熱采集裝置，包括上集流板組件(3)、下集流板 組件(4)和輸水管路組件O)；上集流板組件由上集流板( 和帶法蘭的連接管(6)組成，帶法蘭的連接管(6)上端 有環臺(7)，上集流板(5)內對稱開設有第一半圓形孔道(8)和第二半圓形孔道(9)，兩者 不相連通；第一半圓形孔道(8)有進水口(10)，第二半圓形孔道(9)有出水口(11)；在上集 流板(5)的下端面上等距離設有三個與第一半圓形孔道(8)相通的進水管上插孔(12)，在 上集流板(5)的下端面上等距離設有三個與第二半圓形孔道相通的回水管上插孔(13)；下集流板組件⑷由下集流板(14)和樁頭連接柱(15)構成，樁頭連接柱(15)上端與 下集流板(14)固定連接，且為一整體結構，錐體樁頭(16)固定在樁頭連接柱(1 上，下集 流板(14)內開設有圓形孔道(17)，下集流板(14)的上端面上等距離設有三個與圓形孔道 (17)連通的進水管下插孔(18)和三個與圓形孔道(17)連通的回水管下插孔(19)；上集流 板(5)的周邊埋設于樁體⑴內；所述進水口(10)和出水口(11)分別伸出樁體⑴外；所 述環臺(7)搭接在樁體(1)的上端面上；地熱采集管路組件，包括三個進水管(20)、三個回水管(21)、上環狀輸水管保持架 (22)和下環狀輸水管保持架(23)，上環狀輸水管保持架0 和下環狀輸水管保持架03) 的相對應位置上分別開設有三個進水管通孔04)和三個回水管通孔(25)，三個進水管 (20)和三個回水管分別穿過上環狀輸水管保持架0 和下環狀輸出管保持架03) 上對應的進水管通孔04)和回水管通孔(25)，三個進水管(20)、三個回水管與上環 狀輸水管保持架0 和下環狀輸水管保持架相接觸部位分別焊固連接；所述三個進水管OO)上端分別插入上集流板( 下端面上對應的進水管上插孔(12) 內，并密封焊固連接，三個進水管OO)的下端分別插入下集流板(14)上端面上對應的進水 管下插孔(18)內，并分別密封焊固連接，所述三個回水管的上端分別插入上集流板 (5)下端面上對應的回水管上插孔(1 內，并分別密封焊固連接，三個回水管的下端 分別插入下集流板(14)的上端面上對應的回水管下插孔(19)內，并分別密封焊固連接；所述三個進水管(20)、三個回水管(21)、上環狀輸水管保持架0 和下環狀輸水管保 持架均埋設在樁體(1)內。
2.根據權利要求1所述的一種具有采集地下熱功能的建筑物地基樁，其特征在于所述 的連接管(6)內為方孔。
專利摘要一種具有采集地下熱功能的建筑物地基樁，包括樁體和地熱采集裝置，地熱采集裝置包括內設有二個半圓形孔道的上集流板、內設有圓形孔道的下集流板和地熱采集管路組件，上集流板有進水口和出水口，輸水管路組件包括由上環狀輸水管保持架和下環狀輸水保持架支撐和定位的多個進水管和多個回水管，多個進水管上端分別插入上集流板上的對應的進水管上插孔內，其下端分別插入下集流板上的進水管下插孔內，多個回水管上端分別插入上集流板上對應的回水管上插孔內，多個回水管下端分別插入下集流板上對應的回水管下插孔內。地熱采集管路組件埋設于預制的混凝土樁體內。本實用新型采集地熱效率高、投資少，不占用地面以上的土地和空間。
文檔編號E02D5/30GK201874002SQ20102054722
公開日2011年6月22日 申請日期2010年9月29日 優先權日2010年9月29日
發明者孫大慶, 孟祥輝, 張煒, 曾慶金, 潘立軍, 王少春, 郭向斌, 郭慶凱 申請人:沈陽市政工程有限公司, 沈陽市政集團有限公司