一种在盾构隧道中利用注浆孔安装的接地组合结构的制作方法

本技术涉及盾构隧道工程中的接地装置，具体是提供一种在盾构隧道中利用注浆孔安装的接地组合结构，通过利用注浆孔为隧道内电气接地系统提供有效接地措施，可降低电气系统接地电阻阻值，保证用电安全。

背景技术：

1、通常来说，接地电阻可有效保证接地故障电流及时扩散至附近大地之中，能有效克服接地阻值一旦偏高，电气设备外壳上电压可能偏高引发人员触电危险、可能引发变压器中性点偏移、部分设备相电压偏高减少设备使用寿命等风险。

2、目前，针对盾构隧道接地通常做法有两种，一种是利用管片内的钢筋，通过管片间的连接螺栓，将管片之间的钢筋进行连通。最后利用预留钢筋或后植钢筋向隧道内引出的接地端子与电气系统进行可靠连接，将管片内钢筋作为接地装置。另一种，利用盾构隧道内的后浇的内部结构(如弧形板、车道板)等预埋接地极，并最终通过盾构井露出地面部分的结构，将接地系统引至地面后设置常规接地装置。

3、上述两种情形均有一定缺陷：

4、(1)由于管片内的钢筋均包含在混凝土之中，并未直接与外界土壤接触。技术人员不易直接计算接地装置的电阻阻值，通常在施工完成后对接地干线进行测试。一旦不满足接地阻值规范要求后续很难解决，无法保证电气设备安全运行。

5、(2)盾构隧道施工，利用盾构机掘进、拼装管片，管片采用预制生产，接地极难以提前预埋至周围土体之中。由于接地电阻阻值与周围土体电阻率等自然因素息息相关，仅利用管片内的钢筋作为接地极具有极大不确定性且难以找到补救措施。

6、(3)仅通过盾构井作为隧道接地极的做法，一旦盾构区间过长，两端盾构井设置间隔较远，也不易满足隧道全线接地电阻。

7、综上所述，设计一种用于盾构隧道工程的接地装置可以针对隧道任意位置的接地电阻过高的情况进行改善，有效提高隧道全线电气系统的安全性，是当前亟需解决的首要问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本实用新型提供一种在盾构隧道中利用注浆孔安装的接地组合结构，其目的在于解决隧道内接地极不易设置的以上技术问题。

2、盾构隧道中为防止盾构管片同步注浆不密实、管片周边地层空隙造成管片上浮，盾构隧道管片通常在每块管片上预留1-3个注浆孔，需要时可通过预留注浆孔，向地层注入水泥浆液或其他化学浆液。本实用新型采用利用盾构隧道管片预留注浆孔作为接地极。

3、本实用新型的技术方案是这样实现的：

4、一种在盾构隧道中利用注浆孔安装的接地组合结构，包括注浆孔、接地装置，其特征在于，

5、在管片1预留的所述注浆孔3内下部孔壁上，预留出螺纹凹槽31；

6、所述的接地装置从上至下依次包括四个部分：接地极4、螺栓本体2、密封塞6、连接端子5；

7、所述接地极4为细长的金属针状体；

8、所述螺栓本体2为金属管体，其上端口密闭封闭，所述螺栓本体2上端焊接连接竖置的所述接地极4，其下部外侧壁设置与所述螺纹凹槽31配合连接的外螺纹21，所述的外螺纹上端的管体外壁嵌套有橡胶密封圈7；

9、所述的密封塞6为上端小下端大的圆台形；其小端与所述螺栓本体2下端形状对应吻合，并焊接连接在所述的螺栓本体2底口密封螺栓本体底端，所述密封塞底端设置径向外凸的法兰盘形状的环形底足；所述的连接端子5焊接连接在所述的环形底足上；

10、所述接地装置安装在所述注浆孔3内，所述接地极4插入所述注浆孔上方的管片或隧道土体100中，所述螺栓本体2的外螺纹21与所述螺纹凹槽31螺旋连接固定，所述橡胶密封圈7嵌入所述注浆孔内压紧密封，所述密封塞楔形插入所述注浆孔3内密封注浆孔底端，所述连接端子5露在所述注浆孔外与设备外部接地线连接。

11、所述接地极4为镀锌圆钢或者镀锌扁钢；所述注浆螺栓本体2为热镀锌钢管，其上端由热镀锌钢板焊接封闭；所述密封塞为热镀锌密封塞；所述连接端子为扁钢。

12、本实用新型的有益效果

13、与现况技术相比，本实用新型提供一种在盾构隧道中利用注浆孔安装的接地组合结构，本实用新型可在盾构隧道管片预留的任一注浆孔位置处，安装接地装置，安装方便，为电气装置随时随地提供故障电流的接地路径，可有效保证电气设备的使用安全，并可根据盾构隧道施工现场不同情况，灵活调整。

技术特征：

1.一种在盾构隧道中利用注浆孔安装的接地组合结构，包括注浆孔、接地装置，其特征在于，

2.如权利要求1所述的一种在盾构隧道中利用注浆孔安装的接地组合结构，其特征在于，所述接地极(4)为镀锌圆钢或者镀锌扁钢；所述螺栓本体(2)为热镀锌钢管，其上端由热镀锌钢板焊接封闭；所述密封塞为热镀锌钢密封塞；所述连接端子为扁钢。

技术总结
一种在盾构隧道中利用注浆孔安装的接地组合结构，包括注浆孔、接地装置，在管片的注浆孔内下部孔壁上，预留出螺纹凹槽；接地装置从上至下依次包括四个部分：接地极、螺栓本体、密封塞、连接端子；接地装置安装在注浆孔内，接地极插入所述注浆孔上方的管片或隧道土体中，螺栓本体的外螺纹与螺纹凹槽螺旋连接固定，橡胶密封圈嵌入注浆孔内压紧密封，密封塞楔形插入注浆孔内密封注浆孔底端，连接端子露在注浆孔外与设备外部接地线连接。本技术可在盾构隧道管片预留的任一注浆孔位置处，安装接地装置，安装方便，为电气装置随时随地提供故障电流的接地路径，可有效保证电气设备的使用安全，并可根据盾构隧道施工现场不同情况，灵活调整。

技术研发人员：梁毅,强百祥,董威,刘明高,吴彬,邱叶林,胡田力,贾淑娅,王进民,刘超然,张云龙
受保护的技术使用者：北京市市政工程设计研究总院有限公司
技术研发日：20221213
技术公布日：2024/1/12