綜合接地施工技術(shù)

朱維全 周廷玲

摘 要:隨著鐵路運(yùn)輸車(chē)輛牽引方式的發(fā)展,電力機(jī)車(chē)取代內(nèi)燃機(jī)車(chē)和蒸汽機(jī)車(chē);同時(shí)由于速度提高也使鐵路信號(hào)、通信和信息系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)化得到飛躍發(fā)展;傳統(tǒng)的接地系統(tǒng)對(duì)信號(hào)設(shè)備產(chǎn)生不良影響并且對(duì)人員的安全構(gòu)成較大威脅。這就促使原來(lái)各系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立的接地系統(tǒng)逐步融合為一個(gè)接地系統(tǒng)的重要原因。本文就借助沈陽(yáng)至丹東客運(yùn)專(zhuān)線高速鐵路實(shí)例簡(jiǎn)明闡述一下高速鐵路隧道內(nèi)的綜合接地系統(tǒng)施工情況。

關(guān)鍵詞:綜合接地施工技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào):U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)06(b)-0121-02

隨著鐵路運(yùn)輸車(chē)輛牽引方式的發(fā)展,電力機(jī)車(chē)取代內(nèi)燃機(jī)車(chē)和蒸汽機(jī)車(chē);同時(shí)由于速度提高也使鐵路信號(hào)、通信和信息系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)化得到飛躍發(fā)展;傳統(tǒng)的接地系統(tǒng)對(duì)信號(hào)設(shè)備產(chǎn)生不良影響并且對(duì)人員的安全構(gòu)成較大威脅。這就促使原來(lái)各系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立的接地系統(tǒng)逐步融合為一個(gè)接地系統(tǒng)的重要原因。

由于隧道內(nèi)空間狹小、空氣潮濕、光線暗淡使其綜合接地施工有另外的特點(diǎn)。本文就借助沈陽(yáng)至丹東客運(yùn)專(zhuān)線高速鐵路實(shí)例簡(jiǎn)明闡述一下高速鐵路隧道內(nèi)的綜合接地系統(tǒng)施工情況。

1 初期支護(hù)綜合接地

初期支護(hù)內(nèi)優(yōu)先利用初期支護(hù)中的結(jié)構(gòu)鋼筋,以一個(gè)臺(tái)車(chē)長(zhǎng)度為單位,選擇一榀鋼架鋼筋網(wǎng)片及系統(tǒng)錨桿作為接地極,當(dāng)無(wú)鋼架時(shí),在施工初期支護(hù)時(shí)沿隧道環(huán)向安裝一根Φ16鋼筋作為接地極,并與系統(tǒng)錨桿焊接牢固,保證焊接質(zhì)量。

作為接地系統(tǒng)錨桿環(huán)向間距2L(L為錨桿長(zhǎng)度),縱向間距一個(gè)臺(tái)車(chē)長(zhǎng)度,并與鋼架鋼筋網(wǎng)片或Φ16專(zhuān)用環(huán)向接地鋼筋焊接。初期支護(hù)內(nèi)綜合接地系統(tǒng)通過(guò)一跟Φ16接地連接鋼筋與二次襯砌內(nèi)綜合接地以及信號(hào)電纜槽外緣的縱向接地鋼筋連接。

初期支護(hù)綜合接地工藝流程如下:

初噴→打設(shè)系統(tǒng)接地錨桿→安裝拱架(Φ16專(zhuān)用環(huán)向接地鋼筋)→焊接(錨桿與拱架,拱架與Φ16連接鋼筋)→復(fù)噴

初期支護(hù)綜合接地見(jiàn)圖1所示。

2 隧道二襯接地

在每個(gè)臺(tái)車(chē)位(作業(yè)段)中部選取一根環(huán)向鋼筋作為環(huán)向接地鋼筋,環(huán)、縱向鋼筋間可靠焊接,縱向接地鋼筋在作業(yè)段可不連接;接觸網(wǎng)線垂直向上在拱頂?shù)耐队熬€兩側(cè)以0.5m為間隔,各選3根縱向結(jié)構(gòu)鋼筋作為接地鋼筋;投影線兩側(cè)1.5m以外的其它位置,以1m為間隔,選擇縱向結(jié)構(gòu)鋼筋作為接地鋼筋。接觸網(wǎng)基礎(chǔ)采用后植入安裝方式,在安裝基礎(chǔ)的位置預(yù)埋接地端子(并非所有接觸網(wǎng)吊柱基礎(chǔ)處均布置),并與接地鋼筋焊接。環(huán)向接地鋼筋、縱向接地鋼筋等通過(guò)Φ16接地連接鋼筋與初期支護(hù)以及信號(hào)電纜槽縱向接地鋼筋相連接。

隧道二襯接地見(jiàn)圖2所示。

(預(yù)埋接觸網(wǎng)槽道基礎(chǔ)方式)

3 信號(hào)電纜槽綜合接地

在兩側(cè)信號(hào)電纜槽線路側(cè)外緣各設(shè)一根縱向接地鋼筋,每一百米斷開(kāi)一次,用于連接隧道初期支護(hù)、二次襯砌綜合接地鋼筋。在兩側(cè)信號(hào)電纜槽底部設(shè)置一根貫通地線。

從隧道進(jìn)口2m處開(kāi)始,在兩側(cè)信號(hào)電纜槽底部,每間隔100m設(shè)置一個(gè)接地端子,小于100m的隧道在中部設(shè)一處,供隧道接地極和貫通地線連接。從隧道進(jìn)口2m處開(kāi)始,在兩側(cè)信號(hào)電纜槽靠線路側(cè)壁上,每間隔50m設(shè)置一個(gè)接地端子,小于50m的隧道在中部設(shè)一處,供軌道設(shè)備、設(shè)施接地。

所有接地端子均通過(guò)連接鋼筋與電纜槽外緣縱向接地鋼筋連接。所有接地鋼筋間的連接采用搭接焊或“L”型焊接。

4 綜合洞室的綜合接地

在每個(gè)綜合洞室兩側(cè)側(cè)壁底部距底板20cm處分別設(shè)置一個(gè)接地端子,供洞室內(nèi)設(shè)備、設(shè)施接地。接地端子通過(guò)Φ16連接鋼筋與信號(hào)電纜槽側(cè)壁縱向接地鋼筋連接。

5 接地鋼筋的焊接及接地端子的安裝

隧道綜合接地及防閃絡(luò)接地鋼筋的接續(xù)采用搭接焊,接地端子與接地鋼筋連接采用搭接焊,縱橫向鋼筋的連接采用φ16鋼筋“L”焊接,單面焊縫長(zhǎng)度不小于100mm,雙面焊縫長(zhǎng)度不小于55mm,焊縫厚度不小于4mm,要求焊縫飽滿無(wú)夾渣。做為接地極的環(huán)向錨桿和鋼拱架除按結(jié)構(gòu)要求焊接牢固外,還要通過(guò)直徑φ16的L形鋼筋與鋼拱架進(jìn)行有效連接,焊縫長(zhǎng)度滿足規(guī)定要求,單面焊縫長(zhǎng)度不小于100mm,雙面焊縫長(zhǎng)度不小于55mm。

接地端子采用橋隧通用型接地端子,接地端子通過(guò)焊接與接地鋼筋進(jìn)行連接,接地端子安裝時(shí)采用塑料薄膜等包裹嚴(yán)實(shí),防止灌注混凝土?xí)r水泥漿進(jìn)入端子螺絲口內(nèi),端子頂面與混凝土最終頂面平齊。

6 接地電阻的檢測(cè)

隧道綜合接地及防閃絡(luò)接地中每個(gè)接地極接地電阻≤10Ω,綜合貫通地線上任一點(diǎn)的接地電阻≤1Ω,貫通性≤0.1Ω。每個(gè)部位混凝土澆筑前、澆筑后,量測(cè)接地電阻、貫通性電阻值并做好記錄,并請(qǐng)監(jiān)理進(jìn)行見(jiàn)證。

7 總體技術(shù)要求

(1)在綜合接地系統(tǒng)中,建筑物、構(gòu)筑物及設(shè)備在貫通地線接入處的接地電阻不應(yīng)大于1Ω;

(2)距接觸網(wǎng)帶電體5m范圍以內(nèi)的金屬構(gòu)件和需要接地的設(shè)施、設(shè)備應(yīng)接入綜合接地系統(tǒng);距線路兩側(cè)20m范圍以內(nèi)的鐵路設(shè)備房屋的接地裝置應(yīng)接入綜合接地系統(tǒng);

(3)對(duì)于綜合接地接入物必須進(jìn)行單端接入,不能構(gòu)成電流回路,尤其是對(duì)于電纜外殼,構(gòu)筑物鋼筋均應(yīng)單端接入,不能形成通路,以免燒損設(shè)備破壞絕緣及對(duì)構(gòu)筑物強(qiáng)度產(chǎn)生影響。

(4)電力、接觸網(wǎng)等強(qiáng)電設(shè)備、設(shè)施接地連接線不得進(jìn)入通信信號(hào)溝槽內(nèi);

(5)橋梁、隧道、無(wú)砟軌道、接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)物內(nèi)的接地裝置應(yīng)優(yōu)先利用結(jié)構(gòu)物中的非預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)鋼筋作為自然接地體;當(dāng)沒(méi)有結(jié)構(gòu)鋼筋可以利用時(shí),可增加專(zhuān)用的接地鋼筋;當(dāng)自然接地體的接地電阻達(dá)不到要求時(shí)應(yīng)增加人工接地體;為防止對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋的影響,預(yù)應(yīng)力鋼筋不應(yīng)接入綜合接地系統(tǒng)

(6)不便與鐵路綜合接地系統(tǒng)等電位連接的第三方設(shè)施(路外公共建筑物、公共電力系統(tǒng)、金屬管線等設(shè)施)必須采取可靠的隔離或絕緣等措施。

(7)接地裝置通過(guò)結(jié)構(gòu)物內(nèi)預(yù)埋的接地端子與貫通地線可靠連接。接地端子直接澆筑在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi),表面與結(jié)構(gòu)面平齊。

(8)構(gòu)筑物內(nèi)兼有接地功能(含連接)的結(jié)構(gòu)鋼筋和專(zhuān)用接地鋼筋應(yīng)滿足:接觸網(wǎng)短路電流不大于25kA時(shí),鋼筋截面不應(yīng)小于120mm2(或直徑不小于14mm);接觸網(wǎng)短路電流大于25KA時(shí),鋼筋截面不應(yīng)小于200mm2(或直徑不小于16mm)。當(dāng)構(gòu)筑物內(nèi)兼有接地功能(含連接)的結(jié)構(gòu)鋼筋的截面不滿足要求時(shí),可將相鄰的二根鋼筋并接使用無(wú)需改變鋼筋的間距(須總截面滿足上述要求)或局部更換直徑為14mm或16mm的鋼筋。結(jié)構(gòu)物內(nèi)的接地鋼筋之間要求可靠焊接,保證電氣連接。

參考文獻(xiàn)

[1] 岳祖潤(rùn).高速鐵路施工技術(shù)與管理.中國(guó)鐵道出版社.

[2] 高速鐵路隧道工程施工技術(shù)指南.鐵建設(shè)(2010)241號(hào).