地源热泵地埋管施工质量控制.

共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER地源热泵地埋管施工质量控制2015年3月10日共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER地源热泵系统定义•技术原理及技术特点–地源热泵系统是采取浅层地热能，应用于建筑空调、采暖、生活热水的一种可再生能源利用形式。–地源热泵系统具有绿色环保、高效节能、使用寿命长等特点。•系统运行模式–冬季：向岩土层吸取热能，经热泵主机提高品位后为建筑物供暖。–夏季：将室内热量释放至岩土层中，提取岩土层冷量用于建筑制冷；–夏季向岩土层排热、冬季向岩土层取热，实现循环利用。共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER•按地源形式分类–1、地下水热泵系统（地下水源热泵系统）（Groundwaterheatpumpssystem）–2、地表水热泵系统（地表水源热泵系统）（Surface-waterheatpumpssystem）–3、地埋管热泵系统（土壤源热泵系统）（Ground-coupledheatpumpssystem）地源热泵系统分类共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER地埋管热泵系统•地埋管热泵系统是通过地埋管换热器与大地岩土层交换热量的一种热泵系统；•地埋管换热器，是用特定材料的管道，经加工制作，埋设于一定深度的浅层岩土层中，与岩土层实现耦合换热，抽取浅层地热能作为热泵低位热源的换热器装置。共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER地源热泵系统原理图地源热泵系统原理图共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER地埋管热泵系统的组成•室内系统–风机盘管–空气处理机组–地板采暖–辐射•机房系统–涡旋机组–螺杆机组•室外系统–地埋管四季生活热水室内末端室外地埋管热泵主机共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER地埋管换热器的分类•水平埋管系统–水平系统的实现方式包括：多U形弯管并联式、单U形弯管环绕式、盘管并联式。•垂直埋管系统–垂直系统的实现方式包括：单井式、多井串联式、同程并联式共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER1、传热介质地源热泵系统中，通过换热管与岩土体、地下水或地表水进行热交换的一种液体。一般为水或添加防冻液的水溶液。2、地埋管换热系统传热介质通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体进行热交换的地热能交换系统，又称土壤热交换系统。3、竖直地埋管换热器埋置在竖直管孔内的地埋管换热器，又称竖直土壤热交换器。4、水平地埋管换热器埋置在水平管沟内的地埋管换热器，又称水平土壤热交换器。5、管孔用于安置地埋管换热器的地下垂直孔洞，能安放一组或多组地埋管换热器。地埋管系统术语解释共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER6、回填材料地埋管换热器下管以后用于填充管沟或管孔的材料，竖直地埋管换热器回填材料一般为膨润土和细砂（或水泥）的混合浆或其他具有良好导热性能的灌浆材料；水平地埋管换热器回填材料一般采用中、细砂及土壤。7、U形管竖直地埋管换热器中的供回水管，由贯穿管孔的直管与U形件熔接而成。地埋管换热器可以由单个或多个U形管串联或并联而成。8、干式钻孔用无油空气压缩机或吹风机去除孔洞中灰尘的钻孔方法。9、湿式钻孔用干净的水冲洗孔洞，去除钻孔中泥浆的残渣，去除施工表面积水，尽量让孔洞完全干燥，湿式钻孔一般是钻头旋转钻孔方法。10、裸孔钻孔指地质分层较为简单，如全土层或全岩石等，局部孔段没有裂层，钻机钻孔过程中不需要设置套管的钻孔方法。地埋管系统术语解释共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER11、潜孔锤钻孔用镶齿钻头，通过汽动或液动冲击器破碎孔底岩石的钻孔方法，分为正循环钻孔法和反循环钻孔法。12、热熔连接用专用加热工具加热连接部位，使其熔融后，施压连接成一体的连接方法。热熔连接方式包括热熔对接连接和热熔承插连接等。13、热熔对接连接将待接聚乙烯管段界面，利用加热板加热熔融后相互融合，经冷却固定而连接成一体的连接方法。14、热熔承插连接管材插口外表面和管件承口内表面使用热熔承插式加热工具加热熔融后连接成一体的连接方法。15、电熔连接管材或管件的连接部位插入内埋电阻丝的专用电熔管件内，通电加热，使连接部位熔融，连接成一体的连接方法。16、监测孔用来长期监测地下岩土层温度，便于观察地埋管地源热泵系统长期运行对岩土层温度影响的管孔。地埋管系统术语解释共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER地埋管换热系统施工是土壤源地源热泵施工重点，也是难点，其主要包括钻孔、下管、试压、回填、室外管件连接五个步骤。地埋管换热系统一般是布置在基础底板下，一旦施工完成将成为永久设施，并且无法维修，因此先进的施工技术、规范的施工流程、严格的质量控制显得尤为重要。考虑到地下室基层的原土稳定性，地埋管施工一般在基坑土方挖到一定深度时朝进场施工，施工完成后再将土方挖至设计深度，故地埋管的成品保护工作亦相当重要。地埋管系统安装共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER地埋管系统安装安装前的准备工作–应具备工程勘察资料、设计文件、施工图纸；–完成施工组织设计或施工方案的审批；–了解埋管场地已有的地下管线、地下构筑物的功能及准确位置；–清理地面，平整场地，设置钻孔泥浆收集池及输送管沟；–施工机具检查、材料（PE管及管件）进场验收，回填料准备。共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER地埋管系统安装垂直地埋管换热器的安装步骤1.钻井：按平面图钻凿每个竖井，并立即把预备好的U型管安装到竖井中，用导管从底部向顶部灌浆回填；2.地沟开挖：沿垂直竖井边缘开挖地沟；3.将U型管连接到循环集管，试压、回填；4.连接循环集管至集分水器或引至泵房内；5.系统试压、回填；6.作出标记，标明管线定位点。共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER不合格合格不合格施工准备图纸会审技术交底材料合格证书检验报告及验收放线技术准备物资准备施工机械准备作业条件准备竖立钻机接水、电钻孔换热管连接试压检查验收记录更换换热管重新试压合格下管取出并更换换热管换热管试压重新下管试压合格回填水平管连接土方回填检查井砌筑回填料配比合格合格重新试压合格地埋管系统安装共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER地埋管系统安装质量控制重点钻孔质量1）钻孔过程中如发现钻具回转阻力增大，负荷增大，泥浆泵压力不足等异常现象时，应立即停止钻进，检查原因及时处理。2）钻孔偏斜是钻井过程中不可避免的问题，为了最大限度的保证钻孔的垂直度，要求垂直钻孔深度50m内，测斜不应少于1次。当检测出钻孔发生偏斜时，应及时调整钻杆或钻机，避免钻孔偏斜过大。3）施钻过程中应密切注意钻机及附属设备的运行情况，发现异常应及时处理，防止拉断钻杆和接头丝扣、跌落钻头等现象发生，并时刻注意地层地质变化，做好应对措施，对于不同的地层地质应采用不同的钻头。4）当钻孔达到要求深度后，应对孔反复进行通孔，为顺利下管创造条件，同时要求监理、工程主管人员查验钻孔深度和孔径，在下管程序没有准备好以前不能过早提起钻杆，并且必须保证泥浆循环，以防止井下塌方。5）钻孔过程中，应认真填写钻井记录表，记录启停钻的时间、钻进尺度，以及在钻孔过程中出现的其它问题。共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER地埋管系统安装质量控制重点钻孔质量钻机定位泥浆有组织排放共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER地埋管系统安装质量控制重点下管准备1）竖直地埋管换热器的U形弯管接头，应选用定型的U形弯头成品件，不得采用直管道偎制弯头。2）U型的接头采用电熔连接，每个U型接头熔接成功后，应进行清洗再进行打压试验，打压1.6Mpa观测1h以上，不泄漏为合格。3）竖直地埋管的长度应大于孔深的长度+基坑土方的深度，预留1-2米便于与水平连管连接，换热管在井孔内除与U型弯管接头连接处以外，不应有接头。4）安装管卡：为保证换热效果，防止U型供回水支管间发生热回流现象，换热支管之间需保持距离，同时便于下管，采用定位管卡或弹簧卡将U型换热管进行分离定位，分离定位管卡的间距宜为1.5米，管卡现场组装，安装应牢固。5）对换热管按设计要求进行水压试验，若设计无具体要求则必须按照规范要求进行。在试验压力下，稳压至少15min，压力降不超过3%，且无渗漏现象，即为合格。水压试验结束后，将换热管继续保持有压状态，等待进行下道工序。共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER地埋管系统安装质量控制重点下管准备分离卡灌浆管PE管U型头（沉箱）部位连续套5个管卡，用于钻杆下管（顶管）共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER地埋管系统安装质量控制重点下管1）下管一定要在通孔完成后立即进行，防止由于长时间歇停造成孔内塌方，给下管造成不必要的困难。2）钻孔完毕后孔洞内有大量积水，由于水的浮力影响，将对放管造成一定的困难；而且由于水中含有大量的泥砂，泥砂沉积会减少洞孔的有效深度。每钻完一孔，应及时把U形管放人，并采取防止上浮的固定措施。3）下管时，必须在换热管保持一定的压力的情况下进行，一般情况下保持0.5~0.6MPa。采用下管器下管，速度要均匀，防止下管过程中损坏管道，如果遇有障碍和不顺畅现象，应及时查明原因，待做好处理后才能继续下管。4）下管过程中应注意管口压力表的指针读数，发现泄压应停止下管，查明泄压原因，如孔内管破损，应换管；同时应注意下管深度，确保其深度符合设计要求。5）换热管下到位后，提起下管器，提杆过程中应防止换热器上浮，如发现上浮立即采取措施，必须确保换热管的下管深度。共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER地埋管系统安装质量控制重点下管泄压后再试压带压下管共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER地埋管系统安装质量控制重点管井回填1）地埋管换热系统应根据地质特征确定回填料配方，回填料的导热系数不应低于钻孔外或沟槽外岩土体的导热系数。2）竖直地埋管换热器灌浆回填料宜采用膨润土和细砂(或水泥)的混合浆或专用灌浆材料。当地埋管换热器设在密实或坚硬的岩土体中时，宜采用水泥基料灌浆回填。钻孔时取出的泥砂浆凝固后如收缩率很小，也可用作灌浆材料。3）U型管安装完毕后，立即灌浆回填封孔，隔离含水层。灌浆即使用泥浆泵通过灌浆管将混合浆灌入管井中。4）在回填之前应确认管井内管道压力无变化（泄压），方可进行回填。5）泥浆泵的泵压足以使孔底的泥浆上返至地表，当上返泥浆密度与灌注材料的密度相等时认为灌浆过程结束。6）灌浆时应保证灌浆的连续性，应根据机械灌浆的速度将灌浆管逐渐抽出，使灌浆液自下而上灌注封孔，确保钻孔灌浆密实、无空腔、否则会降低传热效果，影响工程质量。7）原浆回填后期一般都需要人工回填配合完成。共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER人工二次回填地埋管系统安装质量控制重点管井回填回填料配比称重回后的成品保护共同创造城市的美丽MAKEOURCITYMOREBEAUTIFULTOGETHER地埋管系统安装质量控制重点管沟开挖基底清理管道连接阀门、部件安装检查井砌筑土方回填压力试验水平支、干管连接水平支、干管连接施工工艺主要包括:室外管道土方开挖、室外管道连接、回填等工序，主要施工工艺流程如图所示：共同创造城市的美丽MAKEOURCITY