土壤源熱泵施工工法

土壤源熱泵施工工法一、前言地源熱泵系統(tǒng)是是隨著全球性性的能源危機機和環(huán)境問題題的出現(xiàn)而逐逐漸興起的一一門熱泵技術(shù)術(shù)。它是一種種通過輸入少少量的高位能能(如電)，實現(xiàn)從淺淺層地能(土壤熱能、地地下水中的低低位熱能或地地表水中的低低位熱能)向高位熱能能轉(zhuǎn)移的熱泵泵空調(diào)系統(tǒng)，被被稱為是211世紀的一項項以節(jié)能和環(huán)環(huán)保為特征的的最具有發(fā)展展前途的空調(diào)調(diào)技術(shù)。目前隨著鐵路建建設(shè)水平的提提高，越來越越多的大型旅旅客站房采用用大跨度網(wǎng)架架屋面及玻璃璃幕墻結(jié)構(gòu)，這這種結(jié)構(gòu)散熱熱面大，對空空調(diào)系統(tǒng)要求求高。采用傳傳統(tǒng)分體式空空調(diào)系統(tǒng)及集集中中央空調(diào)調(diào)系統(tǒng)雖然初初期投資少，但但運營成本高高，綜合考慮慮全生命周期期成本，地源源地泵空調(diào)系系統(tǒng)具有更大大的優(yōu)勢。有有研究數(shù)據(jù)表表明，地源熱熱泵系統(tǒng)相對對家用分體空空調(diào)器所增加加的投資，在在運營中用節(jié)節(jié)約的電費償償還，償還期期只需4～5年。鐵路大大型旅客站房房采用地源熱熱泵空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)具有一定的的技術(shù)經(jīng)濟合合理性。二、地源熱泵系系統(tǒng)特點1.資源可以再再生利用。2.運行費用低低。3.機房占地面面積小，并可可設(shè)在地下，節(jié)節(jié)省建筑空間間。4.綠色環(huán)保，系系統(tǒng)利用地球球表面的淺層層地熱資源，沒沒有燃燒，沒沒有排煙及廢廢棄物，清潔潔環(huán)保無任何何污染。5.自動化程度度高。6.一機多用，既既可供暖，又又可制冷，最最大限度的利利用了能源。三、適用范圍可用于工廠、車車站、商場、賓賓館、酒店、商商務(wù)辦公、娛娛樂場所、住住宅小區(qū)、別別墅、蔬菜養(yǎng)養(yǎng)花大棚等各各類建筑。小小到一、二百百平米大到幾幾十萬平米，從從單供暖、冷冷暖雙供到冷冷暖及生活熱熱水三供，都都可以完美運運行。四、工藝原理土壤源熱泵是利利用地下土壤壤、地下水溫溫度相對穩(wěn)定定的特性,冬季通過消消耗少量的高高位能量(電能)把土壤儲存存的低品位熱熱能轉(zhuǎn)移到需需要供暖的室室內(nèi);夏季卻將室室內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移釋放到土土壤中,從而達到冬冬季供暖、夏夏季制冷的目目的。地源熱熱泵的工作原原理參見圖。五、施工工藝（一）工藝流程程1.豎直管施工工工藝：孔位放樣孔位放樣PE管試壓回填下管清孔就位成井2.水平管施工工工藝：溝槽放樣溝槽放樣PE管制作焊接PE管試壓回填開挖（二）施工方法法1、測量、放線線及鉆機就位位鉆孔測量定位，采采用索佳SET2110K全站儀進行行測量定位及及孔口標高，并并用木樁做好好醒目標示，孔孔間距5.4m××4.5m。潛孔鉆機就位后后，鉆桿中心心必須與孔位位在一條垂線線上，鉆機找找平后四腿支支穩(wěn)，確保鉆鉆機水平。啟動空壓機，待待機上儀表處處于正常工況況后方可擰動動開關(guān)送氣，管管路連接處不不得有漏氣現(xiàn)現(xiàn)象。2、開孔本工程施工場地地內(nèi)上部覆蓋蓋層較厚雜填填土，采用Ф180沖擊鉆頭開開孔至基巖，下Ф168套管，換用Ф140潛孔沖擊器鉆進。鉆孔直徑為140mm，鉆孔深度82m。3、成孔工藝采用液壓潛孔錘錘鉆機，高壓壓空氣作為鉆鉆進動力和排排渣手段。鉆鉆進參數(shù)：空空氣壓力13-166MPa；鉆機轉(zhuǎn)速75-1000rpm；風量15m33/mm；鉆頭壓力15.6KKN，壓力過大大易造成孔斜斜，導致安裝裝豎直地埋管管困難。增加鉆桿前，應(yīng)應(yīng)在壓縮空氣氣關(guān)閉后提升升動力頭至頂頂端，讓其自自由落下并且且無阻礙，這這時方可卸開開鉆桿絲扣。鉆進中發(fā)生不返返氣現(xiàn)象且空空氣壓力增高高時應(yīng)提鉆檢檢查?？卓诜蹓m變多時時及時增加水水泵注水量，盡盡可能使返出出孔口的巖屑屑為片狀或粒粒狀。當粉塵塵較大，采用用除塵系統(tǒng)進進行收集，減減少對周圍環(huán)環(huán)境的影響。4、豎直管試壓壓及安裝：a.豎直地埋管管換熱器插入入鉆孔前，做做第一次水壓壓試驗。在試試驗壓力下，穩(wěn)穩(wěn)壓至少15minn,穩(wěn)壓后壓力力降不應(yīng)大于于3%，且無泄露露現(xiàn)象；將其其密封后，在在有壓狀態(tài)下下插入鉆孔，完完成灌漿后保保壓1小時。b.潛孔鉆機收收塔離開孔口口。將經(jīng)過試試壓檢驗合格格的地埋管放放在孔口，若若孔內(nèi)無水，可可直接將地埋埋管在保壓狀狀態(tài)下插入鉆鉆孔；若孔內(nèi)內(nèi)有水，根據(jù)據(jù)相應(yīng)的水位位在U型管下部配配上相應(yīng)的重重物，再將地地埋管在保壓壓狀態(tài)下插入入孔內(nèi)。下管管時采用2～4米設(shè)置一個個彈簧卡的方方式使U型管兩分支支管處于分開開狀態(tài)。5、回填：井內(nèi)回填材料應(yīng)應(yīng)不低于鉆孔孔內(nèi)巖土體導導熱系數(shù)?？卓锥瓷厦?米應(yīng)用細沙沙回填，6米以下的應(yīng)應(yīng)用原漿回填填。原漿為紅紅砂巖遇水而而成，不易下下沉，為保證證回填密實，回回填過程中采采用細沙加水水沉降。6、保護管路：：當每一個井打好好一組管路放放入井中之后后，剪去多余余的一部分，地地面（或橫溝溝底面）留下下五十公分左左右用膠帶裹裹好，要注意意保護管路系系統(tǒng)，避免泥泥漿石塊和其其它異物進入入系統(tǒng)，造成成系統(tǒng)堵塞影影響水流量。對對成孔進行編編號,并設(shè)置成孔孔保護標示牌牌。7、水平橫溝的的開挖：由于工程量過大大，計劃用挖挖掘機來操作作，用挖掘機機主要怕工作作時挖傷挖斷斷地下立管，造造成意外的不不良后果，所所以說工作時時一定要注意意，避免挖機機碰到管路。橫橫溝的開挖深深度滿足設(shè)計計要求。8、水平管連接接在豎直地埋管完完成后，進行行水平管連接接，采用塑料料管熱熔器通通過管件將各各個豎直地埋埋管連接起來來形成供回水水環(huán)路。具體體熱熔連接步步驟如下：1.熱熔器接通通電源，將熱熱熔溫度調(diào)節(jié)節(jié)至300度；2.將管材及對對應(yīng)管件清洗洗擦干；3.待溫度升至300度，同時將將管件和管材材與熱熔模具具緊密接觸，加加熱完畢將管管材管件承插插連接即可。a.水平集水管管和分水管分分別進行安裝裝，兩管之間間平行距離不不小于0.6m。埋管溝深深滿足設(shè)計要要求，將溝中中清理干凈，并并在水平地埋埋管敷設(shè)前，溝溝槽底應(yīng)先敷敷設(shè)相當于管管徑厚度的細細砂。水平干干管（集合管管）采用直埋埋敷設(shè)，其埋埋深在室外地地面2.0m以下，避開開其他管線，干干管坡度不小小于0.002。b.檢查溝中無無石塊且細沙沙土平整后，再再將水壓試驗驗已合格的管管道放入溝槽槽中。采取固固定措施避免免重物撞擊或或碾壓管身。c.集、分水管管路連接時，外外露部分要采采取保溫和固固定等安全措措施，盡量避避免后續(xù)其他他施工過程可可能對集、分分水管造成的的破壞。9、系統(tǒng)水壓力力試驗a.水平地埋管管換熱器放入入溝槽前，應(yīng)應(yīng)做第一次水水壓試驗。在在試驗壓力下下，穩(wěn)壓至少少15minn,穩(wěn)壓后壓力力降不應(yīng)大于于3%，且無泄露露現(xiàn)象；b.豎直或水平平地埋管換熱熱器與環(huán)路集集管裝配后，回回填前已進行行第二次水壓壓試驗。在試試驗壓力下，穩(wěn)穩(wěn)壓至少30minn,穩(wěn)壓后壓力力降不應(yīng)大于于3%，且無泄露露現(xiàn)象；c.環(huán)路集管與與機房集分水水器連接完成成后，回填前前應(yīng)進行第三三次水壓試驗驗。在試驗壓壓力下，穩(wěn)壓壓至少2h,穩(wěn)壓后壓力力降不應(yīng)大于于3%，且無泄露露現(xiàn)象；d.地埋管換熱熱系統(tǒng)全部安安裝完畢，且且沖洗、排氣氣及回填完成成后，應(yīng)進行行第四次水壓壓試驗。在試試驗壓力下，穩(wěn)穩(wěn)壓至少12h,穩(wěn)壓后壓力力降不應(yīng)大于于3%。10、鋪填細沙沙：鋪填細沙是為了了固定水平埋埋管，細沙便便于填補管路路之間的空隙隙，避免留有有空隙對最后后回填土方以以后，土層沉沉降不一致，而而造成拉傷，壓壓彎管路。所所以鋪填細沙沙也是一個很很重要的一個個環(huán)節(jié)，水平平管鋪設(shè)之前前，溝槽底應(yīng)應(yīng)先敷設(shè)相當當于管徑厚度度的細砂，擺擺放好地埋管管之后要在管管路上面15cm左右確保水水平管周圍細細砂密實。對對水平地埋管管管路進行保保護和固定?；靥盍蠎?yīng)細小、松松散、均勻且且不應(yīng)含石塊塊及土塊，采采用網(wǎng)孔不大大于15mm××15mm的篩進行過過篩?；靥顗簤簩崙?yīng)逐層進進行，且不得得損傷管道?；鼗靥顗簩嵾^程程均勻，回填填土應(yīng)與管道道接觸緊密。做做好每層管道道上方15cm范圍內(nèi)的回回填，管道兩兩側(cè)和管頂以以上50cm范圍內(nèi)，應(yīng)應(yīng)采用輕夯實實，嚴禁壓實實機具直接作作用在管道上上。11、土方回填填：當確定水平地埋埋管四周細沙沙已密實，然然后回填素土土。當素土回回填一定厚度度后，才可進進行其他回填填。12、地埋管管管材的檢驗與與驗收：a.管材、管件件必須有產(chǎn)品品質(zhì)量合格證證；系統(tǒng)所選選用的管材、管管件上應(yīng)標明明規(guī)格、公稱稱壓力和生產(chǎn)產(chǎn)廠名或商標標，包裝上應(yīng)應(yīng)標有批號、數(shù)數(shù)量、生產(chǎn)日日期和檢驗代代號。b.管材、管件件的內(nèi)外壁應(yīng)應(yīng)光滑平整，無無氣泡、裂口口、裂紋、脫脫皮和明顯的的痕紋、凹陷陷，且色澤基基本一致，冷冷水管、熱水水管必須有醒醒目的標志。c.管材的端面面應(yīng)垂直于管管的軸線。d.管件應(yīng)完整整、無缺損、無無變形、合模?？p澆口應(yīng)平平整、無開裂裂。e.管道連接使使用熱熔工具具時，應(yīng)遵守守電器工具安安全操作規(guī)程程，注意防潮潮和臟物污染染。f.操作現(xiàn)場不不得有明火，嚴嚴禁對管材進進行明火烘彎彎。g.管道不得作作為拉攀、吊吊架使用。h.直埋暗管隱隱蔽后，應(yīng)在在墻面或地面面標明暗管的的位置和走向向，嚴禁在管管上沖擊或釘釘金屬釘?shù)燃饧怃J物體。i.熱熔連接管管道，水壓試試驗時間應(yīng)24小時后進行行。水壓試驗驗前，管道應(yīng)應(yīng)固定。13、地埋管換換熱系統(tǒng)的檢檢驗與驗收：：地埋管換熱系統(tǒng)統(tǒng)安裝過程中中，應(yīng)進行現(xiàn)現(xiàn)場檢驗，并并應(yīng)提供檢驗驗報告。檢驗驗內(nèi)容應(yīng)符合合下列規(guī)定：：a.管材、管件件等材料應(yīng)符符合國家現(xiàn)行行標準的規(guī)定定；b.鉆孔、水平平埋管的位置置和深度、地地埋管的直徑徑、壁厚及長長度均應(yīng)符合合設(shè)計要求；；c.回填料及其其配比應(yīng)符合合設(shè)計要求；；d.水壓試驗應(yīng)應(yīng)合格；e.各環(huán)路流量量應(yīng)平衡，且且應(yīng)滿足設(shè)計計要求；f.循環(huán)水流量量及進出水溫溫差均應(yīng)符合合設(shè)計要求。（三）施工要點點和注意事項項根據(jù)本項目地質(zhì)質(zhì)勘察報告及及熱物性測試試報告的描述述，在對鉆孔孔施工過程可可能會遇見的的問題做出如如下分析及處處理方法：1、雜填土層：：該層深度約約在1.80米至1.9米左右，該該層為人工新新近回填而成成，且松散、含含砂巖碎塊和和紅磚等建筑筑垃圾。所以以該層密實性性非常差，不不容易成孔。在在用潛孔錘鉆鉆孔時會出現(xiàn)現(xiàn)漏氣情況，所所以在該層施施工時，應(yīng)用用高壓氣流強強行吹氣成孔孔，并同時下下護壁套管。保保證該層的順順利成孔，并并在整個孔施施工過程中不不出現(xiàn)漏氣現(xiàn)現(xiàn)象；2、粉質(zhì)粘土層層和卵石層：：該兩層的總總厚度約在5.3米左右，該該層都含有卵卵石，特別是是卵石層含量量達到50－60％，非常不不穩(wěn)定，難成成孔，容易塌塌孔。所以該該層也連同雜雜填土層一起起下護壁套管管。根據(jù)測試試孔的數(shù)據(jù)顯顯示應(yīng)做7—8米深的護壁壁套管，以保保證鉆孔的順順利進行。3、強風化層、中中風化層、微微風化層俱為為粉質(zhì)砂巖，可可塑性高，巖巖體較為完整整，在施工過過程中會比較較順利。鉆孔要求及注意意事項a.施工過程中中，鉆桿每下下進10m后須進進行鉆機本體體水平度復核核。當誤差大大于5‰時，必須進進行調(diào)整。b.鉆孔過程中中為避免鉆孔孔塌方，在打打井過程中灌灌入泥漿對打打井井壁泥漿漿凝固護壁防防止塌方。邊邊鉆進邊注入入泥漿護壁。開開孔前先輕壓壓慢鉆，鉆進進到2~3m后逐漸加大大轉(zhuǎn)速和鉆壓壓進入正常鉆鉆壓和鉆速。c.在成孔施工工中還應(yīng)根據(jù)據(jù)不同的地層層適時調(diào)整運運行參數(shù)。在在地層變化時時，應(yīng)減小鉆鉆壓及轉(zhuǎn)速，防防止地質(zhì)情況況不均而產(chǎn)生生鉆孔傾斜。d.鉆進中加接接鉆桿時，應(yīng)應(yīng)先停止鉆進進，將鉆頭提提高孔底200mm，維持泥漿漿循環(huán)1~3miin，以清洗孔孔底和護壁.裝桿時應(yīng)擰擰緊上牢，防防止工具及鉆鉆具掉入孔內(nèi)內(nèi)。e.施鉆過程中中密切注意鉆鉆機及附屬設(shè)設(shè)備的運行情情況，發(fā)現(xiàn)異異常及時處理理，防止拉斷斷鉆桿和接頭頭絲扣、跌落落鉆頭等現(xiàn)象象發(fā)生，并時時刻注意地層層地質(zhì)變化，做做好記錄；f.施鉆過程中中鉆機長和操操作手定時對對鉆機及附屬屬設(shè)備進行巡巡回檢查，及及時做好維護護和保養(yǎng)工作作，提高工作作效率；g.通過鉆機平平臺標高和鉆鉆桿的長度，判判斷鉆孔深度度?？咨畋仨氻氝_到設(shè)計深深度，當鉆孔孔達到設(shè)計要要求的深度，停停止鉆進，將將鉆頭提高孔孔底100~3300mm，維持泥漿漿正常循環(huán)吸吸除孔底沉渣渣。起鉆時應(yīng)應(yīng)小心操作，防防止鉆頭拖到到孔壁，h.當孔鉆到要要求深度后，應(yīng)應(yīng)對孔反復進進行通孔，為為下?lián)Q熱管創(chuàng)創(chuàng)造順利條件件。i.垂直鉆孔的的不垂直度小小于1%。j.打孔過程中中產(chǎn)生的土方方和挖出的土土壤、巖石應(yīng)應(yīng)該集中堆放放。對鉆井產(chǎn)產(chǎn)生的泥漿，做做好排放工作作。在鉆孔附附近設(shè)置泥漿漿沉淀池，將將鉆孔過程中中產(chǎn)生的泥漿漿排至沉淀池池。經(jīng)沉淀后后，將清水通通過排水溝排排走。一部分分泥漿可以作作為回填物料料的組成部分分，回灌至井井內(nèi)。多余的的泥漿可外運運或作為綠化化地帶的填土土。k.施工員對每每個垂直孔從從開鉆到結(jié)束束均作相應(yīng)的的記錄，包括括成孔時間、地地質(zhì)情況、突突發(fā)事件等。六、勞動組織（見見下表）序號工作項目人數(shù)備注1測量、放線12打孔53試壓14回填35成品保護26電工17專業(yè)技術(shù)人員28工班長29指揮1七、機具設(shè)備（見見下表）序號名稱型號數(shù)量生產(chǎn)能力1履帶鉆機YGL-10001良好2多功能水井鉆機機SZ-2001良好3空壓機XHP900WWCAT1良好4儲氣罐HR615-111良好5手提式電動加壓壓泵YL-39/22.5MPaa1良好6手提式電動加壓壓泵YL-39/33.0MPaa1良好7管道熔接器BZH-31557良好8交流電焊機BX-1502良好9切割機JG-SH011-3551良好10試壓水泵YX01-P型型1良好11挖掘機70C1良好12挖掘機90C1良好13工程自卸車12T2良好八、質(zhì)量控制1、各類隱蔽蔽工程必須及及時通報有關(guān)關(guān)單位驗收，及及時做好隱蔽蔽工程的簽字字工作。2、各班組做好好自檢互檢工工作，項目部部質(zhì)檢員會同同施工員及時時檢查工程質(zhì)質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問問題及時整改改好。3、項目部安質(zhì)質(zhì)部組織技術(shù)術(shù)、質(zhì)檢、施施工人員參加加工程質(zhì)量檢檢查，對檢查查中發(fā)現(xiàn)的問問題，及時開開出工程質(zhì)量量整改單，由由項目部定人人，定時，定定措施落實整整改，整改后后安質(zhì)部再次次組織檢查直直至合格。4、單位工程的的質(zhì)量驗收評評定，在項目目經(jīng)理部自檢檢互檢的基礎(chǔ)礎(chǔ)上經(jīng)相關(guān)部部門進行復驗驗復評。5、單位工程的的質(zhì)量驗收評評定，由安質(zhì)質(zhì)部和有關(guān)人人員共同進行行驗收評定。6、單位工程驗驗收評定工作作，應(yīng)查看所所有分項技術(shù)術(shù)資料及見證證資料，并對對實際工程質(zhì)質(zhì)量情況進行行現(xiàn)場目測，然然后按檢驗評評定標準進行行質(zhì)量等級評評定。九、安全與環(huán)境境保護措施1、進入施工現(xiàn)現(xiàn)場的所有人人員均須戴安安全帽，佩戴戴上崗證，避避免人身傷亡亡的事故發(fā)生生。2、施工人員進進入施工現(xiàn)場場前做好安全全生產(chǎn)教育。3、所有電動工工具必須事先先檢查是否安安全可靠。4、機械設(shè)備（如如水泵、電焊焊機等）移位位、電器檢修修時必須斷電電操作，嚴禁禁帶電操作，移移位時，須有有專人指揮、照照看電線，防防止電纜壓壞壞損傷。5、堅持執(zhí)行崗崗前教育制度度、定期開展展安全活動，認認真執(zhí)行安全全規(guī)程和操作作要求，嚴禁禁違章作業(yè)，杜杜絕各類事故故發(fā)生。6、保持施工現(xiàn)現(xiàn)場整潔、三三通一平、無無積水、無長長流水。7、施工現(xiàn)場不不準亂堆垃圾圾及余物，應(yīng)應(yīng)在適當?shù)攸c點設(shè)置臨時堆堆放點，并定定期外運至規(guī)規(guī)定處。清運運渣土垃圾及及流體物品，要要采取遮蓋防防汛措施，運運送過程中不不得遺撒。十、技術(shù)經(jīng)濟分分析1、該工法工藝藝簡單，施工工簡便、可靠靠，保證了質(zhì)質(zhì)量和工期，適適用范圍廣。2、施工準備工工作簡單，工工程進度快，施施工費用低。3、采用液壓潛潛孔錘鉆機明明顯的縮短了了工期，比傳傳統(tǒng)的勘察鉆鉆機施工縮短短50%以上工期，按按每口井節(jié)省省20