(四) 施工工序
1、按照图纸要求开钻竖井
2、地埋管管换热器的制作(同时) 3、下管 4、回填滤料 5、优质黄泥球 (五) 垂直地埋管施工方法
1、 概述
(1) 钻孔是地埋管换热器施工中最重要的工序。为保证钻孔施工完成后于
孔壁保持完整,本工程施工区地层土质比较好,可以采用裸孔钻井。 (2) 本工程钻机的钻头的直径为150mm,钻进深度一般为130m。 (3) 钻孔方法:采用螺旋钻孔法,采用常规的正循环钻进方法。 (4) 打孔数:1008个。 2、 钻机安装
(1) 钻机进入现场,按已给定的井位进行安装,必须使钻机支稳,冲击钻
桅杆前倾3-5度,桅杆滑轮前沿对准井位中心。
(2) 冲击钻使用的泥浆槽,应安放在距钻机前1.5-2米以外,便于抽筒排
渣同时不会造成环境污染。 3、 钻进
(1) 钻头直径根据技术部门设计的井径而定。
(2) 活环钢丝绳连接时,必须用钢丝绳导槽,钢丝绳卡子不得少于3个,
相邻卡子应对卡。
(3) 使用开口活心钢丝绳接头连接时,必须保证连接牢固活心灵活,钢丝
绳与活套的轴线应接近一致。 (4) 钻进参数选择:
冲程:粘性土、砂类地层 500-750mm, 砾石、卵石、漂石层 750-1000mm (5) 钻井弯曲度,成井弯曲允许标准:
每100米不大于1.5度 4、 泥浆制备 (1) 性能指标:
造浆率:95%以上 含砂量≯4%
粘度16-25秒(漏斗粘度)
回填材料由业主与施工方根据当地地质情况确定,必须满足规范相关
要求,回填料的导热系数应不低于钻孔外或沟槽外岩土体的导热系数。采用膨润土和细沙(或水泥)的混合浆或专用灌浆材料。膨润土的比例宜占4%~6%。钻孔时取出的泥沙浆凝固后如收缩很小时,也可用作灌浆材料。 5、 下管
(1) 下管前首先对井内泥浆进行稀释。冲击成井,可用抽筒将稠泥浆及钻渣抽出,同时向井内注水,泥浆粘度达16-18秒即可。
(2) 质量应符合管井的质量标准,按Q/HDSYY001-2001执行。 (3) 提吊井管时要轻拉慢放,下管受阻时,不应猛墩或压入。
(4) 下管过程中应始终保持井内水位不低于地面以下0.5M,以防井壁坍塌。
6、 回填
灌浆回填应在周围临近钻孔均钻凿完毕后进行。灌浆应采用自下而上的方式进行,即通过泥浆泵及泥浆管将砂岩浆灌入钻孔。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。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、 测试井
(1) 在地埋孔换热器不同区域内每隔30米设置1个测试孔,共设置5个,
用来测试浅层地能的输出与吸入的平衡及地下温度的变化。 (2) 测试点起点为地下120m,每隔10米一个感温探头,至地面-30M处,
共计10个。
(3) 感温探头固定在地埋管管壁上,用尼龙扎带捆紧,传输信号线采用屏
蔽线,防止信号干扰。
(4) 测试孔U型管安装完毕后,立即灌浆回填封孔,隔离含水层。 灌浆
即使用原浆加5%膨润土通过泥浆坑将混合膨润土的原浆在打另一口井的时候灌入测试孔中。一次灌浆结束没有回填满的,采用人工二次
回填,回填时注意四面缓慢填入回填料,同时注入水,确保确保钻孔灌浆密实、无空腔、否则会降低传热效果,影响工程质量。 (5) 泥浆外运
所有地埋孔钻孔完成以后,及时将现场所有泥浆坑内的剩余泥浆清运出场外回收处,租赁专门的泥浆运输车,防止污染环境。
(六) 水平管线施工方法
1、 水平管线连接方式:
(1) 根据换热孔的分布区域,按照相对集中的原则,采用将相同数量(16
个)的地埋管换热器设置为一个地埋管循环回路,每个地埋管循环回路内的地埋管换热器设计采用同程并联方式,流体流过各埋管的流程相同,各埋管的流动阻力、流体流量和换热量比较均匀,可用较小管径的管子,因此成本较低。
(2) 整个地埋管换热器系统分为72个地埋管循环回路,其中10-12个地
埋管循环回路供回水干管接至埋设区域后分集水器,共有7组,7组分集水器集合后的供回水干管进入主分集水器,分集水器设于土建小室内并预留检查人孔。
(3) 换热循环回路供、回水分别集中到机房内总管接入水泵;每个换热循
环单元管路长度尽量一致,偏差控制在10%,使每个换热循环单元都有相同的流量,使整个地埋管的联络系统既统一又相对独立,从而实现高效、安全运行。
2、 水平干管埋深:水平管埋深按主管道计算为-3.0M,水平干管供回水管间
距为0.6m。水平PE管铺设坡度保证为0.3%,管道不设90o弯头,遇拐弯时,管道自然弯曲,局部下凹保证不大于2倍的水平管径。 3、 水平管路连接方式
(1) PE管材及管径小于等于63mm,采用承插热熔方式连接,大于等于75mm
管材及管件采用热熔方式。
(2) 热熔对接连接时,待连接件的连接端伸出焊机夹具一定自由度,并校
直两对应的待连接件,使其在一同轴线上,错边不宜大于壁厚的10%。管材、管件及管道附件连接面上的污物应使用洁净棉布擦干净,并铣削连接面,使其与轴线垂直。待连接件的断面使用热熔对接连接工具加热,加热完毕,待连接件应迅速脱离加热工具,检查待连接件加热
面熔化的均匀性和是否有损伤。然后,用均匀外力使连接面完全接触,并翻边形成均匀一致的凸缘。
(3) 热熔承插连接时,管材端口外部应进行倒角,角度不宜小于30o,而
且便面坡口长度不大于4mm。测量管件承口长度,并在管件插入端标出插入长度和刮除插入段表皮,用洁净棉布将连接面上的污物擦干净。公称外径大于或等于63mm的管道承插连接应采用机械装置,外径小于63mm的管道,在整圆工具的配合下,可采用手动热熔承插连接。使用承插式加热工具加热完毕后,待连接件应迅速脱离加热工具,检查待连接件加热面熔化的均匀性和是否有损伤。然后,用均匀外力将管材插入端插入管件承口内,使其承口端部形成均匀一致的凸缘。 (4) 热熔鞍形连接时,采用机械装置固定干管连接部位的管段,使其保证
直线度和圆度,干管连接部位和鞍形管件连接部位上的污物应使用洁净棉布擦干净,并用刀刮除干管连接部位表皮。使用鞍形加热工具完毕后,待连接件应迅速脱离加热工具,检查待连接件加热面熔化的均匀性和是否有损伤。然后,用均匀外力将鞍形管件压到干管连接部位,使其连接面周围形成均匀一致的凸缘。
4、水平集分水管敷设前,管沟底部应先铺设相当于管径厚度的细沙,然后
将水平地埋管换热器敷设在管沟中。水平地埋管换热器安装时,应防止石块等重物撞击管身,管道不应有折断、扭结等问题,转弯处应光滑,且应采取固定措施。
5、水平地埋管换热器回填料应细小、松散、均匀,且不应含较大的石块及
土块、回填。回填压实过程应均匀,回填料应与管道接触紧密,且不得损伤管道,应重点做好每一管道层上方20cm范围内的回填。此范围的回填料应为细土或细沙,不得含有尖利的岩石块和其它碎石。为保证回填均匀且回填料均匀且回填料与管道紧密料接触,回填应在管道两侧同步进行,管腋部采用人工回填,确保塞严、捣实,洒水土层落实在填土直道平整。管道两侧和管顶以上50cm范围内,应采用轻夯实,严禁压实机具直接作用在管道上,使管道受损
6、垂直和水平HDPE管上方500mm处均设置标志带。 (七) 小室的施工方法
1、 概述
本工程设置7个检查井,检查井内放置分、集水器。井室应做防水,井室内管路设有排气装置。
2、 井盖:井口2个设置DN700的井盖
3、 爬梯:每个小室内设置钢制爬梯,防腐处理为热涂沥青两道. 4、 尺寸:5520*2000*3500mm
5、 混凝土垫层:C10预拌混凝土,砖混结构。
6、 混凝土底板、顶板:C25(P6)预拌混凝土,厚度200 mm
7、 回填土:应分层夯实回填,其土压实系数应控制在0.93~0.95。相应承
载力为:130kpa~150kpa
8、 井壁砌筑:砖MU10,M7.5水泥砂浆砌筑。
9、 井壁井底抹灰:30厚 1:2水泥砂浆面层(抗渗P6) (八) 水压试验
为保证系统可靠地运行,在地埋管换热器安装前、地埋管换热器与环路分集管装配完成后及地埋管地源热泵系统全部安装完成后,均应对管道进行水压试验,水压试验应符合以下规定:
水压试验应符合下列规定: 试验压力:当工作压力小于等于1.O MPa时,应为工作压力的1.5倍,且不应小于0.6MPa;当工作压力大于1. OMPa时,应为工作压力加0.5MPa。
1、 本系统为低压循环系统,设计工作压力为0.46MPa,实际工作压力应为
0.32-0.4MPa。 2、 水压试验步骤。
(6) 竖直地埋管换热器插入钻孔前,应做第一次水压试验。在试验压力下,
稳压至少15min,稳压后压力降不应大于3%,且无泄露现象;将其密封后,在有压状态下插入钻孔,完成灌浆之后保持1h。水平地埋管换热器放入沟槽前,应做第一次水压试验。在试验压力下,稳压至少15min,稳压后压力降不应大于3%,且无泄露现象。
(7) 竖直或水平地埋管换热器与环路分集管装配完成后,回填前应进行第
二次水压试验。在试验压力下,稳压至少30min,稳压后压力降不应大于3%,且无泄露现象。
(8) 环路集管与机房分集水器连接完成后,回填前应进行第三次水压试
验。在试验压力下,稳压至少2h,且无泄露现象。