Прокладка кабеля в грунт производится при температуре окружающего воздуха не ниже -10°С. Кабель прокладывают в грунтах всех категорий, кроме подверженных мерзлотным деформациям, в воде при пересечении неглубоких болот, несудоходных и несплавных рек со спокойным течением (с обязательным заглублением в дно водных преград). Способы прокладки ОК через болота и водные преграды должны определяться отдельными проектными решениями.

Возможны два способа прокладки ОК в грунт: ручной в ранее отрытую траншею или бестраншейный с помощью ножевых кабелеукладчиков. Кроме того, ОК может прокладываться с применением защитного трубопровода. При этом различают два способа. При первом способе сначала в грунт укладывается защитный трубопровод (полиэтиленовая труба с внешним диаметром до 34 мм), а затем затягивается ОК. Второй способ - это прокладка защитного трубопровода с заранее уложенным в него ОК.

Трассовая прокладка кабелей связи является сложным процессом в техническом и организационном плане. Этот процесс еще более усложнен для ОК, имеющих большие строительные длины. Он требует от линейного персонала тщательного изучения местности и условий трассы, четкой и продуманной подготовительной работы, технологически обоснованного проекта производства работ и строгой исполнительской дисциплины. Особое внимание уделяется выбору трассы, способам и средствам прокладки ОК на каждом участке трассы. Для обеспечения безопасности прокладки и минимальной вероятности его замены в будущем необходимо учитывать такие факторы, как топографическая карта местности, типы грунтов, возможность доступа к кабелю при любых погодных условиях, простота выполнения возможного ремонта, удаления трассы кабеля от подземных коммуникаций и т.д.

Особую важность имеет рекультивация земли на трассе прокладки. Восстановительные работы должны производиться с особой тщательностью, чтобы гарантировать надежную защиту кабеля, сводя к минимуму явление эрозий почвы и обеспечивая восстановление травяного покрова и стабилизацию разрыхленного слоя грунта.

Учитывая трудности определения трассы прокладки ОК и мест их повреждения в дальнейшем, значительно большее внимание по сравнению с электрическими кабелями должно быть уделено точности привязок трассы кабеля к местным условиям.

Здесь следует также учитывать, что простой высокоскоростных ВОЛП, в случае повреждения кабеля, обходятся очень дорого.

Прокладка ОК кабелеукладчиком

Строительство магистральных и внутризоновых ВОЛП характеризуется большой протяженностью, различными климатическими, почвенно-грунтовыми и топографическими условиями. Прокладку ОК осуществляют комплексные механизированные колонны, 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 пока является основным. Он широко применяется на трассах с различными рельефами местности и разными грунтами. Для прокладки используются кабелеукладчики с активными и пассивными рабочими органами. С помощью ножевого кабелеукладчика в грунте прорезается узкая щель, и кабель укладывается на ее дно, на заданную глубину залегания (1,2…1,4 м). При этом на кабель действуют механические нагрузки. Кабель на пути от барабана до выхода из кабеленаправляющей кассеты подвергается воздействию продольного растяжения, поперечного сжатия и изгиба, а в случаях применения вибрационных кабелеукладчиков - вибрационному воздействию. 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.

На рис. 6.2 приведены графики 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. Анализ этих графиков показывает, что скорость 3,3 км/ч, допустимая при прокладке электрических кабелей, в данном случае неприемлема. Для обеспечения условия непревышения допустимых растягивающих нагрузок при прокладке ОК она должна быть снижена. Область предельных скоростей прокладки ОК на рисунке заштрихована.

В табл. 6.1 приведены основные характеристики отечественных прицепных кабелеукладчиков, используемых при бестраншейной прокладке ОК. Возможно применение и других кабелеукладчиков при условии исключения превышения допустимых на ОК механических нагрузок.

Наиболее полно требованиям, которые предъявляются при прокладке ОК, отвечают отечественные кабелеукладчики опытного механического завода "Межгорсвязьстрой" КНВ-1 и КНВ-2, которые предназначены для работы на трассах любой протяженности, а также для работы в стесненных условиях, населенных пунктах, вблизи дорог, в лесу. КНВ-1 состоит из навесного вибрационного кабелеукладчика и специально оборудованного бульдозера. При прокладке кабеля 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.

В настоящее время получили применение кабелеукладчики КВГ-1 и КВГ-2 [1], которые в отличие от КНВ, где вибратор приводится в действие с помощью механического привода, имеют гидравлический привод. Кроме того, рабочий навесной орган КВГ-2 может смещаться от оси движения базового механизма, что крайне важно при работах в стесненных условиях.

Рис. 6.2. Изменение натяжения кабеля ОЗКГ-1 от скорости прокладки кабелеукладчиком: а - КУК-3М для l = 2 км; б - то же, КНВ; в - КУ-120 для различных строительных длин ОК.

Таблица 6.1. Основные характеристики кабелеукладчиков

Кабелеукладчики КВГ по своим техническим возможностям не уступают зарубежным аналогам и имеют вибратор трехвальный, двухкамерный, одна из камер которого содержит одноступенчатый понижающий редуктор и приводные шестерни дебалансов, а другая - дебалансы, обеспечивающие необходимое возмущающее усилие. Рабочий орган устанавливается непосредственно на корпус вибратора, поэтому колебательная масса минимальна, что повышает амплитуду вибрации и, соответственно, эффект разработки грунта. Дополнительной тяговой машиной является трактор Т-170МБГ или специально оборудованный бульдозер. На рис. 6.3 показан общий вид кабелеукладчика КВГ-1.

Рис. 6.3. Общий вид кабелеукладчика КВГ-1.

При прокладке ОК кабелеукладчиком недопустимым является вращение барабана под действием натяжений кабеля, возникающих при движении кабелеукладчика по трассе. Особенно опасны рывки кабеля. Крайне неблагоприятным для кабеля может быть момент начала движения (трогания) кабелеукладчика, при котором не исключается разгон вращения барабана под действием натяжения кабеля. Рывки кабеля могут иметь место при прокладке в сложных грунтах, наличии препятствий в грунте, на трассе и т.п. Бестраншейная прокладка не может исключить возможные случаи непосредственного контакта прокладываемого ОК, имеющего полиэтиленовые оболочки, с острыми твердыми каменистыми включениями, оказывающими сосредоточенные боковые воздействия на кабель. На рис. 6.4 показан процесс прокладки кабеля при помощи кабелеукладчика на гусеничном ходу.

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

• принудительное вращение барабана в момент начала движения кабелеукладчика и синхронизованную 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);
• допустимый радиус изгиба ОК от барабана до укладки на дно щели на всем участке подачи кабеля через кассету;
• исключение случаев засорения кассеты кабелеукладочного ножа и остановок вращения барабана при движении кабелеукладчика.

Рис. 6.4. Прокладка кабеля кабелеукладчиком

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

Обязательной является планировка трассы перед прокладкой ОК бульдозером. Подъемы и уклоны трассы не должны превышать 30°. При прокладке ОК в сложных грунтах обязательно должна применяться предварительная пропорка грунта. Цель предварительной пропорки - обнаружение скрытых препятствий, которые могли бы повредить кабель. При обнаружении таких препятствий грунт на этих участках разрабатывается с помощью бурильных и взрывных работ, машин и механизмов для разработки траншей и т.п.

Способы прокладки кабеля в грунте должны чередоваться на трассе в зависимости от условий прокладки. Для отдельных участков трасс предварительно может укладываться жесткий защитный трубопровод, в который затем затягивается ОК. Для выбора способа прокладки может потребоваться исследование грунта. Перед началом работ необходимо проверить подготовку трассы. За проведением всех строительных работ должен осуществляться постоянный контроль, так как в случае наличия ошибок в проекте или плохой подготовке трассы строительному персоналу трудно исправить эти ошибки непосредственно в полевых условиях.

Прокладка ОК на переходах через подземные коммуникации. На пересечениях с шоссейными, железными дорогами, продуктопроводами и другими коммуникациями ОК затягивают в трубы, которые, прокладываются закрытым (горизонтальным проколом, бурением) или открытым способами. Прокладка труб под препятствиями, как правило, проводится до начала прокладки кабеля в районе пересечения. При этом необходимо отдавать 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 и продолжают прокладку.

Если под подземным препятствием труба не прокладывается, то проложить ОК без разрезания можно следующим способом. Под препятствием откапывают котлован, барабан с ОК 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.

Для сокращения трудоемкости работ на элементарных кабельных участках небольшой длины можно в местах пересечения с большим количеством подземных коммуникаций использовать укороченные строительные длины ОК, так называемые короткомеры, которые по согласованию с заказчиком могут поставляться в небольшом количестве с кабельных заводов.

В практике строительства ВОЛП все более широкое применение находят современные высокопроизводительные системы для прокладки ОК и трубопроводов с последующей прокладки в них ОК методом затягивания при помощи троса или методом задувки. На рис. 6.5 показан процесс прокладки ОК (пластмассовых трубопроводов) при помощи системы FSP 17 германской фирмы «HvF Хельмут фон Финтель», которая передвигается при помощи мощного тягоча (рис. 6.6).

Рис. 6.5. Прокладка ОК при помощи системы FSP 17 в полотно откоса на сложном участке трассы.

Важнейшим достоинством этой системы является возможность прокладки ОК в стесненных условиях, на откосах, сложных участках трассы, т.к. за счет гидравлического управления колесами система хорошо приспосабливается к местности.

Участки трассы с тяжелыми грунтами имеется возможность преодолеть с использованием мощной лебедки, которой оборудован тягач. В таких условиях тягач при помощи специального приспособления жестко фиксируется на местности и лебедкой (рис. 6.6) кабелеукладочная система преодолевает участки трассы с тяжелыми грунтами.

Рис. 6.6. Тягач, оборудованный мощной лебедкой.

Указанная система FSP 17 используется в Германии, Польше, России и в ряде других стран. Система отмечается высокой мобильностью и может заказываться для выполнения работ по прокладке ОК и пластмассовых трубопроводах. На рис. 6.7 показана транспортировка системы FSP 17 на специально оборудованном трейлере.

Рис. 6.7. Транспортировка системы FSP 17 на трейлере