机械下管一般适用于(浅谈地下车库地埋管换热孔施工)

Posted 2023-05-29

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机械下管一般适用于(浅谈地下车库地埋管换热孔施工)

摘要：地理管地源热泵作为一项建筑节能和可再生能源应用的重要技术,近几年得到了迅速推广和大童应用。在实施过程中需要水文地质勘察、建筑环境与设备、城市市政管理、环保等不同专业和部门的协调弟合,精心设计、合理施工与有序管理,才能确保工程质童达标。有时室外钻孔面积有限,就需要在地下车序下面进行地理管钻孔施工。
关键词：地源热泵地理管换热器钻孔

一、地下车库的钻孔施工准备

1.技术准备内容

① 施工人员首先应认真熟悉、审查施工图纸，了解设计意图,认真阅读建设单位提供的相关技术说明,详细了解工程项目的要求。

② 审查设计图纸是否完整,内容是否齐全，了解系统设计思路,图纸尺寸、标高、说明等方面是否一致。

③参加建设单位或总承包单位组织的图纸会审、设计交底等工作,做好图纸会审记录,与设计单位办理工程洽商。同时应及时与有关部门及人员进行技术交底。

④ 熟悉项目区的水文地质条件,了解换热孔的施工工艺。

2.地埋管施工现场勘察内容

①土地面积的大小和形状。

②计划建造的建筑或构筑物。

③ 熟悉建筑物地基尺寸及定位,和相关单位配合合理避让。

④自然或人造地表水的具体情况。

⑤交通道路及其周边附属建筑及地下服务设施。

⑥掌握现场已经辐射的地下管线布置。

⑦了解钻孔机械需要的水源、电源情况。

⑧其他可能安装系统的布局定位。

3.施工机具与材料的准备

①工程项目部应组织各专业施工队伍按照工程总体计划及采用的施工方案安排进度,确定施工机械的类

型、数量和进场时间,确定施工机具的供应办法和进场后的存放地点和方式。

②材料及物资订购部门应根据各种物资的需要量计划,选取质量更为可靠稳定的生产厂家,分别落实货源,安排运输和储备,使其满足连续施工的要求。在设备及材料采购时必须先报验,经监理批准后使用。

4.地埋管系统施工工序主要内容

①测量放线、管孔定位、标记及编号。

②钻机进场落位安装、水电源连接、泥浆池、调试钻机设备。

③施工现场负责人做好开钻、钻孔记录。

④做好PE管进场检验、水压试验记录。

⑤ 人工配合机械下管、PE管保压第一次水压试验1.0MPa，压降小于3%。不得以气压代替水压试验。

二、地埋管系统材料及回填料的参数及配比

1.地埋管应采用化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小、热膨胀系数合理的塑料管及管件,型号HDPE100,管材外径De32,承压1.6MPa。 2.实际钻孔深度一般为80-120m为宜,孔径为中150一170mm工程造价相对低。 3.地埋管换热器回填,地层全部为土、沙层时,建议采用原浆、中细沙和膨润土回填,为回填密实,可采用多次沉淀、多次回填的方法。专业回填材料配比为：水泥：细沙：水：膨润土=30:20:35,15 此配比从测试中可知换热效果较佳。在保证换热效果的前提下,制定合理的回填方式。

三、关键所在就是测量放线及管孔定位

施工前,建设单位应向有关单位进行现场交底。

1.清理地面后即可对孔位进行放线,事先对照设计图对钻孔逐一进行排列。

2.参照现场建筑基准点和已有建筑物作为参照物, 经测量放线,并逐一在场地上标明和确定钻孔位置。

3.如发现埋管部位下有地下管线或构筑物时,允许稍有偏差,可适当调整局部钻孔位置,并及时更正钻孔定位图。然后根据垂直埋管平面布置图以及钻孔定位图,最终确定钻孔的具体位置和标高。现场钻孔定位图应与监理工程师沟通好方可开工。

4.当调整局部钻孔位置的位移较大时,应及时向现场监理工程师反映。工程变更后,继续施工。

四、钻并施工工艺

1.根据现场地质选用硬质合金钻头,采用常规的正循环钻进方法钻孔。

① 钻机安装号以钻孔点定位塔架底盘,底盘定位后,安装塔架竖杆。安装钻机头、钻机提升装置和钻头充水(泥浆)等附属装置,对钻机及附属装置接电、接水管,对每台设备进行点试,确定转向。

②检查每台钻机的动力电缆线、照明线路符合用电管理规范并绝缘是否良好。现场应设施工专用电源控制箱,并由专人看护。按要求在每台钻机旁挖好泥浆沟,并使其畅通排向泥浆池内。

2.钻井工艺及原理

① 钻井方式,本工程使用正循环回转钻机。

②正循环回转钻井工艺。正循环回转钻井:在钻机驱动钻具回转钻井的同时,利用泥浆泵通过水龙头、钻杆内孔向孔底输送冲洗泥浆,冲洗孔底。携带岩屑的冲洗液沿钻管与孔壁之间的外环状空间上升,从孔口流向沉淀池,形成正循环冲洗泥浆循环回钻井。初钻:先启动泥浆泵和转盘,使之空转一段时间,待泥浆输出一定数量后,方可开始钻井。接、卸钻杆的动作要迅速、安全、争取在尽快的时间内完成,以免停钻时间过长,增加孔底泥浆沉淀。

3.钻井施工

① 在钻孔排孔之间挖泥浆池,位置在埋地管挖沟方向两孔之间,用作钻机在施工中水循环载体不至于流到其他地方,保证施工场地的整洁。

②钻孔前应根据施工图轴线对现场布置线确定钻孔位置,确保钻孔点误差小于50mm,并对钻孔场地进行平整。

③开钻前必须从头到尾检查设备的完好情况。经确认无异常方可开钻。

④ 钻孔过程中产生的泥浆应集中排放,在钻孔完成后处理干净。

⑤ 在钻孔的过程中为避免管孔塌方,在钻孔过程中灌入泥浆对孔壁进行泥浆凝固护壁。

⑥ 孔径要求:施工前和施工过程中,经常检查钻头直径,确保不小于150mm。

⑦垂直地埋管试验与冲洗。

⑧本工程地埋管水系统设计规定一次试验压力 (地上压力)为1.OMpa稳压30分钟,二次实验压力(地下压力)0.8Mpa稳压巧分钟,地埋管系统第三次试验环路集管与机房分集水器连接完成,回填前进行第三次水压试验0.6Mpa稳压2小时,压降小于3%,且无泄漏现象。不得以气压代替水压试验。

⑨完成垂直埋管灌浆之后继续保压。压力试验后应对每组地埋管进行分组编号,并在管端作好标识,以便识别。

⑩ 管道试验合格后保持压力,管端应密闭,防止杂物进入管内。

4.下管施工技术

①垂直埋管采用机械下管的方法。

② 当钻孔完毕且孔壁固化后,应立即下管。搁置时间不宜过长,否则有可能出现孔局部堵塞,孔底泥浆沉淀导致下管困难。

③ 下管速度要均匀,防止下管过程中损坏PE管, 如果遇有障碍和不顺畅现象,暂时停止下管,应及时查明原因,待查明原因并做好处理后才能继续下管。

④下管时必须注意勿使PE管“死折”。

⑤ 垂直U形管下到位后,应提起下管钻杆。提杆过程中应防止U形管上浮,如发现上浮立即采取措施使其固定,确保下管到位。

⑥ 垂直U形管安装完毕后,校验管道上的压力表, 合格后回填灌浆封孔。

图为监理现场洲,套管预留高度

图为地埋管换热孔回坦专用注狱机

五、设计、施工原始资料具有可追溯性

地源热泵系统性能与经济性和建筑的冷、热负荷计算,设备的选用、地下埋管的设计计算与施工密切相关。精心设计与精心施工的工程无论性能上,初投资上还是运行费用上以及使用寿命上都会有巨大的优势。施工中必须真实记录并完善资料:真实填写钻孔信息,具有可追溯性。指令的回馈性为确保工程的质量提供原始依据。项目部应根据实际工程的质量要求,编制该工程的进度计划。项目部要根据工程项目的质量保证体系,建立质量责任制。

作者：冯敬桥河北省泊头市永鑫地源热泵工程有限公司
来源：地源热泵杂志