CN205189888U - 一种隧道支护结构的接地施工结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种隧道支护结构的接地施工结构，包括多个沿所施工隧道的纵向延伸方向由前至后布设的初期支护接地极和布设于所施工隧道的二次衬砌内的接触网防闪络接地极，仰拱上方设置的混凝土台左右两侧分别埋设有一道接地钢筋；每个初期支护接地极均由一个型钢拱架和位于该型钢拱架外侧的多个锚杆组成，每个锚杆底部与型钢拱架之间均通过一个L形钢筋进行连接；接触网防闪络接地极包括一道拱形连接钢筋和多道位于所施工隧道内设置的接触网正上方的纵向钢筋，拱形连接钢筋直径不小于Φ16mm。本实用新型结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，在隧道初期支护与二次衬砌施工过程中同步进行接地施工，省工省时，并且接地效果好。
Description
技术领域
本实用新型属于隧道施工技术领域，尤其是涉及一种隧道支护结构的接地施工结构。
背景技术
客运专线铁路牵引电流大，造成轨电位升高，影响行车安全。考虑到设备地线种类增多、数量增大的因素，结合设备稳定工作要求，需要将各种接地有机、合理的结合起来，保证客运专线铁路各系统、各设备之间实现等电位连接，减少不同设备、不同系统之间存在的电位差及可能造成的人身和设备的安全隐患。因而，隧道内综合接地施工至关重要。隧道施工过程中，需及时对开挖成型的隧道洞进行支护；隧道支护结构包括初期支护结构和后期支护结构，其中后期支护结构也称为二次衬砌。隧道初期支护能迅速封闭围岩，并能充分发挥围岩自身的承载能力，且隧道初期支护结构与二次衬砌共同承担荷载。隧道支护施工过程中，隧道初期支护结构和二次衬砌的接地施工是隧道内综合接地施工的两个重要方面。但现如今，对隧道初期支护进行接地施工和对隧道二次衬砌进行防闪络接地施工时，均没有统一、标准且规范的施工方法可供遵循，因而实际施工过程中不可避免地存在施工操作比较随意、施工过程复杂、费工费时、接地效果差等问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种隧道支护结构的接地施工结构，其结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，在隧道初期支护与二次衬砌施工过程中同步进行接地施工，省工省时，并且接地效果好。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种隧道支护结构的接地施工结构，其特征在于：包括多个沿所施工隧道的纵向延伸方向由前至后布设的初期支护接地极和布设于所施工隧道的二次衬砌内的接触网防闪络接地极，多个所述初期支护接地极的结构均相同且其均布设在对所施工隧道的拱墙进行支护的隧道初期支护结构内；所施工隧道的仰拱上方设置有混凝土台，所述混凝土台的左右两侧分别埋设有一道接地钢筋，两道所述接地钢筋均沿所施工隧道的纵向延伸方向进行布设；
所述隧道初期支护结构为锚网喷联合支护结构，所述锚网喷联合支护结构包括多排由前至后布设的锚杆、多个由前至后布设的型钢拱架和一层喷射在所施工隧道内侧壁上的混凝土层，多个所述型钢拱架均固定在所述混凝土层内；每排所述锚杆均包括多个沿所施工隧道的开挖轮廓线由前至后布设的锚杆，每个所述锚杆的底端均固定在所述混凝土层内；每一个所述型钢拱架的外侧均设置有一排所述锚杆，且每个所述型钢拱架均与位于其外侧的一排所述锚杆布设在同一个隧道横断面上；所述型钢拱架由多个拱架节段由前至后拼接而成，相邻两个所述拱架节段之间通过连接螺栓进行连接且相邻两个所述拱架节段之间的连接处均垫装有橡胶垫；所述二次衬砌为位于隧道初期支护结构内侧的钢筋混凝土衬砌，所述二次衬砌内设置有拱形钢筋网，所述拱形钢筋网包括多道沿所施工隧道的开挖轮廓线由前至后布设的纵向钢筋和多道由前至后布设的拱形钢筋，多道所述纵向钢筋均沿所施工隧道的纵向延伸方向进行布设且其通过多道所述拱形钢筋紧固连接为一体；
每个所述初期支护接地极均由一个所述型钢拱架和位于该型钢拱架外侧的多个所述锚杆组成，所述初期支护接地极中的型钢拱架为接地拱架且其左右两端分别通过一根第一L形连接钢筋与两道所述接地钢筋连接，所述第一L形连接钢筋与所述接地拱架和接地钢筋之间均以焊接方式进行连接；所述初期支护接地极中的每个所述锚杆均为接地锚杆，所述接地锚杆的底部与所述接地拱架之间均通过一个第一L形钢筋进行连接，所述第一L形钢筋与所述接地锚杆和所述接地拱架之间均以焊接方式进行连接；所述接地拱架中相邻两个所述拱架节段之间均通过一个弓字形钢筋进行连接，所述弓字形钢筋的前后两端分别焊接固定在相邻两个所述拱架节段上；
所述接触网防闪络接地极包括一道拱形连接钢筋和多道位于所施工隧道内设置的接触网正上方的纵向钢筋，所述接触网防闪络接地极中的多道所述纵向钢筋均为纵向接地钢筋，所述拱形连接钢筋的直径不小于Φ16mm；每道所述纵向接地钢筋与拱形连接钢筋之间均通过一个第二L形钢筋进行连接，所述第二L形钢筋与所述纵向接地钢筋和拱形连接钢筋之间均以焊接方式进行连接；所述拱形连接钢筋的左右两端分别通过一根第二L形连接钢筋与两道所述接地钢筋连接，所述第二L形连接钢筋与拱形连接钢筋和接地钢筋之间均以焊接方式进行连接。
上述隧道支护结构的接地施工结构，其特征是：所述第一L形连接钢筋与所述接地拱架和接地钢筋之间、所述第一L形钢筋与所述接地锚杆和所述接地拱架之间、弓字形钢筋的前后两端与拱架节段之间、第二L形连接钢筋与拱形连接钢筋和接地钢筋之间以及所述第二L形钢筋与所述纵向接地钢筋和拱形连接钢筋之间的焊缝均为单面焊缝或均为双面焊缝，所述单面焊缝的长度不小于200mm，所述双面焊缝的长度不小于100mm。
上述隧道支护结构的接地施工结构，其特征是：所述第一L形连接钢筋与所述接地拱架和接地钢筋之间、所述第一L形钢筋与所述接地锚杆和所述接地拱架之间、弓字形钢筋的前后两端与拱架节段之间、所述第二L形连接钢筋与拱形连接钢筋和接地钢筋之间以及所述第二L形钢筋与所述纵向接地钢筋和拱形连接钢筋之间的焊缝厚度均不小于4mm。
上述隧道支护结构的接地施工结构，其特征是：所述隧道初期支护结构中每排所述锚杆中的多个所述锚杆呈均匀布设，且多个所述锚杆的长度均相同；
每个所述初期支护接地极中的多个所述接地锚杆沿所施工隧道的开挖轮廓线由前至后布设，相邻两个所述接地锚杆之间的环向间距为锚杆长度的1.8倍～2.2倍。
上述隧道支护结构的接地施工结构，其特征是：相邻两个所述初期支护接地极之间的间距为1200cm～1500cm。
上述隧道支护结构的接地施工结构，其特征是：多道所述纵向接地钢筋中位于所施工隧道左侧的纵向接地钢筋均为左侧接地钢筋，多道所述纵向接地钢筋中位于所施工隧道右侧的纵向接地钢筋均为右侧接地钢筋，所述左侧接地钢筋和所述右侧接地钢筋的数量均为多道且二者的数量相同；多道所述左侧接地钢筋与多道所述右侧接地钢筋呈对称布设。
上述隧道支护结构的接地施工结构，其特征是：多道所述左侧接地钢筋中包括多道位于所施工隧道上部的上部钢筋和多道位于所施工隧道中部的中部钢筋，相邻两道所述上部钢筋之间的间距为0.4m～0.6m，且相邻两道所述中部钢筋之间的间距为0.8m～1.2m。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、结构简单、设计合理且投入施工成本较低。
2、施工简便，省工省时，在隧道初期支护施工过程中同步进行初期支护接地施工，并且初期支护接地极中的每个接地锚杆与接地拱架之间均通过一个L形钢筋进行简便、可靠连接，初期支护接地极的接地拱架中相邻两个拱架节段之间均通过一个弓字形钢筋进行简便、可靠连接；同时，在在二次衬砌支护施工过程中同步进行接触网防闪络接地施工，并且接触网防闪络接地极中的每个纵向接地钢筋与拱形连接钢筋之间均通过一个L形钢筋进行简便、可靠连接，拱形连接钢筋的直径不小于Φ16mm且其左右两端分别通过一根L形连接钢筋与两道接地钢筋进行简便、可靠连接，因而实际操作非常简便，简单易行。
3、使用效果好，将隧道初期支护结构中的型钢拱架和锚杆作为初期支护接地极，将二次衬砌内钢筋网中的纵向钢筋作为接触网防闪络接地极，同时设置直径不小于Φ16mm的拱形连接钢筋进行可靠连接，因而本实用新型在隧道支护施工过程中同步进行接地施工，并且接地效果好。
综上所述，本实用新型结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，在隧道初期支护与二次衬砌施工过程中同步进行接地施工，省工省时，并且接地效果好。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型初期支护接地极的结构示意图。
图3为本实用新型相邻拱架节段之间的连接状态示意图。
图4为本实用新型弓字形钢筋的结构示意图。
图5为本实用新型接触网防闪络接地极的结构示意图。
图6为本实用新型拱形连接钢筋与纵向接地钢筋之间的连接状态示意图。
附图标记说明:
1—所施工隧道；2—隧道初期支护结构；3—型钢拱架；
4—锚杆；5-1—第一L形连接钢筋；
5-2—第二L形连接钢筋；6—仰拱；
7—接地钢筋；8—混凝土台；9-1—第一L形钢筋；
9-2—第二L形钢筋；10—拱架节段；11—连接螺栓；
12—橡胶垫；13—弓字形钢筋；14—贯通地线；
15—沟槽；16—二次衬砌；17—纵向钢筋；
18—拱形连接钢筋。
具体实施方式
如图1、图2及图5所示，本实用新型包括多个沿所施工隧道1的纵向延伸方向由前至后布设的初期支护接地极和布设于所施工隧道1的二次衬砌16内的接触网防闪络接地极，多个所述初期支护接地极的结构均相同且其均布设在对所施工隧道1的拱墙进行支护的隧道初期支护结构2内。所施工隧道1的仰拱6上方设置有混凝土台8，所述混凝土台8的左右两侧分别埋设有一道接地钢筋7，两道所述接地钢筋7均沿所施工隧道1的纵向延伸方向进行布设。
所述隧道初期支护结构2为锚网喷联合支护结构，所述锚网喷联合支护结构包括多排由前至后布设的锚杆4、多个由前至后布设的型钢拱架3和一层喷射在所施工隧道1内侧壁上的混凝土层，多个所述型钢拱架3均固定在所述混凝土层内。每排所述锚杆4均包括多个沿所施工隧道1的开挖轮廓线由前至后布设的锚杆4，每个所述锚杆4的底端均固定在所述混凝土层内；每一个所述型钢拱架3的外侧均设置有一排所述锚杆4，且每个所述型钢拱架3均与位于其外侧的一排所述锚杆4布设在同一个隧道横断面上；所述型钢拱架3由多个拱架节段10由前至后拼接而成，相邻两个所述拱架节段10之间通过连接螺栓11进行连接且相邻两个所述拱架节段10之间的连接处均垫装有橡胶垫12。所述二次衬砌16为位于隧道初期支护结构2内侧的钢筋混凝土衬砌，所述二次衬砌16内设置有拱形钢筋网，所述拱形钢筋网包括多道沿所施工隧道1的开挖轮廓线由前至后布设的纵向钢筋17和多道由前至后布设的拱形钢筋，多道所述纵向钢筋17均沿所施工隧道1的纵向延伸方向进行布设且其通过多道所述拱形钢筋紧固连接为一体。
每个所述初期支护接地极均由一个所述型钢拱架3和位于该型钢拱架3外侧的多个所述锚杆4组成，所述初期支护接地极中的型钢拱架3为接地拱架且其左右两端分别通过一根第一L形连接钢筋5-1与两道所述接地钢筋7连接，所述第一L形连接钢筋5-1与所述接地拱架和接地钢筋7之间均以焊接方式进行连接。所述初期支护接地极中的每个所述锚杆4均为接地锚杆，所述接地锚杆的底部与所述接地拱架之间均通过一个第一L形钢筋9-1进行连接，所述第一L形钢筋9-1与所述接地锚杆和所述接地拱架之间均以焊接方式进行连接。如图3、图4所示，所述接地拱架中相邻两个所述拱架节段10之间均通过一个弓字形钢筋13进行连接，所述弓字形钢筋13的前后两端分别焊接固定在相邻两个所述拱架节段10上。
所述接触网防闪络接地极包括一道拱形连接钢筋18和多道位于所施工隧道1内设置的接触网正上方的纵向钢筋17，所述接触网防闪络接地极中的多道所述纵向钢筋17均为纵向接地钢筋，所述拱形连接钢筋18的直径不小于Φ16mm。如图6所示，每道所述纵向接地钢筋与拱形连接钢筋18之间均通过一个第二L形钢筋9-2进行连接，所述第二L形钢筋9-2与所述纵向接地钢筋和拱形连接钢筋18之间均以焊接方式进行连接。所述拱形连接钢筋18的左右两端分别通过一根第二L形连接钢筋5-2与两道所述接地钢筋7连接，所述第二L形连接钢筋5-2与拱形连接钢筋18和接地钢筋7之间均以焊接方式进行连接。
本实施例中，所述第一L形连接钢筋5-1与所述接地拱架和接地钢筋7之间、所述第一L形钢筋9-1与所述接地锚杆和所述接地拱架之间、弓字形钢筋13的前后两端与拱架节段10之间、第二L形连接钢筋5-2与拱形连接钢筋18和接地钢筋7之间以及所述第二L形钢筋9-2与所述纵向接地钢筋和拱形连接钢筋18之间的焊缝均为单面焊缝或均为双面焊缝，所述单面焊缝的长度不小于200mm，所述双面焊缝的长度不小于100mm。
并且，所述第一L形连接钢筋5-1与所述接地拱架和接地钢筋7之间、所述第一L形钢筋9-1与所述接地锚杆和所述接地拱架之间、弓字形钢筋13的前后两端与拱架节段10之间、所述第二L形连接钢筋5-2与拱形连接钢筋18和接地钢筋7之间以及所述第二L形钢筋9-2与所述纵向接地钢筋和拱形连接钢筋18之间的焊缝厚度均不小于4mm。
本实施例中，所述隧道初期支护结构2中每排所述锚杆4中的多个所述锚杆4呈均匀布设，且多个所述锚杆4的长度均相同。
每个所述初期支护接地极中的多个所述接地锚杆沿所施工隧道1的开挖轮廓线由前至后布设，相邻两个所述接地锚杆之间的环向间距为锚杆4长度的1.8倍～2.2倍。
实际施工时，可根据具体需要，对相邻两个所述接地锚杆之间的环向间距进行相应调整。
本实施例中，相邻两个所述初期支护接地极之间的间距为1200cm～1500cm。
并且，相邻两个所述初期支护接地极之间的间距与对所施工隧道1的二次衬砌进行施工的二次衬砌台车的长度一致。
实际施工时，所述混凝土台8的左右两侧均设置有沟槽15。并且，所述沟槽底部敷设有贯通地线14。
本实施例中，多道所述纵向接地钢筋中位于所施工隧道1左侧的纵向接地钢筋均为左侧接地钢筋，多道所述纵向接地钢筋中位于所施工隧道1右侧的纵向接地钢筋均为右侧接地钢筋，所述左侧接地钢筋和所述右侧接地钢筋的数量均为多道且二者的数量相同；多道所述左侧接地钢筋与多道所述右侧接地钢筋呈对称布设。
实际施工时，多道所述左侧接地钢筋中包括多道位于所施工隧道1上部的上部钢筋和多道位于所施工隧道1中部的中部钢筋，相邻两道所述上部钢筋之间的间距为0.4m～0.6m，且相邻两道所述中部钢筋之间的间距为0.8m～1.2m。
本实施例中，相邻两道所述上部钢筋之间的间距为0.5m，且相邻两道所述中部钢筋之间的间距为1m。实际施工过程中，可根据具体需要，对相邻两道所述上部钢筋之间以及相邻两道所述中部钢筋之间的间距分别进行相应调整。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (7)
1.一种隧道支护结构的接地施工结构，其特征在于：包括多个沿所施工隧道(1)的纵向延伸方向由前至后布设的初期支护接地极和布设于所施工隧道(1)的二次衬砌(16)内的接触网防闪络接地极，多个所述初期支护接地极的结构均相同且其均布设在对所施工隧道(1)的拱墙进行支护的隧道初期支护结构(2)内；所施工隧道(1)的仰拱(6)上方设置有混凝土台(8)，所述混凝土台(8)的左右两侧分别埋设有一道接地钢筋(7)，两道所述接地钢筋(7)均沿所施工隧道(1)的纵向延伸方向进行布设；
所述隧道初期支护结构(2)为锚网喷联合支护结构，所述锚网喷联合支护结构包括多排由前至后布设的锚杆(4)、多个由前至后布设的型钢拱架(3)和一层喷射在所施工隧道(1)内侧壁上的混凝土层，多个所述型钢拱架(3)均固定在所述混凝土层内；每排所述锚杆(4)均包括多个沿所施工隧道(1)的开挖轮廓线由前至后布设的锚杆(4)，每个所述锚杆(4)的底端均固定在所述混凝土层内；每一个所述型钢拱架(3)的外侧均设置有一排所述锚杆(4)，且每个所述型钢拱架(3)均与位于其外侧的一排所述锚杆(4)布设在同一个隧道横断面上；所述型钢拱架(3)由多个拱架节段(10)由前至后拼接而成，相邻两个所述拱架节段(10)之间通过连接螺栓(11)进行连接且相邻两个所述拱架节段(10)之间的连接处均垫装有橡胶垫(12)；所述二次衬砌(16)为位于隧道初期支护结构(2)内侧的钢筋混凝土衬砌，所述二次衬砌(16)内设置有拱形钢筋网，所述拱形钢筋网包括多道沿所施工隧道(1)的开挖轮廓线由前至后布设的纵向钢筋(17)和多道由前至后布设的拱形钢筋，多道所述纵向钢筋(17)均沿所施工隧道(1)的纵向延伸方向进行布设且其通过多道所述拱形钢筋紧固连接为一体；
每个所述初期支护接地极均由一个所述型钢拱架(3)和位于该型钢拱架(3)外侧的多个所述锚杆(4)组成，所述初期支护接地极中的型钢拱架(3)为接地拱架且其左右两端分别通过一根第一L形连接钢筋(5-1)与两道所述接地钢筋(7)连接，所述第一L形连接钢筋(5-1)与所述接地拱架和接地钢筋(7)之间均以焊接方式进行连接；所述初期支护接地极中的每个所述锚杆(4)均为接地锚杆，所述接地锚杆的底部与所述接地拱架之间均通过一个第一L形钢筋(9-1)进行连接，所述第一L形钢筋(9-1)与所述接地锚杆和所述接地拱架之间均以焊接方式进行连接；所述接地拱架中相邻两个所述拱架节段(10)之间均通过一个弓字形钢筋(13)进行连接，所述弓字形钢筋(13)的前后两端分别焊接固定在相邻两个所述拱架节段(10)上；
所述接触网防闪络接地极包括一道拱形连接钢筋(18)和多道位于所施工隧道(1)内设置的接触网正上方的纵向钢筋(17)，所述接触网防闪络接地极中的多道所述纵向钢筋(17)均为纵向接地钢筋，所述拱形连接钢筋(18)的直径不小于Φ16mm；每道所述纵向接地钢筋与拱形连接钢筋(18)之间均通过一个第二L形钢筋(9-2)进行连接，所述第二L形钢筋(9-2)与所述纵向接地钢筋和拱形连接钢筋(18)之间均以焊接方式进行连接；所述拱形连接钢筋(18)的左右两端分别通过一根第二L形连接钢筋(5-2)与两道所述接地钢筋(7)连接，所述第二L形连接钢筋(5-2)与拱形连接钢筋(18)和接地钢筋(7)之间均以焊接方式进行连接。
2.按照权利要求1所述的隧道支护结构的接地施工结构，其特征在于：所述第一L形连接钢筋(5-1)与所述接地拱架和接地钢筋(7)之间、所述第一L形钢筋(9-1)与所述接地锚杆和所述接地拱架之间、弓字形钢筋(13)的前后两端与拱架节段(10)之间、第二L形连接钢筋(5-2)与拱形连接钢筋(18)和接地钢筋(7)之间以及所述第二L形钢筋(9-2)与所述纵向接地钢筋和拱形连接钢筋(18)之间的焊缝均为单面焊缝或均为双面焊缝，所述单面焊缝的长度不小于200mm，所述双面焊缝的长度不小于100mm。
3.按照权利要求1或2所述的隧道支护结构的接地施工结构，其特征在于：所述第一L形连接钢筋(5-1)与所述接地拱架和接地钢筋(7)之间、所述第一L形钢筋(9-1)与所述接地锚杆和所述接地拱架之间、弓字形钢筋(13)的前后两端与拱架节段(10)之间、所述第二L形连接钢筋(5-2)与拱形连接钢筋(18)和接地钢筋(7)之间以及所述第二L形钢筋(9-2)与所述纵向接地钢筋和拱形连接钢筋(18)之间的焊缝厚度均不小于4mm。
4.按照权利要求1或2所述的隧道支护结构的接地施工结构，其特征在于：所述隧道初期支护结构(2)中每排所述锚杆(4)中的多个所述锚杆(4)呈均匀布设，且多个所述锚杆(4)的长度均相同；
每个所述初期支护接地极中的多个所述接地锚杆沿所施工隧道(1)的开挖轮廓线由前至后布设，相邻两个所述接地锚杆之间的环向间距为锚杆(4)长度的1.8倍～2.2倍。
5.按照权利要求1或2所述的隧道支护结构的接地施工结构，其特征在于：相邻两个所述初期支护接地极之间的间距为1200cm～1500cm。
6.按照权利要求1或2所述的隧道支护结构的接地施工结构，其特征在于：多道所述纵向接地钢筋中位于所施工隧道(1)左侧的纵向接地钢筋均为左侧接地钢筋，多道所述纵向接地钢筋中位于所施工隧道(1)右侧的纵向接地钢筋均为右侧接地钢筋，所述左侧接地钢筋和所述右侧接地钢筋的数量均为多道且二者的数量相同；多道所述左侧接地钢筋与多道所述右侧接地钢筋呈对称布设。
7.按照权利要求6所述的隧道支护结构的接地施工结构，其特征在于：多道所述左侧接地钢筋中包括多道位于所施工隧道(1)上部的上部钢筋和多道位于所施工隧道(1)中部的中部钢筋，相邻两道所述上部钢筋之间的间距为0.4m～0.6m，且相邻两道所述中部钢筋之间的间距为0.8m～1.2m。
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