JP7305917B2 - Geothermal heat exchange piping installation mechanism to cast-in-place pile reinforcing bar cage, and method for attaching geothermal heat exchange piping - Google Patents
Geothermal heat exchange piping installation mechanism to cast-in-place pile reinforcing bar cage, and method for attaching geothermal heat exchange piping Download PDFInfo
- Publication number
- JP7305917B2 JP7305917B2 JP2019009210A JP2019009210A JP7305917B2 JP 7305917 B2 JP7305917 B2 JP 7305917B2 JP 2019009210 A JP2019009210 A JP 2019009210A JP 2019009210 A JP2019009210 A JP 2019009210A JP 7305917 B2 JP7305917 B2 JP 7305917B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchange
- pipe
- underground heat
- reinforcing bar
- bar cage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
- Foundations (AREA)
Description
本発明は、場所打ち杭の鉄筋かごへの地中熱交換用配管設置機構、及び地中熱交換用配管の取り付け方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a subterranean heat exchange pipe installation mechanism and a method for installing a subterranean heat exchange pipe to a reinforcing bar cage of a cast-in-place pile.
地中熱を利用するために、地中熱交換用配管を場所打ち杭(杭構造体)に設け、地中に埋設された場所打ち杭の地中熱交換用配管に流体を流して流体と地中との間で熱交換を行う方法が種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In order to utilize the underground heat, a pipe for underground heat exchange is installed in the cast-in-place pile (pile structure), and a fluid flows through the pipe for underground heat exchange of the cast-in-place pile buried underground. Various methods for exchanging heat with the ground have been proposed (see Patent Document 1, for example).
地中熱交換用配管を鉄筋かごに取り付けられた偏心防止用のスペーサーに取り付けると、地中熱交換用配管の取り付け位置が限定されてしまう。また、偏心防止用のスペーサーに取り付ける地中熱交換用配管の数にも制限が出てしまう。 If the underground heat exchange pipe is attached to the eccentricity prevention spacer attached to the reinforcing bar cage, the installation position of the underground heat exchange pipe is limited. In addition, the number of underground heat exchange pipes attached to the spacer for eccentricity prevention is also limited.
ところで、杭長が長い場合、分割した鉄筋かごを接続して場所打ち杭を構築することになる。接続の際に、上下の鉄筋かごの偏心防止用のスペーサーの位置を合わせて接続すれば、地中熱交換用配管を鉄筋かごの軸方向に沿って直線的に配置することはできる。しかしながら、位置あわせのため、クレーンで吊り下げた重量がある鉄筋かごを軸周りに回転させるには時間と労力を必要とする。一般的には経済的、時間的な理由から、偏心防止用のスペーサーの適切な位置合わせを行うような時間を取ることは通常困難である。 By the way, when the pile length is long, cast-in-place piles are constructed by connecting divided reinforcing bar cages. At the time of connection, if the spacers for preventing eccentricity of the upper and lower reinforcing bar cages are aligned and connected, the underground heat exchange pipes can be arranged linearly along the axial direction of the reinforcing bar cages. However, it takes time and effort to rotate a heavy rebar cage suspended by a crane about its axis for alignment. Generally, for economic and time reasons, it is usually difficult to take the time to properly align the anti-eccentric spacers.
上下の鉄筋かごの偏心防止用のスペーサーの位置を正確に合わせないと、スペーサーに取り付けた地中熱交換用配管が捩れながら配置されることとなり、杭の打増し部分に熱交換用配管を施工する必要がある場合、地中熱交換用配管の一部が、場所打ち杭の設計上の外周面よりも内側に入り込み、場所打ち杭のコンクリートの断面欠損となる恐れがある。 If the positions of the spacers for preventing eccentricity of the upper and lower reinforcing bar cages are not precisely aligned, the underground heat exchange pipes attached to the spacers will be arranged twisted, and the heat exchange pipes will be installed in the additional piles. If it is necessary to do so, part of the underground heat exchange pipe may enter the inner side of the designed outer peripheral surface of the cast-in-place pile, resulting in a cross-sectional defect in the concrete of the cast-in-place pile.
一方、特許文献1のように、鉄筋かごの外周に設定される偏心防止用スペーサーより鉄筋かごの外周側に設けた支持材に地中熱交換用配管を取り付ける構造が開示されている。 この構成では、鉄筋かごを杭孔に吊り込んで設置する工程で、地中熱交換用配管が孔壁に接触して損傷することが懸念される。損傷の有無は、鉄筋かごを地上部まで持上げないと確認することは出来ず、確認後に再度建て込みによる損傷の恐れがあるため、確認は困難である。また、地中熱交換用配管に傷が付き、損傷した地中熱交換用配管をコンクリート打設後に補修することも事実上不可能である。 On the other hand, Patent Literature 1 discloses a structure in which underground heat exchange pipes are attached to support members provided on the outer peripheral side of a reinforcing bar cage relative to eccentricity prevention spacers set on the outer periphery of the reinforcing bar cage. In this configuration, there is a concern that the pipe for underground heat exchange may come into contact with the hole wall and be damaged in the process of hanging and installing the reinforcing bar cage in the pile hole. The presence or absence of damage cannot be confirmed without lifting the reinforcing bar cage to the ground, and it is difficult to confirm because there is a risk of damage due to erection again after confirmation. In addition, it is practically impossible to repair the damaged underground heat exchange piping after the concrete is poured because the underground heat exchange piping is damaged.
本発明は上記事実に鑑み、地中熱交換用配管の損傷を抑制可能な地中熱交換用配管設置機構、及び地中熱交換用配管の取り付け方法を提供することが目的である。 In view of the above facts, it is an object of the present invention to provide a subsurface heat exchange pipe installation mechanism capable of suppressing damage to the subsurface heat exchange pipes, and a subsurface heat exchange pipe mounting method.
請求項1に記載の場所打ち杭の鉄筋かごへの地中熱交換用配管設置機構は、地中に掘削した掘削孔、または地中に挿入したケーシングに建て込まれる鉄筋かごと、前記鉄筋かごの外周に突出し前記鉄筋かごの周方向に沿って複数設けられ、前記鉄筋かごと前記掘削孔、またはケーシングとの間に隙間を設けるかぶり厚確保用スペーサーと、前記かぶり厚確保用スペーサーとは前記鉄筋かごの軸方向に離間して設けられ、前記かぶり厚確保用スペーサーより突出高さが低い支持部材と、複数の前記かぶり厚確保用スペーサーの外側端部を通る仮想環状ラインよりも内側に配置され、前記支持部材に支持された複数の配管支持用環状フープ筋と、前記鉄筋かごの軸方向に沿って延設され、前記仮想環状ラインよりも内側に配置される複数の前記配管支持用環状フープ筋に係止される地中熱交換用配管と、を有する。 The underground heat exchange piping installation mechanism for a cast-in-place pile reinforcing bar cage according to claim 1 is a reinforcing bar cage built in a drill hole dug in the ground or a casing inserted into the ground, and the reinforcing bar cage A plurality of cover thickness securing spacers protruding from the outer periphery of the reinforcing bar cage and provided along the circumferential direction of the reinforcing bar cage to provide a gap between the reinforcing bar cage and the excavation hole or the casing, and the cover thickness securing spacer A support member spaced apart in the axial direction of the cage and having a projection height lower than that of the spacers for ensuring cover thickness and a virtual annular line passing through the outer ends of the plurality of spacers for ensuring cover thickness. a plurality of pipe-supporting ring-shaped hoop bars supported by the support member; and a underground heat exchange pipe that is locked to the hoop muscle.
請求項1に記載の場所打ち杭の鉄筋かごへの地中熱交換用配管設置機構によれば、鉄筋かごの外周から突出したかぶり厚確保用スペーサーが掘削孔の壁面、またはケーシングの壁面に当接して、鉄筋かごと、掘削孔の壁面、またはケーシングの壁面との間に所定の隙間を確保する。なお、鉄筋かごの建て込まれた掘削孔には、後にコンクリートが流し込まれ、コンクリートと鉄筋かごとが一体化して杭となる。 According to the underground heat exchange piping installation mechanism for the cast-in-place pile rebar cage according to claim 1, the cover thickness securing spacer protruding from the outer circumference of the rebar cage hits the wall surface of the excavation hole or the wall surface of the casing. A predetermined gap is secured between the reinforcing bar cage, the wall of the borehole, or the wall of the casing. Concrete is later poured into the excavated hole in which the reinforcing bar cage is built, and the concrete and the reinforcing bar cage are integrated to form a pile.
鉄筋かごの外周には、かぶり厚確保用スペーサーとは鉄筋かごの軸方向に離間した位置にかぶり厚確保用スペーサーより突出高さが低い支持部材が設けられている。また、複数のかぶり厚確保用スペーサーの外側端部を通る仮想環状ラインよりも内側に、支持部材に支持された複数の配管支持用環状フープ筋が配置されており、これらの配管支持用環状フープ筋に、地中熱交換用配管が、鉄筋かごの軸方向に沿って延設されて係止される。 On the outer periphery of the reinforcing bar cage, a supporting member having a lower projecting height than the cover thickness ensuring spacer is provided at a position spaced apart from the cover thickness ensuring spacer in the axial direction of the reinforcing bar cage. In addition, a plurality of pipe-supporting annular hoop bars supported by the supporting member are arranged inside a virtual annular line passing through the outer ends of the plurality of cover thickness securing spacers, and these pipe-supporting annular hoops are arranged. The pipe for underground heat exchange is extended along the axial direction of the reinforcing bar cage and locked to the bar.
また、配管支持用環状フープ筋に係止された地中熱交換用配管は、複数のかぶり厚確保用スペーサーの外側端部を通る仮想環状ラインよりも内側に配置されるので、掘削孔の壁面、またはケーシングの壁面との接触が抑制される。 In addition, since the underground heat exchange pipes anchored to the pipe-supporting annular hoop bars are arranged inside the imaginary annular line passing through the outer ends of the plurality of cover thickness securing spacers, the wall surface of the excavation hole , or contact with the wall surface of the casing is suppressed.
また、地中熱交換用配管は、かぶり厚確保用スペーサーに係止しないので、複数の鉄筋かごを接続する場合、上下の鉄筋かごのかぶり厚確保用スペーサーの位置合わせをする必要がない。地中熱交換用配管は、環状の配管支持用環状フープ筋に係止するので、かぶり厚確保用スペーサーに関係なく、環状の配管支持用環状フープ筋の所望の位置に地中熱交換用配管を係止でき、地中熱交換用配管を軸方向に沿って直線状に配置することができる。 In addition, since the underground heat exchange pipe is not engaged with the cover thickness securing spacer, when connecting a plurality of reinforcing bar cages, it is not necessary to align the cover thickness securing spacers of the upper and lower reinforcing bar cages. Since the underground heat exchange pipe is anchored to the annular pipe supporting annular hoop, regardless of the cover thickness ensuring spacer, the underground heat exchange pipe can be positioned at the desired position of the annular pipe supporting annular hoop. can be locked, and the underground heat exchange piping can be arranged linearly along the axial direction.
これにより、地中熱交換用配管の中間部が、場所打ち杭の設計上の外径(杭径)の内側に入り込んで、断面欠損となることが抑制でき、場所打ち杭の設計上の耐力を確保することができる。 As a result, it is possible to prevent the middle part of the underground heat exchange pipe from entering the inside of the designed outer diameter (pile diameter) of the cast-in-place pile, resulting in a cross-sectional loss, and the designed bearing capacity of the cast-in-place pile. can be ensured.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の場所打ち杭の鉄筋かごへの地中熱交換用配管設置機構において、前記地中熱交換用配管は、前記配管支持用環状フープ筋に沿って移動可能に係止されている。 The invention according to claim 2 is the underground heat exchange pipe installation mechanism for the cast-in-place pile reinforcing bar cage according to claim 1, wherein the underground heat exchange pipe is attached to the pipe supporting annular hoop muscle. movably locked along.
請求項2に記載の場所打ち杭の鉄筋かごへの地中熱交換用配管設置機構によれば、地中熱交換用配管は、環状配管支持フープの周方向の任意の位置に係止することができる。したがって、鉄筋かごの軸方向に配置される複数の環状配管支持フープに地中熱交換用配管を係止する際に、地中熱交換用配管を鉄筋かごの軸方向に沿って直線状に配置することができる。 According to the underground heat exchange pipe installation mechanism for the cast-in-place pile reinforcing bar cage according to claim 2, the underground heat exchange pipe can be locked at any position in the circumferential direction of the annular pipe support hoop. can be done. Therefore, when the underground heat exchange pipes are anchored to the plurality of annular pipe support hoops arranged in the axial direction of the reinforcing bar cage, the underground heat exchange pipes are arranged linearly along the axial direction of the reinforcing bar cage. can do.
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の場所打ち杭の鉄筋かごへの地中熱交換用配管設置機構において、熱交換用流体が供給される往路用の前記地中熱交換用配管の下端と前記熱交換用流体を戻す復路用の前記地中熱交換用配管の下端とを連結する配管継手と、前記鉄筋かご、または前記配管支持用環状フープ筋に取り付けられ、前記掘削孔側から前記配管継手を覆う配管継手保護部材と、を有する。 The invention according to claim 3 is the underground heat exchange pipe installation mechanism to the reinforcing bar cage of the cast-in-place pile according to claim 1 or 2, wherein the outbound route to which the heat exchange fluid is supplied. Attached to a pipe joint that connects the lower end of the medium heat exchange pipe and the lower end of the underground heat exchange pipe for returning the heat exchange fluid, and the reinforcing bar cage or the annular hoop for supporting the pipe and a pipe joint protection member that covers the pipe joint from the excavation hole side.
請求項3に記載の場所打ち杭の鉄筋かごへの地中熱交換用配管設置機構によれば、配管継手は、掘削孔の壁面、またはケーシングの壁面に接触しないように配管継手保護部材により保護される。したがって、鉄筋かごを掘削孔に建て込む際、配管継手の損傷が抑制される。 According to the underground heat exchange pipe installation mechanism for the cast-in-place pile reinforcing bar cage according to claim 3, the pipe joint is protected by the pipe joint protection member so as not to contact the wall surface of the excavation hole or the wall surface of the casing. be done. Therefore, damage to the pipe joints is suppressed when the reinforcing bar cage is erected in the excavation hole.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の場所打ち杭の鉄筋かごへの地中熱交換用配管設置機構において、設計上の場所打ち杭の外径の外側に配管継手を位置決めする配管継手位置決め用ふかし部材が設けられている。 The invention according to claim 4 is the underground heat exchange pipe installation mechanism for the cast-in-place pile reinforcing bar cage according to claim 3, wherein the pipe joint is positioned outside the designed outer diameter of the cast-in-place pile. A plumbing joint positioning puff is provided.
請求項4に記載の場所打ち杭の鉄筋かごへの地中熱交換用配管設置機構によれば、配管継手位置決め用ふかし部材により、配管継手が設計上の場所打ち杭の外径の外側に位置決めされるので、配管継手が場所打ち杭の外径の内側に入り込んで断面欠損となることが抑制でき、場所打ち杭の設計上の耐力を確保することができる。 According to the underground heat exchange pipe installation mechanism for the cast-in-place pile rebar cage according to claim 4, the pipe joint is positioned outside the designed outer diameter of the cast-in-place pile by the plumbing member for positioning the pipe joint. Therefore, it is possible to suppress the pipe joint from entering the inside of the outer diameter of the cast-in-place pile and causing a cross-sectional loss, and it is possible to ensure the design proof stress of the cast-in-place pile.
請求項5に記載の地中熱交換用配管の取り付け方法は、前記請求項1~請求項4の何れか1項に記載の前記かぶり厚確保用スペーサ、前記配管支持用環状フープ筋、及び前記支持部材を備えた前記鉄筋かごに前記地中熱交換用配管を取り付ける、地中熱交換用配管の取り付け方法であって、ループ状に巻回した前記地中熱交換用配管を支持する配管支持架台を、前記地中熱交換用配管のループの下端が、前記ケーシングの上端より高くなるようにセットし、前記ケーシング内へ向けて前記地中熱交換用配管を巻き出す。 The method for installing the underground heat exchange pipe according to claim 5 includes the spacer for securing cover thickness according to any one of claims 1 to 4, the annular hoop reinforcement for supporting the pipe, and the A method for installing a pipe for underground heat exchange, in which the pipe for underground heat exchange is installed in the reinforcing steel cage provided with a support member, the pipe support for supporting the pipe for underground heat exchange wound in a loop shape. A frame is set so that the lower end of the loop of the underground heat exchange pipe is higher than the upper end of the casing, and the underground heat exchange pipe is unrolled into the casing.
請求項5に記載の地中熱交換用配管の取り付け方法によれば、鉄筋かごに地中熱交換用配管を取り付ける際、ループ状に巻回した地中熱交換用配管を支持する配管支持架台を、地中熱交換用配管のループの下端が、ケーシングの上端より高くなるようにセットし、ケーシング内へ地中熱交換用配管を巻き出す。 According to the installation method of the underground heat exchange pipe according to claim 5, when attaching the underground heat exchange pipe to the reinforcing steel cage, the pipe support frame for supporting the looped underground heat exchange pipe is set so that the lower end of the underground heat exchange pipe loop is higher than the upper end of the casing, and the underground heat exchange pipe is unwound into the casing.
これにより、地中熱交換用配管のループの下端がケーシングの上端より低い場合に比較すると、ケーシングの上端近傍において、配管支持架台から送り出された地中熱交換用配管の角度を、ケーシングの軸方向(鉛直方向)に近づけることができ、地中熱交換用配管とケーシングの上端との擦れを抑制することができる。 As a result, compared to the case where the lower end of the loop of the underground heat exchange pipe is lower than the upper end of the casing, in the vicinity of the upper end of the casing, the angle of the underground heat exchange pipe sent out from the pipe support base is adjusted to the axis of the casing. direction (vertical direction), it is possible to suppress rubbing between the underground heat exchange pipe and the upper end of the casing.
本発明の地中熱交換用配管設置機構、及び地中熱交換用配管の取り付け方法によれば、地中熱交換用配管の損傷を抑制することができる。 According to the underground heat exchange piping installation mechanism and the installation method of the underground heat exchange piping of the present invention, damage to the underground heat exchange piping can be suppressed.
図1乃至図8にしたがって、本発明の一実施形態に係る地中熱交換用配管設置機構10について説明する。
図1に示すように、地盤12には、掘削孔14が形成されており、掘削孔14の内部には円筒状のケーシング16が設置されている。なお、ケーシング16の一部は、地上に露出している。
A geothermal heat exchange
As shown in FIG. 1, an excavated
図2に示すように、ケーシング16の内部には、鉄筋かご18が建て込まれている。鉄筋かご18は、建物の場所打ち杭(鉄筋かごとコンクリートとが一体化した、いわゆるコンクリート杭)を場所打ちで構築するために用いられるものであり、軸方向に複数連結されている。
As shown in FIG. 2 , a reinforcing
なお、掘削孔14を形成するための工法としては、アースドリル工法、リバースサーキュレーション工法、オールケーシング工法等の公知の工法を適用することができる。
As a construction method for forming the
図1、及び図2に示すように、鉄筋かご18は、周方向に配列された複数の主筋20の外周に、鉄筋かご18の軸方向に沿って環状に形成された複数の杭フープ筋21が、軸方向に間隔を空けて配筋されている。なお主筋20と杭フープ筋21とは溶接等で接合されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the reinforcing
図1乃至図3に示すように、杭フープ筋21の外周には、鋼板等からなるかぶり厚確保用スペーサー22が溶接等で取り付けられている。かぶり厚確保用スペーサー22は、台形部分22Aと、台形部分22Aの端部に一体的に形成される取付部22Bとを備えている。図1に示すように、本実施形態では、4個のかぶり厚確保用スペーサー22が90度間隔で配置されているが、かぶり厚確保用スペーサー22の数は4個に限定されるものではない。なお、かぶり厚確保用スペーサー22は、一例として、鉄筋かご18の軸方向に5m間隔で設けることができるが、間隔は5m以外であってもよい。
As shown in FIGS. 1 to 3, a covering
ここで、複数のかぶり厚確保用スペーサー22の外周側の端部を通る円形の仮想環状ラインFL1の直径D1(図1、及び図5参照)は、ケーシング16の内径よりも若干小さく設定されている。このようにかぶり厚確保用スペーサー22を設けることで、鉄筋かご18の中心とケーシング16の中心とのズレを抑制(偏心抑制)することができ、鉄筋かご18とケーシング16の壁面との間に、コンクリートが流し込まれる環状の隙間(かぶり厚)Sを設けることができる。
Here, the diameter D1 (see FIGS. 1 and 5) of the circular imaginary annular line FL1 (see FIGS. 1 and 5) passing through the outer peripheral end portions of the plurality of cover
図2乃至図5に示すように、主筋20の外周には、杭フープ筋21とは鉄筋かご18の軸方向の異なる位置に、環状に形成された複数の段取り筋24が、軸方向に間隔を空けて配筋されている。なお主筋20と段取り筋24とは溶接等で接合されている。
As shown in FIGS. 2 to 5 , on the outer periphery of the
段取り筋24の外周には、鋼板等からなる支持部材26が溶接等で取り付けられている。支持部材26は、台形部分26Aと、台形部分26Aの端部に一体的に形成される取付部26Bとを備えている。支持部材26の高さh(鉄筋かご18の径方向に計測)は、かぶり厚確保用スペーサー22の高さHよりも低く形成されている。
A
図1、2、4、5に示すように、鉄筋かご18の径方向外側には、杭フープ筋21、および段取り筋24よりも大径とされた環状の配管支持用環状フープ筋28が配置されている。この配管支持用環状フープ筋28は、支持部材26の台形部分26Aに溶接等で接合されている。
As shown in FIGS. 1, 2, 4 and 5, the
図5に示すように、配管支持用環状フープ筋28の外径D2は、かぶり厚確保用スペーサー22の外周側の端部を通る円形の仮想環状ラインFL1の直径D1よりも小さく設定されている。
また、仮想環状ラインFL1の直径をD1、配管支持用環状フープ筋28の外径をD2、後述する地中熱交換用配管30の直径をdとしたときに、D1>D2+2dを満足するように設定されている。
As shown in FIG. 5, the outer diameter D2 of the pipe-supporting
Further, when the diameter of the virtual annular line FL1 is D1, the outer diameter of the
図1、2、4、5に示すように、鉄筋かご18の径方向外側に設けられた複数の配管支持用環状フープ筋28には、その外周側に、軸方向に沿って延びる複数本(偶数本)の地中熱交換用配管30が配置されている。地中熱交換用配管30には、冷房、暖房等に用いられる熱媒体が流される。地中熱交換用配管30は、各配管支持用環状フープ筋28に結束バンド32等、を用いて係止されている。結束バンド32としては、一例として、インシュロック(登録商標)、タイラップ(登録商標)等を用いることができる。
As shown in FIGS. 1, 2, 4, and 5, a plurality of pipe-supporting annular hoop bars 28 provided radially outside the reinforcing
図5に示すように、配管支持用環状フープ筋28に係止された地中熱交換用配管30は、かぶり厚確保用スペーサー22の外周側の端部を通る円形の仮想環状ラインFL1の径方向内側に配置されており、地中熱交換用配管30は、該仮想環状ラインFL1よりも径方向外側へ突出することなく、また、杭フープ筋21、及び段取り筋24の外径D3よりも径方向内側へ突出しないように、配管支持用環状フープ筋28に支持されている。
As shown in FIG. 5, the underground
本実施形態において、場所打ち杭の設計上の外径は、配管支持用環状フープ筋28の外径D4と一致している。ケーシング16には、地中熱交換用配管30の取り付けられた鉄筋かご18が建て込まれた後、コンクリートが流し込まれて、コンクリートが固化して鉄筋かご18と一体化して場所打ち杭(図示せず)となる。
In this embodiment, the designed outer diameter of the cast-in-place pile matches the outer diameter D4 of the pipe-supporting
なお、ケーシング16にコンクリートが流し込まれると、配管支持用環状フープ筋28とケーシング16の壁面との間の隙間にもコンクリートが充填されるので、実際の場所打ち杭の外径は、設計上の外径よりも大きくなる。
When concrete is poured into the
場所打ち杭の設計上の外径よりも外側に地中熱交換用配管30が配置されて、場所打ち杭の設計上の外径よりも外側のコンクリートが地中熱交換用配管30によって断面欠損しても、場所打ち杭の設計上の耐力は確保されるので問題ない。しかし、仮に、地中熱交換用配管30が、場所打ち杭の設計上の外径よりも内側に入り込むことがあると、設計上の外径の内側のコンクリートに断面欠損が生じ、場所打ち杭の設計上の耐力が落ちることがある。このため、地中熱交換用配管30が、場所打ち杭の設計上の外径よりも内側に入り込むことは避けなければならない。
The underground
本実施形態では、地中熱交換用配管30が、場所打ち杭の設計上の外径(配管支持用環状フープ筋28の外径D2と同じ)よりも外側に配置されるので、設計上の外径よりも内側のコンクリートに断面欠損が生じることを抑制でき、場所打ち杭の設計上の耐力を確保することができる。
In this embodiment, the underground
図2、及び図6(A)に示すように、互いに隣り合う一方の地中熱交換用配管30の下端と、他方の地中熱交換用配管30の下端とは、配管継手34で接続されている。配管継手34で接続された一方の地中熱交換用配管30は、熱媒体が供給される往路用の配管であり、他方の地中熱交換用配管30は、熱媒体が戻される復路用の配管として機能する。
As shown in FIGS. 2 and 6A, the lower end of one of the adjacent underground
地中熱交換用配管30は、全体的に鉄筋かご18の軸方向に沿って直線状とされているが、下端付近においては緩やかに曲げられて、下端同士を接近させている。なお、配管継手34は、内部に略U字状の流路を有している。
The underground
図6(B)に示すように、配管継手34は地中熱交換用配管30よりも厚みがあるので、配管継手34は、地中熱交換用配管30よりもケーシング16の壁面に接近している。このため、配管継手34がケーシング16の壁面に接触して損傷しないように、配管継手34が配管継手保護部材36で覆われている。なお、図2において、配管継手保護部材36の図示は省略されている。
As shown in FIG. 6B, since the pipe joint 34 is thicker than the underground
配管継手保護部材36は、矩形の鋼板等を折り曲げて形成されており、配管継手34の下端部分が、厚手の鋼板等からなるフカシ金属板38を介して配管支持用環状フープ筋28の外周部分に図示しないボルト等で取り付けられている。なお、フカシ金属板38は、溶接等で配管支持用環状フープ筋28の外周に接合されている。
The pipe
また、フカシ金属板38は、配管継手34が場所打ち杭の設計上の外径D2よりも内側に入り込んで、該設計上の外径の内側のコンクリートが断面欠損しないように、その厚みが設定されている。
In addition, the thickness of the
(地中熱交換用配管の鉄筋かごへの取り付け)
先ず、地中熱交換用配管30を鉄筋かご18へ取り付ける前に、図7、及び図8に示すように、ロール状に巻回した長尺の地中熱交換用配管30を配管支持架台40に支持させる。
配管支持架台40は、鉄パイプ等で櫓状に組み立てられており、巻回した地中熱交換用配管30を引掛ける一対の支持棒40Aが左右の水平方向に突出している。したがって、1台の配管支持架台40に対して、2つのロール状に巻回した地中熱交換用配管30を支持することができる。
なお、配管支持架台40には、ロール状に巻回した地中熱交換用配管30が、上方へ膨らみ過ぎないように、横方向に延びるストッパー棒42が支持棒40Aの上方に設けられている。
(Attachment of pipes for underground heat exchange to a reinforced cage)
First, before attaching the underground
The
In addition, the
図8に示すように、配管支持架台40の高さは、支持棒40Aに支持した地中熱交換用配管30の下端30Aが、ケーシング16の上端16Aよりも上側に位置するように、その高さが決められている。
図7に示すように、本実施形態では、3台の配管支持架台40が、ケーシング16の近傍に、ケーシング16を取り囲むようにケーシング16周方向に等間隔で配置されている。なお、一例として、地中熱交換用配管30を配管支持架台40から送り出す作業員44を、1台の配管支持架台40に対して1名配置することができる。
As shown in FIG. 8, the height of the
As shown in FIG. 7 , in the present embodiment, three pipe support frames 40 are arranged in the vicinity of the
次に、地中熱交換用配管30を鉄筋かご18へ取り付ける手順を説明する。
(1) 配管継手34に2本の地中熱交換用配管30の先端を取り付け、その配管継手34、及び配管継手保護部材36を、クレーン(図示せず)で吊り下げた鉄筋かご18のフカシ金属板38にボルト等を用いて取り付ける。
Next, a procedure for attaching the underground
(1) The ends of two underground
(2) クレーンで吊り下げた鉄筋かご18をケーシング16の中に徐々に下降させると共に、配管支持架台40の近傍に配置した作業員44(図7参照)が、鉄筋かご18の軸方向に沿って地中熱交換用配管30が沿うように配管支持架台40から地中熱交換用配管30を鉄筋かご18に向けて順次巻き出し、ケーシング16の近傍に配置した作業員46(図7参照)が地中熱交換用配管30の中間部を結束バンド32で配管支持用環状フープ筋28に係止する(図4参照)。
(2) While gradually lowering the reinforcing
以後、鉄筋かご18を下降させ、地中熱交換用配管30の中間部を結束バンド32を用いて配管支持用環状フープ筋28に順次係止してゆく。なお、地中熱交換用配管30の係止は、地中熱交換用配管30を配管支持用環状フープ筋28に係止作業がし易い位置にて、鉄筋かご18の下降を停止して、ケーシング16の近傍に配置した作業員46が行う。
鉄筋かご18の下降が停止した状態では、作業員44も、鉄筋かご18の前に出てきて作業員46と同様に係止作業を行う。
Thereafter, the reinforcing
In the state where the descent of the reinforcing
なお、杭長が長い場合には、複数の鉄筋かご18を上下方向に順次連結しながら、下降させる。鉄筋かご18の下降が停止した状態では、作業員44も、鉄筋かご18の前に出てきて作業員46と同様に係止作業を行う。
In addition, when the pile length is long, the plurality of reinforcing
地中熱交換用配管30は、可撓性を有しているため、途中で曲がったり蛇行することがないように、作業員46は、地中熱交換用配管30が直線状に支持される様に、各配管支持用環状フープ筋28に地中熱交換用配管30を係止する。
Since the underground
図8(A)に示すように、ケーシング16の右側に示す高さの低い配管支持架台48では、支持されたロール状に巻回された地中熱交換用配管30の下端30Aが、ケーシング16の上端16Aよりも低く、巻き出された地中熱交換用配管30は、ケーシング16の上端16A付近において、鉛直方向に対して大きな角度を有するようになるため(本実施形態の左側の配管支持架台40対比で)、地中熱交換用配管30がケーシング16の上端16Aの内側角部で擦れ易く、地中熱交換用配管30が損傷する恐れがある。
As shown in FIG. 8(A), in the low
一方、ケーシング16の左側に示す本実施形態の配管支持架台40は高さが高く、支持されたロール状に巻回された地中熱交換用配管30は、その下端30Aがケーシング16の上端16Aよりも上方に位置するので、ケーシング16の上端16A付近では、地中熱交換用配管30の角度が鉛直に近づき、地中熱交換用配管30がケーシング16の上端16Aで擦れ難くなる。
On the other hand, the
なお、図8(B)に示すように、地中熱交換用配管30がケーシング16の上端16Aの内側角部に接触しないように、ケーシング16の上端16Aに、接触防止用の保護マット50等を被せて地中熱交換用配管30を保護することが望ましい。
In addition, as shown in FIG. 8B, a
本実施形態の地中熱交換用配管設置機構10では、地中熱交換用配管30とケーシング16との間にコンクリートが充填されるが、地中熱交換用配管30はケーシング16に近接して配置されているため、地盤12との間で効率的に熱交換を行うことができる。
In the underground heat exchange
地中熱交換用配管30は、かぶり厚確保用スペーサー22の先端よりも内側に配置されるので、地中熱交換用配管30がケーシング16の壁面に接触して損傷することが抑制される。
Since the underground
地中熱交換用配管30は、場所打ち杭の設計上の外径(配管支持用環状フープ筋28の外径D2)よりも外側に配置されるので、設計上の外径よりも内側のコンクリートに断面欠損が生じることを抑制でき、場所打ち杭の設計上の耐力を確保することができる。
Since the underground
配管継手34は、ケーシング16側が配管継手保護部材36で覆われているので、配管継手34がケーシング16の壁面に接触して損傷することが抑制される。また、配管継手34は、配管継手34が場所打ち杭の設計上の外径D2よりも内側に入り込まないようにフカシ金属板38を介して配管支持用環状フープ筋28に取り付けられているので、設計上の外径よりも内側のコンクリートに断面欠損が生じることを抑制でき、場所打ち杭の設計上の耐力を確保することができる。
Since the pipe joint 34 is covered with the pipe
なお、鉄筋かご18の軸方向における配管支持用環状フープ筋28の数を、鉄筋かご18の軸方向におけるかぶり厚確保用スペーサー22の数よりも多く設置することで、軸方向に配置される配管支持用環状フープ筋28と配管支持用環状フープ筋28との間隔を狭くして単位長さ当たりの地中熱交換用配管30の係止箇所を増やすことができ、地中熱交換用配管30の曲がりや蛇行をより抑制することができる。
By setting the number of annular hoop bars 28 for pipe support in the axial direction of the reinforcing
本実施形態では、地中熱交換用配管30を環状の配管支持用環状フープ筋28に係止するので、数多くの地中熱交換用配管30を配管支持用環状フープ筋28の周方向の所望の位置に容易に係止することができる。したがって、地中熱交換用配管30の係止位置の自由度が高い。
In this embodiment, since the underground
[その他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
[Other embodiments]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is by no means limited to such embodiments, and can of course be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention.
上記実施形態では、掘削孔14に円筒状のケーシング16が設置されていたが、ケーシング16は必要に応じて設置すればよく、本発明においてケーシング16の設置は必須ではない。
上記実施形態では、ケーシング16は掘削孔14の底まで設ける形態を図示したが、これに限るものではなく、例えば、ケーシング16は掘削孔14の表層側のみ(地表から掘削孔14の途中まで)に設けるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
In the above-described embodiment, the
10…地中熱交換用配管設置機構(場所打ち杭の鉄筋かごへの地中熱交換用配管設置機構)
14…掘削孔
16…ケーシング
18…鉄筋かご
22…かぶり厚確保用スペーサー
26…支持部材
FL1…仮想環状ライン
28…配管支持用環状フープ筋
30…地中熱交換用配管
32…結束バンド
34…配管継手
36…配管継手保護部材
38…フカシ金属板(配管継手位置決め用ふかし部材)
40…配管支持架台
10 ... underground heat exchange pipe installation mechanism (pipe installation mechanism for underground heat exchange to the reinforcing bar cage of the cast-in-place pile)
40 Piping support frame
Claims (5)
前記鉄筋かごの外周に突出し前記鉄筋かごの周方向に沿って複数設けられ、前記鉄筋かごと前記掘削孔、またはケーシングとの間に隙間を設けるかぶり厚確保用スペーサーと、
前記かぶり厚確保用スペーサーとは前記鉄筋かごの軸方向に離間して設けられ、前記かぶり厚確保用スペーサーより突出高さが低い支持部材と、
複数の前記かぶり厚確保用スペーサーの外側端部を通る仮想環状ラインよりも内側に配置され、前記支持部材に支持された複数の配管支持用環状フープ筋と、
前記鉄筋かごの軸方向に沿って延設され、前記仮想環状ラインよりも内側に配置される複数の前記配管支持用環状フープ筋に係止される地中熱交換用配管と、
を有する、場所打ち杭の鉄筋かごへの地中熱交換用配管設置機構。 A rebar cage erected in a borehole drilled into the ground or a casing inserted into the ground,
Cover thickness securing spacers protruding from the outer periphery of the reinforcing bar cage and provided in plurality along the circumferential direction of the reinforcing bar cage to provide a gap between the reinforcing bar cage and the drill hole or casing;
The cover thickness ensuring spacer is a support member provided apart in the axial direction of the reinforcing bar cage and having a lower projecting height than the cover thickness ensuring spacer;
a plurality of pipe-supporting annular hoop bars arranged inside a virtual annular line passing through the outer ends of the plurality of cover thickness securing spacers and supported by the supporting member;
A subterranean heat exchange pipe that extends along the axial direction of the reinforcing bar cage and is anchored to the plurality of pipe-supporting annular hoop bars arranged inside the virtual annular line;
A pipe installation mechanism for underground heat exchange to a cast-in-place pile rebar cage.
前記鉄筋かご、または前記配管支持用環状フープ筋に取り付けられ、前記掘削孔側から前記配管継手を覆う配管継手保護部材と、
を有する、請求項1または請求項2に記載の場所打ち杭の鉄筋かごへの地中熱交換用配管設置機構。 a pipe joint that connects the lower end of the underground heat exchange pipe for the forward route to which the heat exchange fluid is supplied and the lower end of the underground heat exchange pipe for the return route to which the heat exchange fluid is returned;
a pipe joint protection member attached to the reinforcing bar cage or the pipe supporting annular hoop and covering the pipe joint from the drill hole side;
The pipe installation mechanism for underground heat exchange to the reinforcing bar cage of the cast-in-place pile according to claim 1 or claim 2, having.
ループ状に巻回した前記地中熱交換用配管を支持する配管支持架台を、前記地中熱交換用配管のループの下端が、前記ケーシングの上端より高くなるようにセットし、前記ケーシング内へ向けて前記地中熱交換用配管を巻き出す、地中熱交換用配管の取り付け方法。 The underground heat exchange pipe is installed in the reinforcing steel cage provided with the covering thickness securing spacer, the pipe supporting annular hoop bar, and the supporting member according to any one of claims 1 to 4. A method for installing a pipe for underground heat exchange,
A pipe support frame for supporting the pipe for underground heat exchange wound in a loop is set so that the lower end of the loop of the pipe for underground heat exchange is higher than the upper end of the casing, and is inserted into the casing. A method for attaching a pipe for underground heat exchange, wherein the pipe for underground heat exchange is unrolled toward the ground.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019009210A JP7305917B2 (en) | 2019-01-23 | 2019-01-23 | Geothermal heat exchange piping installation mechanism to cast-in-place pile reinforcing bar cage, and method for attaching geothermal heat exchange piping |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019009210A JP7305917B2 (en) | 2019-01-23 | 2019-01-23 | Geothermal heat exchange piping installation mechanism to cast-in-place pile reinforcing bar cage, and method for attaching geothermal heat exchange piping |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020117925A JP2020117925A (en) | 2020-08-06 |
JP7305917B2 true JP7305917B2 (en) | 2023-07-11 |
Family
ID=71891888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019009210A Active JP7305917B2 (en) | 2019-01-23 | 2019-01-23 | Geothermal heat exchange piping installation mechanism to cast-in-place pile reinforcing bar cage, and method for attaching geothermal heat exchange piping |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7305917B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115094875B (en) * | 2022-07-05 | 2023-08-04 | 郑州大学 | High-heat-conductivity water-permeable energy pile and manufacturing method thereof |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004332330A (en) | 2003-05-06 | 2004-11-25 | Taisei Corp | Installation mechanism of heat exchange pipe in heat exchange system using foundation pile of building |
JP2012077579A (en) | 2010-10-06 | 2012-04-19 | Toda Constr Co Ltd | Installation method of underground heat exchange tube, and reinforcement cage for the same |
JP2015017445A (en) | 2013-07-11 | 2015-01-29 | 大成建設株式会社 | Pile structure |
JP2018178667A (en) | 2017-04-21 | 2018-11-15 | 株式会社大林組 | Reinforced cage for pile, pile and construction method of piping for underground heat exchange |
-
2019
- 2019-01-23 JP JP2019009210A patent/JP7305917B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004332330A (en) | 2003-05-06 | 2004-11-25 | Taisei Corp | Installation mechanism of heat exchange pipe in heat exchange system using foundation pile of building |
JP2012077579A (en) | 2010-10-06 | 2012-04-19 | Toda Constr Co Ltd | Installation method of underground heat exchange tube, and reinforcement cage for the same |
JP2015017445A (en) | 2013-07-11 | 2015-01-29 | 大成建設株式会社 | Pile structure |
JP2018178667A (en) | 2017-04-21 | 2018-11-15 | 株式会社大林組 | Reinforced cage for pile, pile and construction method of piping for underground heat exchange |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020117925A (en) | 2020-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100838736B1 (en) | Connection and junction apparatus of steel pipe for strut | |
KR20060092552A (en) | The non-strut down framework construction method of having used cast in place concrete pile | |
JP7305917B2 (en) | Geothermal heat exchange piping installation mechanism to cast-in-place pile reinforcing bar cage, and method for attaching geothermal heat exchange piping | |
JP5351382B2 (en) | Method for assembling shaft scaffolding and method for removing shaft scaffolding | |
JP5089320B2 (en) | Tube insertion spacer | |
JP7039856B2 (en) | Construction method of reinforcing bar cage for piles, piles and geothermal heat exchange piping | |
JP5480094B2 (en) | Installation method of underground heat exchange tube and its reinforcing rod | |
JP2007162266A (en) | Two-step earth retaining wall and its construction method | |
JP4890217B2 (en) | Construction method of underground structure and underground structure | |
KR101007006B1 (en) | Structure for Reinforcing Head of Steel Tube Pile | |
JP6669573B2 (en) | How to install reinforced cage | |
JP6541255B2 (en) | Pile design method and structure support structure | |
JP6428014B2 (en) | Construction method of back strut | |
KR101538074B1 (en) | Pivot Joint Type Aseismatic Device and Method using thereof | |
US7021868B1 (en) | Lightweight shoring system for accommodating crossing utilities | |
KR101187174B1 (en) | Pre-founded Column System having Bearing-Shear Band and Beam-Column Connection System using Grouted Jacket having Bearing-Shear Band for Top-Down or Common Construction | |
KR102151167B1 (en) | Geotechnical formwork fixing device for construction of cast-in-place piles and construction method | |
JP3899307B2 (en) | Cast-in-place concrete filled steel pipe pile and method for constructing cast-in-place concrete filled steel pipe pile | |
KR101886273B1 (en) | Method and apparatus for forming basic support for fence installed in wall | |
WO2015102032A1 (en) | Support post structure for safety fence | |
JP6630616B2 (en) | Pile formation method, pile | |
KR101803767B1 (en) | Assembly for reinforcing head part of steel tube pile and steel tubepile assembly including the same | |
JP2021143576A (en) | Concrete member and segment | |
KR102311110B1 (en) | Structure of the Vertical Sphere for the Cross Sectional Variation and its Construction Method | |
JP6632237B2 (en) | Heat exchange device using ready made pile and ready made pile with heat exchange pipe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211125 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220812 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220816 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230110 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230530 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230608 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7305917 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |