一种预制中心对称四瓣型能源桩的制作方法

1.本实用新型涉及地热清洁能源领域，尤其涉及一种可提高地热清洁能源利用率的预制中心对称四瓣型能源桩。


背景技术：

2.在地热清洁能源领域中会使用到能源桩，传统能源桩大多为一个桩体，桩体在软土或超软土这类地基上建设时，由于地基条件差，没有坚硬的持力层而导致桩体在土中稳定性较差；故此，在桩体安装好后一般会采用旋喷桩、桩网复合结构等方式确保施工工程强度要求，这会造成造价高且对施工场地要求较高，在施工过程进度较慢，不利于项目工程进度的掌控及成本要求的管控；有时会采用预应力混凝土进行软土地基与桩体的加固处理，但传统桩体形态固定光滑并与土体之间侧摩阻力小，而且传统桩体与土壤接触面积较小，桩体换热效率不高，传统桩体内部换热管与土壤距离较远，不利于地热能源的收集。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有能源桩与土壤接触面积等问题，提供一种预制中心对称四瓣型能源桩，采用四瓣竖向桩板组成十字形结构桩体，其中两瓣竖向桩板内部形成左半u型埋管通道，另两瓣竖向桩板内部形成右半u型埋管通道，左半u型埋管通道、右半u型埋管通道中均预制设有换热管，两个换热管能借助竖向桩板与土壤充分接触，增大了桩体与土壤的接触面积，提高了能源桩侧摩阻力，进而提高了换热效率。
4.本实用新型的目的通过下述技术方案实现：
5.一种预制中心对称四瓣型能源桩，包括混凝土桩本体、进水管、出水管，混凝土桩本体由左半直角桩体和右半直角桩体组成一个整体呈十字形桩体，左半直角桩体、右半直角桩体均由两瓣竖向桩板呈直角组成，混凝土桩本体底端具有锥形桩尖；所述左半直角桩体内部设有左半u型埋管通道，所述右半直角桩体内部设有右半u型埋管通道，左半u型埋管通道、右半u型埋管通道中均预制设有换热管，换热管具有第一管口和第二管口，左半u型埋管通道中换热管的第二管口、右半u型埋管通道中换热管的第二管口与进水管密闭连通，左半u型埋管通道中换热管的第一管口、右半u型埋管通道中换热管的第一管口与出水管密闭连通。
6.为了更好地实现本实用新型，所述左半u型埋管通道包括第一竖向管道a、第二竖向管道a和弧形连通管道a，第一竖向管道a与第二竖向管道a通过弧形连通管道a连接，第一竖向管道a、第二竖向管道a分别对应设于左半直角桩体的两瓣竖向桩板中。
7.进一步优选的技术方案是：所述右半u型埋管通道包括第一竖向管道b、第二竖向管道b和弧形连通管道b，第一竖向管道b与第二竖向管道b通过弧形连通管道b连接，第一竖向管道b、第二竖向管道b分别对应设于右半直角桩体的两瓣竖向桩板中。
8.优选地，所述左半直角桩体的换热管顶部的第一管口、第二管口均密闭连接有热熔管接头a，热熔管接头a上可拆卸式安装有管帽a。
9.优选地，所述右半直角桩体的换热管顶部的第一管口、第二管口均密闭连接有热熔管接头b，热熔管接头b上热熔固定安装有管帽b。
10.优选地，所述混凝土桩本体顶部安装设有顶部桩帽。
11.优选地，本实用新型还包括钢筋笼，所述混凝土桩本体设于钢筋笼内部。
12.优选地，所述进水管连接有集分水器a，所述出水管连接有集分水器b。
13.本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
14.(1)本实用新型提供了一种全新结构的预制中心对称四瓣型能源桩，采用四瓣竖向桩板组成十字形结构桩体，其中两瓣竖向桩板内部形成左半u型埋管通道，另两瓣竖向桩板内部形成右半u型埋管通道，左半u型埋管通道、右半u型埋管通道中均预制设有换热管，两个换热管能借助竖向桩板与土壤充分接触，增大了桩体与土壤的接触面积，提高了能源桩侧摩阻力，进而提高了换热效率。
15.(2)本实用新型换热管能在能源桩浇筑时提前预制浇筑，相比传统桩体来说无需埋管回填料作业，同时增强了能源桩整体结构性能，具有生产周期短、施工速度快等优点。
16.(3)本实用新型换热管顶部管口具有热熔管接头并采用热熔固定安装有管帽，通过管帽能够实现与其他管道进行快速连接。
附图说明
17.图1为本实用新型未安装顶部桩帽的结构示意图；
18.图2为图1安装好进、出水管后的结构示意图；
19.图3为图1的外部结构示意图；
20.图4为图1安装好顶部桩帽、进出水管后的结构示意图；
21.图5为混凝土桩本体设于钢筋笼中的示意图。
22.其中，附图中的附图标记所对应的名称为：
23.1－混凝土桩本体,2－左半直角桩体，21－左半u型埋管通道,211－第一竖向管道a,212－第二竖向管道a，213－热熔管接头a,214－管帽a,3－右半直角桩体,31－右半u型埋管通道，311－第一竖向管道b,312－第二竖向管道b,313－热熔管接头b,314－管帽b,4－锥形桩尖,5－换热管,6－进水管，61－出水管,7－顶部桩帽,8－钢筋笼。
具体实施方式
24.下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明：
25.实施例
26.如图1～图5所示，一种预制中心对称四瓣型能源桩，包括混凝土桩本体1、进水管6、出水管61，混凝土桩本体1由左半直角桩体2和右半直角桩体3组成一个整体呈十字形桩体，左半直角桩体2、右半直角桩体3均由两瓣竖向桩板呈直角组成。如图1所示，左半直角桩体2的两瓣竖向桩板呈直角设置，右半直角桩体3的两瓣竖向桩板呈直角设置，因此，混凝土桩本体1就由四瓣竖向桩板呈十字形设置。如图1所示，如图1所示，混凝土桩本体1底端具有锥形桩尖4，锥形桩尖4便于入土作业；左半直角桩体2内部设有左半u型埋管通道21，右半直角桩体3内部设有右半u型埋管通道31。本实施例左半u型埋管通道21包括第一竖向管道a211、第二竖向管道a212和弧形连通管道a，第一竖向管道a211与第二竖向管道a212通过弧
形连通管道a连接，第一竖向管道a211、第二竖向管道a212分别对应设于左半直角桩体2的两瓣竖向桩板中；本实施例右半u型埋管通道31包括第一竖向管道b311、第二竖向管道b312和弧形连通管道b，第一竖向管道b311与第二竖向管道b312通过弧形连通管道b连接，第一竖向管道b311、第二竖向管道b312分别对应设于右半直角桩体3的两瓣竖向桩板中。
27.本实用新型左半u型埋管通道21、右半u型埋管通道31中均预制设有换热管5，由于左半u型埋管通道21为u形形状，故左半u型埋管通道21中的换热管5也为u形形状；由于右半u型埋管通道31为u形形状，故右半u型埋管通道31中的换热管5也为u形形状(换热管5底部与弧形连通管道b对应配合)。换热管5具有第一管口(图2中上侧位置的管口)和第二管口(图2中下侧位置的管口)，左半u型埋管通道21中换热管5的第二管口、右半u型埋管通道31中换热管5的第二管口与进水管6密闭连通，左半u型埋管通道21中换热管5的第一管口、右半u型埋管通道31中换热管5的第一管口与出水管61密闭连通。
28.左半直角桩体2的换热管5顶部的第一管口、第二管口均密闭连接有热熔管接头a213，热熔管接头a213上热熔固定安装有管帽a214(管帽a214便于与其他管道进行可拆卸式连接，其他管道为本实施例的进水管6或出水管61)。
29.右半直角桩体3的换热管5顶部的第一管口、第二管口均密闭连接有热熔管接头b313，热熔管接头b313上可拆卸式安装有管帽b314(管帽b314便于与其他管道进行可拆卸式连接，其他管道为本实施例的进水管6或出水管61)。
30.本实用新型混凝土桩本体1顶部安装设有顶部桩帽7，顶部桩帽7有利于加强混凝土桩本体1顶部结构并便于进行入土作业。在使用时，在下部的混凝土桩本体1顶部安装好顶部桩帽7，可以在下部混凝土桩本体1的顶部桩帽7重叠未设置锥形桩尖4的混凝土桩本体1。
31.在使用时，本实用新型还包括钢筋笼8，混凝土桩本体1设于钢筋笼8内部。
32.优选地，进水管6连接有集分水器a，集分水器a便于实现对各个进水管6进行进水作业，出水管61连接有集分水器b，集分水器b便于实现各个出水管61的出水作业。
33.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。