CN109853368A - 防雷结构及桥墩 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种防雷结构及桥墩，涉及建筑防雷技术领域，其中，防雷结构包括接地端子、柔性的连接导线和至少一组引下线；引下线包括多段沿长度方向顺次排列的引下线段，并在各段引下线段的端部分别设置与引下线段连接的接地端子，每相邻两个接地端子之间通过连接导线连接。进而，在每段引下线段的端部设置接地端子，引下线和接地端子的埋设不需要高精度的定位工艺，只需保证与构件内的主筋有一定空隙即可；每相邻两个接地端子之间通过柔性的连接导线连接，操作简单可靠；通过采用本申请中的防雷结构，保证了预留在各构件内部的引下线之间的有效连接，保证防雷结构之间形成良好的电气通路，构成完整的防雷保护系统。

Description

防雷结构及桥墩

技术领域

本发明涉及建筑防雷技术领域，尤其涉及一种防雷结构及桥墩。

背景技术

雷击产生的电效应、热效应和机械力，对建筑物的结构可能造成的破坏有：危及人身安全、损坏建筑物的主体结构、破坏建筑物上的电子和照明设备等。

防雷设备或装置应包含接闪器、引下线、接地装置、电涌保护器及其他连接导体等；对于拼装式建筑物来说，由于部分构件之间相互独立，预留在各构件内部的引下线之间可能无法有效连接，从而导致拼装式建筑物内的防雷装置无法贯通，无法形成良好的电气通路。这样一来，防雷保护系统不完善，不仅危害人身安全，还容易损坏拼装式建筑物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防雷结构及桥墩，在一定程度上解决了预留在拼装式建筑物内部的引下线之间可能无法有效连接的问题。

第一方面，本申请提供了一种防雷结构，包括接地端子、柔性的连接导线和至少一组引下线；

所述引下线包括多段沿长度方向顺次排列的引下线段，并在各段所述引下线段的端部分别设置与所述引下线段连接的所述接地端子，每相邻两个所述接地端子之间通过所述连接导线连接。

优选地，所述引下线为多组时，相邻两组所述引下线之间通过等电位连接线连接。

优选地，所述引下线段采用扁钢。

优选地，所述引下线段与所述接地端子通过焊接连接。

优选地，所述接地端子包括不锈钢接头和钢筋结构；

所述钢筋结构的形状为L型或直线型，用于与所述引下线段连接；所述不锈钢接头用于与所述连接导线连接。

优选地，所述接地端子的不锈钢接头与所述连接导线的连接形式为通过卡扣连接或螺栓固定连接。

第二方面，本申请提供一种桥墩，包括如上所述的防雷结构，各段所述引下线段分别预埋于所述桥墩的立柱、盖梁和承台内，且各段所述引下线段的端部所连接的各所述接地端子的部分结构分别伸出所述桥墩的立柱、盖梁和承台的表面。

优选地，两个相邻的所述接地端子的端部在一段所述引下线段的长度方向上错开设置。

优选地，所述接地端子露出所述立柱、所述盖梁或所述承台的高度均小于所述桥墩的拼装交界面的接缝厚度。

优选地，所述引下线伸出所述盖梁的顶面的端部用于与所述桥墩的主梁内的接地干线连接，预埋在所述承台内的所述引下线用于与所述桥墩的桩基内钢筋网连接；

所述接地端子与所述桥墩内的主筋之间留有空隙。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供了一种防雷结构及桥墩，其中，防雷结构包括接地端子、柔性的连接导线和至少一组引下线；引下线包括多段沿长度方向顺次排列的引下线段，并在各段引下线段的端部分别设置与引下线段连接的接地端子，每相邻两个接地端子之间通过连接导线连接。进而，在每段引下线段的端部设置接地端子，引下线和接地端子的埋设不需要高精度的定位工艺，只需保证与构件内的主筋有一定空隙即可；每相邻两个接地端子之间通过柔性的连接导线连接，操作简单可靠；通过采用本申请中的防雷结构，保证了预留在各构件内部的引下线之间的有效连接，保证防雷结构之间形成良好的电气通路，构成完整的防雷保护系统。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的桥墩的防雷结构的第一视角示意图；

图2为本申请实施例提供的桥墩的防雷结构的第二视角示意图；

图3为本申请实施例提供的L型接地端子的示意图；

图4为本申请实施例提供的直线型接地端子的示意图；

图5为本申请实施例提供的接地端子与连接导线的连接示意图；

图6为本申请实施例提供的桥墩构件拼装时，交界面处上下位置对应的一对接地端子的位置关系示意图；

图7为图6中的A向示意图。

图中：1-盖梁；2-立柱；3-承台；4-引下线；41-引下线段；5-接地端子；51-L型接地端子；52-直线型接地端子；6-连接导线；7-等电位连接线；8-主筋；9-不锈钢接头；10-钢筋结构；11-弹簧垫圈；12-螺栓；13-连接导线的线鼻。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“进”、“出”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一方面，本申请提供了一种防雷结构，包括接地端子、柔性的连接导线和至少一组引下线；

引下线包括多段沿长度方向顺次排列的引下线段，并在各段引下线段的端部分别设置与引下线段连接的接地端子，每相邻两个接地端子之间通过连接导线连接。

每相邻两段引下线段的端部分别设置接地端子，每相邻的两个接地端子通过柔性的连接导线连接，进而一组引下线内部之间彼此连接，形成一个通路，应用于防雷结构中。

柔性的连接导线应能自由弯曲，且不易折角，避免形成锐角或直角，材料及横断面大小应满足电阻值不大于10Ω的要求，且柔性的连接导线与接地端子的连接操作简单又可靠。

优选地，引下线为多组时，相邻两组引下线之间通过等电位连接线连接。

根据实际情况可知，引下线为多组，提高导电效果；等电位连接线预埋于预制构件的内部，采用焊接工艺与引下线进行连接，构成等电位连接体系，以减小雷电流流经引下线时由电磁感应产生的危险电位差。

优选地，引下线段采用扁钢。

由于扁钢的导电性能良好，引下线段采用专设的扁钢，材料及横断面大小应满足电阻值不大于10Ω的要求，布置根数及间距应按照引下线的规范要求进行。

优选地，引下线段与接地端子通过焊接连接。

采用焊接工艺将引下线段与接地端子连接，且焊接应满足相应的规范要求。

优选地，接地端子包括不锈钢接头和钢筋结构；

钢筋结构的形状为L型或直线型，用于与引下线段连接；不锈钢接头用于与连接导线连接。

接地端子分为不锈钢接头和钢筋结构，钢筋结构用于与引下线段连接，不锈钢接头用于与柔性的连接导线连接。钢筋结构可以做成直线型和L型，根据不锈钢接头的水平位置变化需要进行选择。不锈钢接头可以做成多种形式，以连接简单、可靠和易操作为原则。

优选地，接地端子的不锈钢接头与连接导线的连接形式为通过卡扣连接或螺栓固定连接。

无论采用哪种连接形式，都以连接简单、可靠和易操作为原则，且保证导电性能良好。

基于相同的技术构思，本申请还提供了一种桥墩，包括如上所述的防雷结构，各段引下线段分别预埋于桥墩的立柱、盖梁和承台内，且各段引下线段的端部所连接的各接地端子的部分结构分别伸出桥墩的立柱、盖梁和承台的表面。

将防雷结构的各部分结构应用在拼装桥墩中，在桥墩的预制构件进行拼装时，实现各段引下线段的有效连接，从而形成一个良好的电气通路，最终构成完整的防雷接地保护系统。进一步保护了人身安全，保护了桥梁的主体结构，降低对桥面电子、照明设备的损坏等。

优选地，两个相邻的接地端子的端部在一段引下线段的长度方向上错开设置。

接地端子的端部在一个方向上错开设置，可以采用在每个接地端子相对的位置上开设容纳接地端子的槽，从而保证桥墩在各个拼装交界处大致实现无缝连接。

优选地，接地端子露出立柱、盖梁或承台的高度均小于桥墩的拼装交界面的接缝厚度。

接地端子露出立柱、盖梁或承台的部分，都作为连接导线的接头，其高度均小于桥墩构件的拼装交界面的接缝厚度，其中，接缝厚度一般为2cm。

优选地，引下线伸出盖梁的顶面的端部用于与桥墩的主梁内的接地干线连接，预埋在承台内的引下线用于与桥墩的桩基内钢筋网连接；

接地端子与桥墩内的主筋之间留有空隙。

接地干线、引下线与桩基内钢筋网形成的良好电气通路，满足桥墩接地电阻值不大于4.0Ω的要求；由于引下线与桥墩内的主筋之间留有空隙，则可以保护桥墩内的主筋。

本申请实施例中的桥墩，包括上述任一实施例的防雷结构，因而具有防雷结构的全部有益效果，在此不再赘述。

实施例一：

本申请实施例以防雷结构应用在桥墩上为例，但并不仅仅局限于这种情景，其他方面不再赘述。

雷击产生的电效应、热效应和机械力，对桥梁结构可能造成的破坏有：危及人身安全、损坏桥梁的主体结构、破坏桥面电子和照明设备等。

防雷设备或装置应包含接闪器、引下线、接地装置、电涌保护器及其他连接导体等；需要说明的是，接闪器是直接接受雷击的避雷针、避雷带、避雷网，以及用做接闪的金属构件等；引下线是指用于连接接闪器和接地装置的金属导体；接地装置是接地体和接地线的总称，接地装置冲击接地电阻值不得大于10Ω。根据桥梁结构的特点，接闪器一般设置于桥梁上部结构中容易遭受雷击的部分，如桥塔、缆索、桥面路灯等；接地体一般取用桥墩基础内的钢筋网或桩基的钢护筒等；引下线一般可利用钢筋混凝土内钢筋或者采用专设引下线，引下线一般布置于桥墩或桥塔内部。

对于桥墩采用拼装的情况，由于盖梁、立柱和承台之间是相互独立的构件，预留在各构件内部的引下线之间可能无法有效连接，从而导致桥墩整体无法贯通，无法形成良好的电气通路。这样一来，防雷保护系统不完善，不仅危害人身安全，还容易损坏桥梁。基于此，本申请提供了一种防雷结构，以解决上述存在的技术问题。

如图1～图7所示，图1为本申请实施例提供的桥墩的防雷结构的第一视角示意图；图2为本申请实施例提供的桥墩的防雷结构的第二视角示意图；图3为本申请实施例提供的L型接地端子的示意图；图4为本申请实施例提供的直线型接地端子的示意图；图5为本申请实施例提供的接地端子与连接导线的连接示意图；图6为本申请实施例提供的桥墩构件拼装时，交界面处上下位置对应的一对接地端子的位置关系示意图；图7为图6中的A向示意图。

如图1、图2所示，本申请实施例提供的防雷结构，应用于拼装桥墩中，包括接地端子5、柔性的连接导线6和至少一组引下线4；引下线4包括多段沿长度方向顺次排列的引下线段41，并在各段引下线段41的端部分别设置与引下线段41连接的接地端子5，每相邻两个接地端子5之间通过连接导线6连接。进而，各段引下线段41分别预埋于桥墩的立柱2、盖梁1和承台3内，且各段引下线段41的端部所连接的各接地端子5的部分结构分别伸出桥墩的立柱2、盖梁1和承台3的表面；每相邻两个接地端子5之间通过连接导线6连接。

这样一来，在进行拼装桥墩的立柱2和盖梁1吊装时，在交界面处，上下位置对应的一对接地端子5通过连接导线6进行连接，从而形成电气通路，接地端子5露出部分以及连接导线6一同埋置于接缝混凝土内。

在本申请实施例中，由于立柱2的数量至少为两根，每根立柱2内至少设置两组引下线4，因而，防雷结构中的引下线4为多组；当引下线4为多组时，相邻两组引下线4之间通过等电位连接线7连接，其中，等电位连接线7预埋在桥墩的盖梁1内。

进一步地，引下线4伸出盖梁1的顶面的端部用于与桥墩的主梁内的接地干线连接，预埋在承台3内的引下线4用于与桥墩的桩基内钢筋网连接；其中，接地端子5与桥墩内的主筋8之间留有空隙。

具体地，如图1所示，将盖梁1顶面外露的引下线4与上部结构的主梁内接地干线进行可靠连接。最终接地干线、引下线4与桩基内钢筋网形成良好的电气通路，构成完整的防雷接地保护系统。

根据扁钢的优良特性，本申请实施例中的引下线段41采用扁钢，扁钢的材料及横断面大小应满足电阻值不大于10Ω的要求，布置根数及间距应按照对引下线4的规范要求进行，且与桥墩内的主筋8留有一定空隙d，其中，d根据雷电的传输特性以及击穿混凝土的参数确定，因为d是防止雷电击穿混凝土的安全距离，只有保证主筋8与接地端子5之间的距离不小于d时，才能保证混凝土不被击穿，从而保护混凝土内的主筋8；将扁钢预埋在桥墩的立柱2、盖梁1和承台3内，且与桥墩内的主筋8留有一定的空隙，从而使得扁钢实现导电，并且保护了主筋8不受雷电的干扰。

进而，引下线4与接地端子5通过焊接连接；焊接工艺应满足相应的规范要求，保证良好的导电性能。接地端子5与连接导线6通过卡扣连接或螺栓固定连接，需要说明的是，螺栓固定连接的方式较卡扣连接简单可靠易操作，因而，本申请实施例中采用螺栓固定连接。

接地端子5包括不锈钢接头和钢筋结构；钢筋结构的形状为L型或直线型，用于与引下线段41连接；不锈钢接头可以做成多种形式，用于与连接导线6连接。在布置接地端子5时，应事先确定相互连接的一对接地端子5在水平面上的位置，根据实际情况，采用不同的类型。

具体地，根据钢筋结构的不同形状，将接地端子5分为L型接地端子51和直线型接地端子52。如图3所示，L型接地端子51包括不锈钢接头9和钢筋结构10；不锈钢接头9与连接导线6连接，钢筋结构10与引下线段41连接。同理，如图4所示，直线型接地端子52也包括不锈钢接头9和钢筋结构10，且连接状态也相同。

具体地，如图5所示，通过螺栓固定连接，将预制构件内侧的接地端子5和预制构件外侧的连接导线6连接；将连接导线的线鼻13与不锈钢接头9接触，且连接导线的线鼻13之间开设通孔；在连接导线的线鼻13的上方放置弹簧垫圈11，其中，弹簧垫圈11是避免预制构件内侧的接地端子5和预制构件外侧的连接导线6连接出现松动的问题；将螺栓12依次插入弹簧垫圈11、连接导线的线鼻13和不锈钢接头9中，实现了接地端子5和连接导线6的固定连接，保证了良好的导电性能。

如图6、图7所示，由于桥墩的各部分构件进行拼装时，要保证拼装交界处的缝隙在可控范围内，最好是实现桥墩的各部分构件无缝连接。因而，两个相邻的接地端子5的端部在一段引下线段41的长度方向上错开设置，如图7所示，错开的距离为a，其中，a的取值范围应大于连接导线的线鼻13的长度，且大于不锈钢接头9的最大宽度；由于接地端子5在一个方向上错开设置，且接地端子5露出立柱2、盖梁1或承台3的高度均小于桥墩的拼装交界面的接缝厚度；这样可以保证露出立柱2、盖梁1或承台3外面的接地端子5不影响桥墩拼装。

相对于现有技术，本申请具有以下优势：

本申请提供了一种防雷结构及桥墩，该防雷结构采用扁钢作为拼装桥墩的引下线，引下线随桥墩的预制构件的要求进行分段，预留于各预制构件内，并在桥墩的预制构件拼装架设时，通过柔性的连接导线将引下线段的端部的接地端子进行连接，形成电气通路。本申请主要采用在每段引下线段的端部设置接地端子，并通过柔性的连接导线连接形成电气通路的方式，解决了拼装桥墩的各预制构件内引下线段之间的可靠连接问题，接地端子的露出部分以及柔性的连接导线共同埋置于混凝土内。同时引下线和接地端子的预埋并不需要高精度的定位要求，且架设施工时，通过柔性的连接导线连接，操作简单，有效可靠。

进而将本申请中的防雷结构应用在桥墩的防雷系统中，保证了预留在各构件内部的引下线段之间的有效连接，保证防雷结构之间形成良好的电气通路，构成完整的防雷保护系统。

本发明提供了一种最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种防雷结构，其特征在于，包括接地端子、柔性的连接导线和至少一组引下线；

所述引下线包括多段沿长度方向顺次排列的引下线段，并在各段所述引下线段的端部分别设置与所述引下线段连接的所述接地端子，每相邻两个所述接地端子之间通过所述连接导线连接。

2.根据权利要求1所述的防雷结构，其特征在于，所述引下线为多组时，相邻两组所述引下线之间通过等电位连接线连接。

3.根据权利要求1所述的防雷结构，其特征在于，所述引下线段采用扁钢。

4.根据权利要求1所述的防雷结构，其特征在于，所述引下线段与所述接地端子通过焊接连接。

5.根据权利要求1所述的防雷结构，其特征在于，所述接地端子包括不锈钢接头和钢筋结构；

所述钢筋结构的形状为L型或直线型，用于与所述引下线段连接；所述不锈钢接头用于与所述连接导线连接。

6.根据权利要求5所述的防雷结构，其特征在于，所述接地端子的不锈钢接头与所述连接导线的连接形式为通过卡扣连接或螺栓固定连接。

7.一种桥墩，包括如权利要求1～6任意一项所述的防雷结构，其特征在于，各段所述引下线段分别预埋于所述桥墩的立柱、盖梁和承台内，且各段所述引下线段的端部所连接的各所述接地端子的部分结构分别伸出所述桥墩的立柱、盖梁和承台的表面。

8.根据权利要求7所述的桥墩，其特征在于，两个相邻的所述接地端子的端部在一段所述引下线段的长度方向上错开设置。

9.根据权利要求7所述的桥墩，其特征在于，所述接地端子露出所述立柱、所述盖梁或所述承台的高度均小于所述桥墩的拼装交界面的接缝厚度。

10.根据权利要求7所述的桥墩，其特征在于，所述引下线伸出所述盖梁的顶面的端部用于与所述桥墩的主梁内的接地干线连接，预埋在所述承台内的所述引下线用于与所述桥墩的桩基内钢筋网连接；

所述接地端子与所述桥墩内的主筋之间留有空隙。