地鐵接地網施工方法
2023-04-27 22:54:11
專利名稱：地鐵接地網施工方法
技術領域：
本發明屬於地鐵施工領域，具體涉及一種地鐵接地網施工方法。
背景技術：
目前建設工程中接地一般分為工作接地、保護接地、防雷接地、防靜電 接地，地鐵接地網施工屬於工作接地和保護接地。 一般地鐵車站接地網施工特點為
施工材料釆用鍍鋅扁鋼、角鋼等，其導電性、導熱性、耐腐蝕性和延 展性等物理化學特性有待提高；
施工方法釆用電弧焊接，電弧焊接使用工具為電焊機、焊條、焊槍等， 需要外接電源，操作複雜，焊接質量無保證；地鐵接地網接地引出線由於銅 排外露，施工過程中經常被盜竊；
施工模式地鐵站點多，戰線長，工作地點較分散，施工需來回調度， 施工成本加大，單位時間內施工效率低。
發明內容
本發明的目的是在於針對現有技術的不足，提供一種施工效率高，焊接 質量得到保證並且有利於維護的地鐵接地網施工方法。
為實現上述目的，本發明採用的技術方案是 一種地鐵接地網施工方法，
包括以下步驟確定水平接地體和垂直接地體安裝的準確位置；溝槽開挖；水 平接地體和垂直接地體製作與安裝；接地網接地引出線安裝；溝槽回填夯實， 在所述水平接地體和所述垂直接地體製作與安裝過程中，所述水平接地體釆 用銅排，垂直接地體採用銅管，接地網接地引出線釆用銅排；所述水平接地 體之間以及水平接地體與垂直接地體之間均採用改進後的放熱焊接進行連 接；所述改進後的放熱焊接包括以下步驟
l) 搭設具有上層防護蓋和側擋板的小型模具焊接平臺；所述小型模具焊接平臺包括三根固定支架，所述固定支架底部安裝底平臺，固定支架上端 連接升降鋼管，兩根固定支架之間設置有擋風雨側板，所述升降鋼管上端支 撐頂板；
2) 用毛細刷清潔放熱焊接所需型號模具，用加熱器加熱去除模具表面
及內部水氣；
3) 先用煤氣罐烘烤水平接地體和垂直接地體，用鋼刷刷水平接地體和
垂直接地體至其表面光潔無雜質，然後把已清潔的水平接地體或已清潔的水 平接地體和垂直接地體放進模具內，檢查水平接地體或垂直接地體與模具的
接口有無縫隙，用高溫棉封堵縫隙；
4) 把乾淨鋼碟放進模具反應腔的底部，堵住反應腔下出口；
5) 將焊劑倒入模具反應腔中，稍稍壓實；
6) 將引火粉灑在焊劑表面，在模唇上留引火粉；
7) 蓋上熔模蓋，用點火槍對準模唇的引火粉點火；
8) 待所述模具反應腔反應20秒後，打開熔模蓋，分離模具； 所述水平接地體安裝完成後上端鋪設有墊層，墊層上端鋪設有底板；所
述接地網接地引出線穿過底板。
所述銅排為用紫銅排，銅管為紫銅管。 所述水平接地體和垂直接地體之間釆用搭接焊。 所述水平接地體和垂直接地體之間距離5-8mm進行焊接。 所述接地網接地引出線在底板之上的外露部分銅排，釆用保護管對銅排
整體進行保護，保護管管內灌滿沙子並且用環氧樹脂封口 。 所述保護管為非磁性鋼管。
所述水平接地體和垂直接地體之間的放熱焊接採用的焊接模具由熔模 蓋、兩個對稱的中身段和模昇底部組成，所述兩個對稱的中身段分離，所述 中身段和模具底部分離，所述模具底部 一側設置有用於放置垂直接地體的圓 弧柱狀凹槽，所述圓弧柱狀凹槽上端連通兩個對稱的中身段，所述中身段和 模具底部結合處中部為熔接腔，所述熔接腔具有連通模體外表面的用於放置水平接地體的通穿槽，所述熔接腔斜上部為用於放置焊料的反應腔，所述反 應腔頂部為敞開頂部。
本發明與現有技術相比具有以下優點
接地網釆用紫銅管和紫銅排，材質電阻小，接地效果好；地鐵接地網焊 接釆用改進後的放熱焊接，不需外接任何水電等能源，操作簡單、便捷、安
全，焊接無虛焊並且熔接質量好；地鐵接地網接地引出線安裝方法改進後有
效防止了接地引出線被盜竊的現象。
圖1為安裝有地鐵接地網的地鐵車站結構示意圖。
圖2為本發明方法中小型模具焊接平臺的結構示意圖。
圖3為本發明方法中接地引出線的結構示意圖。
圖4為本發明方法中銅排和銅管焊接時的位置關係示意圖。
圖5為本發明方法中銅排和銅管焊接後的結構示意圖。
圖6為本發明方法中放熱焊接模具結構示意圖。
圖7為本發明方法中放熱焊接模具外部結構示意圖。
附圖標記說明
l一銅排；2—-保護管；3—-沙子；
4一環氧樹脂；5 —-銅管；6—-焊接點；
7—水平接地體；8 —-垂直接地體；9一-接地體引出線;
IO—止水板；11一防水混凝土底板；12-_風道；
13—站臺板；14-一墊層；15-一固定支架；
16—底平臺；17-一升降鋼管；18-一擋風雨側板；
19一頂板；21-一熔模蓋；22-一引火粉；
23—焊劑；24-_鋼碟；25-一熔接腔；
27 —敞開頂部；28-一中身段；29-一模具底部；
30—反應腔；31--模唇；32-一通穿槽；
33—缺口 。
具體實施例方式
一種地鐵接地網施工方法，包括以下步驟確定水平接地體7和垂直接 地體8安裝的準確位置；溝槽開挖；水平接地體7和垂直接地體8製作與安裝； 接地引出線9安裝；溝槽回填夯實。
水平接地體7釆用紫銅排，垂直接地體8釆用紫銅管，接地引出線9釆 用紫銅排。
如圖l所示，水平接地體7兩端有垂直向下的垂直接地體8,水平接 地體7上端連接垂直向上的接地體引出線9，水平接地體7釆用素土回填， 水平接地體7上端為墊層14,墊層14上端設置有底板，所述底板為防水混 凝土底板11,在防水混凝土底板11層內的接地體引出線9設置有止水板 10,防水混凝土底板11上架設有站臺板13，站臺板13和防水混凝土底板 11之間設置有風道12。
(1) 確定水平接地體7和垂直接地體8安裝的準確位置施工前首先根 據設計圖紙和現場實際情況確定水平接地體7和垂直接地體8安裝的準確位 置，在現場釆用定樁和畫線做好標記。位置測量需要會同建設單位、設計單 位、監理單位和土建承包商一同進行，檢測安裝位置是否與土建反梁等施工 有衝突；使用探測儀探測地下管線分布情況，檢測接地網安裝尤其是垂直接 地體8位置是否與地下管線有衝突，以防鑽孔時破壞地下管線；對所發生衝 突後應合理避讓。對施工現場土壤採樣試驗，確定是否釆取素土回填或者置 換土。準備安裝圖紙、施工工具和相關材料。
(2) 溝槽開挖定測結束，接地材料到貨檢驗合格且準備工作完成後， 可進行水平接地體溝槽的開挖，溝斷面為上寬600mm，下寬400,深度700 mm 的梯形；垂直接地體溝槽開挖溝斷面為上寬800隱，下寬600隱，深度700腿 的梯形；
溝槽與基坑排水若出現滲水，則釆用深水泵進行排水，用塑料管將排 出的水引導至基坑以外，按照地鐵施工要求由土建承包商配合將水排放到指 定位置。(3) 水平接地體7安裝溝槽具備條件後，將水平接地體7放入溝槽內 並按照要求放熱焊接，焊接保證牢固可靠，水平接地體7敷設於縱向溝槽中 央，為保證水平接地體7處於回填土之中，用小石塊對不同部位支撐，使其 高過溝底約50mm，以便回填土包裹住水平接地體。水平接地體7焊接後自檢, 自檢合格、無脫焊、虛焊後，報請監理工程師現場檢查。
(4) 垂直接地體8安裝垂直孔鑽好後將垂直接地體8放入孔中，調整
紫銅管到孔中心位置， 一人手扶接地鋼管，另外一人用原土回填；若孔中有 水，必須將水抽走；如當地土壤電阻率較高，為了使接地電阻滿足設計要求， 將使用防腐物理性接地降阻劑對垂直接地體8進行填充，應保證垂直接地體8 處於漿料之中，並且降阻劑與垂直接地體8及外圍土壤充分接觸，待降阻劑 初凝後再用低電阻率土素土回填夯實；然後將垂直接地體8與水平接地體7 焊接，報請監理工程師現場檢查合格後回填溝槽。
(5) 接地引出線9安裝測量就位後進行接地引出線9與水平接地體7
同時焊接、安裝，多餘部分進行淺層覆蓋，待地下站墊層、底板或地上站牆 體施工時配合土建承包商完成最終製作。
(6) 回填監理工程師對隱蔽工程(包括水平、垂直接地體和接地引出 線)檢查合格後可以回填，回填土原則上釆用開挖土，即溝槽開挖出的原土， 接地體周圍選用粘土或低土壤電阻率的粉末狀強風化巖回填。若釆樣土壤電 阻率試驗達不到設計要求，則從其他地方運來素土置換原土進行回填，將原 土按照相關規定運出施工現場。溝槽回填後夯實，自然沉降後再夯實一遍。
(7) 餘方基坑內水平接地體施工完畢、按照要求回填後，將作業面內 多餘土方在基坑內進行平整，多餘的石塊清理出場，使作業基坑表面水平， 無凹凸不平現象，為土建下一步墊層的施工創造條件。
地鐵接地網實施的水平接地體7釆用50 x 5隨規格和50 x 4薩規格的銅 排加工製作，50x5mm規格的銅排用於接地環網外層和中間有接地引出線出 線的綜向與橫向連接帶，40 x4mm規格的銅排用於接地環網中間無接地引出 線出線的綜向與橫向連接帶。垂直接地體8釆用外徑50隨、壁厚4mm、長2500mm的紫銅管加工製作。水平接地體7之間、水平接地體7與垂直接地體8之間 均釆用放熱焊接進行連接。
水平接地體7和垂直接地體8製作與安裝包括以下步驟
(1) 下料施工前首先根據設計圖紙和現場實際情況確定水平接地體7
配料長度，對加工紫銅材進行配料切割或焊接，對來料按照各車站用量下料, 配好的材料分隔放置，並標記所用位置。
(2) 加工對水平接地體7和垂直接地體8在料庫進行一次加工，包括 切割和焊接等；同時對接頭配件進行加工。另外銅材比較柔軟，在材料到場 後對部分變形的材料進行矯正處理。
(3) 敷設溝槽和孔洞施工具備條件後，按照圖紙將水平接地體7和垂 直接地體8安裝到設計部位。
(4 )溝槽內焊接水平接地體7和垂直接地體8的安裝均需放熱焊接方
式進行連接，材料除一次加工時進行部分焊接工作，主要還是敷設到溝槽內 進行焊接，焊接工藝將在後面詳細介紹。水平接地體7和垂直接地體8的焊
接一般在溝槽底部進行，而一根長的水平接地體7可在溝外焊接成型後整體 放入溝槽中，焊接後的水平接地體7和垂直接地體8的焊接點要在監理工程 師確認合格的情況下進行刷漆。
(5) 安裝就位水平接地體7敷設於縱向溝槽中央，為保證水平接地體 7處於回填土之中，用小石塊對不同部位支撐，使其高過溝底約50mm，以便 回填土包裹住接地體。垂直接地體8敷設於鑽孔的孔中心位置。
(6) 隱蔽以上工作完成後進行嚴格的質量檢查，尤其是檢查焊接點不 出現脫焊和虛焊現象，自檢合格後報請現場監理工程師進行檢查，經監理工 程師確認合格不需要改正後進行回填隱蔽。
如圖l、圖3所示，所述接地網接地引出線9在防水混凝土底板11之上 的外露部分銅排1,整體釆用保護管2對銅排1進行保護，保護管2內灌滿 沙子3並且用環氧樹脂4封口。所述保護管2為非磁性鋼管。釆用保護管2 進行保護，既有利於銅排l的後期施工，同時又防止了盜竊銅排l的行為。所述水平接地體7之間、水平接地體7和垂直接地體8之間釆用改進後
的放熱焊接進行連接。
如圖6、圖7所示，水平接地體7和垂直接地體8之間的放熱焊接採用 的焊接模具由熔模蓋21、兩個對稱的中身段28和模具底部29組成，兩個對 稱的中身段28可分離，中身段28和模具底部29可以分離，模具底部29 — 側設置有圓弧柱狀凹槽，所述圓弧柱狀凹槽上端連通兩個對稱的中身段28, 中身段28和模具底部29結合處中部為熔接腔25,熔接腔25具有連通模體 外表面的用於放置銅排1的通穿槽32,熔接腔25斜上部為用於放置焊料的 反應腔30，反應腔30頂部為敞開頂部27。
焊接時，將銅排1放入通穿槽32內，銅管5放置在模具弧形邊一側，在 敞開頂部27和熔接腔25中間放置鋼碟24,反應腔30內部放置焊劑23，敞 開頂部27上層放置引火粉22,蓋上熔模蓋21，在熔模蓋21和模體頂部模唇 31處預留一些引火粉22。
中身段28設置有用於焊接模具夾具夾持的缺口 33。
所述放熱焊接包括以下步驟
1) 搭設具有上層防護蓋和側擋板的小型模具焊接平臺；
如圖2所示，小型模具焊接平臺包括三根固定支架15、固定支架15底部 安裝底平臺16、固定支架15上端連接升降鋼管17、兩根固定支架15之間設 置有擋風雨側板18,三根升降鋼管17上端支撐頂板19。
2) 用毛細刷清潔所需型號模具，用加熱器加熱去除模具表面及內部潛在 水氣；
3) 先用煤氣罐烘烤水平接地體7和垂直接地體8，用鋼刷刷水平接地體7 和垂直接地體8至其表面光潔無雜質，然後把已清潔的水平接地體7或已清 潔的水平接地體7和垂直接地體8放進模具內，檢查水平接地體7或垂直接 地體8與模具的接口有無縫隙，用高溫棉封堵縫隙；
4) 把乾淨鋼碟24放進模具反應腔30的底部，堵住反應腔30下出口；
5) 打開相應型號焊劑倒入反應腔30中，稍稍壓實；水平接地體7的50x 5mm規格銅排1之間焊接釆用200克/包的焊劑，50 x 4隱規格銅排1之間 焊接採用150克/包的焊劑；水平接地體7和垂直接地體8之間即銅排1與銅 管5之間的焊接採用兩袋200克/包的焊劑；
6) 打開引火粉22灑在焊劑表面，留引火粉22灑於模唇31上；
7) 蓋上熔模蓋21,操作人員戴好口罩，撤離模具開口前方人員和可燃物 體，再用點火槍對準模唇31的引火粉22點火；
8) 反應20秒後，打開熔模蓋21，分離模具和焊接點，及時清潔模具放 入工具箱以備下一次使用。
如圖4、圖5所示，水平接地體7和垂直接地體8之間即銅排1和銅管5 之間焊接釆用搭接焊，銅管5和銅排1之間距離5-8mm,放入放熱焊接模具 中進行放熱焊接，焊接後形成一個放熱焊接焊接點6。原有方法需要將銅管5 中間鋸開，將銅排l插入到銅管5中縫進行焊接，焊接模具不好做，焊接難 度較大，質量無法保證。釆用搭接焊，改進後的模具造價低、易生產、操作 簡單、縮短焊接時間、焊接質量易控制、模具壽命長、焊劑節省，給接地網 施工帶來極大的便捷，減少了成本，增加工程利潤點。
權利要求
1.一種地鐵接地網施工方法，包括以下步驟確定水平接地體和垂直接地體安裝的準確位置；溝槽開挖；水平接地體和垂直接地體製作與安裝；接地網接地引出線安裝；溝槽回填夯實，其特徵在於在所述水平接地體和所述垂直接地體製作與安裝過程中，所述水平接地體採用銅排，垂直接地體採用銅管，接地網接地引出線採用銅排；所述水平接地體之間以及水平接地體與垂直接地體之間均採用改進後的放熱焊接進行連接；所述改進後的放熱焊接包括以下步驟1)搭設具有上層防護蓋和側擋板的小型模具焊接平臺；所述小型模具焊接平臺包括三根固定支架，所述固定支架底部安裝底平臺，固定支架上端連接升降鋼管，兩根固定支架之間設置有擋風雨側板，所述升降鋼管上端支撐頂板；2)用毛細刷清潔放熱焊接所需型號模具，用加熱器加熱去除模具表面及內部水氣；3)先用煤氣罐烘烤水平接地體和垂直接地體，用鋼刷刷水平接地體和垂直接地體至其表面光潔無雜質，然後把已清潔的水平接地體或已清潔的水平接地體和垂直接地體放進模具內，檢查水平接地體或垂直接地體與模具的接口有無縫隙，用高溫棉封堵縫隙；4)把乾淨鋼碟放進模具反應腔的底部，堵住反應腔下出口；5)將焊劑倒入模具反應腔中，稍稍壓實；6)將引火粉灑在焊劑表面，在模唇上留引火粉；7)蓋上熔模蓋，用點火槍對準模唇的引火粉點火；8)待所述模具反應腔反應20秒後，打開熔模蓋，分離模具；所述水平接地體安裝完成後上端鋪設有墊層，墊層上端鋪設有底板，所述接地網接地引出線穿過底板。
2. 根據權利要求1所述的地鐵接地網施工方法，其特徵在於所述銅排為 用紫銅排，銅管為紫銅管。
3. 根據權利要求1所述的地鐵接地網施工方法，其特徵在於所述水平接 地體和垂直接地體之間採用搭接焊。
4. 根據權利要求3所述的地鐵接地網施工方法，其特徵在於所述水平接 地體和垂直接地體之間距離5-8mm進行焊接。
5. 根據權利要求1所述的地鐵接地網施工方法，其特徵在於所述接地網 接地引出線在底板之上的外露部分銅排，釆用保護管對銅排整體進行保護， 保護管管內灌滿沙子並且用環氧樹脂封口 。
6. 根據權利要求5所述的地鐵接地網施工方法，其特徵在於所述保護管 為非磁性鋼管。
7. 根據權利要求1所述的地鐵接地網施工方法，其特徵在於所述水平接 地體和垂直接地體之間的放熱焊接釆用的焊接模具由熔模蓋、兩個對稱的中 身段和模具底部組成，所述兩個對稱的中身段分離，所述中身段和模具底部 分離，所述模具底部一側設置有用於放置垂直接地體的圓弧柱狀凹槽，所述 圓弧柱狀凹槽上端連通兩個對稱的中身段，所述中身段和模具底部結合處中 部為熔接腔，所述熔接腔具有連通模體外表面的用於放置水平接地體的通穿 槽，所述熔接腔斜上部為用於放置焊料的反應腔，所述反應腔頂部為敞開頂 部。
全文摘要
本發明涉及一種地鐵接地網施工方法，該方法包括以下步驟確定水平接地體和垂直接地體安裝的準確位置；溝槽開挖；水平、垂直接地體製作與安裝；接地引出線安裝；溝槽回填夯實；在所述水平接地體和所述垂直接地體製作與安裝過程中，所述水平接地體之間以及水平接地體與垂直接地體之間均採用改進後的放熱焊接進行連接，所述水平接地體採用銅排，垂直接地體採用銅管，接地網接地引出線採用銅排。該方法施工效率高，焊接質量優，充分保證了地鐵接地網工程質量，地鐵接地網接地引出線安裝方法改進後有效防止了接地引出線被盜竊的現象。
文檔編號H05F3/02GK101304148SQ20081015029
公開日2008年11月12日 申請日期2008年7月9日 優先權日2008年7月9日
發明者健 何, 侯喜波, 呂永宏, 孫鴻斌, 宋旭剛, 奇 樊, 毋鐵衛, 牛永強, 強 王, 肖代寧 申請人:中鐵一局集團有限公司