CN211252283U - 地铁用排流网结构 - Google Patents
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Abstract
一种地铁用排流网结构，包括主排流网和辅排流网，所述辅排流网由剖隧道或车站的结构钢筋组成，所述主排流网的数量为两个，且相对称地安装在两根轨道的下方，主排流网由沿轨道长度方向延伸的5根纵向钢筋和沿轨道长度方向均匀分布的多个横向圈筋单元组成；5根纵向钢筋分上下两层布置，上层布置3根、下层布置2根，且下层的2根分别位于上层的相邻2根之间，同层中相邻两根纵向钢筋的距离相同；每个横向圈筋单元由等长的7根横向钢筋组成；7根横向钢筋分别将5根纵向钢筋中相邻的两根固定连接，并形成3个等边三角形。该排流网结构简单，在保证高效排流的前提下，能有效降低钢材的消耗量。
Description
技术领域
本实用新型属于地铁杂散电流防护设备技术领域，具体是一种地铁用排流网结构。
背景技术
地铁采用直流电流作为其牵引动力，牵引变电所通过接触网向机车供电，电流再通过钢轨回流到变电所。在地铁运营的初期，钢轨与道床之间绝缘扣件的绝缘性能较好，但随着时间推移，绝缘扣件的绝缘性能会逐渐下降，电流流过绝缘垫、轨距块与软枕泄漏到地下，形成杂散电流。在钢轨与大地之间会产生一个电位差，如果钢轨电位过高，会对地铁工作人员与乘客的人身安全造成威胁，而泄露的杂散电流会对对隧道的结构钢筋与附近的金属管道等进行腐蚀，相对于自然腐蚀，杂散电流的腐蚀速率要快很多。所以为了防止钢轨电位过高以及收集地下的杂散电流，需在回流系统中安装钢轨电位限制装置(OVPD)和排流柜。
在人口密度较大的城市中，地面交通较为拥堵，城市轨道交通作为一种快速、便捷的地下交通工具，不占用城市地面空间，有利解决或缓解城市拥堵、居民出行不便等问题。城市轨道交通采用电力牵引，对环境污染较小，逐渐成为城市公共交通的首要选择。地铁采用直流电流作为其牵引动力，在地铁运营初期，钢轨与道床之间绝缘扣件的绝缘性能较好，钢轨的回流电流只有一少部分泄漏到大地中，但是随着地铁运营年限的增加，轨道扣件的绝缘材料逐渐老化，并且会受到水、灰尘与金属屑的影响，绝缘性能变差，导致轨道与大地之间的过渡电阻降低。因此，钢轨泄漏到大地中的杂散电流增大，对隧道的结构钢筋与附近的金属管道等进行腐蚀，相对于自然腐蚀，杂散电流的腐蚀速率更快，造成的后果更严重。
在地铁供电系统中，当地铁轨地之间的绝缘性能遭到破坏后，通常利用排流网将泄漏到地面的杂散电流引流回牵引变电所负极。现有技术中，缺少对排流网结构的优化改进，在实际应用中，由于地铁整个道床都需要铺设排流网，而现有的排流网结构较为复杂，因而会消耗大量的钢材。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种地铁用排流网结构，该排流网结构简单，在保证高效排流的前提下，能有效降低钢材的消耗量。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种地铁用排流网结构，包括主排流网和辅排流网，所述辅排流网由剖隧道或车站的结构钢筋组成，所述主排流网的数量为两个，且相对称地安装在两根轨道的下方，主排流网由沿轨道长度方向延伸的5根纵向钢筋和沿轨道长度方向均匀分布的多个横向圈筋单元组成；
5根纵向钢筋分上下两层布置，上层布置3根、下层布置2根，且下层的2根分别位于上层的相邻2根之间，同层中相邻两根纵向钢筋的距离相同；
每个横向圈筋单元由等长的7根横向钢筋组成；7根横向钢筋分别将5根纵向钢筋中相邻的两根固定连接，并形成3个等边三角形。
在该技术方案中，使纵向布置的5根纵向钢筋和横向布置的7根横向钢筋固定连接成断面为3个等边三角形的结构，能保证该排流网具有良好的力学稳定性，同时，能得去增加收集杂散电流的有效面积，提高了排流效率。使排流网为2个，能进一步提高排流效率。本结构能有效简化排流网结构上的复杂度，并能显著降低制作排流网所消耗的钢材量，能有效节约制造成本。
进一步，为了增大收集杂散电流的有效面积，同时，还为了在保证良好的连接强度的同时，能有效节约钢材的使用量，所述纵向钢筋的纵断面为椭圆形。
作为一种优选，两个主排流网分别位于两个轨道下方的200mm处；同一层纵向钢筋之间的距离为500mm；上层纵向钢筋和下层纵向钢筋之间的距离为400mm；相邻横向圈筋单元之间的距离为5000mm。
作为一种优选，所述纵向钢筋与横向钢筋之间通过钢丝捆绑连接或焊接。
作为一种优选，两个轨道分别通过两个软枕安装在道床的上部，道床在两个轨道的外侧开设有两个地铁排水沟通；轨道和软枕之间铺设有用于绝缘隔离的橡胶垫板，橡胶垫板位于轨道外侧的两端部均设置有用于容纳预埋铁座的两个容纳凹槽A，软枕在两个轨道的外侧开设有与两个容纳凹槽A相对应的两个容纳凹槽C，两个预埋铁座的底部分别安装于两个容纳凹槽C中，且其里端分别安装于两个容纳凹槽A中；两个预埋铁座上端的内侧开设有用于容纳绝缘轨距块的两个容纳凹槽B，两个绝缘轨距块分别安装于两个容纳凹槽B中，且通过里端下部的斜面与轨道的下部两侧贴合；两个预埋铁座上端的中部设置有用于连接III型弹条的两个连接孔；两个III型弹条分别设置在两个预埋铁座的上端，其外端分别与两个连接孔连接，其里端分别抵接在两个绝缘轨距块的上端。
本实用新型结构简单、设计合理，降低了铺设排流网消耗的钢材量，节约了经济成本，排流网纵向钢筋的横截面为椭圆形、并采用上下两层正三角布置，增大了收集杂散电流的有效面积，提高了排流系统的排流效果，保护了地铁隧道的结构钢筋与周围的地下金属管道。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1中A部的局部放大图；
图3是图1的侧视图；
图4是本实用新型中排流网的纵断面示意图；
图5是本实用新型的工作原理图。
图中：1、地铁排水沟，2、软枕，3、轨道，4-1、橡胶垫板，4-2、III型弹条，4-3、绝缘轨距块，4-4、预埋铁座，4、主排流网，5、主排流网，5-1、纵向钢筋，5-2、横向钢筋，6、辅排流网，7、道床。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1至图4所示，一种地铁用排流网结构，包括主排流网5和辅排流网6，所述辅排流网6由剖隧道或车站的结构钢筋组成，作为一种优选，两段辅排流网6在隧道伸缩缝处通过铜芯电缆连接，以保证电气导通性能，所述主排流网5的数量为两个，且相对称地安装在两根轨道3的下方，主排流网5由沿轨道3长度方向延伸的5根纵向钢筋5-1和沿轨道3长度方向均匀分布的多个横向圈筋单元组成；
5根纵向钢筋5-1分上下两层布置，上层布置3根、下层布置2根，且下层的2根分别位于上层的相邻2根之间，同层中相邻两根纵向钢筋5-1的距离相同；
每个横向圈筋单元由等长的7根横向钢筋5-2组成；7根横向钢筋5-2分别将5根纵向钢筋5-1中相邻的两根固定连接，并形成3个等边三角形。
所述纵向钢筋5-1的纵断面为椭圆形，作为一种优选，椭圆长轴与短轴的关系为a＝2b。其中，主排流网5中单根纵向钢筋5-1的横截面积计算公式为：
式中，A为单根纵向钢筋的横截面积，ζ为排流网钢筋的电阻率，RB为轨道单位长度的电阻，ICP为地铁高峰时流过的电流，UB为排流网的最大压降，Rw为轨地之间的过渡电阻。
椭圆结构的面积与长轴和短轴的关系为：
A＝πab。
两个主排流网5分别位于两个轨道3下方的200mm处；同一层纵向钢筋5-1之间的距离为500mm；上层纵向钢筋5-1和下层纵向钢筋5-1之间的距离为400mm；相邻横向圈筋单元之间的距离为5000mm。
所述纵向钢筋5-1与横向钢筋5-2之间通过钢丝捆绑连接或焊接。作为一种优选，20％采用焊接，其余都采用绑扎的方式。
两个轨道3分别通过两个软枕2安装在道床7的上部，道床7在两个轨道3的外侧开设有两个地铁排水沟通1；轨道3和软枕2之间铺设有用于绝缘隔离的橡胶垫板4-1，橡胶垫板4-1位于轨道3外侧的两端部均设置有用于容纳预埋铁座4-4的两个容纳凹槽A，软枕2在两个轨道3的外侧开设有与两个容纳凹槽A相对应的两个容纳凹槽C，两个预埋铁座4-4的底部分别安装于两个容纳凹槽C中，且其里端分别安装于两个容纳凹槽A中；两个预埋铁座4-4上端的内侧开设有用于容纳绝缘轨距块4-3的两个容纳凹槽B，两个绝缘轨距块4-3分别安装于两个容纳凹槽B中，且通过里端下部的斜面与轨道3的下部两侧贴合；两个预埋铁座4-4上端的中部设置有用于连接III型弹条4-2的两个连接孔；两个III型弹条4-2分别设置在两个预埋铁座4-4的上端，其外端分别与两个连接孔连接，其里端分别抵接在两个绝缘轨距块4-3的上端。
工作原理如图5所示，地铁机车在运行过程中，由牵引变电所进行供电，通过铁轨与接触网构成完整回路。随着地铁运营年限的增加，轨地之间绝缘性能遭到破坏，部分牵引电流泄露到大地中形成杂散电流Is，主排流网5作为杂散电流在钢轨下方遇到的第一个阻值较低的结构，通过排流柜的作用，收集部分杂散电流Ip，引流回牵引变电所。
Claims (5)
1.一种地铁用排流网结构，包括主排流网(5)和辅排流网(6)，所述辅排流网(6)由剖隧道或车站的结构钢筋组成，其特征在于，所述主排流网(5)的数量为两个，且相对称地安装在两根轨道(3)的下方，主排流网(5)由沿轨道(3)长度方向延伸的5根纵向钢筋(5-1)和沿轨道(3)长度方向均匀分布的多个横向圈筋单元组成；
5根纵向钢筋(5-1)分上下两层布置，上层布置3根、下层布置2根，且下层的2根分别位于上层的相邻2根之间，同层中相邻两根纵向钢筋(5-1)的距离相同；
每个横向圈筋单元由等长的7根横向钢筋(5-2)组成；7根横向钢筋(5-2)分别将5根纵向钢筋(5-1)中相邻的两根固定连接，并形成3个等边三角形。
2.根据权利要求1所述的一种地铁用排流网结构，其特征在于，所述纵向钢筋(5-1)的纵断面为椭圆形。
3.根据权利要求2所述的一种地铁用排流网结构，其特征在于，两个主排流网(5)分别位于两个轨道(3)下方的200mm处；同一层纵向钢筋(5-1)之间的距离为500mm；上层纵向钢筋(5-1)和下层纵向钢筋(5-1)之间的距离为400mm；相邻横向圈筋单元之间的距离为5000mm。
4.根据权利要求3所述的一种地铁用排流网结构，其特征在于，所述纵向钢筋(5-1)与横向钢筋(5-2)之间通过钢丝捆绑连接或焊接。
5.根据权利要求4所述的一种地铁用排流网结构，其特征在于，两个轨道(3)分别通过两个软枕(2)安装在道床(7)的上部，道床(7)在两个轨道(3)的外侧开设有两个地铁排水沟通(1)；轨道(3)和软枕(2)之间铺设有用于绝缘隔离的橡胶垫板(4-1)，橡胶垫板(4-1)位于轨道(3)外侧的两端部均设置有用于容纳预埋铁座(4-4)的两个容纳凹槽A，软枕(2)在两个轨道(3)的外侧开设有与两个容纳凹槽A相对应的两个容纳凹槽C，两个预埋铁座(4-4)的底部分别安装于两个容纳凹槽C中，且其里端分别安装于两个容纳凹槽A中；两个预埋铁座(4-4)上端的内侧开设有用于容纳绝缘轨距块(4-3)的两个容纳凹槽B，两个绝缘轨距块(4-3)分别安装于两个容纳凹槽B中，且通过里端下部的斜面与轨道(3)的下部两侧贴合；两个预埋铁座(4-4)上端的中部设置有用于连接III型弹条(4-2)的两个连接孔；两个III型弹条(4-2)分别设置在两个预埋铁座(4-4)的上端，其外端分别与两个连接孔连接，其里端分别抵接在两个绝缘轨距块(4-3)的上端。
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