Строительство оптических кабельных сетей

Строительство подземных оптических кабелей.Состав и объем рабочего проекта на строительство ВОЛП должен со­ответствовать утвержденному в установленном порядке заданию на про­ектирование ВОЛП, а также требованиям нормативных документов (СНиП-11-01-95).

Рабочий проект на строительство ВОЛП должен содержать [1, 16, 20]:

- пояснительную записку с характеристикой условий прокладки ОК, марками применяемых ОК и механическими параметрами их натяжения;

- рабочие чертежи на подвеску ОК;

- ссылки на альбом типовых узлов и деталей;

- заявочную спецификацию на основные материалы, детали, ОК, из­делия, механизмы;

- расчет стоимости прокладки ОК (смету).

Для каждого участка сооружаемой ВОЛП организация, выполняю­щая работы по подвеске ОК, должна разработать проект производства работ, который согласовывается со службами электроснабжения пути, информатизации и связи железной дороги в отношении обеспечения безопасности работ, безопасности движения поездов, устойчивого элек­троснабжения и предоставления при необходимости «окон».

Выбор трассы и строительство подземных оптических кабелей.Выбор трассы для прокладки ОК непосредственно в грунт, или в трубопроводах производится с учетом максимального использования машин и механизмов, обеспечения надежности работы кабельной ли­нии и удобства ее эксплуатации.

Прокладка подземных бронированных ОК в грунт аналогична про­кладке электрических кабелей и, поэтому в дан­ном разделе рассматривается только прокладка ОК в трубопроводах.

При выборе трассы определяются места пересечений и сближений ее с железнодорожными путями и автодорогами, наземными и подземными сооружениями и коммуникациями, естественными преградами; устанав­ливаются участки, на которых необходимо выполнить защиту трубопро­водов от тепловых и химических воздействий; принимаются решения о способах прокладки трубопроводов по искусственным сооружениям (мо­стам, путепроводам, тоннелям); определяются участки совместной про­кладки трубопроводов для волоконно-оптических кабелей железнодо­рожной связи с трубопроводами и кабелями другого назначения (СЦБ, электроснабжения и др.). Количество переходов трассы прокладки тру­бопроводов под железнодорожными путями должно быть минимальным.

В пределах одного перегона или станции трасса строительства тру­бопровода должна проходить, как правило, только в земляном полотне железной дороги или в полосе отвода, с одной и той же стороны пути. Переход трассы трубопровода с земляного полотна в полосу отвода дол­жен производиться под углом не менее 90°.

При выборе трассы прохождения трубопроводов вблизи подземных и наземных сооружений и коммуникаций, расстояние от них до трассы должно исключать повреждение трубопроводов при ремонте этих со­оружений и коммуникаций.

В земляном полотне железной дороги трасса прокладки трубопро­вода выбирается, как правило, по обочине земляного полотна. При не­целесообразности или невозможности такой прокладки трасса должна проходить по бермам (при насыпях) или по закюветным полкам (при выемках). В случае отсутствия берм они могут отсыпаться специально для прокладки трубопровода. При этом ширина бермы должна быть не менее 3 м, высота — не менее 0,5 м.

Трасса должна располагаться, как правило, со стороны пути, сво­бодной от опор контактной сети или линий электропередачи, установ­ленных в габарите опор контактной сети.

Трассы прокладки основного (основных) и резервного (резервных) трубопроводов целесообразно располагать: на перегонах — по разные стороны пути; на станциях — по обочине и в междупутье либо в раз­ных междупутьях, либо в земляном полотне железной дороги и в поло­се отвода. При этом должна учитываться перспектива развития стан­ций и перегонов. Запрещается выбор трассы со стороны пути с возможным строительством дополнительных путей.

Трасса прокладки трубопроводов по станции должна проходить, как правило, по обочинам крайних путей или в междупутьях малодеятель­ных путей, свободных от кабельных линий, опор контактной сети и линий электроснабжения, воздухопроводов для пневматической очист­ки стрелок, маслопроводов, водоотводов, устройств связи громкогово­рящего оповещения. Запрещается выбор трассы прокладки трубопро­вода в междупутье, смежном с главными путями.

Трасса строительства трубопроводов на участках с опасными для трубопроводов мерзлотно-грунтовыми процессами (морозным пучени­ем, морозобойными трещинами и др.) должна проходить по сухим, воз­вышенным местам с обходом, по возможности, участков с переувлаж­ненными грунтами. Предпочтение при выборе трассы следует отдавать участкам с залеганием коренных пород на небольшой глубине от по­верхности, залесенным участкам, сухим склонам северной экспозиции, низовой стороне по отношению к земляному полотну железных дорог.

Места устройства переходов под железнодорожными путями отме­чаются белой масляной краской на шейке одного из рельсов пути, под которым устраивается переход, с указанием количества прокладывае­мых защитных труб и их внутреннего диаметра.

Прокладка оптических кабелей.Для прокладки по станциям и перегонам, как в полосе отвода, так и земляном полотне применяются пластмассовые трубки (наружным диа­метром до 63 мм) и трубы (наружный диаметр свыше 63 мм). Рекоменду­ется применение трубок и труб из полиэтилена высокой плотности, из поливинилхлорида, полиэтилена высокого и низкого давления. Трубы могут быть гладкостенные (рис. 2.56, 3,4) и гофрированные (рис. 2.56, 1, 2) [1, 20]. Трубы поставляются в бухтах или на барабанах длинами от 100 до 4000 м. Внутренняя поверхность трубок для уменьшения трения при прокладке кабеля покрыва­ется смазкой. Трубы могут изготовлять­ся с введенным тросиком для протяжки кабеля

.

Рис. 2.56

При монтаже трубок применя­ются специальные пластмассовые соединительные, переходные и компенсирующие муфты, а также металические соеди­нительные муфты. Металли­ческие муфты применяются для соединения трубок, не предназначенных для про­кладки кабеля в потоке воз­духа. Соединительная муфта (рис. 2.57, а) служит для со­единения двух трубок оди­накового диаметра, переход­ная (рис. 2.57, б) — для соединения двух трубок разных диаметров и подсо­единения трубок к каме­рам.

Рис. 2.57

Компенсирующая муфта устанавливается для обеспечения целостности и герметичнос­ти трубопровода при увеличении или уменьшении его длины при из­менении температуры окружающей среды. Для герметизации концов трубки и подключения пневмосистем применяются пластмассовые заг­лушки (рис. 2.58).

Рис. 2.58

Вводы (рис. 2.59) используются для обеспечения гер­метичности при вводе волоконно-оптического кабеля в трубку (рис. 2.59,а) и для уплотнения трубопровода в трубах и каналах блоков при вводе в служебно-технические здания одного (рис. 2.59 б), трех и четырех трубо­проводов.

Рис. 2.59

Для размещения кабельных муфт, запасов кабеля и компенсиру­ющих муфт, устройства ответвления и поворотов трубопроводов применя­ются пластмассовые камеры из полиэтилена высокой плотности (рис. 2.60).

Рис. 2.60

Для соединения полиэтиленовых труб и трубок могут при­меняться электросвар­ные муфты в виде трубок, на внутрен­ней поверхности которых размещены витки нагревательной проволоки. Концы проволоки задела­ны в выводы на поверхно­сти муфты. В процессе сварки основание индика­торного штифта расплав­ляется и штифт опускает­ся внутрь муфты.

При протяжке в тру­бопроводах кабели могут затягиваться в трубопроводы как ручным, так и механизированным способом в зависимости от длины. При ручном способе используется тросик, заложенный в па­нель трубопровода, при его изготовлении. Один конец специального тройника соединятся с тросиком и вставляется в трубопровод, в другой вводится кабель, а в средний патрубок подается смазка, нагнетаемая ручным способом.

При отсутствии тросика в панель трубопровода вводятся вручную либо синтетические прутки, либо капроновый шнур, либо стальной трос с пластмассовой оболочкой, прокладываемые в трубо­проводе с помощью специ­ального пневмозадувного устройства. Для протяжки кабелей механизирован­ным способом использу­ются специальные кабель­ные лебедки и тяговые канаты из синтетических материалов, либо металли­ческие троссы с пластмас­совыми покрытиями. Вво­ды трубопроводов с ОК в служебно-технические здания выполняются раз­дельно с вводами кабелей электроснабжения и устройств СЦБ. Ввод трубо­проводов производится через установленные в проеме фундамента или стены здания вводные блок с асбестоцементными, бетонными или ме­таллическими трубами. Герметичность вводных каналов обеспечивается применением специаль­ных уплотнительных изделий.

Прокладка ОК в трубках в потоке воздуха мо­жет осуществляться двумя способами: с приме­нением плунжера и без него. Для вдувания кабеля применяются строительный компрессор с охлаждением воздуха на выходе до +50°С и ниже, с рабочим давлением 10 бар и производительностью 10 м /мин. Приспособление для вдувания кабеля (рис. 2.61, а) состоит из регулирующей аппаратуры с измерителем давления 8, приспособления, препятствующего скручиванию кабеля, плун­жера 6. Кабель соединяется кабельным чулком 4 с приспособлением про­тив скручивания 5. Между ними может размещаться радиозонд, исполь­зуемый для определения места нахождения конца кабеля. Плунжер помещается в зажимную зону приспособления для вдувания трубопро­вода 7, приспособление для вдувания 9 присоединяется к компрессору.

При повышении давления плунжер начинает двигаться вдоль тру­бы 10. Для уменьшения трения, как правило, используется жидкая смаз­ка. Кабельный барабан 1 с кабелем 2 размещается на транспортере 3. Тяговое усилие при прокладке кабеля с использованием плунжера не должно превышать величины допустимого растягивающего усилия для кабеля данной марки.

Вдувание кабеля в трубопровод бесплунжерным способом (рис. 2.61, б) выполняется с применением специального устройства, которое содержит кабелепротяжный механизм и измерительный блок. Кабелепротяжный ме­ханизм служит для подачи ОК в трубопровод, измерительный блок — для измерения длины и скорости прокладки кабеля. В зависимости от типа уст­ройства, скорость прокладки кабеля может достигать от 60 до 100 м/мин. Для прокладки кабеля в потоке воздуха бесплунжерным способом выби­раются наиболее жесткие кабели. Перед вдуванием конец округляют с по­мощью ножа и заделывают в полусферический защитный колпачок. Если диаметр трубки значительно превышает диаметр кабеля, то используются струенаправляющие головки, закрепляемые на конце кабеля.

Рис. 2.61

Как показано на рис. 2.61, б с кабельного барабана 1 кабель 3 вво­дится через специальное устройство 4 в трубу 7, расположенную в кот­ловане 2 на длину около 10 м. К соединительному устройству подклю­чается компрессор 5, который должен обеспечивать давление от 0,8 до 1,2 МПа при производительности 4...15 м/мин. Температура воздуха на выходе компрессора не должна превышать +50°С, чтобы не допустить размягчения полиэтиленовой оболочки кабеля и материала трубы. При необходимости между компрессором и устройством для вдувания кабе­ля устанавливается охладитель воздуха. Если длина кабеля превышает длину, которую можно задуть с помощью одного комплекта оборудова­ния, применяется устройство для перемотки кабеля.

Для бестраншейной прокладки трубопроводов следует применять трубоукладчики на железнодорожном ходу, буксируемые и самоходные трубоукладчики на колесном и гусеничном ходу.

Типы трубоукладчиков выбираются в зависимости от диаметра и количества прокладываемых трубок, места прохождения трассы (в меж­дупутье, по обочине, берме или закюветной полке земляного полотна железнодорожного пути, в полосе отвода), от топографических и инже­нерно-геологических условий местности, необходимой максимальной глубины прокладки трубопровода.

В комплект машин и механизмов для бестраншейной прокладки тру­бопроводов должны входить бункеры для устройства верхней и ниж­ней постели при прокладке трубопровода.

Глубина прокладки трубок (труб) в обочине на перегоне и станции должна быть не менее 1,1 м от поверхности, а в междупутье на стан­ции — не менее 0,7 м. По берме, по закюветной полке или в полосе отвода железной дороги трубки (трубы) должны прокладываться на глу­бине не менее 0,9 м от поверхности.

Разработку траншей для прокладки трубопроводов или труб следу­ет выполнять, как правило, механизированным способом с использова­нием траншеекопателей на железнодорожном ходу, цепных, роторных или фрезерных траншейных экскаваторов, одноковшовых экскаваторов и баровых машин.

Прокладка трубок или труб должна производиться при температуре не ниже минус 10°С.

В месте соединения концы трубок или труб, раскатываемых с бара­банов, должны укладываться внахлест на длине не менее 1 м. Все кон­цы трубок и труб должны быть герметично заглушены.

Расстояние между трубопроводами в траншее должно быть не ме­нее 50 мм, а расстояние между трубопроводами и стенками траншеи — не менее 100 мм.

По металлическим и железобетонным мостам и путепроводам тру­бопроводы должны прокладываться, как правило, в существующих кон­струкциях для прокладки кабелей (железобетонных, металлических или деревянных желобах с крышками, днищами и боковыми стенками, оби­тыми кровельным железом) либо во вновь устанавливаемых металли­ческих, пластмассовых (из негорючих материалов) или железобетон­ных желобах или в защитных трубопроводах из негорючих материалов внутренним диаметром не менее 100 мм.

Допускается применение для прокладки волоконно-оптических ка­белей пластмассовых трубопроводов, подвешиваемых на конструкци­ях моста. Материал трубопроводов должен быть устойчив к воздействию ультрафиолетового излучения.

При совместной прокладке в одном желобе пластмассовые тру­бопроводы должны отделяться от силовых кабелей несгораемой пе­регородкой.

Переход трубок с конструкций моста в грунт должен выполняться в пластмассовых или асбестоцементных трубах или в железобетонных желобах с крышками, укладываемых под углом 30° к поверхности грунта до глубины прокладки трубок. Части желоба, находящиеся в грунте, должны иметь антикоррозионное покрытие.

Для компенсации изменения длины трубопроводов при колебаниях температуры окружающей среды должны монтироваться специальные компенсирующие муфты. Муфту следует располагать в камере, устанавливаемой в начале моста у конца желоба. Допускается размещать муфту непосредственно в желобе.

При длине моста свыше 30 м с одной стороны моста устанавливает­ся камера для укладки колец кабеля, а с другой стороны — камера для размещения компенсирующей муфты. При длине моста более 100 м камеры с компенсирующими муфтами устанавливаются через каждые 100 м. Камеры с запасом кабеля устанавливаются вне его пределов.

Если длина моста менее 30 м укладка запасов кабелей и монтаж ком­пенсирующих муфт не требуется.

Металлические желоба и конструкции для подвески трубопровода должны быть заземлены.

Затяжка трубок в каналы кабельной канализации должна произво­диться, как правило, механизированным способом с применением ка­бельных машин или специальных лебедок, обеспечивающих отключе­ние привода или проскальзывание троса при превышении тягового усилия, допустимого для затягиваемых трубок.

Величина тягового усилия обуславливается особенностями трас­сы прокладки трубопровода (протяженность, количество поворотов, наличие транзитных колодцев), заполнением канала кабельной канализации, диаметром канала и типоразмерами прокладываемых в нем трубок, материалами кабельного канала и трубопроводов, ха­рактеристиками применяемых для затяжки трубопроводов машин и механизмов.

Для обеспечения требуемого радиуса изгиба при вводе трубки в колодец и для предотвращения повреждений при протягивании через транзитные колодцы следует применять разрезные пластмассовые воронки и втулки.

Для передачи тягового усилия затягиваемой трубке должны приме­няться резьбовые наконечники или кабельные чулки.

Тяжение трубки должно производиться с постоянной скоростью (не более 30 м/мин) без рывков и остановок. Скорость протяжки обуслав­ливается особенностями трассы.

Для снижения тягового усилия допускается применять специальные смазки, вводимые в канал кабельной канализации как в начальном, так и в проходных колодцах.

Смазка должна быть совместима с материалом кабельной канализа­ции, прокладываемых или уже проложенных трубопроводов или кабе­лей, не вызывать склеивание трубопроводов и кабелей между собой и со стенками канала, иметь гигиенический сертификат, гарантирующий отсутствие вредного воздействия на здоровье рабочих, участвующих в прокладке трубопровода.

Под железнодорожными путями, автомобильными дорогами, при пересечении водоотводных лотков, дренажных труб, кюветов, а также в других предусмотренных проектом случаях пластмассовые трубопро­воды следует прокладывать в асбестоцементных, специальных пласт­массовых, керамических или железобетонных защитных трубах и в железобетонных желобах.

В одной защитной трубе может прокладываться только один трубо­провод с коэффициентом заполнения защитной трубы не выше 0,75.

Переходы под железнодорожными путями и автодорогами должны выполняться, как правило, закрытым способом — проколом, продавливанием или горизонтальным бурением.

Стыки труб должны быть защищены от проникновения влаги спе­циальными муфтами.

Концы защитных труб до прокладки трубок должны быть герметич­но заглушены.

На пересечении с кюветами и водоотводными лотками защитные трубы следует располагать на 0,5 м ниже дна кювета или на 0,25 м ниже дна водоотводных лотков. Концы защитных труб должны выступать за края кюветов или водоотводных лотков на 0,5 м.

Пересечение пластмассовыми трубопроводами с оптическими кабеля­ми (других) трубопроводов, в том числе нефте- и газопроводов, выполня­ют на расстоянии не менее 0,5 м от трубопровода. Трубопроводы с воло­конно-оптическими кабелями при пересечении должны прокладываться выше канализационных и водопроводных сетей, выше или ниже кабелей железнодорожной связи и кабелей для сигнализации и блокировки, выше продуктопроводов (газопроводов, нефтепроводов) и теплосетей.

Пластмассовые трубопроводы должны пересекать теплопроводы на расстоянии не менее 0,5 м от перекрытия теплопровода в свету, а в стес­ненных условиях не менее 0,25 м.

При этом теплопровод на участке пересечения плюс по 2 м в каж­дую сторону от крайних кабелей должен иметь такую теплоизоляцию, чтобы температура грунта не превышала температуры эксплуатации трубок или труб трубопровода, указанной в документации на их изго­товление и применение (технические условия, паспорт, инструкция по эксплуатации и др.). Если температура грунта выше, то трубопровод прокладывают на расстоянии 0,7 м и более или укладывают их под теп­лопроводом в защитных трубах на расстоянии 0,5 м.

При прокладке трубопроводов вдоль железнодорожного пути в бер­ме земляного полотна их следует располагать на расстоянии не менее 1 м от линии сопряжения откоса насыпи с полкой бермы. Ширина бермы должна быть не менее 3 м.

В зоне зеленых насаждений трубопроводы следует прокладывать, как правило, на расстоянии не менее 2 м от стволов деревьев.

При необходимости разделения трасс прокладки трубопроводов с волоконно-оптическими кабелями с трассами прокладки сигнально-блокировочных кабелей и кабелей связи с медными жилами расстояние между трубопроводом и кабелями должно быть не менее 500 мм в све­ту по горизонтали.

Подвеска оптических кабелей.Подвеска ОК может производиться на эксплуатируемые металличес­кие или железобетонные опоры контактной сети при условии, что не­сущая способность этих опор достаточна для восприятия всех действу­ющих и дополнительных нагрузок от подвешиваемого ОК и размещение ОК на опорах обеспечивает в процессе эксплуатации возможность про­изводства работ на них при наличии напряжения в контактной подвес­ке и подвешенных проводах. Не допускаются схемы подвески кабеля, использование которых требует при выполнении технического обслу­живания контактной сети снятия с нее напряжения. При невозможнос­ти выполнения указанных условий, подвеску ОК необходимо осуще­ствлять на опорах автоблокировки. Подвеску кабеля на опорах автоблокировки следует предусматривать также на не электрифицированных линиях железных дорог.

Подвеску ОК на опорах контактной сети осуществляют с полевой стороны. Расстояния от нижней точки ОК при максимальной стреле провеса до поверхности земли или других сооружений, а также расстояние до других проводов при их взаимном пересечении или сближении, а так­же до частей контактной сети, находящихся под напряжением, должны соответствовать требованиям указанным в [26].

Допускается подвеска OK выше проводов напряжением до 1 кВ при условии недопущения схлестывания проводов и кабеля, взаимных уда­ров и механического трения между ними.

На опорах автоблокировки подвеска ОК должна осуществляться преимущественно ниже высоковольтных проводов. При этом расстоя­ния от низа ОК до земли и на пересечениях должны приниматься в со­ответствии с требованиями ГТТЭ, но не менее приведенных в [26].

Допускается подвеска ОК между проводами линии автоблокировки, если взаимное сближение ОК и проводов при наиболее неблагоприятных темпе­ратурных режимах и воздействиях нагрузок составляет не менее 0,3 м.

Не допускается подвеска ОК на опоры автоблокировки, на которых размещаются разъединители, трансформаторы и другое оборудование. Для подвески ОК в этих местах должны использоваться дополнитель­но устанавливаемые опоры.

При необходимости переходов ОК с одной стороны пути на дру­гую такие переходы должны выполняться либо подземным способом с использованием кабельного канала из неметаллических труб, либо по воздуху с подвеской ОК на дополнительно установленные опоры.

На мостах ОК следует подвешивать с наружной стороны пролетных строений на высоте не меньшей чем указанная в [26]. Допускает­ся также прокладка ОК в специальных коробах. При этом должна быть обеспечена сохранность и защита ОК от повреждений.

В тоннелях подвеска ОК осуществляется вдоль тоннельной обдел­ки. Кабель должен крепиться только к обделке.

Подвеска ОК на опорах контактной сети должна осуществляться на кронштейнах.

Кронштейны на опорах вдоль трассы необходимо устанавливать, как правило, на одной высоте от головки рельса.

Крепление кронштейнов к железобетонным опорам должно произ­водиться с помощью хомутов. При подвеске ОК с диэлектрическим сер­дечником и отсутствии с полевой стороны над ним питающих, усили­вающих проводов, а также проводов напряжением 6...27 кВ заземление кронштейнов не производится.

При использовании ОК с металлическим сердечником или с металли­ческой броней, а также при наличии над ОК питающих, усиливающих проводов и проводов напряжением 6...27 кВ, все кронштейны должны быть

присоединены к защитной цепи заземления. Между хомутами кронштей­нов при их заземлении и железобетонными опорами на участках постоян­ного тока должны быть проложены изолирующие прокладки

Не требуется заземление деталей крепления ОК к обделке в тоннелях, кронштейнов на мостах и на металлических опорах контактной сети.

На опорах автоблокировки подвеска ОК должна осуществляться пре­имущественно на кронштейнах.

Подвеска нескольких самонесущих ОК на одних и тех же опорах дол­жна осуществляться на общем кронштейне. Не разрешается размещение на кронштейнах ОК других проводов, изоляторов и других устройств.

Анкеровка ОК должна производиться преимущественно на промежу­точных консольных опорах, опорах гибких и жестких поперечин. При этом расчетным путем должна оцениваться устойчивость опор в грунте и определяться необходимость установки на них оттяжек. Анкеровка обя­зательна по концам строительной длины ОК, в местах перехода его с одной стороны пути на другую, в местах его ввода в служебные помеще­ния, в местах изменения высоты подвески и изменения направления ОК на угол, превышающий допустимое значение угла поворота для приня­той марки кабеля. Обязательной является анкеровка ОК на порталах тон­нелей при входе и выходе его из тоннеля, а также в местах расположения соединительных и разветвительных муфт, технологического запаса ОК.

Анкеровка ОК должна производиться с помощью хомутов на желе­зобетонных опорах и с помощью анкерных деталей на металлических опорах.

Захват ОК при анкеровке должен производиться с помощью натяж­ных спиральных зажимов.