深孔二点爆震接地极结构及其二次高压灌注施工方法与流程

本发明属于电气工程施工技术领域，具体涉及一种深孔二点爆震接地极结构及其二次高压灌注施工方法，主要用于高土壤电阻率地区，而又需降低接地电阻要求的工程。

背景技术：

为降低电厂、变电站接地网的接地电阻，其常规有扩大接地网面积法、深孔接地法、局部换土法、采用降阻剂、电解离子接地极法、斜井接地及物理接地等方法，以上方法在某些情况下可达到降低接地电阻的目的，但当接地网所处区域的土壤电阻率较高时，二点爆震二次高压灌注施工法可有效大大降低接地电阻，且该法特别适用于地下水含量少、透水能力差的高电阻率土壤、场地较小的城市变电站或位于山区的电站。但是目前本领域中还没有理想的二点爆震二次高压灌注施工的技术方案。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种深孔二点爆震接地极结构及其二次高压灌注施工方法，从而有效降低接地网的接地电阻，而且该施工方法工艺简单合理，方便易行。

本发明是通过如下技术方案予以实现的。

一种深孔二点爆震接地极结构，包括接地极安装孔，所述接地极安装孔位于地面设置接地极处，所述接地极安装孔中设有钢管，所述钢管外壁与接地极安装孔之间预留待填充间隙；所述钢管下端管壁上设有回浆孔，所述钢管下端和中上段分别有经先后爆震后形成的第一爆震点和第二爆震点，第一爆震点到第二爆震点之间的待填充间隙中填充有降阻剂。

所述接地极安装孔深度至少为20m。

所述回浆孔位于钢管下端以上2m范围内。

所述回浆孔为管壁上若干组径向分布的孔，每组孔在管壁上呈水平环状均布，且每组不少于5个，相邻两组孔之间上下交错，组间径向间距100mm，孔径12mm。

所述第一爆震点位于钢管最下端。

所述第二爆震点位于钢管上段距钢管顶部1/6～1/5处。

进一步的，这种深孔二点爆震接地极结构的二次高压灌注施工方法，包括如下步骤：

a.施工前准备工作：进行施工前的技术准备、机械准备和施工准备。

b.钻孔：根据设计孔径和深度，在预备接地的位置钻设接地极安装孔。

c.钢管布设：在钢管一端管壁上均匀开设若干回浆孔，并将钢管对中插入接地极安装孔中，钢管上带回浆孔的一端朝下。

d.一次爆震：结合爆震作业对周边建筑物的影响、爆震点的安全埋深等综合因素，确定第一爆震点的装药量，在钢管底部放入相应量的炸药，实施底部第一爆震点的爆震施工；第一爆震点设置造成孔底岩石裂隙以使降阻剂尽可能扩散为目的，结合爆震作业对周边建筑物的影响、爆震点的安全埋深等综合因素，确定第一爆震点装药量。

e.灌注清洗：第一爆震点形成后，通过灌浆机循环灌注清水对钢管内壁、接地极安装孔钻孔壁、爆震形成的岩层裂隙、断层裂隙进行清洗，去除杂质，确保后续即将灌注的降阻剂能最大限度进入岩体裂隙中。

f.二次爆震：结合爆震作业对周边建筑物的影响、爆震点的安全埋深等综合因素，确定第二爆震点位置及装药量，在钢管中上段距钢管顶部1/6～1/5处安置相应量的炸药，实施第二爆震点的爆震施工；使二次爆震点处钢管向外隆起，与接地极安装孔孔壁贴合，第二爆震点形成后，清理钢管内腔；上部爆震点即第二爆震点设置使灌注钢管紧贴孔壁以阻止降阻剂回流上涌，达到底部增加灌注压力，使降阻剂能够更大范围地渗入岩石裂隙中，以达到增加接地极底部等效表面积为目的，结合爆震作业对周边建筑物的影响、爆震点的安全埋深等综合因素，确定上部爆震点。

g.导电混凝土灌注：在其上部孔内壁与钢管外壁间灌注导电混凝土，待其固结后，在上部爆震点以下设置灌浆塞；上部爆震点设置爆震后，在其上部孔内壁与钢管外壁间灌注导电混凝土，待其固结后形成降阻剂回流阻塞，从而确保注入的降阻剂在底部能够形成足够大的压力，以尽可能使降阻剂能够更大范围地渗入岩石裂隙中。

h.降阻剂灌注：当灌注压力或灌注量达到闭浆条件后，取出灌浆塞继续注入降阻剂至孔口与接地网连接处。

i.封孔、接网：封好接地极孔口，与接地网实施可靠连接。

本发明的有益效果是：

本发明通过实施二点爆震，在孔底形成大量岩层裂隙和断层裂隙，并从中上段将接地极安装孔内壁与钢管外壁之间的空间封闭，再通过高压灌浆灌注导电混凝土及降阻剂，大大增加了接地极底部的等效接地面积、范围和深度，在同等深度的深孔接地极情况下，可达到更好的降阻效果；本发明还有以下主要特点①施工工艺成熟，由钻孔、爆震、放管、灌注四部分组成。②相对常规施工方法，仅增加一点爆震、一次灌注，但二点爆震二次施工方法降阻效果明显。本发明能够达到充分降低接地网电阻率的效果，以确保人身及设备运行安全。

通过本发明的技术方案可使电站接地网的接地电阻较易于满足相关规范要求，保证设备运行及人身安全，经济易行。

附图说明

图1为本发明爆震施工前的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明施工时的工艺流程图。

图中：1-第一爆震点，2-接地极安装孔，3-钢管，301-回浆孔，4-第二爆震点，5-待填充间隙，6-岩土。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1、图2所示，本发明的这种深孔二点爆震接地极结构，包括接地极安装孔2，接地极安装孔2位于地面设置接地极处，接地极安装孔2中设有钢管3，钢管3外壁与接地极安装孔2之间预留待填充间隙5；钢管3下端管壁上设有回浆孔301，钢管3下端和中上段分别有经先后爆震后形成的第一爆震点1和第二爆震点4，第一爆震点1到第二爆震点4之间的待填充间隙5中填充有降阻剂。

在实施中需要注意以下几点：

接地极安装孔2深度至少为20m，以确保接地极将电流充分导入地底。回浆孔301位于钢管3下端以上2m范围内；回浆孔301为管壁上若干组径向分布的孔，每组孔在管壁上呈水平环状均布，且每组不少于5个，相邻两组孔之间上下交错，组间径向间距100mm，孔径12mm。第一爆震点1位于钢管3最下端，爆震后将在接地极安装孔2孔底周围岩土6中形成若干无规律发散的岩层裂隙和断层裂隙，该裂隙中将灌注降阻剂，以充分增加降阻剂与底层之间的接触面积，减小连接处的接地电阻。第二爆震点4位于钢管3上段距钢管3顶部1/6～1/5处，爆震后该处钢管3将形成鼓包，鼓包与接地极安装孔2孔壁紧密贴合，将钢管3外壁与接地极安装孔2之间预留的待填充间隙5从第二爆震点4到第一爆震点1之间的空间封闭。

如图3所示，本发明的深孔二点爆震接地极结构的高压灌注施工方法，包括如下步骤：

a.施工前准备工作：进行施工前的技术准备、机械准备和施工准备；

b.钻孔：根据设计孔径和深度，在预备接地的位置钻设接地极安装孔2，接地极安装孔2的钻孔深度需达到该地区接地深度标准；

c.钢管布设：在钢管3一端管壁上均匀开设若干回浆孔301，并将钢管3对中插入接地极安装孔2中，钢管3上带回浆孔301的一端朝下；

d.一次爆震：结合爆震作业对周边建筑物的影响、爆震点的安全埋深等综合因素，确定第一爆震点1的装药量，此处第一爆震点1的装药量在确保安全的前提下，以其爆炸力能够造成接地极安装孔2孔底岩土裂隙尽可能扩散为目的；在钢管3底部放入相应量的炸药，实施底部第一爆震点1的爆震施工，爆震后，钢管3下端被震撑开，在第一爆震点1接地极安装孔2孔底周围形成若干无规律分布的岩层裂隙和断层裂隙；

e.灌注清洗：第一爆震点1形成后，通过灌浆机向钢管3中灌注清水，清水进入钢管3后通过回浆孔301，从钢管3外壁与接地极安装孔2之间预留待填充间隙5上涌，从接地极安装孔2口端流出，从而实现对钢管3内壁、接地极安装孔2钻孔壁、爆震形成的岩层裂隙、断层裂隙进行清洗，去除泥沙等杂质，确保后续即将灌注的降阻剂能最大限度进入岩体裂隙中；

f.二次爆震：结合爆震作业对周边建筑物的影响、爆震点的安全埋深等综合因素，确定第二爆震点4的位置及装药量，在钢管中上段距钢管3顶部1/6～1/5处安置相应量的炸药，实施第二爆震点4的爆震施工，使二次爆震点4处钢管3向外隆起，与接地极安装孔2孔壁贴合，以阻止降阻剂回流上涌，增加底部灌注压力，使降阻剂能够尽可能大范围地渗入岩土6的岩层裂隙和断层裂隙中，以达到增加接地极底部等效表面积的效果；第二爆震点4形成后，清理钢管3内腔；

g.导电混凝土灌注：在向钢管3内腔中高压灌入导电混凝土，待其固结后，在上部爆震点以下设置灌浆塞；

h.降阻剂灌注：当灌注压力或灌注量达到闭浆条件后，取出灌浆塞继续注入降阻剂至孔口与接地网连接处，继续缓慢注入降阻剂至接地极安装孔2孔口与接地网连接处；

i.封孔、接网：封好接地极孔口，与接地网实施可靠连接。

本发明特别适用于地下水含量少、透水能力差的高电阻率土壤、场地较小的城市变电站或位于山区的电站。通过本发明可使电站接地网的接地电阻更易于满足相关规范要求，保证设备运行及人身安全，经济易行。

当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。