【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地下工程的装配式能源竖井设计，尤其是涉及一种装配式能源竖井系统及其施工方法。
技术介绍
1、随着国家经济建设的不断进行，城市人口越来越多，从而对能量的需求也越来越大。夏天降温、冬天取暖是城市人口生活的一项重要能源消耗。竖井是城市建设的一项重要建筑结构，其深埋地下与深层土体接触，具有开挖地热能的潜质。然而现有竖井结构设计鲜有开发其能量交换功能。
2、传统的竖井结构主要用于提供垂直通道和支撑地下工程，如井筒、矿井等。这些结构的设计目标主要是满足承载和稳定性需求，而对于能量交换功能的考虑较少。传统竖井系统在能量利用方面应用较少，效率相对较低，亟需研发人员在此方面进行研发改进。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种装配式能源竖井系统及其施工方法，赋予竖井结构的能量交换功能，开发竖井周边的地热能，从而达到降低传统能量消耗的目的。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术第一方面提供一种装配式能源竖井系统，所述竖井系统包括由多个管片拼接而成的管片主体，所述管片中设有热交换管，管片主体同一环中的多个管片中的热交换管依次连接构成一条换热回路。能源竖井投入使用后可通过热交换管实现地热的获取。
4、所述装配式能源竖井系统还包括流入管路、流出管路，以及分别和流入管路、流出管路匹配的泵站，换热流体自流入管路输入至所述换热回路的入口，并从所述换热回路的出口输出至流出管路，换热后的换
5、进一步地，所述管片中的热交换管为弓字型设置的热交换管。从而增大热交换面积。
6、进一步地，同一环中的多个管片中的热交换管依次连接。
7、进一步地，管片主体的同一环由6个管片装配而成。
8、进一步地，每个管片的两侧分别设有热交换管的入口接口和出口接口。
9、进一步地，所述流入管路、流出管路均自上而下沿管片主体的轴向设置。
10、进一步地，所述热交换管的直径不少于10mm，每个管片中的热交换管排布层数不少于5层。
11、进一步地，所述流入管路、流出管路的直径不少于50mm。
12、进一步地，竖井的深度不小于15m。
13、本专利技术第二方面提供一种如上述装配式能源竖井系统的施工方法，包括以下步骤：
14、步骤一、在装备式预制管片的钢筋笼上排布热交换管，并在管片的长边设置预留的管片接头空间及热交换管连接口；
15、步骤二、设置竖井掘进装置，对地层进行掘进，同时使用竖井悬吊装置对拼装的管片进行吊装，连接管片成圆形整环；
16、步骤三、设置流入管路和流出管路，将每环的换热回路接入流入管路、流出管路中；
17、步骤四、使用开挖装置对竖井进行开挖，并拼装、吊装、下沉预制的管片使竖井深度增加；
18、步骤五、对竖井进行封底，浇筑混凝土竖井底板；
19、步骤六、测试整个竖井管片热交换管回路的密封性与热交换性；
20、步骤七、置换膨润土并拆除开挖装置、地面承力装置；
21、步骤八、在能量竖井的回路上设置泵站，并连接到用户端的使用回路上。
22、与现有技术相比，本专利技术具有以下技术优势：
23、1、本专利技术开发了城市地区地下竖井的能量交换功能，可使城市竖井作为热量交换装置为其他建筑提供地热能源。本专利技术的竖井系统中，每个管片中设有弓字型设置的热交换管。通过热交换管的布置，增大了热交换面积，提高了能量交换效率。同时，多个管片中的热交换管依次连接构成一条换热回路，实现了地热的获取和利用。
24、2、本专利技术还提供了一种装配式能源竖井系统的施工方法，包括预制管片的钢筋笼排布、竖井掘进装置的设置、管片的拼装和吊装、竖井的开挖和深度增加等步骤。该施工方法能够有效地指导竖井系统的建设，提高施工效率和质量。本专利技术在保证竖井结构安全性、施工速度，方便可行。
25、3、本专利技术中装配式能源竖井系统可以与地热泵相连接，为其他建筑提供源源不断的地热能。这种系统可以广泛应用于供暖、制冷和热水等领域，具有很大的应用潜力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种装配式能源竖井系统，所述竖井系统包括由多个管片(2)拼接而成的管片主体，其特征在于，所述管片(2)中设有热交换管(1)，管片主体同一环中的多个管片(2)中的热交换管(1)依次连接构成一条换热回路；
2.根据权利要求1所述的一种装配式能源竖井系统，其特征在于，所述管片(2)中的热交换管(1)为弓字型设置的热交换管。
3.根据权利要求1所述的一种装配式能源竖井系统，其特征在于，同一环中的多个管片(2)中的热交换管(1)依次连接。
4.根据权利要求1所述的一种装配式能源竖井系统，其特征在于，管片主体的同一环由6个管片装配而成。
5.根据权利要求1所述的一种装配式能源竖井系统，其特征在于，每个管片(2)的两侧分别设有热交换管(1)的入口接口和出口接口。
6.根据权利要求1所述的一种装配式能源竖井系统，其特征在于，所述流入管路(5)、流出管路(6)均自上而下沿管片主体的轴向设置。
7.根据权利要求1所述的一种装配式能源竖井系统，其特征在于，所述热交换管(1)的直径不少于10mm，每个管片(2)中的热交换管排布层
8.根据权利要求1所述的一种装配式能源竖井系统，其特征在于，所述流入管路(5)、流出管路(6)的直径不少于50mm。
9.根据权利要求1所述的一种装配式能源竖井系统，其特征在于，竖井的深度不小于15m。
10.一种如权利要求1至9中任意一项所述装配式能源竖井系统的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种装配式能源竖井系统，所述竖井系统包括由多个管片(2)拼接而成的管片主体，其特征在于，所述管片(2)中设有热交换管(1)，管片主体同一环中的多个管片(2)中的热交换管(1)依次连接构成一条换热回路；
2.根据权利要求1所述的一种装配式能源竖井系统，其特征在于，所述管片(2)中的热交换管(1)为弓字型设置的热交换管。
3.根据权利要求1所述的一种装配式能源竖井系统，其特征在于，同一环中的多个管片(2)中的热交换管(1)依次连接。
4.根据权利要求1所述的一种装配式能源竖井系统，其特征在于，管片主体的同一环由6个管片装配而成。
5.根据权利要求1所述的一种装配式能源竖井系统，其特征在于，每个管片(2)的两侧分别设有热...
【专利技术属性】
技术研发人员：周洁，刘成君，周隽，李泽垚，徐杰，班超，张振光，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。