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原文传递一种自动化防隆起的能源基坑围护结构及施工方法

专利名称：	一种自动化防隆起的能源基坑围护结构及施工方法
摘要：	本发明涉及自动化防隆起的能源基坑围护结构，包括挡墙、导热管、拼装式盖板、热交换管路、弧形连接管、泵机、地源热泵机组、泥水分离器与水箱、供水管和回水管；基坑通过挡墙围护，挡墙内部设置工字钢，工字钢内侧设置导热管，导热管底端到达基坑底部，导热管顶端接入供水管和回水管并与基坑外部的泵机、地源热泵机组和泥水分离器与水箱串联成回路；基坑底部覆盖拼装式盖板，拼装式盖板两侧通过固定端插头与两侧挡墙的槽口连接固定。本发明的有益效果是：拼装式盖板施工便捷，可快速反压；浆液循环系统自动排出隆起土粒，释放土压力；基坑结构循环采取地热能，用于周边供热或制冷；装配式设计高效灵活，便于底层盖板的功能转换。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江大学城市学院
发明人：	魏纲;齐永洁;赵毅;何骏飞;戴子涵;向青青;胡慧静;严助
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201910122013.9
公开号：	CN109736329A
代理机构：	杭州九洲专利事务所有限公司
代理人：	张羽振
分类号：	E02D17/04(2006.01);E;E02;E02D;E02D17
申请人地址：	310015 浙江省杭州市湖州街50号
主权项：	1.一种自动化防隆起的能源基坑围护结构，其特征在于，包括挡墙(1)、导热管(2)、拼装式盖板(3)、热交换管路(4)、弧形连接管(5)、泵机(8)、地源热泵机组(9)、泥水分离器与水箱(10)、供水管(11)和回水管(12)；基坑通过挡墙(1)围护，挡墙(1)内部设置工字钢，工字钢内侧设置导热管(2)，导热管(2)底端到达基坑底部，导热管(2)顶端接入供水管(11)和回水管(12)并与基坑外部的泵机(8)、地源热泵机组(9)和泥水分离器与水箱(10)串联成回路；基坑底部覆盖拼装式盖板(3)，拼装式盖板(3)两侧通过固定端插头(6)与两侧挡墙的槽口(7)连接固定；拼装式盖板(3)内部预留热交换管路(4)，热交换管路(4)底部等间距设置预留孔洞(15)，热交换管路(4)内嵌入带有橡皮单向阀(13)的导热管(2)，矩形拼装式盖板的两个对角处分别留有入口端和出口端，热交换管路(4)内的导热管(2)在入口端和出口端分别通过弧形连接管(5)与挡墙(1)内的导热管(2)相连接；橡皮单向阀(13)上设有回弹型橡胶片(14)和开口，回弹型橡胶片(14)和开口与预留孔洞(15)相对应；每一块拼装式盖板(3)内部的导热管(2)相互独立；每一块拼装式盖板(3)组成的管路系统相互并联，并与供水管(11)和回水管(12)同程连接，构成总的管道循环系统。 2.根据权利要求1所述的自动化防隆起的能源基坑围护结构，其特征在于，导热管(2)顶端高出挡墙(1)顶端一段距离。 3.根据权利要求1所述的自动化防隆起的能源基坑围护结构，其特征在于，拼装式盖板(3)为装配式矩形盒盖结构，上部顶板通过螺栓固定在下部结构上。 4.根据权利要求1所述的自动化防隆起的能源基坑围护结构，其特征在于，拼装式盖板(3)内部布置有蛇形的热交换管路(4)。 5.根据权利要求1所述的自动化防隆起的能源基坑围护结构，其特征在于，导热管(2)、弧形连接管(5)、供水管(11)和回水管(12)均采用PE管，节点处通过热熔连接。 6.根据权利要求1所述的自动化防隆起的能源基坑围护结构，其特征在于，相邻的拼装式盖板(3)之间通过上下企口搭接并由螺栓连接固定。 7.根据权利要求1所述的自动化防隆起的能源基坑围护结构，其特征在于，每一组导热管(2)在基坑顶部安装有单独的压力表、流量计和阀门。 8.一种如权利要求1所述的自动化防隆起的能源基坑围护结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤： 1)施工准备：根据基坑尺寸进行拼装式盖板(3)的设计、生产，确定导热管(2)、供水管(11)和回水管(12)的布置方案； 2)拼装式盖板(3)的装配：松开螺栓，取下拼装式盖板(3)的顶板，露出内部的热交换管路(4)，之后将底部设置有橡皮单向阀(13)的导热管(2)嵌入到热交换管路槽道内，使导热管(2)底部的橡皮单向阀(13)的开口与拼装式盖板(3)底部的预留孔洞(15)重叠，紧贴土体，在出口端和入口端分别预留一段导热管(2)，待整段导热管(2)准确嵌入后采用固定措施进行固定； 3)挡墙(1)施工：进行施工放线，在指定位置依次进行制浆、预搅下沉、提升喷浆搅拌、重复上下搅拌，完成该处桩墙施工后，进行下一处搅拌桩施工，直至完成全部挡墙施工；之后将表面处理完毕的工字钢插入到指定位置，插入过程中不断检查垂直度； 4)导热管(2)的插入：在挡墙靠近基坑一侧垂直向下打孔，深度达到设计基坑底部位置；之后在导热管(2)表面包裹防护材料后将其沿着孔洞下穿至指定位置，在顶部做好防护标记；完成后进行下处导热管施工直至完成所有导热管插入工作； 5)基坑开挖：首先对土层进行井点降水，之后进行土层开挖；开挖过程中校核开挖尺寸和位置，边开挖边支护，并采取加固防护措施； 6)拼装式盖板(3)的铺设：基坑开挖至设计深度后，对底部进行平整处理的同时，在两侧挡墙设计位置打设槽口(7)，之后将拼装式盖板(3)通过固定端插头(6)固定在槽口(7)内，对基坑进行覆盖；相邻拼装式盖板(3)之间通过上下企口搭接，并利用螺栓加固； 7)基坑内管路连接：在导热管(2)底端标高位置处挖除挡墙表面的部分加固土体，使导热管(2)底端外露，之后通过弧形连接管(5)将导热管(2)与拼装式盖板(3)内的导热管(2)相连接，然后对挡墙挖除部分涂抹砂浆修复，并对外露段的弧形连接管(5)进行棉布包裹； 8)其他拼装工作：每一组导热管(2)在基坑顶部安装单独的压力表、流量计和阀门，对不同组别的基坑内部管路系统进行单独的监测与控制；属于不同拼装式盖板(3)内的热交换管路(4)彼此并联，均通过独立的导热管(2)同程连接到供水管(11)和回水管(12)上；供水管(11)和回水管(12)通过串联的方式连接基坑外部的泵机(8)、地源热泵机组(9)和泥水分离器与水箱(10)；外露管道用棉布包裹进行保温及防护处理； 9)水压试验：为了检查管路，对管路进行水压试验，使基坑内部管路密闭和通畅；对不合格处进行维修或更换，再进行下一步操作； 10)投入使用：当拼装和检修工作全部完成后，开启泵机(8)及其他设备，浆液开始在管道内循环，排出隆起土粒的同时，进行地热能的采集利用； 11)后期处理：通过循环导热液的泥浆含量来判断基坑底部的隆起变形是否停止，待基坑底部隆起变形趋于平稳后，暂时关闭泵机(8)和阀门，重新打开拼装式盖板(3)的顶板，在热交换管路(4)底部的预留孔洞(15)处利用水泥砂浆进行浇筑密封；之后重新安装顶板，利用水压试验使管道畅通，之后在拼装式盖板(3)上部进行一层混凝土的浇筑，之后进行主体结构的修建施工； 12)材料回收及后期利用：待主体结构施作完毕并稳定后，拔出工字钢，对材料表面进行清洁处理后封存；而能源系统则继续留在基坑底部，待后期基坑上部建筑物修建完成后利用能源系统进行地热能的采集，用于建筑物内部的供热和制冷服务。
所属类别：	发明专利