6.2.3. Прокладка ОК в грунт

При прокладке волоконно-оптического кабеля непосредственно в грунт применяются обычные методы прокладки. Глубина прокладки, та же что и для металлических кабелей, однако интенсивность трафика или какие-либо соображения безопасности могут потребовать прокладки кабеля на большей глубине. При прокладке кабеля в траншее необходимо выбирать такие материалы и способы засыпки, чтобы усилия, воздействующие на волокно, не превышали предельных значений.

Оптический кабель прокладывают в грунтах всех категорий (кроме подверженных мерзлотным деформациям), при пересечении неглубоких болот, несудоходных и несплавных рек со спокойным течением (с обязательным заглублением). Способы прокладки ОК через болота и водные преграды должны определяться отдельными проектными решениями.

Прокладка ОК в грунт может выполняться ручным способом в ранее отрытую траншею или бестраншейным с помощью ножевых кабелеукладчиков. Если используется защитный трубопровод, то можно сначала в грунт укладываеть трубопровод (полиэтиленовая труба с внешним диаметром до 34 мм), а затем в него затягивать ОК, либо прокладывают трубопровод с заранее уложенным в него ОК.

Трассовая прокладка кабелей связи — это сложный процесс в техническом и организационном плане; он еще более усложняется для ОК, имеющих большие строительные длины. От линейного персонала требуется тщательное изучение местности и условий трассы, четкая и продуманная подготовительная работа, технологически обоснованный проект производства работ и строгая исполнительская дисциплина. Особое внимание уделяется выбору трассы, способам и средствам прокладки ОК на каждом участке трассы. Для обеспечения безопасности прокладки и минимальной вероятности его замены необходимо учитывать такие факторы, как топографическую карту местности, типы грунтов, возможность доступа к кабелю при любых погодных условиях, возможность ремонта, удаление трассы кабеля от подземных коммуникаций и т. д.

Прокладка ОК в траншею. Производственные процессы при прокладке кабеля в открытую траншею трудоемки, малопроизводительны и могут легко контролироваться в ходе строительно-монтажных работ. Максимальное внимание должно уделяться ограничению минимального радиуса изгиба ОК. Для этого размотку кабеля, переноску и укладку его в траншею проводят без перегибов. Нельзя волочить кабель по поверхности земли и разматывать кабель барабаном.

Качество прокладки ОК зависит также от подготовки грунтовой или песчаной постели и засыпки. Поэтому в ряде случаев перед прокладкой в траншею кабель предварительно обертывают защитным материалом.

Рис. 6.12. Прокладка ОК в траншею с автомобиля

Рис. 6.12. Прокладка ОК в траншею  с автомобиля

Размотка кабеля при прокладке в открытую траншею должна, как правило, осуществляться с помощью механизмов. Если позволяют условия трассы, то используют барабан, установленный в специально оборудованном кузове автомашины или на кабельном транспорте, передвигающемся по трассе вдоль траншеи (рис. 6.12). Скорость движения автомашины не должна превышать 1 км/ч. Расстояние от колес до края траншеи должно быть не менее 1,25 глубины траншеи [2]. Кабель разматывают так, чтобы он сходил с верха барабана и укладывают на дно траншеи или на ее бровку без натяжения. Кабель должен плотно прилегать к дну траншеи. На поворотах кабель выкладывают с соблюдением допустимых радиусов изгиба. Если условия местности не позволяют использовать технику, то вручную выносится вся строительная длина кабеля, укладывается вдоль траншеи, а затем опускается в нее. При этом барабан с кабелем устанавливают в начале участка прокладки на неподвижной основе. Нагрузка на одного рабочего не должна превышать 35 кг [9]. При недостаточном количестве рабочих применяют способ «петли»: конец кабеля оставляют у барабана в начале участка и размотку ведут с верха барабана петлей, нижнюю часть которой по мере продвижения рабочих укладывают непосредственно в траншею или на землю у траншеи [7]. По мере выкладки нижней части петли на землю освобождающиеся рабочие переходят к барабану и подхватывают новый участок кабеля. Расстояние между соседними рабочими должно быть таким, чтобы кабель не волочился по земле. До половины строительной длины петля удлиняется, а затем укорачивается по мере продвижения к концу. В результате весь кабель вытягивается в одну линию.

При наличии на трассе различных пересечений кабель прокладывают способом «петли», протягивая ее в предварительно проложенной под препятствием полиэтиленовой трубе.

Траншеи и котлованы засыпают вынутым грунтом так, чтобы наиболее рыхлый грунт отсыпался в нижние слои. Засыпку производят механизмами или вручную слоями толщиной не более 20 см.

Прокладка ОК кабелеукладчиком. Магистральные и внутризоновые ВОЛС имеют большую протяженность и прокладываются в различных климатических, почвенно-грунтовых и топографических условиях. Прокладка ОК осуществляется комплексными механизированными колоннами, в состав которых входят строительные машины и механизмы общестроительного назначения (тракторы, бульдозеры, экскаваторы и др.), а также специальные машины и механизмы для прокладки кабеля (кабелеукладчики, тяговые лебедки, пропорщики грунта, машины для прокола грунта под препятствиями и др.).

Бестраншейный способ прокладки кабеля с помощью кабелеукладчика благодаря высокой производительности и эффективности является основным. Для прокладки ОК используются кабелеукладчики с активными и пассивными рабочими органами. С помощью ножевого кабелеукладчика в грунте прорезается узкая щель, и кабель укладывается на дно, на заданную глубину залегания (0,9...1,2 м). Кабель на пути от барабана до выхода из кабеле-направляющей кассеты подвергается воздействию продольного растяжения, поперечного сжатия и изгиба, а при применении вибрационных кабелеукладчиков — вибрационному воздействию. Поэтому при прокладке кабеля с помощью кабелеукладчика конструкция между катушкой с кабелем и направляющей для кабеля должна учитывать конкретные критерии изгиба кабеля и иметь малое трение, препятствующее перегрузке волокна. Как правило, системы защиты кабеля от перегрузок не требуется, но при мощном кабелеукладчике, наличии барабана с кабелем и направляющих роликов можно включить устройство регулирования натяжения кабеля. Таким образом, в зависимости от рельефа местности и характера грунтов, конструкции и технического состояния кабелеукладчиков, а также режимов его работы механические нагрузки на кабель могут изменяться в широких пределах.

Рис. 6.13. Изменение натяжения кабеля ОЗКГ-1 от скорости прокладки кабелеукладчиком типа КНВ

Рис. 6.13. Изменение натяжения кабеля ОЗКГ-1 от скорости прокладки кабелеукладчиком типа КНВ

График изменения натяжения ОК на выходе из кассеты кабелеукладчика в зависимости от скорости прокладки, диаметра (номера) кабельных барабанов и строительной длины внутризонового кабеля марки ОЗКГ-1 [2) приведен на рис. 6.13. Из графика видно, что скорость 3,3 км/ч, допустимая при прокладке электрических кабелей, неприемлема. Чтобы растягивающая нагрузка при прокладке ОК не превышала допускаемой величины, скорость надо снижать. Область предельных скоростей прокладки ОК на рисунке заштрихована.

Рис. 6.14. Кабелеукладочный комплекс КНВ-1К

Рис. 6.14. Кабелеукладочный комплекс КНВ-1К:
1 — бульдозер; 2- кабелеукладчик; 3- направляющая система; 4- нож; 5 — кассета


Основные характеристики прицепных кабелеукладчиков, используемых в отечественной практике при бестраншейной прокладке ОК, приведены в табл. 6.4. Можно применять и другие кабелеукладчики при условии исключения превышения механических нагрузок. В настоящее время наиболее полно предъявляемым требованиям отвечает кабелеукладочный комплекс на базе вибрационного кабелеукладчика КНВ-1К. Этот комплекс предназначен для работы на трассах любой протяженности, а также для работы в стесненных условиях, населенных пунктах, вблизи дорог, в лесу (рис. 6.14). Комплекс состоит из навесного вибрационного кабелеукладчика КНВ-1К и специально оборудованного бульдозера. При прокладке обе машины соединяются тяговым канатом. Спецоборудование бульдозера состоит из бульдозерного отвала, П-образной коробчатого сечения рамы, на поперечной балке которой установлены две пары вилочных захватов для погрузки, разгрузки и установки на них барабанов.

Таблица 6.4. Основные характеристики прицепных кабелеукладчиков

Характеристика

Значения для кабелеукладчика

КУК-3М

ЛПК-20-2

КУ-120В

КУК-4

КУК-5М

КУК-6

НКПО

КПЛС

Комплекса КНВ-1К

Оптимальная скорость прокладки ОК, км/ч

1,35

1,4

1,4

1,2

0,9

0,9

0,9

0,9

0,4

Число барабанов

2 (4)

2 (4)

2

4 (2)

4 (2)

2

1

2

2

Номера барабанов

17 (18)

17 (18)

18

18 (22)

18 (26)

20

14

14

20

Число одновременно прокладываемых кабелей ОК

1…4

1 или 2

1 или 2

1…4

1…4

1 или 2

1

1 или 2

1

Число обслуживающего персонала, чел.

3…5

2

1…3

3…5

3…5

2

2

2

2

При прокладке ОК кабелеукладчиком недопустимо: вращение барабана под действием натяжений кабеля, возникающих при движении кабелеукладчика по трассе, рывки кабеля при прокладке в сложных грунтах, наличии препятствий в грунте, на трассе и т.п. Бестраншейная прокладка не исключает непосредственный контакт ОК в полиэтиленовой оболочке с острыми твердыми каменистыми включениями, оказывающими сосредоточенные боковые давления на кабель.

Для предотвращения превышения допустимых нагрузок на ОК при его прокладке необходимо обеспечить:

  • принудительное вращение барабана в момент начала движения кабелеукладчика и синхронизированную его размотку;
  • ограничение боковых давлений на кабель за счет применения различного рода мероприятий и конструкций, снижающих трение (например, использование в кассетах специальных роликовых направляющих устройств, обеспечивающих минимально допустимый радиус изгиба ОК;
  • размещение роликов кассеты так, чтобы уменьшить радиальное давление на кабель);
  • допускаемый радиус изгиба ОК от барабана до укладки на дно щели на всем участке подачи кабеля через кассету;
  • исключение засорения кассеты кабелеукладочного ножа и остановок вращения барабана при движении кабелеукладчика.

Желательно использование соответствующих технических средств непрерывного контроля, сигнализирующих о достижении пороговых значений тяговых усилий и ограничивающих режимы нагружения кабеля с остановкой процесса прокладки.

Перед началом строительных работ необходимо проверить подготовку трассы. За проведением всех строительных работ должен осуществляться постоянный контроль, так как ошибки проекта или плохой подготовки трасс трудно исправлять непосредственно в полевых условиях.

Обязательной является планировка трассы перед прокладкой ОК бульдозером. Подъемы и уклоны трассы не должны превышать 30'. В сложных грунтах необходима предварительная пропорка грунта для обнаружения скрытых препятствий, которые могли бы повредить кабель. Грунт на таких участках разрабатывается с помощью бурильных и взрывных работ, машин и механизмов для разработки траншей и т.п.

Способы прокладки кабеля в грунте чередуются в зависимости от условий прокладки. На отдельных участках трасс предварительно может укладываться жесткий защитный трубопровод, в который затем затягиваются ОК. Для выбора способа прокладки может потребоваться исследование грунта.

Прокладку кабеля рекомендуется выполнять под постоянным контролем, осуществляемым по результатам измерения затухания ОВ кабеля с помощью оптического тестера, оптического рефлектометра или других аналогичных средств измерения. Для обеспечения постоянного оп тического контроля строительной длины ОК освобождают закрепленный на щеке барабана верхний и нижний концы кабеля, разделывают их и подготавливают к сварке шлейфа.

Рис. 6.15. Схема соединения волокон ОК (шлейфа) для постоянного оптического контроля при прокладке

Рис. 6.15. Схема соединения волокон ОК (шлейфа) для постоянного оптического контроля при прокладке

Схема шлейфа для кабеля, включающего четыре ОВ, показана на рис. 6.15. Сварка ОВ производится с помощью сварочного устройства. Место сварки защищают гильзой ГЗС или другим способом. Волокна укладывают и крепят к центральному силовому элементу. На концы кабеля укладывают полиэтиленовые пакеты и закрепляют их. Нижний конец кабеля выкладывают на внешней стороне щеки барабана и закрепляют металлическими пластинами. Верхний конец закрепляют металлическим желобом на внутренней стороне щеки барабана. После этого барабан зашивают и отправляют на трассу. На загородных участках при отсутствии посторонних подземных сооружений кабели прокладывают в грунт механизированным способом с помощью кабелеукладчика.

Кабельные переходы на пересечениях с железными и шоссейными дорогами, трубопроводами и другими коммуникациями оборудуются методом скрытой прокладки без прекращения движения транспорта. Кабели на переходах прокладывают в трубах, закладываемых в скважины.

Работу по устройству скважин допускается выполнять только при наличии рабочих чертежей и в присутствии представителей дороги, под которой устраивается скважина. Скважины нельзя устраивать под железнодорожными путями на криволинейных участках (поворотах) или под стрелками. Скважины длиной до 40 м и диаметром 130-300 мм устраивают, как правило, с помощью пневмопробойников ИП-4603 (с обратным ходом) или ИП-4601, работающих от компрессорной установки ЗИФ-55. Для продавливания скважин длиной до 50 м в непесчаных и до 20 м в песчаных грунтах может быть использован гидропресс БГ-3. Он позволяет получить скважины диаметром 130-200 мм с расширителем и 50 мм без расширителя. При больших объемах работ используется комплексная машина для продавливания грунта марки КМ-143М, собранная на базе автомобиля ГАЗ-63А и оснащенная гидропрессом БГ-3[9]. Для подготовки скважин при скрытой прокладке может использоваться и другое зарубежное сертифицированное оборудование.

Возможна прокладка труб через железные и шоссейные дороги и открытым способом. Прокладка труб под препятствиями, как правило, проводится до начала прокладки кабеля в районе пересечения. Отдается предпочтение таким способам, при которых не требуется разрезать ОК. При подходе кабелеукладчика к подземному препятствию ОК сматывают с барабана и укладывают «восьмеркой». Затем протягивают кабель под препятствием в заготовленную трубу, снова наматывают на барабан, заряжают в кассету кабелеукладчика и продолжают прокладку.

Если под препятствием труба не прокладывается, то сначала под препятствием откапывают котлован, барабан снимают с кабелеукладчика и, освободив кабель от разборной кассеты, устанавливают на козлы перед препятствием. Кабелеукладчик перемещают за препятствие, опускают нож в котлован, заправляют предварительно протянутый под препятствием ОК в кассету и продолжают прокладку. Для предохранения кабеля от перегибов под препятствием устанавливают кабельное колено или ролики. При этом необходимо обеспечивать свободную подачу кабеля с барабана, установленного на козлах, и подтяжку кабеля, проходящего по поверхности земли.

Трассы подземных кабелей на загородных участках отмечают железобетонными заметными столбиками или другими приспособлениями. Столбики устанавливают в местах расположения муфт, на поворотах трассы, на ее пересечениях с водными преградами, дорогами и подземными сооружениями. Столбики размещают на расстоянии 0,1 м от кабеля или муфты со стороны поля.

Заглубление кабеля проводят в тех случаях, где глубина его залегания меньше установленной нормы. Кабель открывают на всем участке заглубления и дополнительно на 2—3 м с каждой стороны (для обеспечения его слабины). Затем вдоль открытого кабеля откапывают траншею на установленную глубину и перекладывают в нее кабель.

Извлечение кабеля из земли производят при замене поврежденного участка или упразднении линии. При замене кабеля откапывают и демонтируют муфты, ограничивающие заменяемый участок. На концах рабочего кабеля выполняют оконечные заделки. Определяют трассу заменяемого кабеля (например, кабелеискателем при подключении генератора к экрану кабеля в пластмассовой оболочке) и намечают ее на местности колышками, канавками или другими отметками. На концах заменяемого кабеля выполняют оконечные заделки. Затем кабель откапывают и наматывают на барабан, который перевозят по трассе на транспортере или в кузове автомобиля. Если барабан установлен на земле на козлах, то кабель перекладывают со дна траншеи на бровку, поднимают и по мере намотки подносят к барабану.

Волоконно-оптические кабели и линии связи


*****
Новосибирск © 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.