一种利用高强预应力混凝土管桩进行碳存储的方法及管桩技术

本发明专利技术提供一种利用高强预应力混凝土管桩进行碳存储的方法及管桩，通过预应力混凝土管桩的管桩桩内管道作为高压密封储存空间以储存二氧化碳，管桩桩内管道的两端通过混凝土进行封闭，并在其中一端预先埋设单向阀，通过单向阀便可以向管桩桩内管道中充入液态二氧化碳，以将二氧化碳封存在管桩中，而管桩后续可以进行完全封闭和建筑工程的二次使用，从而通过预应力混凝土管桩完成碳封存工作，可以将建筑工程中使用的大量的预制空心管桩提供的超大容量的空腔体积进行利用，相较于传统的深海存储和地质存储，其技术难度更低，发生地质运动等意外时，一般只有个别管桩会发生泄漏，不会导致所有管桩泄漏，使用的安全风险更小。使用的安全风险更小。使用的安全风险更小。

【技术实现步骤摘要】
一种利用高强预应力混凝土管桩进行碳存储的方法及管桩


[0001]本说明书一个或多个实施例涉及混凝土管桩
，尤其涉及一种利用高强预应力混凝土管桩进行碳存储的方法及管桩。

技术介绍

[0002]预应力混凝土管桩是重要的桩基材料，管桩行业主要运用于水利、市政、工业与民用建筑、港口、铁路、公路、桥梁等领域，大体量的预制空心管桩的使用，提供了超大容量的空腔体积，空腔体积的存在可为其他行业提供存储空间，而近年来随着全球气候环境的恶化，人类开始为防止气候变暖而努力进行节能减排工作和研究,特别是关注减少二氧化碳的排放。减排路径有许多,但对于以燃煤为主要能源的国家,减少燃煤使用代价高昂,因此碳捕捉和存储技术成为了重要替代选择,因此对那些不愿改变能源消费结构的国家来说,这有极大吸引力，目前针对碳存储技术，科学界主要的思路是将碳存储在地下，即深海存储和地质存储。
[0003]本申请人发现目前的存储技术均存在着局限和隐患，深海存储和地质存储技术耗资巨大，技术要求较高，需要大量的人力和物力输出；对于深海存储是将二氧化碳用高压打入海底，但是海底地震的频繁发生，大量二氧化碳发生泄漏后果较为严重；地质存储是将二氧化碳打入地下上千米深度处，虽不易发生泄漏，但是对地质条件、岩层连续性分布要求较高，不易大量找寻存储地质；因此，如何找到但是如何能找到一种较为廉价和简易的碳存储技术与方法，又能保证存储质量与安全，是目前科学界亟待解决的关键问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种利用高强预应力混凝土管桩进行碳存储的方法及管桩，以解决目前的碳存储技术与方法耗资巨大，并且储存的要求较为苛刻，安全性也较低的问题。
[0005]基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种利用高强预应力混凝土管桩进行碳存储的方法，包括以下步骤：
[0006]桩体预制：制作预应力混凝土空心管桩桩体；
[0007]桩端处理并嵌埋单向阀：将空心管桩桩体的两端通过膨胀填芯砂浆进行封闭，其中一端通过膨胀填芯砂浆进行封闭时预先嵌埋单向阀，单向阀周边保持为凹槽状；
[0008]桩端套箍连接：在空心管桩桩体的两端安装桩套箍；
[0009]桩体无单向阀端焊接封闭端板：在空心管桩桩体的未安装单向阀的一端将封闭端板与桩头套箍密贴焊接；
[0010]通过单向阀充填液态二氧化碳：通过单向阀向空心管桩桩体的管桩桩内管道内充填液态二氧化碳；
[0011]密填单向阀凹槽：将填充完毕液态二氧化碳后的空心管桩桩体的单向阀周边凹槽用细石砂浆封闭并与桩头齐平；
[0012]桩体单向阀端焊接封闭端板：完成封闭单向阀凹槽后，将此端通过封闭端板与桩头套箍密贴焊接进行封闭；
[0013]成形：完成最终封闭处理并形成存储了二氧化碳的高强预应力混凝土管桩。
[0014]一种管桩，适用于权利要求1所述的利用高强预应力混凝土管桩进行碳存储的方法，其特征在于，包括中空桩体，所述中空桩体为中空管道结构，所述中空桩体的内部设置有前后连通的管桩桩内管道，所述管桩桩内管道的前后两端均通过膨胀填芯砂浆进行封闭，其中一端设置有充填凹槽，所述充填凹槽的中间设置有单向阀。
[0015]在一些可选实施例中，所述中空桩体的前后两端均设置有桩套箍，所述单向阀的外端高度低于所述桩套箍的外端面高度。
[0016]在一些可选实施例中，所述桩套箍的外侧贴附设置有封闭端板，所述桩端封闭端板为实心圆板结构，所述封闭端板与所述桩套箍之间密贴满焊固定连接。
[0017]在一些可选实施例中，所述充填凹槽的内侧填充设置有封闭砂浆，所述封闭砂浆的外侧与所述中空桩体的桩头齐平。
[0018]从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的利用高强预应力混凝土管桩进行碳存储的方法及管桩，通过预应力混凝土管桩的管桩桩内管道作为高压密封储存空间以储存二氧化碳，管桩桩内管道的两端通过混凝土进行封闭，并在其中一端预先埋设单向阀，从而使管桩整体构成了一个可承受高压的密封容器，通过单向阀便可以向管桩桩内管道中充入液态二氧化碳，以将二氧化碳封存在管桩中，而管桩后续可以进行完全封闭和建筑工程的二次使用，从而通过预应力混凝土管桩完成碳封存工作，可以将建筑工程中使用的大量的预制空心管桩提供的超大容量的空腔体积进行利用，相较于传统的深海存储和地质存储，其技术难度更低，发生地质运动等意外时，一般只有个别管桩会发生泄漏，不会导致所有管桩泄漏，使用的安全风险更小。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本说明书一个或多个实施例实施例的方法流程示意图；
[0021]图2为本说明书一个或多个实施例实施例的管桩的纵向截面结构示意图；
[0022]图3为本说明书一个或多个实施例实施例的管桩的正面结构示意图；
[0023]图4为本说明书一个或多个实施例实施例的管桩的填装封存二氧化碳前的结构示意图；
[0024]图5为本说明书一个或多个实施例实施例的管桩的填装封存二氧化碳后端面结构示意图。
具体实施方式
[0025]为使本说明书一个或多个实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本说明书一个或多个实施例进一步详细说明。
[0026]需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本说明书一个或多个实施例所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0027]近年来随着全球气候环境的恶化，人类开始为防止气候变暖而努力进行节能减排工作和研究,特别是关注减少二氧化碳的排放。减排路径有许多,但对于以燃煤为主要能源的国家,减少燃煤使用代价高昂,因此碳捕捉和存储技术成为了重要替代选择,因此对那些不愿改变能源消费结构的国家来说,这有极大吸引力，目前针对碳存储技术，科学界主要的思路是将碳存储在地下，即深海存储和地质存储。
[0028]而目前的存储技术均存在着局限和隐患，深海存储和地质存储技术耗资巨大，技术要求较高，需要大量的人力和物力输出；对于深海存储是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用高强预应力混凝土管桩进行碳存储的方法，其特征在于，包括以下步骤：桩体预制：制作预应力混凝土空心管桩桩体；桩端处理并嵌埋单向阀：将空心管桩桩体的两端通过膨胀填芯砂浆进行封闭，其中一端通过膨胀填芯砂浆进行封闭时预先嵌埋单向阀，单向阀周边保持为凹槽状；桩端套箍连接：在空心管桩桩体的两端安装桩套箍；桩体无单向阀端焊接封闭端板：在空心管桩桩体的未安装单向阀的一端将封闭端板与桩头套箍密贴焊接；通过单向阀充填液态二氧化碳：通过单向阀向空心管桩桩体的管桩桩内管道内充填液态二氧化碳；密填单向阀凹槽：将填充完毕液态二氧化碳后的空心管桩桩体的单向阀周边凹槽用细石砂浆封闭并与桩头齐平；桩体单向阀端焊接封闭端板：完成封闭单向阀凹槽后，将此端通过封闭端板与桩头套箍密贴焊接进行封闭；成形：完成最终封闭处理并形成存储了二氧化碳的高强预应...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪磊，霍正格，夏京，
申请(专利权)人：中铁时代建筑设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：