专利名称：地铁接地网施工方法
技术领域：
本发明属于地铁施工领域，具体涉及一种地铁接地网施工方法。
背景技术：
目前建设工程中接地一般分为工作接地、保护接地、防雷接地、防静电 接地，地铁接地网施工属于工作接地和保护接地。 一般地铁车站接地网施工特点为
施工材料釆用镀锌扁钢、角钢等，其导电性、导热性、耐腐蚀性和延 展性等物理化学特性有待提高；
施工方法釆用电弧焊接，电弧焊接使用工具为电焊机、焊条、焊枪等， 需要外接电源，操作复杂，焊接质量无保证；地铁接地网接地引出线由于铜 排外露，施工过程中经常被盗窃；
施工模式地铁站点多，战线长，工作地点较分散，施工需来回调度， 施工成本加大，单位时间内施工效率低。
发明内容
本发明的目的是在于针对现有技术的不足，提供一种施工效率高，焊接 质量得到保证并且有利于维护的地铁接地网施工方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是 一种地铁接地网施工方法，
包括以下步骤确定水平接地体和垂直接地体安装的准确位置；沟槽开挖；水 平接地体和垂直接地体制作与安装；接地网接地引出线安装；沟槽回填夯实， 在所述水平接地体和所述垂直接地体制作与安装过程中，所述水平接地体釆 用铜排，垂直接地体采用铜管，接地网接地引出线釆用铜排；所述水平接地 体之间以及水平接地体与垂直接地体之间均采用改进后的放热焊接进行连 接；所述改进后的放热焊接包括以下步骤
l) 搭设具有上层防护盖和侧挡板的小型模具焊接平台；所述小型模具焊接平台包括三根固定支架，所述固定支架底部安装底平台，固定支架上端 连接升降钢管，两根固定支架之间设置有挡风雨侧板，所述升降钢管上端支 撑顶板；
2) 用毛细刷清洁放热焊接所需型号模具，用加热器加热去除模具表面
及内部水气；
3) 先用煤气罐烘烤水平接地体和垂直接地体，用钢刷刷水平接地体和
垂直接地体至其表面光洁无杂质，然后把已清洁的水平接地体或已清洁的水 平接地体和垂直接地体放进模具内，检查水平接地体或垂直接地体与模具的
接口有无缝隙，用高温棉封堵缝隙；
4) 把干净钢碟放进模具反应腔的底部，堵住反应腔下出口；
5) 将焊剂倒入模具反应腔中，稍稍压实；
6) 将引火粉洒在焊剂表面，在模唇上留引火粉；
7) 盖上熔模盖，用点火枪对准模唇的引火粉点火；
8) 待所述模具反应腔反应20秒后，打开熔模盖，分离模具； 所述水平接地体安装完成后上端铺设有垫层，垫层上端铺设有底板；所
述接地网接地引出线穿过底板。
所述铜排为用紫铜排，铜管为紫铜管。 所述水平接地体和垂直接地体之间釆用搭接焊。 所述水平接地体和垂直接地体之间距离5-8mm进行焊接。 所述接地网接地引出线在底板之上的外露部分铜排，釆用保护管对铜排
整体进行保护，保护管管内灌满沙子并且用环氧树脂封口 。 所述保护管为非磁性钢管。
所述水平接地体和垂直接地体之间的放热焊接采用的焊接模具由熔模 盖、两个对称的中身段和模昇底部组成，所述两个对称的中身段分离，所述 中身段和模具底部分离，所述模具底部 一侧设置有用于放置垂直接地体的圆 弧柱状凹槽，所述圆弧柱状凹槽上端连通两个对称的中身段，所述中身段和 模具底部结合处中部为熔接腔，所述熔接腔具有连通模体外表面的用于放置水平接地体的通穿槽，所述熔接腔斜上部为用于放置焊料的反应腔，所述反 应腔顶部为敞开顶部。
本发明与现有技术相比具有以下优点
接地网釆用紫铜管和紫铜排，材质电阻小，接地效果好；地铁接地网焊 接釆用改进后的放热焊接，不需外接任何水电等能源，操作简单、便捷、安
全，焊接无虛焊并且熔接质量好；地铁接地网接地引出线安装方法改进后有
效防止了接地引出线被盗窃的现象。
图1为安装有地铁接地网的地铁车站结构示意图。
图2为本发明方法中小型模具焊接平台的结构示意图。
图3为本发明方法中接地引出线的结构示意图。
图4为本发明方法中铜排和铜管焊接时的位置关系示意图。
图5为本发明方法中铜排和铜管焊接后的结构示意图。
图6为本发明方法中放热焊接模具结构示意图。
图7为本发明方法中放热焊接模具外部结构示意图。
附图标记说明
l一铜排；2—-保护管；3—-沙子；
4一环氧树脂；5 —-铜管；6—-焊接点；
7—水平接地体；8 —-垂直接地体；9一-接地体引出线;
IO—止水板；11一防水混凝土底板；12-_风道；
13—站台板；14-一垫层；15-一固定支架；
16—底平台；17-一升降钢管；18-一挡风雨侧板；
19一顶板；21-一熔模盖；22-一引火粉；
23—焊剂；24-_钢碟；25-一熔接腔；
27 —敞开顶部；28-一中身段；29-一模具底部；
30—反应腔；31--模唇；32-一通穿槽；
33—缺口 。
具体实施例方式
一种地铁接地网施工方法，包括以下步骤确定水平接地体7和垂直接 地体8安装的准确位置；沟槽开挖；水平接地体7和垂直接地体8制作与安装； 接地引出线9安装；沟槽回填夯实。
水平接地体7釆用紫铜排，垂直接地体8釆用紫铜管，接地引出线9釆 用紫铜排。
如图l所示，水平接地体7两端有垂直向下的垂直接地体8,水平接 地体7上端连接垂直向上的接地体引出线9，水平接地体7釆用素土回填， 水平接地体7上端为垫层14,垫层14上端设置有底板，所述底板为防水混 凝土底板11,在防水混凝土底板11层内的接地体引出线9设置有止水板 10,防水混凝土底板11上架设有站台板13，站台板13和防水混凝土底板 11之间设置有风道12。
(1) 确定水平接地体7和垂直接地体8安装的准确位置施工前首先根 据设计图纸和现场实际情况确定水平接地体7和垂直接地体8安装的准确位 置，在现场釆用定桩和画线做好标记。位置测量需要会同建设单位、设计单 位、监理单位和土建承包商一同进行，检测安装位置是否与土建反梁等施工 有冲突；使用探测仪探测地下管线分布情况，检测接地网安装尤其是垂直接 地体8位置是否与地下管线有冲突，以防钻孔时破坏地下管线；对所发生冲 突后应合理避让。对施工现场土壤采样试验，确定是否釆取素土回填或者置 换土。准备安装图纸、施工工具和相关材料。
(2) 沟槽开挖定测结束，接地材料到货检验合格且准备工作完成后， 可进行水平接地体沟槽的开挖，沟断面为上宽600mm，下宽400,深度700 mm 的梯形；垂直接地体沟槽开挖沟断面为上宽800隱，下宽600隱，深度700腿 的梯形；
沟槽与基坑排水若出现渗水，则釆用深水泵进行排水，用塑料管将排 出的水引导至基坑以外，按照地铁施工要求由土建承包商配合将水排放到指 定位置。(3) 水平接地体7安装沟槽具备条件后，将水平接地体7放入沟槽内 并按照要求放热焊接，焊接保证牢固可靠，水平接地体7敷设于纵向沟槽中 央，为保证水平接地体7处于回填土之中，用小石块对不同部位支撑，使其 高过沟底约50mm，以便回填土包裹住水平接地体。水平接地体7焊接后自检, 自检合格、无脱焊、虛焊后，报请监理工程师现场检查。
(4) 垂直接地体8安装垂直孔钻好后将垂直接地体8放入孔中，调整
紫铜管到孔中心位置， 一人手扶接地钢管，另外一人用原土回填；若孔中有 水，必须将水抽走；如当地土壤电阻率较高，为了使接地电阻满足设计要求， 将使用防腐物理性接地降阻剂对垂直接地体8进行填充，应保证垂直接地体8 处于浆料之中，并且降阻剂与垂直接地体8及外围土壤充分接触，待降阻剂 初凝后再用低电阻率土素土回填夯实；然后将垂直接地体8与水平接地体7 焊接，报请监理工程师现场检查合格后回填沟槽。
(5) 接地引出线9安装测量就位后进行接地引出线9与水平接地体7
同时焊接、安装，多余部分进行浅层覆盖，待地下站垫层、底板或地上站墙 体施工时配合土建承包商完成最终制作。
(6) 回填监理工程师对隐蔽工程(包括水平、垂直接地体和接地引出 线)检查合格后可以回填，回填土原则上釆用开挖土，即沟槽开挖出的原土， 接地体周围选用粘土或低土壤电阻率的粉末状强风化岩回填。若釆样土壤电 阻率试验达不到设计要求，则从其他地方运来素土置换原土进行回填，将原 土按照相关规定运出施工现场。沟槽回填后夯实，自然沉降后再夯实一遍。
(7) 余方基坑内水平接地体施工完毕、按照要求回填后，将作业面内 多余土方在基坑内进行平整，多余的石块清理出场，使作业基坑表面水平， 无凹凸不平现象，为土建下一步垫层的施工创造条件。
地铁接地网实施的水平接地体7釆用50 x 5隨规格和50 x 4薩规格的铜 排加工制作，50x5mm规格的铜排用于接地环网外层和中间有接地引出线出 线的综向与横向连接带，40 x4mm规格的铜排用于接地环网中间无接地引出 线出线的综向与横向连接带。垂直接地体8釆用外径50隨、壁厚4mm、长2500mm的紫铜管加工制作。水平接地体7之间、水平接地体7与垂直接地体8之间 均釆用放热焊接进行连接。
水平接地体7和垂直接地体8制作与安装包括以下步骤
(1) 下料施工前首先根据设计图纸和现场实际情况确定水平接地体7
配料长度，对加工紫铜材进行配料切割或焊接，对来料按照各车站用量下料, 配好的材料分隔放置，并标记所用位置。
(2) 加工对水平接地体7和垂直接地体8在料库进行一次加工，包括 切割和焊接等；同时对接头配件进行加工。另外铜材比较柔软，在材料到场 后对部分变形的材料进行矫正处理。
(3) 敷设沟槽和孔洞施工具备条件后，按照图纸将水平接地体7和垂 直接地体8安装到设计部位。
(4 )沟槽内焊接水平接地体7和垂直接地体8的安装均需放热焊接方
式进行连接，材料除一次加工时进行部分焊接工作，主要还是敷设到沟槽内 进行焊接，焊接工艺将在后面详细介绍。水平接地体7和垂直接地体8的焊
接一般在沟槽底部进行，而一根长的水平接地体7可在沟外焊接成型后整体 放入沟槽中，焊接后的水平接地体7和垂直接地体8的焊接点要在监理工程 师确认合格的情况下进行刷漆。
(5) 安装就位水平接地体7敷设于纵向沟槽中央，为保证水平接地体 7处于回填土之中，用小石块对不同部位支撑，使其高过沟底约50mm，以便 回填土包裹住接地体。垂直接地体8敷设于钻孔的孔中心位置。
(6) 隐蔽以上工作完成后进行严格的质量检查，尤其是检查焊接点不 出现脱焊和虛焊现象，自检合格后报请现场监理工程师进行检查，经监理工 程师确认合格不需要改正后进行回填隐蔽。
如图l、图3所示，所述接地网接地引出线9在防水混凝土底板11之上 的外露部分铜排1,整体釆用保护管2对铜排1进行保护，保护管2内灌满 沙子3并且用环氧树脂4封口。所述保护管2为非磁性钢管。釆用保护管2 进行保护，既有利于铜排l的后期施工，同时又防止了盗窃铜排l的行为。所述水平接地体7之间、水平接地体7和垂直接地体8之间釆用改进后
的放热焊接进行连接。
如图6、图7所示，水平接地体7和垂直接地体8之间的放热焊接采用 的焊接模具由熔模盖21、两个对称的中身段28和模具底部29组成，两个对 称的中身段28可分离，中身段28和模具底部29可以分离，模具底部29 — 侧设置有圆弧柱状凹槽，所述圆弧柱状凹槽上端连通两个对称的中身段28, 中身段28和模具底部29结合处中部为熔接腔25,熔接腔25具有连通模体 外表面的用于放置铜排1的通穿槽32,熔接腔25斜上部为用于放置焊料的 反应腔30，反应腔30顶部为敞开顶部27。
焊接时，将铜排1放入通穿槽32内，铜管5放置在模具弧形边一侧，在 敞开顶部27和熔接腔25中间放置钢碟24,反应腔30内部放置焊剂23，敞 开顶部27上层放置引火粉22,盖上熔模盖21，在熔模盖21和模体顶部模唇 31处预留一些引火粉22。
中身段28设置有用于焊接模具夹具夹持的缺口 33。
所述放热焊接包括以下步骤
1) 搭设具有上层防护盖和侧挡板的小型模具焊接平台；
如图2所示，小型模具焊接平台包括三根固定支架15、固定支架15底部 安装底平台16、固定支架15上端连接升降钢管17、两根固定支架15之间设 置有挡风雨侧板18,三根升降钢管17上端支撑顶板19。
2) 用毛细刷清洁所需型号模具，用加热器加热去除模具表面及内部潜在 水气；
3) 先用煤气罐烘烤水平接地体7和垂直接地体8，用钢刷刷水平接地体7 和垂直接地体8至其表面光洁无杂质，然后把已清洁的水平接地体7或已清 洁的水平接地体7和垂直接地体8放进模具内，检查水平接地体7或垂直接 地体8与模具的接口有无缝隙，用高温棉封堵缝隙；
4) 把干净钢碟24放进模具反应腔30的底部，堵住反应腔30下出口；
5) 打开相应型号焊剂倒入反应腔30中，稍稍压实；水平接地体7的50x 5mm规格铜排1之间焊接釆用200克/包的焊剂，50 x 4隱规格铜排1之间 焊接采用150克/包的焊剂；水平接地体7和垂直接地体8之间即铜排1与铜 管5之间的焊接采用两袋200克/包的焊剂；
6) 打开引火粉22洒在焊剂表面，留引火粉22洒于模唇31上；
7) 盖上熔模盖21,操作人员戴好口罩，撤离模具开口前方人员和可燃物 体，再用点火枪对准模唇31的引火粉22点火；
8) 反应20秒后，打开熔模盖21，分离模具和焊接点，及时清洁模具放 入工具箱以备下一次使用。
如图4、图5所示，水平接地体7和垂直接地体8之间即铜排1和铜管5 之间焊接釆用搭接焊，铜管5和铜排1之间距离5-8mm,放入放热焊接模具 中进行放热焊接，焊接后形成一个放热焊接焊接点6。原有方法需要将铜管5 中间锯开，将铜排l插入到铜管5中缝进行焊接，焊接模具不好做，焊接难 度较大，质量无法保证。釆用搭接焊，改进后的模具造价低、易生产、操作 简单、缩短焊接时间、焊接质量易控制、模具寿命长、焊剂节省，给接地网 施工带来极大的便捷，减少了成本，增加工程利润点。
权利要求
1.一种地铁接地网施工方法，包括以下步骤确定水平接地体和垂直接地体安装的准确位置；沟槽开挖；水平接地体和垂直接地体制作与安装；接地网接地引出线安装；沟槽回填夯实，其特征在于在所述水平接地体和所述垂直接地体制作与安装过程中，所述水平接地体采用铜排，垂直接地体采用铜管，接地网接地引出线采用铜排；所述水平接地体之间以及水平接地体与垂直接地体之间均采用改进后的放热焊接进行连接；所述改进后的放热焊接包括以下步骤1)搭设具有上层防护盖和侧挡板的小型模具焊接平台；所述小型模具焊接平台包括三根固定支架，所述固定支架底部安装底平台，固定支架上端连接升降钢管，两根固定支架之间设置有挡风雨侧板，所述升降钢管上端支撑顶板；2)用毛细刷清洁放热焊接所需型号模具，用加热器加热去除模具表面及内部水气；3)先用煤气罐烘烤水平接地体和垂直接地体，用钢刷刷水平接地体和垂直接地体至其表面光洁无杂质，然后把已清洁的水平接地体或已清洁的水平接地体和垂直接地体放进模具内，检查水平接地体或垂直接地体与模具的接口有无缝隙，用高温棉封堵缝隙；4)把干净钢碟放进模具反应腔的底部，堵住反应腔下出口；5)将焊剂倒入模具反应腔中，稍稍压实；6)将引火粉洒在焊剂表面，在模唇上留引火粉；7)盖上熔模盖，用点火枪对准模唇的引火粉点火；8)待所述模具反应腔反应20秒后，打开熔模盖，分离模具；所述水平接地体安装完成后上端铺设有垫层，垫层上端铺设有底板，所述接地网接地引出线穿过底板。
2. 根据权利要求1所述的地铁接地网施工方法，其特征在于所述铜排为 用紫铜排，铜管为紫铜管。
3. 根据权利要求1所述的地铁接地网施工方法，其特征在于所述水平接 地体和垂直接地体之间采用搭接焊。
4. 根据权利要求3所述的地铁接地网施工方法，其特征在于所述水平接 地体和垂直接地体之间距离5-8mm进行焊接。
5. 根据权利要求1所述的地铁接地网施工方法，其特征在于所述接地网 接地引出线在底板之上的外露部分铜排，釆用保护管对铜排整体进行保护， 保护管管内灌满沙子并且用环氧树脂封口 。
6. 根据权利要求5所述的地铁接地网施工方法，其特征在于所述保护管 为非磁性钢管。
7. 根据权利要求1所述的地铁接地网施工方法，其特征在于所述水平接 地体和垂直接地体之间的放热焊接釆用的焊接模具由熔模盖、两个对称的中 身段和模具底部组成，所述两个对称的中身段分离，所述中身段和模具底部 分离，所述模具底部一侧设置有用于放置垂直接地体的圆弧柱状凹槽，所述 圆弧柱状凹槽上端连通两个对称的中身段，所述中身段和模具底部结合处中 部为熔接腔，所述熔接腔具有连通模体外表面的用于放置水平接地体的通穿 槽，所述熔接腔斜上部为用于放置焊料的反应腔，所述反应腔顶部为敞开顶 部。
全文摘要
本发明涉及一种地铁接地网施工方法，该方法包括以下步骤确定水平接地体和垂直接地体安装的准确位置；沟槽开挖；水平、垂直接地体制作与安装；接地引出线安装；沟槽回填夯实；在所述水平接地体和所述垂直接地体制作与安装过程中，所述水平接地体之间以及水平接地体与垂直接地体之间均采用改进后的放热焊接进行连接，所述水平接地体采用铜排，垂直接地体采用铜管，接地网接地引出线采用铜排。该方法施工效率高，焊接质量优，充分保证了地铁接地网工程质量，地铁接地网接地引出线安装方法改进后有效防止了接地引出线被盗窃的现象。
文档编号H05F3/02GK101304148SQ20081015029
公开日2008年11月12日 申请日期2008年7月9日 优先权日2008年7月9日
发明者健 何, 侯喜波, 吕永宏, 孙鸿斌, 宋旭刚, 奇 樊, 毋铁卫, 牛永强, 强 王, 肖代宁 申请人:中铁一局集团有限公司