JP2013130312A - Method for installing ground heat exchanger - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for installing a ground heat exchanger in which the need for drilling a new pile hole in the ground is eliminated to reduce time and costs for installation of the ground heat exchanger.SOLUTION: The method for installing the ground heat exchanger 1 in the ground includes: a hollow part forming step of removing at least part of an existing pile 10 buried in the ground from the ground to form, in the ground, a hollow part 13 in which the ground heat exchanger 1 can be inserted; a ground heat exchanger inserting step of inserting the ground heat exchanger 1 in the hollow part 13 formed by the hollow part forming step; and a filler filling step of filling the hollow part 13 in which the ground heat exchanger 1 is inserted by the ground heat exchanger inserting step with a filler 6.

Description

本発明は、地中熱交換器の設置方法に関する。   The present invention relates to a method for installing a ground heat exchanger.

地中熱エネルギーを利用する設備の一つとして、地中熱交換器が実用化されている。この地中熱交換器は、地中に埋設された状態で当該地中熱交換器の内部に熱媒体を循環させることが可能なように構成されており、熱媒体にて回収した地中熱を地上において冷暖房等に利用することができる。   As one of the facilities that use geothermal energy, a geothermal heat exchanger has been put into practical use. This underground heat exchanger is configured to be able to circulate a heat medium inside the underground heat exchanger in a state where it is buried in the ground, and the underground heat recovered by the heat medium Can be used for air conditioning or the like on the ground.

従来、このような地中熱交換器を地中に埋設するためには、建築構造物の基礎杭の内部に地中熱交換器を予め配設しておき、この基礎杭を地中に打設することが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。   Conventionally, in order to embed such an underground heat exchanger in the ground, an underground heat exchanger is disposed in advance inside the foundation pile of the building structure, and the foundation pile is driven into the ground. It has been proposed to install (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開２００５−６９５０７号公報JP 2005-69507 A 特開２００８−９６０６３号公報JP 2008-96063 A

しかしながら、上記従来の方法では、基礎杭を地中に打設するために、地中に新規な杭孔を削孔する必要があり、削孔用重機が必要になったり、他の作業との調整を行う必要が生じたりする等、地中熱交換器の設置の手間やコストを上昇させる原因になっていた。
あるいは、上記従来の方法では、基礎杭に地中熱交換器を配設するために、基礎杭の形状を本来の構造体としての形状から変形させる必要があり、基礎杭の設計や製造の手間やコストを上昇させる原因になっていた。 However, in the above conventional method, it is necessary to drill a new pile hole in the ground in order to drive the foundation pile into the ground, and a heavy machine for drilling is necessary, or other work It was necessary to make adjustments, which caused the labor and cost of installing the underground heat exchanger to increase.
Alternatively, in the above conventional method, in order to dispose the underground heat exchanger in the foundation pile, it is necessary to change the shape of the foundation pile from the shape as the original structure. And increased costs.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、地中に新規な杭孔を削孔する必要性を無くすことにより、地中熱交換器の設置の手間やコストを低減することができる、地中熱交換器の設置方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above, Comprising: By eliminating the necessity of drilling a new pile hole in the ground, the effort and cost of installation of an underground heat exchanger can be reduced. It aims at providing the installation method of a ground heat exchanger.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の地中熱交換器の設置方法は、地中熱交換器を地中に設置する方法であって、前記地中に埋設された既存杭の少なくとも一部を、当該地中から撤去することにより、前記地中熱交換器を挿入可能な中空部を前記地中に形成する中空部形成工程と、前記中空部形成工程によって形成された前記中空部に、前記地中熱交換器を挿入する地中熱交換器挿入工程と、前記地中熱交換器挿入工程によって前記地中熱交換器を挿入した前記中空部に、充填材を充填する充填材充填工程とを含む。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the installation method of the underground heat exchanger according to claim 1 is a method of installing the underground heat exchanger in the ground, A hollow portion forming step for forming a hollow portion into which the underground heat exchanger can be inserted by removing at least a part of the buried existing pile from the ground, and the hollow portion forming step. In the hollow portion formed by inserting the underground heat exchanger into the hollow portion formed by the underground heat exchanger insertion step, and inserting the underground heat exchanger in the underground heat exchanger insertion step, And a filler filling step of filling the filler.

請求項２に記載の地中熱交換器の設置方法は、請求項１に記載の地中熱交換器の設置方法において、前記中空部形成工程において、前記既存杭の外周部を前記地中に残存させるように当該既存杭の中心部を削孔することにより、当該既存杭の外周部の内部に前記中空部を形成し、前記地中熱交換器挿入工程において、前記中空部形成工程において前記地中に残存された前記既存杭の外周部の内部に形成された前記中空部に、前記地中熱交換器を挿入する。   The installation method of the underground heat exchanger of Claim 2 is the installation method of the underground heat exchanger of Claim 1, In the said hollow part formation process, the outer peripheral part of the said existing pile is put into the said underground. By drilling the center part of the existing pile so as to remain, the hollow part is formed inside the outer peripheral part of the existing pile, and in the underground heat exchanger insertion step, the hollow part forming step The underground heat exchanger is inserted into the hollow portion formed in the outer peripheral portion of the existing pile remaining in the ground.

請求項３に記載の地中熱交換器の設置方法は、請求項１に記載の地中熱交換器の設置方法において、前記中空部形成工程において、前記既存杭が埋設された前記地中に、当該既存杭に対して同心状となる状態でかつ当該既存杭の側面を囲繞する状態となるように、中空管を前記地中に打設し、前記既存杭の全体を前記地中から引き抜くことにより、前記中空管の内部に前記中空部を形成し、前記地中熱交換器挿入工程において、前記中空部形成工程において打設された前記中空管の内部の前記中空部に、前記地中熱交換器を挿入する。   The installation method of the underground heat exchanger according to claim 3 is the installation method of the underground heat exchanger according to claim 1, wherein, in the hollow portion forming step, the underground pile is embedded in the underground. The hollow pipe is driven into the ground so that it is concentric with the existing pile and surrounds the side surface of the existing pile, and the entire existing pile is removed from the ground. By pulling out, the hollow portion is formed inside the hollow tube, and in the underground heat exchanger insertion step, the hollow portion inside the hollow tube placed in the hollow portion forming step, Insert the underground heat exchanger.

請求項４に記載の地中熱交換器の設置方法は、請求項１から３のいずれか一項に記載の地中熱交換器の設置方法において、前記地中熱交換器挿入工程の前に、前記地中熱交換器の少なくとも下端部に重りを装着する重り装着工程を含み、前記地中熱交換器挿入工程において、前記中空部に、前記重り装着工程で重りが装着された前記地中熱交換器を挿入する。   The installation method of the underground heat exchanger of Claim 4 is the installation method of the underground heat exchanger as described in any one of Claim 1 to 3, Before the said underground heat exchanger insertion process A weight mounting step of mounting a weight on at least a lower end portion of the underground heat exchanger, and in the underground heat exchanger insertion step, the underground in which the weight is mounted in the weight mounting step in the hollow portion Insert heat exchanger.

請求項１に記載の地中熱交換器の設置方法によれば、既存杭の少なくとも一部を地中から撤去することにより形成された中空部に、地中熱交換器を挿入するので、従来のように地中熱交換器を挿入するための新規な杭孔を削孔する必要がなくなり、削孔用重機が不要になると共に他の作業との調整を行うことが不要になるため、地中熱交換器の設置の手間やコストを低減することができる。また、基礎杭に地中熱交換器を配設する必要がないため、基礎杭の設計や製造の手間やコストを低減することができる。また、既存杭を地中から引き抜く場合であっても、この引き抜きのための杭抜き機としては、新築建物の干渉する既存杭を引き抜くための杭抜き機を利用することができるので、杭抜き機を新規に準備する手間やコストが不要になる。   According to the installation method of the underground heat exchanger according to claim 1, since the underground heat exchanger is inserted into the hollow part formed by removing at least a part of the existing pile from the underground, This eliminates the need for drilling a new pile hole for inserting the underground heat exchanger as shown in Fig. 1, and eliminates the need for drilling heavy machinery and adjustment with other operations. The labor and cost of installing the intermediate heat exchanger can be reduced. Moreover, since it is not necessary to arrange | position an underground heat exchanger to a foundation pile, the effort and cost of a design and manufacture of a foundation pile can be reduced. Moreover, even when an existing pile is pulled out from the ground, a pile puller for pulling out an existing pile that interferes with a new building can be used as a pile puller for this pullout. Eliminates the effort and cost of preparing a new machine.

請求項２に記載の地中熱交換器の設置方法によれば、既存杭の外周部を地中に残存させるように当該既存杭の中心部を削孔することにより、当該既存杭の外周部の内部に中空部を形成するので、新規な中空管等の打設を一切行う必要がなくなり、地中熱交換器の設置の手間やコストを一層低減することができる。   According to the installation method of the underground heat exchanger according to claim 2, the outer peripheral portion of the existing pile is formed by drilling a center portion of the existing pile so that the outer peripheral portion of the existing pile remains in the ground. Since the hollow portion is formed inside the housing, it is not necessary to place a new hollow tube or the like at all, and the labor and cost of installing the underground heat exchanger can be further reduced.

請求項３に記載の地中熱交換器の設置方法によれば、中空管を地中に打設し、既存杭の全体を地中から引き抜くことにより、中空管の内部に前記中空部を形成するので、既存杭がその中心部のみを削孔することができないような杭であった場合でも、中空管を打設して既存杭を引き抜くことで中空部を形成できる。   According to the installation method of the underground heat exchanger according to claim 3, the hollow portion is placed inside the hollow tube by driving the hollow tube into the ground and pulling out the entire existing pile from the ground. Therefore, even if the existing pile is a pile in which only the center portion cannot be drilled, the hollow portion can be formed by placing the hollow pipe and pulling out the existing pile.

請求項４に記載の地中熱交換器の設置方法によれば、重りが装着された地中熱交換器を挿入するので、地中熱交換器の浮力を低減でき、中空部の泥水等が貯まっている場合にも地中熱交換器を確実に挿入することが可能になる。   According to the installation method of the underground heat exchanger according to claim 4, since the underground heat exchanger fitted with the weight is inserted, the buoyancy of the underground heat exchanger can be reduced, and the muddy water in the hollow portion can be reduced. Even when stored, the underground heat exchanger can be reliably inserted.

本発明の実施の形態１に係る地中熱交換器の正面図である。It is a front view of the underground heat exchanger which concerns on Embodiment 1 of this invention. 実施の形態１に係る既存杭の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the existing pile which concerns on Embodiment 1. FIG. 中空部形成工程により形成された中空部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the hollow part formed of the hollow part formation process. 地中熱交換器挿入工程により地中熱交換器が挿入された中空部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the hollow part in which the underground heat exchanger was inserted by the underground heat exchanger insertion process. 充填材充填工程により充填材が充填された中空部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the hollow part with which the filler was filled by the filler filling process. 実施の形態２に係る既存杭の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the existing pile which concerns on Embodiment 2. FIG. 中空部形成工程により中空管が打設された既存杭を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the existing pile by which the hollow pipe was driven by the hollow part formation process. 中空部形成工程により形成された中空部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the hollow part formed of the hollow part formation process. 地中熱交換器挿入工程により地中熱交換器が挿入された中空部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the hollow part in which the underground heat exchanger was inserted by the underground heat exchanger insertion process. 充填材充填工程により充填材が充填された中空部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the hollow part with which the filler was filled by the filler filling process.

以下に添付図面を参照して、この発明に係る地中熱交換器の設置方法の各実施の形態を詳細に説明する。ただし、各実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Embodiments of a ground heat exchanger installation method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to each embodiment.

〔実施の形態１〕
最初に、実施の形態１について説明する。この形態は、既存杭の外周部を地中に残存させるように当該既存杭の中心部を削孔することにより、当該既存杭の外周部の内部に中空部を形成する形態である。 [Embodiment 1]
First, the first embodiment will be described. This form is a form which forms a hollow part inside the outer peripheral part of the said existing pile by drilling the center part of the said existing pile so that the outer peripheral part of the existing pile remains in the ground.

（構成）
最初に、本実施の形態に係る地中熱交換器の構成について説明する。図１は、地中熱交換器の正面図である。この地中熱交換器１は、地上と地中との相互間に熱媒体（例えば、水や不凍液使用）を循環させることにより、熱媒体にて地中熱を回収するためのものであって、往路用パイプ２、復路用パイプ３、接続パイプ４、及び重り５を備えて構成されている。 (Constitution)
Initially, the structure of the underground heat exchanger which concerns on this Embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a front view of the underground heat exchanger. This underground heat exchanger 1 is for recovering underground heat with a heat medium by circulating a heat medium (for example, using water or antifreeze) between the ground and the ground. , A forward pipe 2, a backward pipe 3, a connection pipe 4, and a weight 5.

往路用パイプ２は、熱媒体を地上から地中に搬送するための長尺状の中空管である。復路用パイプ３は、熱媒体を地中から地上に搬送するための長尺状の中空管である。接続パイプ４は、往路用パイプ２の下端部と復路用パイプ３の下端部を相互に接続することにより、往路用パイプ２から復路用パイプ３への熱媒体の流入を可能とする短尺状の中空管である。これら往路用パイプ２、復路用パイプ３、及び接続パイプ４の具体的な材質は任意であるが、例えば、塩化ビニールや架橋ポリエチレンの如き樹脂にて形成される。図１には、往路用パイプ２と復路用パイプ３をそれぞれ１本ずつ示すが、これらを複数本ずつ設けてもよい。なお、これら往路用パイプ２、復路用パイプ３、及び接続パイプ４については、公知のものを使用することができる。   The outward pipe 2 is a long hollow tube for conveying a heat medium from the ground to the ground. The return pipe 3 is a long hollow tube for transporting the heat medium from the ground to the ground. The connecting pipe 4 has a short shape that allows the heat medium to flow from the outward pipe 2 to the backward pipe 3 by connecting the lower end of the outward pipe 2 and the lower end of the backward pipe 3 to each other. It is a hollow tube. Specific materials of the forward pipe 2, the backward pipe 3, and the connection pipe 4 are arbitrary, but are formed of a resin such as vinyl chloride or crosslinked polyethylene. Although FIG. 1 shows one each of the outgoing pipe 2 and the backward pipe 3, a plurality of these pipes may be provided. As the forward pipe 2, the backward pipe 3, and the connection pipe 4, known pipes can be used.

重り５は、地中熱交換器１の浮力を低減することにより、地中熱交換器１を水中に挿入可能とするものである。この重り５の具体的な構成は任意であるが、本実施の形態においては、往路用パイプ２及び復路用パイプ３の下方部（これら往路用パイプ２の下端部、復路用パイプ３の下端部、及び接続パイプ４を含む部分）を囲繞するモルタルとして形成されている。例えば、往路用パイプ２及び復路用パイプ３の下方部を型枠で囲繞し、この型枠にモルタルを打設して固化させることで、重り５を形成することができる。この重り５の外形は、後述する中空部に当該重り５を挿入可能なように決定される。また、この重り５の体積や重さは、地中熱交換器１の浮力を低減することにより、地中熱交換器１を水中に挿入可能となるように決定される。このため、後述する中空部に貯まっている水の量や、当該中空部に挿入する往路用パイプ２及び復路用パイプ３の長さや比重に応じて、重り５の体積や重さを調整することができる。例えば、後述する中空部の深さ＝約２０ｍであり、往路用パイプ２及び復路用パイプ３の内径＝約３ｃｍである場合に、重り５の直径＝約２０ｃｍ、重り５の長さ＝約４ｍである。   The weight 5 enables the underground heat exchanger 1 to be inserted into the water by reducing the buoyancy of the underground heat exchanger 1. The specific configuration of the weight 5 is arbitrary, but in the present embodiment, the lower part of the forward pipe 2 and the backward pipe 3 (the lower end of the forward pipe 2 and the lower end of the backward pipe 3) , And the portion including the connecting pipe 4). For example, the weight 5 can be formed by enclosing the lower part of the outward pipe 2 and the backward pipe 3 with a mold, and placing mortar in the mold and solidifying it. The outer shape of the weight 5 is determined so that the weight 5 can be inserted into a hollow portion described later. The volume and weight of the weight 5 are determined so that the underground heat exchanger 1 can be inserted into the water by reducing the buoyancy of the underground heat exchanger 1. For this reason, the volume and weight of the weight 5 are adjusted according to the amount of water stored in the hollow part described later, and the length and specific gravity of the forward pipe 2 and the backward pipe 3 inserted into the hollow part. Can do. For example, when the depth of a hollow portion to be described later is about 20 m, and the inner diameter of the forward pipe 2 and the backward pipe 3 is about 3 cm, the diameter of the weight 5 is about 20 cm and the length of the weight 5 is about 4 m. It is.

（既存杭）
次に、このように構成された地中熱交換器１を地中に設置する上での前提となる既存杭（残置杭）の構造について説明する。図２は、既存杭の縦断面図である。既存杭１０は、建築物の基礎杭等として地中に打設されたものであり、建築物の敷地内に複数配置されている。本実施の形態においては、建築物の全部又は少なくとも一部が撤去されており、当該撤去された部分に対応する既存杭１０に対して地上からアクセスすることが可能となっていることを前提としている。すなわち、近年の新築工事は既存建物解体後に行われることが多いが、既存建物解体後であっても、既存建物の既存杭１０は環境配慮の社会的ニーズから処分していないことが多いため、このような既存杭１０を利用することを前提としている。例えば、地上からアクセス可能となっている既存杭１０が複数存在する場合、所要の熱交換量に応じた数の既存杭１０を利用して、地中熱交換器１が設置される。また、このように所要の熱交換量に応じた数の既存杭１０を選択する際には、新設の建築物のために新規に打設される新設杭と干渉しないように選択が行われ、かつ、空調機器等の熱負荷機器までの距離が極力短くなるように選択が行われることが好ましい。 (Existing pile)
Next, the structure of the existing pile (remaining pile) used as the premise in installing the underground heat exchanger 1 comprised in this way in the ground is demonstrated. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an existing pile. The existing pile 10 is laid in the ground as a foundation pile or the like of a building, and a plurality of existing piles 10 are arranged in the site of the building. In the present embodiment, on the assumption that all or at least a part of the building has been removed, and it is possible to access the existing pile 10 corresponding to the removed part from the ground. Yes. In other words, in recent years, new construction work is often performed after dismantling the existing building, but even after the dismantling of the existing building, the existing pile 10 of the existing building is often not disposed of due to environmentally-friendly social needs. It is assumed that such an existing pile 10 is used. For example, when there are a plurality of existing piles 10 that can be accessed from the ground, the underground heat exchanger 1 is installed using the number of existing piles 10 according to the required heat exchange amount. In addition, when selecting the number of existing piles 10 according to the required heat exchange amount in this way, selection is performed so as not to interfere with the new piles that are newly placed for a new building, In addition, the selection is preferably performed so that the distance to the heat load device such as an air conditioner is as short as possible.

この既存杭１０は、本実施の形態においては、外周部１１と中心部１２の２層構造にて形成された円筒杭となっている。例えば、外周部１１は、ＲＣ（鉄筋コンクリート）にて形成された中空円筒体であって、工場にて予め製造されて、建築現場に搬送されて地中に打設されている。中心部１２は、モルタルやコンクリートにて形成された中実円筒体であり、外周部１１が地中に打設された後に、当該外周部１１の内部にモルタルやコンクリートを打設して固化させることによって形成されている。   In the present embodiment, the existing pile 10 is a cylindrical pile formed in a two-layer structure including an outer peripheral portion 11 and a central portion 12. For example, the outer peripheral portion 11 is a hollow cylindrical body formed of RC (steel reinforced concrete), which is manufactured in advance at a factory, transported to a building site, and placed in the ground. The central portion 12 is a solid cylindrical body formed of mortar or concrete. After the outer peripheral portion 11 is placed in the ground, the mortar or concrete is placed and solidified inside the outer peripheral portion 11. It is formed by.

（設置方法）
次に、このように構成された地中熱交換器１を地中に設置するための方法について説明する。この設置方法は、中空部形成工程、重り装着工程、地中熱交換器挿入工程、及び充填材充填工程を含む。以下、各工程について順次説明する。図３〜図５は、これら各工程を示す縦断面図である。 (Installation method)
Next, a method for installing the underground heat exchanger 1 configured as described above in the ground will be described. This installation method includes a hollow part forming step, a weight mounting step, a ground heat exchanger insertion step, and a filler filling step. Hereinafter, each process will be described sequentially. 3 to 5 are longitudinal sectional views showing these steps.

（設置方法−中空部形成工程）
中空部形成工程は、地中に埋設された既存杭１０の少なくとも一部を、当該地中から撤去することにより、地中熱交換器１を挿入可能な中空部１３を地中に形成する工程である。具体的には、図３に示すように、既存杭１０の外周部１１を地中に残存させるように、当該既存杭１０の中心部１２のみを公知の削孔機にて削孔することにより、当該既存杭１０の外周部１１の内部に中空部１３を形成する。 (Installation method-hollow part forming step)
The hollow portion forming step is a step of forming a hollow portion 13 into which the underground heat exchanger 1 can be inserted in the ground by removing at least a part of the existing pile 10 buried in the ground from the ground. It is. Specifically, as shown in FIG. 3, by drilling only the center portion 12 of the existing pile 10 with a known drilling machine so that the outer peripheral portion 11 of the existing pile 10 remains in the ground. The hollow portion 13 is formed inside the outer peripheral portion 11 of the existing pile 10.

（設置方法−重り装着工程）
重り装着工程は、地中熱交換器１の少なくとも下端部に重り５を装着する工程である。例えば、上述したように、往路用パイプ２及び復路用パイプ３の下方部を型枠で囲繞し、この型枠にモルタルを打設して固化させることで、重り５の形成と、地中熱交換器１への重り５の装着とを、同時に行う。このような工程を行うことにより、図１に示す地中熱交換器１が構成される。この重り装着工程は、地中熱交換器挿入工程の前に行われればよく、中空部形成工程との前後関係は任意である。 (Installation method-weight installation process)
The weight mounting step is a step of mounting the weight 5 on at least the lower end portion of the underground heat exchanger 1. For example, as described above, the lower portions of the outward pipe 2 and the backward pipe 3 are surrounded by a mold, and mortar is placed on the mold to solidify it. The weight 5 is attached to the exchanger 1 at the same time. By performing such a process, the underground heat exchanger 1 shown in FIG. 1 is comprised. This weight attachment process should just be performed before a ground heat exchanger insertion process, and the context with a hollow part formation process is arbitrary.

（設置方法−地中熱交換器挿入工程）
地中熱交換器挿入工程は、中空部形成工程によって形成された中空部１３に、地中熱交換器１を挿入する工程である。より具体的には、図４に示すように、中空部形成工程において地中に残存された既存杭１０の外周部１１の内部に形成された中空部１３に、地中熱交換器１を挿入する。この際、重り装着工程で装着された重り５を先頭として（往路用パイプ２及び復路用パイプ３の下端部を先頭として）、地中熱交換器１を中空部１３に挿入し、重り５が中空部１３の底部付近に到達した時点で、地中熱交換器１を仮固定する。このことにより、重り５によって地中熱交換器１の浮力を低減することができ、仮に中空部１３に泥水等が貯まっている場合であっても、地中熱交換器１を中空部１３に挿入することができる。 (Installation method-underground heat exchanger insertion process)
The underground heat exchanger insertion step is a step of inserting the underground heat exchanger 1 into the hollow portion 13 formed by the hollow portion forming step. More specifically, as shown in FIG. 4, the underground heat exchanger 1 is inserted into the hollow portion 13 formed inside the outer peripheral portion 11 of the existing pile 10 remaining in the ground in the hollow portion forming step. To do. At this time, the weight 5 mounted in the weight mounting step is set as the head (starting from the lower ends of the forward path pipe 2 and the return path pipe 3), the underground heat exchanger 1 is inserted into the hollow section 13, and the weight 5 is When reaching near the bottom of the hollow portion 13, the underground heat exchanger 1 is temporarily fixed. Thus, the buoyancy of the underground heat exchanger 1 can be reduced by the weight 5, and even if muddy water or the like is stored in the hollow portion 13, the underground heat exchanger 1 is placed in the hollow portion 13. Can be inserted.

（設置方法−充填材充填工程）
充填材充填工程は、地中熱交換器挿入工程によって地中熱交換器１を挿入した中空部１３に、充填材を充填する工程である。この充填材６は、図５に示すように、中空部形成工程において地中に残存された既存杭１０の外周部１１の内面と、地中熱交換器１の内部の往路用パイプ２及び復路用パイプ３の外面との相互間に、極力隙間が生じないように充填される。この充填材６の具体的な種類は任意であるが、地中熱交換器１における地中熱交換を促進する熱伝導率の高い材料であることが好ましい。例えば、充填材６としては、流動化処理土、ベントナイト、モルタル等を使用することができる。流動化処理土は、建設残土等に泥水や固化材等を配合することにより形成されるもので、高い流動性を有するために往路用パイプ２及び復路用パイプ３の周囲の細部に入り込み、熱交換を一層促進することができる点で好ましい。 (Installation method-filling material filling process)
The filler filling step is a step of filling the hollow portion 13 into which the underground heat exchanger 1 is inserted by the underground heat exchanger insertion step with the filler. As shown in FIG. 5, the filler 6 includes the inner surface of the outer peripheral portion 11 of the existing pile 10 remaining in the ground in the hollow portion forming step, the outward pipe 2 and the return path inside the underground heat exchanger 1. It fills so that a clearance gap may not arise as much as possible between the outer surfaces of the pipe 3 for use. Although the specific kind of this filler 6 is arbitrary, it is preferable that it is a material with high thermal conductivity which promotes the underground heat exchange in the underground heat exchanger 1. For example, fluidized soil, bentonite, mortar, or the like can be used as the filler 6. The fluidized soil is formed by mixing muddy water, solidified material, etc. with construction residual soil, etc., and has high fluidity, so that it enters the surroundings of the outward pipe 2 and the backward pipe 3 and heat It is preferable in that the exchange can be further promoted.

（設置方法−その他）
このように地中熱交換器１を設置した後、地中に埋設されることなく地表に残っている往路用パイプ２及び復路用パイプ３を、空調機器等の熱負荷機器（図示せず）まで引き込んで接続する。 (Installation method-other)
After installing the underground heat exchanger 1 in this way, the forward pipe 2 and the backward pipe 3 remaining on the ground surface without being buried in the ground are replaced with heat load devices (not shown) such as air conditioners. Pull in and connect.

（実施の形態１の効果）
これまで説明したように、本実施の形態１によれば、既存杭１０の少なくとも一部を地中から撤去することにより形成された中空部１３に、地中熱交換器１を挿入するので、従来のように地中熱交換器１を挿入するための新規な杭孔を削孔する必要がなくなり、削孔用重機が不要になると共に他の作業との調整を行うことが不要になるため、地中熱交換器１の設置の手間やコストを低減することができる。また、基礎杭に地中熱交換器１を配設する必要がないため、基礎杭の設計や製造の手間やコストを低減することができる。また、既存杭１０を地中から引き抜く場合であっても、この引き抜きのための杭抜き機としては、新築建物の干渉する既存杭１０を引き抜くための杭抜き機を利用することができるので、杭抜き機を新規に準備する手間やコストが不要になる。 (Effect of Embodiment 1)
As described so far, according to the first embodiment, since the underground heat exchanger 1 is inserted into the hollow portion 13 formed by removing at least a part of the existing pile 10 from the ground, Since it is no longer necessary to drill a new pile hole for inserting the underground heat exchanger 1 as in the prior art, a drilling heavy machine is unnecessary and adjustment with other work is not required. The labor and cost of installing the underground heat exchanger 1 can be reduced. Moreover, since it is not necessary to arrange | position the underground heat exchanger 1 to a foundation pile, the effort and cost of the design and manufacture of a foundation pile can be reduced. Moreover, even when the existing pile 10 is pulled out from the ground, as a pile puller for this pulling out, a pile puller for pulling out the existing pile 10 that interferes with the new building can be used. Eliminates the time and cost of preparing a new pile remover.

また、既存杭１０の外周部１１を地中に残存させるように当該既存杭１０の中心部１２を削孔することにより、当該既存杭１０の外周部１１の内部に中空部１３を形成するので、新規な中空管等の打設を一切行う必要がなくなり、地中熱交換器１の設置の手間やコストを一層低減することができる。   Moreover, since the hollow part 13 is formed in the inside of the outer peripheral part 11 of the said existing pile 10 by drilling the center part 12 of the said existing pile 10 so that the outer peripheral part 11 of the existing pile 10 may remain in the ground Thus, it is not necessary to perform any new placement of a hollow tube, and the labor and cost of installing the underground heat exchanger 1 can be further reduced.

また、重り５が装着された地中熱交換器１を挿入するので、地中熱交換器１の浮力を低減でき、中空部１３の泥水等が貯まっている場合にも地中熱交換器１を挿入することが可能になる。   Moreover, since the underground heat exchanger 1 to which the weight 5 is attached is inserted, the buoyancy of the underground heat exchanger 1 can be reduced, and the underground heat exchanger 1 can be used even when muddy water or the like in the hollow portion 13 is stored. Can be inserted.

〔実施の形態２〕
次に、実施の形態２について説明する。この形態は、既存杭の全体を地中から引き抜くことにより、中空管の内部に中空部を形成する形態である。ただし、実施の形態２において特に説明なき構成及び工程については実施の形態１と同様であり、実施の形態１と同じ構成及び工程については、必要に応じて、実施の形態１で使用したものと同じ符号を付することでその説明を省略する。 [Embodiment 2]
Next, a second embodiment will be described. This form is a form which forms a hollow part inside a hollow pipe by pulling out the whole existing pile from underground. However, the configurations and processes that are not particularly described in the second embodiment are the same as those in the first embodiment, and the same configurations and processes as those in the first embodiment are used in the first embodiment as necessary. The description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

（既存杭）
地中熱交換器１を地中に設置する上での前提となる既存杭の構造について説明する。図６は、既存杭の縦断面図である。この既存杭２０は、本実施の形態においては、１層構造にて形成された円筒杭となっている。例えば、ＲＣ（鉄筋コンクリート）等にて形成された中実円筒体であって、工場にて予め製造されて、建築現場に搬送されて地中に打設されている。 (Existing pile)
The structure of the existing pile used as the premise in installing the underground heat exchanger 1 in the ground is demonstrated. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of an existing pile. The existing pile 20 is a cylindrical pile formed in a one-layer structure in the present embodiment. For example, it is a solid cylinder formed of RC (steel reinforced concrete) or the like, manufactured in advance at a factory, transported to a building site, and placed in the ground.

（設置方法）
次に、このように構成された地中熱交換器１を地中に設置するための方法について説明する。この設置方法は、中空部形成工程、重り装着工程、地中熱交換器挿入工程、及び充填材充填工程を含む。以下、各工程について順次説明する。ただし、重り装着工程は、実施の形態１と同様に行うことができるので、その説明を省略する。図７〜図１０は、これら各工程を示す縦断面図である。 (Installation method)
Next, a method for installing the underground heat exchanger 1 configured as described above in the ground will be described. This installation method includes a hollow part forming step, a weight mounting step, a ground heat exchanger insertion step, and a filler filling step. Hereinafter, each process will be described sequentially. However, since the weight mounting process can be performed in the same manner as in the first embodiment, the description thereof is omitted. 7 to 10 are longitudinal sectional views showing these steps.

（設置方法−中空部形成工程）
中空部形成工程においては、具体的には、図７に示すように、既存杭２０が埋設された地中に、当該既存杭２０に対して同心状となる状態でかつ当該既存杭２０の側面を囲繞する状態となるように、中空管（ケーシング）２１を地中に打設する。具体的には、既存杭２０の外径よりやや広い内径を有する中空管２１であって、既存杭２０と同程度の長さの中空管２１を準備し、この中空管２１を公知の打設機によって打設する。この際、既存杭２０の中心軸と中空管２１の中心軸とが相互にほぼ一致するような位置で、中空管２１を打設する。このように中空管２１を配置することにより、既存杭２０を当該既存杭２０の周囲の地下土から切り離すことができ、既存杭２０の引き抜きが容易になる。そして、この状態で、公知の杭抜機を用いて既存杭２０の全体を地上に引き抜くことにより、図８に示すように、地中には中空管２１のみを残し、この中空管２１の内部空間として中空部２２を形成する。 (Installation method-hollow part forming step)
Specifically, in the hollow portion forming step, as shown in FIG. 7, in the ground where the existing pile 20 is buried, the side surface of the existing pile 20 is concentric with the existing pile 20. A hollow tube (casing) 21 is placed in the ground so as to surround. Specifically, a hollow tube 21 having an inner diameter slightly wider than the outer diameter of the existing pile 20 is prepared, and the hollow tube 21 having the same length as the existing pile 20 is prepared. It is placed by a driving machine. At this time, the hollow tube 21 is driven at a position where the central axis of the existing pile 20 and the central axis of the hollow tube 21 substantially coincide with each other. By arranging the hollow tube 21 in this way, the existing pile 20 can be separated from the underground soil around the existing pile 20, and the existing pile 20 can be easily pulled out. In this state, by pulling out the entire existing pile 20 to the ground using a known pile remover, only the hollow tube 21 remains in the ground as shown in FIG. A hollow portion 22 is formed as an internal space.

（設置方法−地中熱交換器挿入工程）
地中熱交換器挿入工程においては、中空部形成工程において打設された中空管２１の内部の中空部２２に、地中熱交換器１を挿入する。より具体的には、図９に示すように、中空部形成工程において地中に打設された中空管２１の内部の中空部２２に、地中熱交換器１を挿入する。この際、重り装着工程で装着された重り５を先頭として（往路用パイプ２及び復路用パイプ３の下端部を先頭として）、地中熱交換器１を中空部２２に挿入し、重り５が中空部２２の底部付近に到達した時点で、地中熱交換器１を仮固定する。 (Installation method-underground heat exchanger insertion process)
In the underground heat exchanger insertion step, the underground heat exchanger 1 is inserted into the hollow portion 22 inside the hollow tube 21 placed in the hollow portion forming step. More specifically, as shown in FIG. 9, the underground heat exchanger 1 is inserted into the hollow portion 22 inside the hollow tube 21 placed in the ground in the hollow portion forming step. At this time, the weight 5 mounted in the weight mounting step is set as the head (starting from the lower ends of the forward path pipe 2 and the return path pipe 3), the underground heat exchanger 1 is inserted into the hollow portion 22, and the weight 5 is When reaching the vicinity of the bottom of the hollow portion 22, the underground heat exchanger 1 is temporarily fixed.

（設置方法−充填材充填工程）
充填材充填工程において、充填材６は、図１０に示すように、中空部形成工程において打設された中空管２１の内面と、地中熱交換器１の内部の往路用パイプ２及び復路用パイプ３の外面との相互間に、極力隙間が生じないように充填される。 (Installation method-filling material filling process)
In the filling material filling step, as shown in FIG. 10, the filling material 6 includes an inner surface of the hollow tube 21 placed in the hollow portion forming step, a forward pipe 2 and a return route inside the underground heat exchanger 1. It fills so that a clearance gap may not arise as much as possible between the outer surfaces of the pipe 3 for use.

（設置方法−その他）
このように地中熱交換器１を設置した後、地中に埋設されることなく地表に残っている往路用パイプ２及び復路用パイプ３を、空調機器等の熱負荷機器まで引き込んで接続する。 (Installation method-other)
After installing the underground heat exchanger 1 in this way, the forward pipe 2 and the backward pipe 3 that are not buried in the ground and remain on the ground surface are drawn into and connected to a heat load device such as an air conditioner. .

（実施の形態２の効果）
本実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果に加えて、中空管２１を地中に打設し、既存杭２０の全体を地中から引き抜くことにより、中空管２１の内部に前記中空部２２を形成するので、既存杭２０がその中心部１２のみを削孔することができないような杭であった場合でも、中空管２１を打設して既存杭２０を引き抜くことで中空部２２を形成できる。 (Effect of Embodiment 2)
According to the second embodiment, in addition to the same effects as in the first embodiment, the hollow tube 21 is driven into the ground, and the entire existing pile 20 is pulled out from the ground. Since the hollow portion 22 is formed inside the pile, even if the existing pile 20 is a pile in which only the central portion 12 cannot be drilled, the hollow pipe 21 is driven to remove the existing pile 20. The hollow portion 22 can be formed by pulling out.

〔実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。 [Modifications to Embodiment]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the specific configuration and means of the present invention can be arbitrarily modified and improved within the scope of the technical idea of each invention described in the claims. Can do. Hereinafter, such a modification will be described.

（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。例えば、地中に何らかの杭孔を削孔する必要性がある場合であっても、従来よりも地中熱交換器１の設置の手間やコストをわずかでも低減できている場合や、従来と同程度の設置の手間やコストが生じる場合であっても、従来とは異なる方法で地中熱交換器１を設定できている場合には、本発明の課題が解決されている。 (About problems to be solved and effects of the invention)
First, the problems to be solved by the invention and the effects of the invention are not limited to the above-described contents, and the present invention solves the problems not described above or has the effects not described above. There are also cases where only some of the described problems are solved or only some of the described effects are achieved. For example, even when there is a need to drill some pile holes in the ground, the effort and cost of installing the underground heat exchanger 1 can be reduced even slightly, compared to the conventional case. Even if it takes a lot of labor and cost for installation, the problem of the present invention is solved when the underground heat exchanger 1 can be set by a method different from the conventional method.

（既存杭について）
既存杭１０、２０の構成は任意であり、当該構成に応じて実施の形態１又は実施の形態２のいずれかの方法を採用することができる。例えば、実施の形態１のように既存杭１０の一部のみを地中に残して利用する形態としては、既存杭１０が、中空鋼管として構成された外周部１１と、この外周部１１に充填等された土等から構成された中心部１２を備える場合に、中心部１２のみを掘削して外周部１１を残してもよい。また、実施の形態１のように、既存杭１０が外周部１１と中心部１２の２層構造にて形成された円筒杭となっている場合であっても、当該既存杭１０を複数上下に連接して配置されている場合には、実施の形態１のような方法では、下方の既存杭１０の中心部１２を削孔することが困難である場合が考えられ、この場合には、実施の形態２のような方法でこれら複数の既存杭１０を全体的に引き抜いたり、上方の既存杭１０のみを引き抜いた後に、下方の既存杭１０については中心部１２のみを削孔するようなことも考えられる。 (About existing piles)
The configuration of the existing piles 10 and 20 is arbitrary, and any one of the methods of the first embodiment or the second embodiment can be adopted depending on the configuration. For example, as a form in which only a part of the existing pile 10 is left in the ground as in the first embodiment, the existing pile 10 is filled in the outer peripheral portion 11 configured as a hollow steel pipe and the outer peripheral portion 11. In the case of including the central portion 12 made of equal soil or the like, only the central portion 12 may be excavated to leave the outer peripheral portion 11. Moreover, even if it is a case where the existing pile 10 becomes a cylindrical pile formed by the two-layer structure of the outer peripheral part 11 and the center part 12 like Embodiment 1, the said existing pile 10 is made into two or more up and down. In the case where they are connected to each other, it may be difficult to drill the central portion 12 of the existing pile 10 below by the method as in the first embodiment. After pulling out the plurality of existing piles 10 as a whole by the method as in Form 2 or pulling out only the upper existing pile 10, only the central portion 12 is drilled in the lower existing pile 10. Is also possible.

（新規杭について）
同一の建設現場において、本発明に係る設置方法にて設置された地中熱交換器１と、公知の方法で設置された地中熱交換器１とを、併存させてもよく、両者の割合や配置位置は、新設の建築物のために新規に打設される新設杭との干渉や、空調機器等の熱負荷機器までの距離、空調機器等の熱負荷を処理するために必要になる地中熱交換器１の台数等を考慮して、決定することができる。 (About new piles)
In the same construction site, the underground heat exchanger 1 installed by the installation method according to the present invention and the underground heat exchanger 1 installed by a known method may coexist, and the ratio of both And the arrangement position are necessary to handle interference with new piles to be newly laid for a new building, distance to heat load devices such as air conditioners, and heat loads such as air conditioners It can be determined in consideration of the number of underground heat exchangers 1 and the like.

（地中熱交換器について）
地中熱交換器１の具体的な構造については、公知の任意の構造を採用することができる。 (About underground heat exchanger)
About the specific structure of the underground heat exchanger 1, a well-known arbitrary structure is employable.

（重りについて）
中空部１３、２２に水が全く溜まっていない場合には、重り５を省略することができる。また、往路用パイプ２や復路用パイプ３を比較的に比重が重い材料で形成することで、これら往路用パイプ２や復路用パイプ３の浮力を低減できる場合にも、重り５を省略することができる。また、重り５は、他の構造や方法で形成したり装着したりしてもよく、例えば、金属製の重り５を、往路用パイプ２や復路用パイプ３の下方部にワイヤー等にて接続してもよい。 (About weight)
When no water is accumulated in the hollow portions 13 and 22, the weight 5 can be omitted. Further, the weight 5 is omitted even when the forward pipe 2 and the return pipe 3 are formed of a material having a relatively high specific gravity so that the buoyancy of the forward pipe 2 and the return pipe 3 can be reduced. Can do. Further, the weight 5 may be formed or mounted by another structure or method. For example, the metal weight 5 is connected to the lower part of the outward pipe 2 or the backward pipe 3 with a wire or the like. May be.

１ 地中熱交換器
２ 往路用パイプ
３ 復路用パイプ
４ 接続パイプ
５ 重り
６ 充填材
１０、２０ 既存杭
１１ 外周部
１２ 中心部
１３、２２ 中空部
２１ 中空管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ground heat exchanger 2 Outward pipe 3 Return pipe 4 Connection pipe 5 Weight 6 Filler 10, 20 Existing pile 11 Outer peripheral part 12 Center part 13, 22 Hollow part 21 Hollow pipe

Claims (4)

地中熱交換器を地中に設置する方法であって、
前記地中に埋設された既存杭の少なくとも一部を、当該地中から撤去することにより、前記地中熱交換器を挿入可能な中空部を前記地中に形成する中空部形成工程と、
前記中空部形成工程によって形成された前記中空部に、前記地中熱交換器を挿入する地中熱交換器挿入工程と、
前記地中熱交換器挿入工程によって前記地中熱交換器を挿入した前記中空部に、充填材を充填する充填材充填工程と、
を含む地中熱交換器の設置方法。 A method of installing a ground heat exchanger in the ground,
A hollow part forming step of forming a hollow part into which the underground heat exchanger can be inserted in the ground by removing at least a part of the existing pile buried in the ground from the ground,
An underground heat exchanger insertion step for inserting the underground heat exchanger into the hollow portion formed by the hollow portion formation step;
A filler filling step of filling the hollow portion into which the underground heat exchanger has been inserted in the underground heat exchanger insertion step with a filler;
How to install underground heat exchangers including 前記中空部形成工程において、前記既存杭の外周部を前記地中に残存させるように当該既存杭の中心部を削孔することにより、当該既存杭の外周部の内部に前記中空部を形成し、
前記地中熱交換器挿入工程において、前記中空部形成工程において前記地中に残存された前記既存杭の外周部の内部に形成された前記中空部に、前記地中熱交換器を挿入する、
請求項１に記載の地中熱交換器の設置方法。 In the hollow portion forming step, the hollow portion is formed inside the outer peripheral portion of the existing pile by drilling a central portion of the existing pile so that the outer peripheral portion of the existing pile remains in the ground. ,
In the underground heat exchanger insertion step, the underground heat exchanger is inserted into the hollow portion formed in the outer periphery of the existing pile remaining in the ground in the hollow portion forming step.
The installation method of the underground heat exchanger of Claim 1. 前記中空部形成工程において、
前記既存杭が埋設された前記地中に、当該既存杭に対して同心状となる状態でかつ当該既存杭の側面を囲繞する状態となるように、中空管を前記地中に打設し、
前記既存杭の全体を前記地中から引き抜くことにより、前記中空管の内部に前記中空部を形成し、
前記地中熱交換器挿入工程において、前記中空部形成工程において打設された前記中空管の内部の前記中空部に、前記地中熱交換器を挿入する、
請求項１に記載の地中熱交換器の設置方法。 In the hollow portion forming step,
In the ground where the existing pile is buried, a hollow tube is placed in the ground so as to be concentric with the existing pile and to surround the side surface of the existing pile. ,
By pulling out the entire existing pile from the ground, the hollow portion is formed inside the hollow tube,
In the underground heat exchanger insertion step, the underground heat exchanger is inserted into the hollow portion inside the hollow tube placed in the hollow portion forming step.
The installation method of the underground heat exchanger of Claim 1. 前記地中熱交換器挿入工程の前に、前記地中熱交換器の少なくとも下端部に重りを装着する重り装着工程を含み、
前記地中熱交換器挿入工程において、前記中空部に、前記重り装着工程で重りが装着された前記地中熱交換器を挿入する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の地中熱交換器の設置方法。 Before the underground heat exchanger insertion step, including a weight mounting step of mounting a weight at least at the lower end of the underground heat exchanger,
In the underground heat exchanger insertion step, the underground heat exchanger in which a weight is attached in the weight attachment step is inserted into the hollow portion.
The installation method of the underground heat exchanger as described in any one of Claim 1 to 3.
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