一种隧道拱顶接地端子预埋装置及其预埋方法
【专利摘要】本发明涉及隧道支护【技术领域】，公开了一种隧道拱顶接地端子预埋装置，其包括隧道初支衬砌和二次衬砌台车，沿所述隧道初支衬砌的拱面内侧设有环向钢筋，所述二次衬砌台车的顶部模板呈与所述隧道初支衬砌的拱面相适应的弧面，所述二次衬砌台车的顶部模板靠近所述环向钢筋的下方设置，所述环向钢筋的中部设有接地端子，在所述接地端子两侧的所述环向钢筋上分别设有固定连接件，所述固定连接件的底端焊接在所述二次衬砌台车的顶部模板上，在所述二次衬砌台车的顶部模板与隧道初支衬砌之间浇筑有二次衬砌砼；本发明还公开了一种隧道拱顶接地端子的预埋方法。本发明能够准确预埋接地端子。
【专利说明】一种隧道拱顶接地端子预埋装置及其预埋方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及隧道支护【技术领域】，特别是涉及一种IIJII级围岩隧道的衬砌施工中无结构钢筋拱顶接地端子的预埋装置及其预埋方法。
【背景技术】
[0002]目前，在I1、111级围岩地段，施作用于电力机车通过的隧道时，由于围岩比较稳固，一般二次衬砌不设置衬砌结构钢筋，但根据电力机车接触网的要求，在电力机车通过的隧道拱顶从进口 2米处开始设置第一个接地端子，以后每间隔45米要设置2个间距为5米的接地端子，接地端子通常是与拱顶衬砌结构中的结构钢筋连接在一起的，以达到电力机车接触网可靠接地的目的。为了解决没有设置衬砌结构钢筋的隧道拱顶的接地问题，施工现场是在二次衬砌不设置衬砌结构钢筋的隧道处通过单独设置一根环向钢筋作为接触网的引出地线，在该环向钢筋顶部设置有桥隧型接地端子，当二次衬砌的台车就位后，在预先设置好的该环向钢筋所在的二次衬砌浇筑空间中进行砼(混凝土)浇筑，由于该环向钢筋没有固定支点，在浇筑砼时经常发生环向钢筋的移动和旋转，导致接地端子错位，甚至造成接地端子被直接埋入砼中，无法查找，影响到后期工程的顺利进行。
【发明内容】
[0003](一 )要解决的技术问题
[0004]本发明要解决的技术问题是如何在隧道无结构钢筋段准确预埋接地端子。
[0005]( 二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供一种隧道拱顶接地端子预埋装置，其包括隧道初支衬砌和二次衬砌台车，沿所述隧道初支衬砌的拱面内侧设有环向钢筋，所述二次衬砌台车的顶部模板呈与所述隧道初支衬砌的拱面相适应的弧面，所述二次衬砌台车的顶部模板靠近所述环向钢筋的下方设置，所述环向钢筋的中部设有接地端子，在所述接地端子两侧的所述环向钢筋上分别设有固定连接件，所述固定连接件的底端焊接在所述二次衬砌台车的顶部模板上，在所述二次衬砌台车的顶部模板与隧道初支衬砌之间浇筑有二次衬砌砼。
[0007]其中，所述环向钢筋与所述固定连接件连接处套设有绝缘套管，所述固定连接件为V形固定钢筋卡，所述V形固定钢筋卡卡设在所述绝缘套管上，所述V形固定钢筋卡的两个底端分别与所述二次衬砌台车的顶部模板点焊连接。
[0008]其中，在所述环向钢筋与二次衬砌台车的顶部模板之间间隔设置有多个砼垫块。
[0009]进一步地，相邻两个所述砼垫块之间的间距为3-5米。
[0010]其中，所述接地端子为桥隧型接地端子，所述接地端子设置在隧道的拱顶中心线上。
[0011]其中，两个所述V形固定钢筋卡以隧道的拱顶中心线为对称轴对称设置。
[0012]其中，还包括接地钢筋，所述环向钢筋的两底端分别与所述接地钢筋焊接在一起。
[0013]本发明还提供一种隧道拱顶接地端子预埋方法，其利用上述技术方案所述的隧道拱顶接地端子预埋装置，其包括以下步骤:
[0014]S1、在隧道初支衬砌的表面上测量放样，标记出接地端子的安装位置和环向钢筋的安装位置；
[0015]S2、将接地端子焊接在环向钢筋上；
[0016]S3、在接地端子两侧的环向钢筋上各套接一个绝缘套管，利用V形固定钢筋卡卡接在绝缘套管上；
[0017]S4、将S3的环向钢筋放置到SI测量放样所确定的环向钢筋的安装位置；
[0018]S5、在环向钢筋上每间隔3-5米绑扎一块砼垫块，然后将环向钢筋的两底端分别与接地钢筋焊接在一起；
[0019]S6、将二次衬砌台车移动到S5所设置的环向钢筋的正下方；
[0020]S7、将二次衬砌台车升起，使二次衬砌台车的顶部模板与V形固定钢筋卡的底端顶接在一起，将V形固定钢筋卡的底端与二次衬砌台车的顶部模板点焊在一起，形成点焊支撑连接点；
[0021]S8、在二次衬砌台车的顶部模板与隧道初支衬砌之间浇筑砼；
[0022]S9、待浇筑的砼达到设计要求的强度后，将二次衬砌台车向前移动，使点焊支撑连接点脱落，V形固定钢筋卡的两底端与二次衬砌台车的顶部模板脱离，完成了隧道拱顶接地端子的预埋。
[0023]优选地，在S2中，所述接地端子呈L型，所述接地端子与所述环形钢筋采用双面焊接。
[0024](三)有益效果
[0025]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0026]本发明提供的一种隧道拱顶接地端子预埋装置及其预埋方法，通过在接地端子两侧的所述环向钢筋上分别设有固定连接件，所述固定连接件与二次衬砌台车模板顶端的点焊连接，使得接地端子在砼浇筑过程中，不发生旋转和移动，从而保证接地端子的预埋准确。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为本发明一种隧道拱顶接地端子预埋装置的横截面结构示意图；
[0028]图2为本发明一种隧道拱顶接地端子预埋装置中接地端子与环向钢筋之间的连接关系不意图；
[0029]图3为本发明一种隧道拱顶接地端子预埋装置中V形固定钢筋卡与绝缘套管及环向钢筋之间的连接关系示意图。
[0030]图中:1:隧道初支衬砌；2:二次衬砌台车的顶部模板；3:环向钢筋；4:接地端子；5:V形固定钢筋卡；6:绝缘套管；7:砼垫块；8:点焊支撑连接点；9:接地钢筋；10:二次衬砌砼。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0032]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0033]此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。
[0034]如图1所示，为本发明提供的一种隧道拱顶接地端子预埋装置，其包括隧道初支衬砌I和二次衬砌台车，沿所述隧道初支衬砌I的拱面内侧设有环向钢筋3，所述二次衬砌台车的顶部模板2呈与所述隧道初支衬砌I的拱面相适应的弧面，所述二次衬砌台车的顶部模板2靠近所述环向钢筋3的下方设置，所述环向钢筋3的中部设有接地端子4，在所述接地端子4两侧的所述环向钢筋3上分别设有固定连接件，所述固定连接件的底端焊接在所述二次衬砌台车的顶部模板2上，以便于将所述接地端子4的位置稳固，并在所述二次衬砌台车的顶部模板2与隧道初支衬砌I之间浇筑有二次衬砌砼10，从而使得接地端子4在浇筑砼过程中，不发生旋转和移动，保证所述接地端子4的预埋准确。
[0035]如图2-3所示，所述环向钢筋3与固定连接件的具体连接方式为:所述环向钢筋3与所述固定连接件连接处套设有绝缘套管6，所述固定连接件优选为V形固定钢筋卡5，所述V形固定钢筋卡5卡设在所述绝缘套管6上，所述V形固定钢筋卡5的两个底端分别与所述二次衬砌台车的顶部模板2点焊连接。
[0036]为了保护所述环向钢筋3，优选在所述环向钢筋3与二次衬砌台车的顶部模板2之间间隔设置有多个砼垫块7，利用所述砼垫块7将所述环向钢筋3与二次衬砌台车的顶部模板2隔开，避免两者直接接触导致磨损。
[0037]进一步地，相邻两个所述砼垫块7之间的间距可以为3-5米。
[0038]优选地，所述接地端子4为桥隧型接地端子4，所述接地端子4设置在隧道的拱顶中心线上，以便于控制接地端子4的安装位置。
[0039]优选地，两个所述V形固定钢筋卡5以隧道的拱顶中心线为对称轴对称设置。
[0040]为了稳固所述环向钢筋3的安装，该装置还设有接地钢筋9，所述环向钢筋3的两底端分别与所述接地钢筋9焊接在一起。
[0041]本发明还提供了一种隧道拱顶接地端子的预埋方法，其利用上述技术方案所述的隧道拱顶接地端子预埋装置，其包括以下步骤:
[0042]S1、在隧道初支衬砌I的表面上测量放样，标记出接地端子4的安装位置和环向钢筋3的安装位置；
[0043]S2、将接地端子4焊接在环向钢筋3上；
[0044]S3、在接地端子4两侧的环向钢筋3上各套接一个绝缘套管6，利用V形固定钢筋卡5卡接在绝缘套管6上，使V形固定钢筋卡5与环向钢筋3牢固地卡接在一起；
[0045]S4、将S3的环向钢筋3放置到SI测量放样所确定的环向钢筋3的安装位置；
[0046]S5、在环向钢筋3上每间隔3-5米绑扎一块砼垫块7，然后将环向钢筋3的两底端分别与接地钢筋9焊接在一起；
[0047]S6、将二次衬砌台车移动到S5所设置的环向钢筋3的正下方；
[0048]S7、将二次衬砌台车升起，使二次衬砌台车的顶部模板2与V形固定钢筋卡5的底端顶接在一起，用电焊机将将V形固定钢筋卡5的底端与二次衬砌台车的顶部模板2点焊在一起，形成点焊支撑连接点8 ；
[0049]S8、在二次衬砌台车的顶部模板2与隧道初支衬砌I之间浇筑砼；
[0050]S9、待浇筑的砼达到设计要求的强度后，将二次衬砌台车向前移动，使点焊支撑连接点8脱落，V形固定钢筋卡5的两底端与二次衬砌台车的顶部模板2脱离，完成了隧道拱顶接地端子4的预埋。
[0051]优选地，在S2中，所述接地端子4呈L型，为了提高焊接的可靠性，所述接地端子4与所述环形钢筋采用双面焊接。
[0052]本发明充分利用了二次衬砌台车的作业流程与隧道拱顶的接地端子4预埋的工艺之间的衔接，在二次衬砌台车的顶部模板2与隧道初支衬砌I之间浇筑砼前，临时将接地端子4及环向钢筋3固定，保证了接地端子4在浇筑砼作业过程不被移动，待浇筑的砼达到设计要求的强度后，根据操作工艺将二次衬砌台车向前移动时，巧妙地使点焊支撑连接点8脱落，即完成了接地端子4的准确定位，又不影响正常的施工作业程序。
[0053]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种隧道拱顶接地端子预埋装置，其特征在于，包括隧道初支衬砌和二次衬砌台车，沿所述隧道初支衬砌的拱面内侧设有环向钢筋，所述二次衬砌台车的顶部模板呈与所述隧道初支衬砌的拱面相适应的弧面，所述二次衬砌台车的顶部模板靠近所述环向钢筋的下方设置，所述环向钢筋的中部设有接地端子，在所述接地端子两侧的所述环向钢筋上分别设有固定连接件，所述固定连接件的底端焊接在所述二次衬砌台车的顶部模板上，在所述二次衬砌台车的顶部模板与隧道初支衬砌之间浇筑有二次衬砌砼。
2.如权利要求1所述的隧道拱顶接地端子预埋装置，其特征在于，所述环向钢筋与所述固定连接件连接处套设有绝缘套管，所述固定连接件为V形固定钢筋卡，所述V形固定钢筋卡卡设在所述绝缘套管上，所述V形固定钢筋卡的两个底端分别与所述二次衬砌台车的顶部模板点焊连接。
3.如权利要求2所述的隧道拱顶接地端子预埋装置，其特征在于，在所述环向钢筋与二次衬砌台车的顶部模板之间间隔设置有多个砼垫块。
4.如权利要求3所述的隧道拱顶接地端子预埋装置，其特征在于，相邻两个所述砼垫块之间的间距为3-5米。
5.如权利要求4所述的隧道拱顶接地端子预埋装置，其特征在于，所述接地端子为桥隧型接地端子，所述接地端子设置在隧道的拱顶中心线上。
6.如权利要求5所述的隧道拱顶接地端子预埋装置，其特征在于，两个所述V形固定钢筋卡以隧道的拱顶中心线为对称轴对称设置。
7.如权利要求6所述的隧道拱顶接地端子预埋装置，其特征在于，还包括接地钢筋，所述环向钢筋的两底端分别与所述接地钢筋焊接在一起。
8.—种隧道拱顶接地端子预埋方法，其特征在于，利用如权利要求1-7任一项所述的隧道拱顶接地端子预埋装置，其包括以下步骤: 51、在隧道初支衬砌的表面上测量放样，标记出接地端子的安装位置和环向钢筋的安装位置； 52、将接地端子焊接在环向钢筋上； 53、在接地端子两侧的环向钢筋上各套接一个绝缘套管，利用V形固定钢筋卡卡接在绝缘套管上； 54、将S3的环向钢筋放置到S1测量放样所确定的环向钢筋的安装位置； 55、在环向钢筋上每间隔3-5米绑扎一块砼垫块，然后然后将环向钢筋的两底端分别与接地钢筋焊接在一起； 56、将二次衬砌台车移动到S5所设置的环向钢筋的正下方； 57、将二次衬砌台车升起，使二次衬砌台车的顶部模板与V形固定钢筋卡的底端顶接在一起，将V形固定钢筋卡的底端与二次衬砌台车的顶部模板点焊在一起，形成点焊支撑连接点； 58、在二次衬砌台车的顶部模板与隧道初支衬砌之间浇筑砼； 59、待浇筑的砼达到设计要求的强度后，将二次衬砌台车向前移动，使点焊支撑连接点脱落，V形固定钢筋卡的两底端与二次衬砌台车的顶部模板脱离，完成了隧道拱顶接地端子的预埋。
9.如权利要求8所述的隧道拱顶接地端子预埋方法，其特征在于，在S2中，所述接地端子呈L型，所述接地端子与所述环形钢筋采用双面焊接。
【文档编号】E21D11/00GK104453937SQ201410763764
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】钟强, 陈可新, 岳超东, 李金成 申请人:中铁十九局集团有限公司