一种复合能源地下连续墙及其施工方法与流程

本发明涉及地源热泵系统埋管，具体为一种复合能源地下连续墙及其施工方法。

背景技术：

1、“双碳”目标背景下，实现能源可持续利用，开发和利用清洁能源是我国目前的发展方向。浅层地温能具有储量大、分布广、清洁可再生等特点。

2、通过将复合能源地下连续墙与地源热泵地埋管相结合构成能源复合能源地下连续墙，可以起到地下浅层地热提取和防渗挡土的双重作用，同时还能避免地埋管换热器钻孔成本高、占地空间大的问题，具有良好的经济效益。

3、目前把复合能源地下连续墙和换热管结合在一起的已有技术中，都是通过将换热管在复合能源地下连续墙中沿深度布置；当复合能源地下连续墙一侧为地下空间时，连续墙与地下空间内的空气进行对流换热会大大降低换热管的换热效率，加速周围土体的热消散。因此，开发一种能兼顾换热和隔热的能源复合能源地下连续墙是非常有必要的。

技术实现思路

1、本发明就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种复合能源地下连续墙及其施工方法，通过换热层与地下土层进行温度交换，实现能源的回收利用，通过隔热层将换热层与地下空间进行分隔，减少地下空间与换热层之间的能量交换，从而减少能量的散失，从而使得连续墙具有隔热与储热的性能，提高了能源利用率，提升了连续墙的使用价值

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种复合能源地下连续墙，包括置于连续墙内的换热管和钢筋笼，所述连续墙包括钢筋笼、与地下土层贴合的换热层和朝向地下空间的隔热层，所述换热层和隔热层之间设有分隔层，所述分隔层位于钢筋孔的中部，所述换热管与钢筋笼之间绑扎固定。

4、优选的，所述分隔层包括网格布和钢丝网，所述钢丝网固定在钢筋笼的中部，所述网格布铺设在钢丝网的一侧，钢丝网和网格布与钢筋笼绑扎固定。

5、优选的，所述换热管通过扎丝与钢筋笼绑扎固定。

6、优选的，所述换热管为hdpe换热管，换热管绑扎在钢筋笼的内部，换热管入口段和出口段伸出钢筋笼。

7、优选的，所述换热管的外径为19mm～38mm，壁厚为2mm～2.5mm，换热管间距为200mm～500mm，换热管的入口段和出口段伸出钢筋笼200mm～500mm。

8、优选的，所述换热层为混凝土和低熔点石蜡拌合而成的储热混凝土，所述隔热层为以陶粒作为混凝土骨料的隔热混凝土，陶粒的粒径为5mm～20mm。

9、优选的，所述低熔点石蜡选用20号～40号，熔点为17.5℃～42.5℃，掺量为混凝土质量的2％～5％。

10、优选的，所述网格布选用为玻璃纤维网格布，网眼尺寸为3mm*3mm～5mm*5mm，网宽为1000mm～2000mm，网长为10m～100m，厚度为0.2mm～0.4mm；所述钢丝网选用镀锌钢丝网，网眼尺寸为10mm*10mm～20mm*20mm，丝径为0.9mm～1.6mm；所述扎丝选用镀锌钢丝或火烧铁丝，直径为0.3mm～0.5mm。

11、一种复合能源地下连续墙的施工方法，包括以下步骤：

12、1)布设基础设施，施工导墙并开挖槽段，导墙顶面高于施工地面，且至少高于地下水位1.5m；

13、2)根据槽段尺寸，制作钢筋笼，将钢丝网固定在钢筋笼的中部，并在钢丝网上铺设网格布，通过扎丝将钢丝网和网格布绑扎在钢筋笼上形成分隔层，在分隔层朝向地下土层的一侧按直列型布置换热管，换热管通过扎丝固定在钢筋笼的内侧；

14、3)将钢筋笼吊装至槽段内；

15、4)将混凝土浇筑导管下放至距槽段底部0.5m处浇筑混凝土，分隔层两侧同时浇筑混凝土，朝向地下土层的一侧浇筑储热混凝土，朝向地下空间的一侧浇筑隔热混凝土，完成复合能源地下连续墙槽段施工。

16、优选的，所述步骤4)中采用分层浇筑混凝土的方式，分层浇筑完后及时振捣。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、1、本发明通过换热层与地下土层进行温度交换，实现能源的回收利用，通过隔热层将换热层与地下空间进行分隔，减少地下空间与换热层之间的能量交换，从而减少能量的散失，从而使得复合能源地下连续墙具有隔热与储热的性能，提高了能源利用率，提升了复合能源地下连续墙的使用价值；另外，本申请的复合能源地下连续墙相比于现有技术其与土地的接触面积增大，支护作用加强，结构强度提高。

19、2、本发明当能源复合能源地下连续墙与能源桩联合运行时，能够有效减少地下水渗流对能量桩换热性能的影响，进而减少对其承载性能的影响。

技术特征：

1.一种复合能源地下连续墙，包括置于连续墙内的换热管和钢筋笼，其特征在于：所述连续墙包括钢筋笼、与地下土层贴合的换热层和朝向地下空间的隔热层，所述换热层和隔热层之间设有分隔层，所述分隔层位于钢筋孔的中部，所述换热管与钢筋笼之间绑扎固定。

2.如权利要求1所述的一种复合能源地下连续墙，其特征在于：所述分隔层包括网格布和钢丝网，所述钢丝网固定在钢筋笼的中部，所述网格布铺设在钢丝网的一侧，钢丝网和网格布与钢筋笼绑扎固定。

3.如权利要求1所述的一种复合能源地下连续墙，其特征在于：所述换热管通过扎丝与钢筋笼绑扎固定。

4.如权利要求1所述的一种复合能源地下连续墙，其特征在于：所述换热管为hdpe换热管，换热管绑扎在钢筋笼的内部，换热管入口段和出口段伸出钢筋笼。

5.如权利要求1所述的一种复合能源地下连续墙，其特征在于：所述换热管的外径为19mm～38mm，壁厚为2mm～2.5mm，换热管间距为200mm～500mm，换热管的入口段和出口段伸出钢筋笼200mm～500mm。

6.如权利要求1所述的一种复合能源地下连续墙，其特征在于：所述换热层为混凝土和低熔点石蜡拌合而成的储热混凝土，所述隔热层为以陶粒作为混凝土骨料的隔热混凝土，陶粒的粒径为5mm～20mm。

7.如权利要求1所述的一种复合能源地下连续墙，其特征在于：所述低熔点石蜡选用20号～40号，熔点为17.5℃～42.5℃，掺量为混凝土质量的2％～5％。

8.如权利要求1所述的一种复合能源地下连续墙，其特征在于：所述网格布选用为玻璃纤维网格布，网眼尺寸为3mm*3mm～5mm*5mm，网宽为1000mm～2000mm，网长为10m～100m，厚度为0.2mm～0.4mm；所述钢丝网选用镀锌钢丝网，网眼尺寸为10mm*10mm～20mm*20mm，丝径为0.9mm～1.6mm；所述扎丝选用镀锌钢丝或火烧铁丝，直径为0.3mm～0.5mm。

9.一种复合能源地下连续墙的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

10.如权利要求9所述的一种复合能源地下连续墙的施工方法，其特征在于：所述步骤4)中采用分层浇筑混凝土的方式，分层浇筑完后及时振捣。

技术总结
本发明公开了一种复合能源地下连续墙及其施工方法，复合能源地下连续墙包括置于连续墙内的换热管和钢筋笼，所述连续墙包括钢筋笼、与地下土层贴合的换热层和朝向地下空间的隔热层，所述换热层和隔热层之间设有分隔层，所述分隔层位于钢筋孔的中部，所述换热管与钢筋笼之间绑扎固定。通过换热层与地下土层进行温度交换，实现能源的回收利用，通过隔热层将换热层与地下空间进行分隔，减少地下空间与换热层之间的能量交换，从而减少能量的散失，从而使得连续墙具有隔热与储热的性能，提高了能源利用率，提升了连续墙的使用价值。

技术研发人员：赵志鹏,王志鹏,魏鹏,薛炳磊,李静,赵维刚,滕驰,郭靖,吴迪,王战,陈卓尔
受保护的技术使用者：国网山东省电力公司经济技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12