地埋管钻井埋管施工方案
1、工程钻井
1)钻井方式
本工程采用泥浆护壁正循环方法成井,施工机械采用旋钮钻机用正循环回转钻井,配置泥浆泵,选用外肋骨钻头,孔壁完整,孔径满足要求,钻孔垂直。
量钻头尺寸量钻杆长度
钻机按照小旗定点就位
3)钻井时操作要点
开始钻井时,进尺应适当控制,在护筒刃脚处,应低档慢速钻井,使刃脚处有坚固的泥皮护壁。
钻至刃脚下1m后,可按土质以正常速度钻井。
如护筒土质松软发现漏浆时,可提起钻锥,向孔中倒入粘土,再放下钻锥倒转 1分钟,使
胶泥挤入孔壁填堵漏浆孔隙,待稳住泥浆后方可继续钻井。
在粘土中钻井,由于泥浆粘性大,钻锥所受阻力也大,易糊钻。
易选用尖底钻锥、中等转速、大泵量、稀泥浆钻井。
在砂土或软土层钻井时,易坍孔。
易选用平底钻锥,控制井尺,轻压,低档慢速,大泵量,稠泥浆钻井。
在轻亚粘土或亚粘土夹卵、砾石层中钻井时,因土层太硬,会引起钻锥跳动和钻杆摆动加大及钻锥偏斜等现象,易使钻机超负荷损坏。
宜采用低档慢速,优质泥浆,大泵量,两级钻井的方法钻井。
钻井过程中,每进尺 2~3m,应检查钻孔直径和竖直度,检查工具可用圆钢筋笼(外径 D 等于设计孔径,高度 3~5m)吊入孔内,使钢筋笼中心与钻孔中心重合,如上下各处均无挂阻,则说明钻孔直径和竖直度符合要求。
放线定位
钻机布设
2、PE管下管
1)下管安装要求
下换热管之前按设计要求进行水压试验。
在试验压力下,稳压至少15min,稳压后压力降不应大于3%,且无泄漏现象。
将其密封保持有压状态,准备下管。
竖直地埋管换热器U型管安装应在钻孔钻好且孔壁固化后立即进行。
当钻孔孔壁不牢固或者存在孔洞、洞穴等导致成孔困难时,应设护壁套管。
钻孔完毕后孔洞内有大量积水,由于水的浮力影响,将对放管造成一定的困难;而且由于水中含有大量的泥沙,泥沙沉积会减少孔洞的有效深度。
因此下管过程中,U型管下井操作时管内必须充满水,保持规定的压力,杜绝U型管无压力下井。
下管前将U型换热管与灌浆管捆绑在一起,并采取防止U形管上浮的措施。
在孔口处设置软布或橡塑衬垫之类的衬垫物品,以防止下管过程中换热管磨损而导致其耐压等性能下降。
为保证换热效果,防止支管间发生热回流现象,四根换热支管之间需保持距离。
U型管下井后进行保压0.5MPa左右,在临近的钻孔施工完毕后,方可拆除压力表,并且记录实际有效深度和压力及回填质量,确认存档。
3、灌浆和回填
垂直管安装完毕后,采用复合回填料回填,泥浆全部抽出及外运。
灌浆的目的一是强化换热管与地耦孔壁之间的传热,满足传热要求;二是满足环保要求,表现在:避免地表污染物渗漏到地耦孔中;防止不同含水层水质的混合串通;防止自流井水由地耦孔向上喷漏等。
水平地埋管连接管回填土应细小、松散均匀且不含石块,细砂反复沉降回填,
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回填过程应压实、均匀,回填料的导热系数不低于钻孔外或沟槽外岩土体的导热系数。
灌浆回填:
搅拌混合回填料
回填混合浆料巡查时发现沉降,要补充井孔回填料
❖灌浆回填技术
灌浆即使用泥浆泵通过灌浆管将混合浆灌入孔中的过
程。
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,否则会影响工程质量。
当室外环境温度低于0℃时,
不宜进行地埋管换热器的施工。
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4、泥浆的处理
钻孔过程中首先要解决泥浆的排放。
开始钻孔前准备工作时,底板及层台垫层已浇筑完成,管桩灌芯需提前施工完成,在钻孔位置附近设置一个泥浆沉淀池,并在垫层上设置一条条泥浆导向槽,把钻孔与泥浆沉淀池连接起来,把钻孔过程中产生的泥浆导入泥浆水沟内并汇总到泥浆沉淀池中。
为保证现场环境,泥浆沉淀池开挖位置为管沟上方,因为该部分土将来开挖清除。
同时为保证施工过程中多余泥浆(竖直地埋管钻孔施工产生的泥浆和回填时孔内溢出的泥浆等)不外留,必须开挖排水沟将泥浆引至基坑四周,并及时组织外运,因为大量的泥浆会产生一定的隐患,不可将泥浆直埋地下。
5、沟槽开挖和底部敷设砂垫层
水平埋管沟槽按照实际施工进度开挖,采用小型机械,配合人工清理,一次开挖到位。
沟槽的开挖质量应符合下列规定:
1)槽底不得不受水浸泡;
2)槽壁平壁,边槽坡度不得小于施工设计规定;
3)槽底标高允许偏差,开挖土方时应为±20mm。
水平地埋管换热器铺设前,沟槽底部按要求先敷设一定厚度的细沙。
管沟的开挖回填
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6、水平管连接及保护回填
为了防止热短路,水平管道供回水管宜分层铺设,但上下两层PE管之间必须有按要求的回填层,管道连接并试压验收合格再进行PE管上部的沙回填,作为PE管保护层,然后回填原土。
水管在铺设时严禁管道上下蜿蜒,造成管道积气。
水管应在水平方向蜿蜒铺设,留有一定膨胀、收缩空间,避免管道应热胀冷缩影响管道使用寿命。
当室外换热器分区施工开始后,将各分区的水平管沟位置及走向标示出来,对管道走向进行放线,根据要求进行开挖。
在含水地层或软土、不稳定地层内开槽时,要进行施工排水、设置沟槽支撑或采取地基处理等措施。
开挖沟槽时要严格控制槽底标高和防止扰动槽底原状土,槽底超挖部分要用细沙回填密实。
槽底有弧石等坚硬物体时,要在清除后用细沙回填进行处理。
水平管出土至进机房之间的明露管道应保温,且做防水保护外壳。
穿墙应按规范设置穿墙套管。
水平管的敷设
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水平管施工
水平管回填保护
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7、地埋管换热器的系统冲洗
地埋管换热系统全部安装完毕,且冲洗、排气及回填完成后,应进行第四次水压试验。
在试验压力下,稳压至少12h,稳压后压力降不应大于3%。
水压试验宜采用手动泵缓慢升压,升压过程中应随时观察与检查,不得有渗漏;不得以气压试验代替水压试验。
水平管试压
系统冲洗:在进行循环前,首先检查冷却水系统的水泵的供电线路,测量电机和线路的各项绝缘值是否符合规定要求,并做好原始记录。
其次在检查设备的电气部分。
测试完毕后,进行设备机械部分的检查,检查转动部分的润滑情况。
启动冷却水泵,观察水泵是否运转自如,然后再向整个冷却水系统充满自来水。
接通冷却水泵的电源,即可开机进行系统循环清洗,对地源换热器宜分系统进行冲洗可保证系统冲洗时的管道流速,冲洗标准按照《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268的规定执行。
由于整个系统是封闭的,因此在充注时要注意管道内气体的排放工作,排气的方法可在冷却水系统的最高点放气阀进行排气。
如果管道内的气体排放不干净,将直接影响到冷却效果。
下管回填后的二次冲洗
下管回填后的水压试压
8、成品保护措施
(1)室外埋地水平管施工半成品
1)严禁在PE管或预留管上堆放建筑垃圾或砖头、钢筋等重物。
2)严禁使用尖锐的工具(如铁钉、铁锹等)在地源管上猛扎或重压。
3)地源管施工区域内严禁电焊、气割及明火的工艺施工,如必须施工,须办理成品保护手续后方可施工。
4)已铺设水平管区域严禁重型机械在上面行走以及施工。
5)回填土质要求不含大的碎石,砖块等。
(2)成品保护措施
施工过程中对成品、半成品要注意保护。
1)对施工完或施工中断的管道及时进行封堵,防止建筑垃圾、异物进入管道内,造成堵塞,影响施工质量;
对已就位安装的管道,加强保护,防止在其它的施工工序中对其造成损伤。
可覆盖彩条布、防雨布等措施对设备进行防撞、防碰、防雨、防尘保护;并在管组预留处用钢管上绑扎反光带进行醒目标志,在施工现场24时有专人进行监护,发现问题及时跟踪处理。
2)在半成品的中间接头处,特别加强保护,采用固定架的方式成排固定接口,以免被损坏。
3)管材和管件应存放在通风良好的库房和简易棚内,管材应堆放在平整的支撑物上或地面上,堆放高度不易过高。
4)管材和管件室外堆放时,应有遮盖物,避免阳光照射。
5)管材和管件搬运时采用非金属绳捆扎,管材端头进行封堵。
避免与油类、酸、碱等化学物质接触。
6)其他施工单位的成品、半成品要像保护自己单位的成品、半成品一样,遵守其它单位对成品、半成品的保护规定。
PE盘管现场存放保护 PE管水平管管口封堵
竖直埋管必须封口保护,防止堵塞,不能马虎!并且用记号笔编号标志支管用堵头封堵进行保护井口防护标示。