一種漿固鋼渣能量樁的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于地源熱栗及粧基礎(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種漿固鋼渣能量粧。
【背景技術(shù)】
[0002]能量粧是一種粧埋管形式地源熱栗技術(shù)與傳統(tǒng)粧基礎(chǔ)相結(jié)合的經(jīng)濟高效、節(jié)能減排的新技術(shù)，通過在粧基礎(chǔ)中埋設(shè)傳熱管，從而實現(xiàn)與淺層地能的熱交換。而粧體作為熱傳遞與熱交換的主體，需要具有較大的熱量存儲能力和較好的熱傳輸性能。傳統(tǒng)的能量粧粧身材料主要采用混凝土、碎石和鋼材等，雖然鋼粧具有良好的熱傳導(dǎo)性能，但其造價很高，在建筑工程中應(yīng)用并不多，而碎石粧的熱量存儲能力和熱傳輸性能很一般，鋼筋混凝土粧雖然具有較好的熱量存儲能力和熱傳輸性能，但埋管時需要將傳熱管與鋼筋籠綁扎在一起，影響了混凝土振搗密實，在傳熱管與鋼筋籠之間容易形成空隙而引起鋼筋腐蝕，此外，由于傳熱管與混凝土模量相差較大，粧基受力變形時，易在傳熱管孔洞處產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而影響粧基受力。
[0003]鋼渣粧是由日本率先開發(fā)研制的一種以廢棄鋼渣為粧體主要材料的柔性材料粧。鋼渣粧加固地基是利用制粧過程中對粧周土的振密、擠壓和粧體材料的吸水、膨脹以及與粧周土的離子交換、硬凝反應(yīng)等作用，改善粧周土的物理力學(xué)性質(zhì)，并與粧周土一起共同構(gòu)成復(fù)合地基。盡管鋼渣中少量的活性熟料能夠與水發(fā)生作用，生成不溶于水的凝膠晶體，使鋼渣粧固結(jié)為一個整體，但這個固結(jié)過程往往需要數(shù)月時間，而且固結(jié)后粧身強度和剛度相對較低，所形成的復(fù)合地基在較大荷載作用下仍會產(chǎn)生較大的沉降變形。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型將能量粧技術(shù)與鋼渣粧相結(jié)合，利用鋼渣和水泥漿液固結(jié)形成的鋼渣復(fù)合材料作為能量粧粧身材料，提供一種既能保證粧體強度，又能提高粧身的熱傳遞與熱交換效率，且具有節(jié)能減排、生態(tài)環(huán)保等特點的漿固鋼渣能量粧。
[0005]為達到上述解決方案，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]本實用新型的一種漿固鋼渣能量粧，包括由鋼渣填料和水泥漿液固結(jié)形成的粧體和埋設(shè)在粧體內(nèi)的U型換熱器組成。利用地質(zhì)鉆機在地層中垂直鉆進成孔，然后將U型換熱器系統(tǒng)及注漿管埋設(shè)在粧孔內(nèi)，回填鋼渣材料，并通過注漿管壓入水泥漿液養(yǎng)護成粧。
[0007]所述U型換熱器是由兩根聚乙烯傳熱管通過剛性支撐肋和傳熱管接頭連接而成。
[0008]作為優(yōu)選，所述傳熱管直徑為20?45mm，兩根傳熱管之間的距離為15?40cm;所述傳熱管接頭是內(nèi)徑為20?45mm，壁厚為2?5mm的聚乙烯彎管;所述剛性支撐肋是由聚乙烯材料制成的斜向支撐梁。
[0009]作為優(yōu)選，所述鋼渣填料是由粒徑大于1mm的粗料和粒徑小于或等于1mm的細(xì)料按體積比2:1混合均勻配制而成。
[0010]作為優(yōu)選，所述粧體呈梅花形布置，粧徑d = 0.3?0.7m，粧中心距I = 2.0-4.0D,粧長L = 8?20m。
[0011]本實用新型的有益效果在于:(1)鋼渣粧通過壓力注漿既能提高粧體的強度，又能改善粧間土的性質(zhì)，有效提高了軟弱地基的承載能力，減少了工后沉降。(2)鋼渣和水泥漿液固結(jié)形成的漿固鋼渣粧體密實性高、傳熱性能好，換熱器被澆注在粧體內(nèi)部，其接觸熱阻小、熱傳遞與熱交換效率大幅度提高。(3)由于鋼渣的廢棄堆放不僅占用了大量農(nóng)田土地，而且對環(huán)境造成污染，采用廢棄鋼渣作為能量粧粧身材料，有效實現(xiàn)了節(jié)能減排和資源的再利用，具有良好的環(huán)境、經(jīng)濟和社會效益。
[0012]【附圖說明】:
[0013]圖1為本實用新型的漿固鋼渣能量粧粧身剖面示意圖。
[0014]圖2為本實用新型的漿固鋼渣能量粧平面布置圖。
[0015]圖中:I為粧體;2為U型換熱器;3為鋼渣填料;4為水泥楽液;5為傳熱管;6為剛性支撐肋;7為傳熱管接頭;8為注漿管。
【具體實施方式】
[0016]以下將結(jié)合附圖，對本實用新型的一個優(yōu)選實施例作進一步說明:
[0017]如圖1所示，一種漿固鋼渣能量粧，包括由鋼渣填料3和水泥漿液4固結(jié)形成的粧體I和埋設(shè)在粧體內(nèi)的U型換熱器2組成。所述U型換熱器2是由兩根聚乙烯傳熱管5通過剛性支撐肋6和傳熱管接頭7連接而成。
[0018]所述傳熱管5直徑為20?45mm，兩根傳熱管5之間的距離為15?40cm;所述傳熱管接頭7是內(nèi)徑為20?45mm，壁厚為2?5mm的聚乙稀彎管;所述剛性支撐肋6是由聚乙稀材料制成的斜向支撐梁。
[0019]所述鋼渣填料3是由粒徑大于1mm的粗料和粒徑小于或等于1mm的細(xì)料按體積比2:1混合均勻配制而成。
[0020]如圖2所示，所述粧體I呈梅花形布置，粧徑d = 0.3?0.7m，粧中心距I = 2.0-
4.0D，粧長 L = 8?20m。
[0021]本實用新型的漿固鋼渣能量粧施工步驟:
[0022](I)鉆進成孔:根據(jù)設(shè)計粧體I的直徑及粧長，利用地質(zhì)鉆機在地層中垂直鉆進成孔，直至預(yù)定深度，鉆孔時采用泥漿護壁的大栗量正循環(huán)方法作業(yè)，以便順利沖孔排渣。
[0023](2)埋設(shè)換熱器:將帶有剛性支撐肋6的兩根傳熱管5通過傳熱管接頭7連接形成U型換熱器2，并將U型換熱器2和鋼質(zhì)注漿管8—起埋設(shè)在粧孔內(nèi)。
[0024](3)回填鋼渣:鋼渣填料3按粗料和細(xì)料體積比2:1均勻混合而成，將配制好的鋼渣填料3通過串筒投放至孔內(nèi)，在投放過程中，應(yīng)不間斷地利用注漿管8注入清水洗孔。
[0025](4)壓力注漿:利用注漿管8向鋼渣填料3內(nèi)壓入水泥漿液4，注漿時采用邊壓漿邊拔管的方法，并隨時在粧頂填充鋼渣填料3，注漿完成后，拔出注漿管8，即可完成一個漿固鋼渣能量粧的施工。
[0026]本實用新型的保護范圍并不以【具體實施方式】為限，而是由權(quán)利要求加以限定。
【主權(quán)項】
1.一種漿固鋼渣能量粧，包括由鋼渣填料和水泥漿液固結(jié)形成的粧體和埋設(shè)在粧體內(nèi)的U型換熱器組成;所述U型換熱器是由兩根聚乙烯傳熱管通過剛性支撐肋和傳熱管接頭連接而成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種漿固鋼渣能量粧，其特征在于:傳熱管直徑為20?45mm，兩根傳熱管之間的距離為15?40cm ；所述傳熱管接頭是內(nèi)徑為20?45mm，壁厚為2?5mm的聚乙稀彎管;所述剛性支撐肋是由聚乙烯材料制成的斜向支撐梁。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種漿固鋼渣能量粧，其特征在于:所述粧體呈梅花形布置，粧徑d = 0.3?0.7m，粧中心距I = 2.0?4.0D，粧長L = 8?20m。
【專利摘要】本實用新型公開了一種漿固鋼渣能量樁，其特征在于：包括由鋼渣填料和水泥漿液固結(jié)形成的樁體和埋設(shè)在樁體內(nèi)的U型換熱器組成，所述U型換熱器由兩根聚乙烯傳熱管通過剛性支撐肋和傳熱管接頭連接而成。鋼渣樁通過壓力注漿既能提高樁體的強度，又能改善樁間土的性質(zhì)，有效提高了軟弱地基的承載能力，減少了工后沉降；同時漿固鋼渣樁密實性高、傳熱性能好，換熱器被埋設(shè)在樁體內(nèi)部，其接觸熱阻小，熱傳遞與熱交換效率顯著提高。本實用新型具有工藝簡單、施工周期短、經(jīng)濟高效、節(jié)能減排、生態(tài)環(huán)保等特點，可在能量樁工程中推廣應(yīng)用。
【IPC分類】E02D27/16, C04B28/00, C04B18/14, F25B30/06, E02D5/36
【公開號】CN205116203
【申請?zhí)枴緾N201520699310
【發(fā)明人】王安輝, 余沛, 張智慧, 高慶敏
【申請人】商丘工學(xué)院
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年9月11日