Выбор способа прокладки оптических и электрических кабелей связи

Оптические кабели могут прокладываться теми же механизмами и способами, что и электрические кабели:

— прямо в грунт в полосе отвода или в тело земляного полотна железной дороги;

— в кабельной канализации или полиэтиленовых трубопроводах;

— по техническим эстакадам;

— в кабельных желобах различной конструкции.

Кроме того, оптические кабели могут быть подвешены на опорах контактной сети, опорах высовольтно-сигнальных линий автоблокировки и отдельных столбах.

Прокладка кабелей в пластмассовых трубопроводах. Прокладка кабелей в трубопроводах имеет следующие преимущества:

— наибольший срок службы оптических кабелей;

— лучшую защиту от механических повреждений, чем бронированные кабели при непосредственной прокладке в грунт;

— возможность замены кабеля без выполнения земляных работ, (например, при необходимости увеличения числа волокон или ремонте);

— возможность укладки резервного кабеля в обход поврежденного участка (при наличии резервной трубки);

— возможность предоставления права прохода для кабельных линий других операторов;

— возможность разделения суммарного трафика по отдельным видам с передачей каждого из них по разным оптическим кабелям, например, по одному кабелю передавать международный трафик, по другому — магистральной связи, по третьему — технологической связи и т.д ;

— выполнение работ по прокладке кабеля при новом строительстве и реконструкции связи по мере надобности и поступления кабелей.

Указанные преимущества прокладки ОКС в предварительно проложенный трубопровод особенно важны для трасс, имеющих многочисленные пересечения подземных коммуникаций, рек и водотоков, проходящих по местности и требующих сезонности работ.

Как известно, большинство специалистов железнодорожного транспорта считают основным способом прокладки ОКС – его подвеску на опорах контактной сети. Этот способ прокладки требует меньше затрат на строительно-монтажные работы и имеет более короткий срок строительства по сравнению с непосредственной прокладкой в грунт и полиэтиленовые трубопроводы.

Заметим, что при прокладке полиэтиленовых трубопроводов с применением кабелеукладчиков не происходит удорожания стоимости строительства ВОЛС по сравнению с подвеской на опорах контактной сети самонесущего оптического кабеля или прокладкой ОКС прямо в грунт. Это объясняется меньшей стоимостью ОКС при прокладке в трубопроводе по сравнению со стоимостью кабеля, прокладываемого непосредственно в грунт или подвесным самонесущим кабелем, хотя прокладка кабеля в трубопроводе требует двухэтапности производства работ: сначала выполняют прокладку трубопровода, а затем затягивание в него ОКС.

Эксплуатационные расходы на содержание кабеля, подвешенного на опорах контактной сети, выше, чем при прокладке в трубопроводах за счет того, что обслуживание подвесного кабеля выполняется работниками двух служб: связи и электроснабжения, а также тем, что при производстве работ, связанных с заменой опор контактной сети и обслуживанием высоковольтных линий продольного электроснабжения, требуется одновременное присутствие работников обеих служб.

Прокладка кабелей в трубопроводах повышает надежность работы кабельных линий, увеличивает срок службы оптических кабелей. Мировой опыт эксплуатации кабелей показал, что кабели в трубопроводах повреждаются значительно реже, чем подвесные кабели. При укладке трубок в грунт устраняются причины повреждения подвесных кабелей на опорах контактной сети: разрушение опор контактной сети из-за коррозии арматуры или аварий, возникающих при производстве работ по выборочной или сплошной замене опор контактной сети, пожары, прострелы кабеля охотниками, разрывы ОКС машинами и механизмами служб электроснабжения и пути. Заметим, что некоторые из перечисленных причин повреждений подвесных кабелей могут быть исключены за счет размещения ОКС в предварительно подвешенные на опорах контактной сети специальные трубопроводы типа восьмерка, что обеспечит защиту кабеля от механических повреждений, воздействия солнечной радиации, сернистого газа, содержащегося в атмосфере промышленных районов и др.

Подвеска кабеля на опоры контактной сети.Технология подвески кабеля состоит из трех этапов:

1 этап (подготовительный). Установка кронштейнов и подвеска капронового канатика диаметром 8 мм. При установке кронштейнов необходимо следить, чтобы не было большого перепада высот между соседними кронштейнами. В точке, от которой производится раскатка канатика оставляют несколько полных катушек с канатиком (обычно 5-6 катушек), причем одна из них устанавливается на козлы, с которых производится его раскатка. После того, как весь канатик с катушки размотан, к его концу прикрепляется конец другого канатика с помощью специального соединителя канатиков и следующая полная катушка устанавливается на козлы взамен пустой.

Протяжка канатиков может осуществляться двумя способами:

а) вручную — канатик тянет электромонтер, переходящий последовательно от опоры к опоре;

б) с применением дрезины, оборудованной подъемным механизмом (на железнодорожных путях).

При подъезде к опоре на нее устанавливается кронштейн, к которому при помощи серьги прикрепляется ролик. При углах поворота меньших 45° устанавливается малый ролик, при больших углах — большой ролик.

При раскатке необходимо следить за провисом канатика, чтобы предотвратить перехлест его с проводами контактной сети, автоблокировки, группового заземления, линии освещения и т.п.

2 этап. Раскатка кабеля ( диаметром 14-16 мм, удельный вес около 165 кг/км). На одном конце раскатанного канатика устанавливается барабан с кабелем на специальных домкратах. На другом конце устанавливается лебедка. Конец канатика заводится на приемные барабанчики лебедки и далее на пустую катушку для приема выбираемого канатика. К концу канатика со стороны барабана прикрепляется неразрезной самозатягивающийся чулок, который позволяет тянуть за собой кабель. После включения лебедки производится намотка канатика на пустой барабан. На первых 100 м размотки барабана внимательно наблюдают за сходом кабеля с барабана, поскольку возможен перехлест колец кабеля. Номинальная скорость протягивания кабеля составляет 0,5 м/с. При достижении лебедки очередного соединителя километровых длин канатика, полная катушка снимается, а вместо неё устанавливается пустая, в которой закрепляется конец следующего канатика. При подходе кабеля к лебедке (за 15 м до нее) прокладка кабеля прекращается. Затем кабель со стороны барабана анкеруется за опору. После выполнения односторонней анкеровки кабеля устанавливают проектную стрелу провеса проводов. Для этого, в частности, для кабеля подвешенного на участке С.Петербург-Москва, создавали натяжение кабеля до 200 кгс. После установки стрелы провеса, выполняют анкеровку кабеля за опору со стороны лебедки.

З этап. Замена роликов на кабельные держатели (седла). Ролик снимается с кронштейна, на его место подвешивается держатель, с последующим закреплением в нем кабеля. Резиновые вкладыши держателя препятствуют проскальзыванию кабеля при изменении метеорологических условий. При углах поворота кабеля больших 10° , для его закрепления, вместо седла используется гибкая анкеровка аналогичная концевому креплению. На этом процесс подвески кабеля закончен и приступают к выполнению монтажных работ.

Прокладка кабелей и полиэтиленовой трубки в тело земляного полотна железной дороги.В земляном полотне линии связи прокладываются в том случае, когда их прокладка вне полотна невозможна, например, из-за перевальных участков, сильно заболоченных мест, а также на прижимных (горных) участках.

При прокладке кабеля в тело земляного полотна в значительной степени уменьшается объем проектных работ, не требуется выбор трассы прокладки кабеля (трубки). Схема прокладки кабеля значительно упрощается: отпадает необходимость развозки кабеля по трассе; прокладка кабелей рельсовым кабелеукладчиком обходится значительно дешевле, чем колесным или гусеничным кабелеукладчиком. В то же время прокладка кабеля рельсовым кабелеукладчиком на действующих железных дорогах требует предоставления «окон», усложняется эксплуатация кабеля и железнодорожного пути.

Прокладка кабелей под обочину допускается только в земляном полотне из дренирующих грунтов. При ширине основной площадки земляного полотна на прямых участках 6,5 м, расстояние между осями крайнего пути и кабелем (трубопроводом) равно 2,9 м.

Габарит опор контактной сети на прямых участках пути рекомендуется принять равным 3,2 м. Габаритом опоры называют расстояние между осью пути и ближайшей частью опоры, измеренное на уровне головок рельсов.

На электрифицированных участках необходимо соблюдать расстояние между опорой и кабелем в теле насыпи не менее 0,5 м. При расстоянии между опорой и кабелем меньше 0,5 м кабель (трубопровод), на длине 3 м по обе стороны от опоры, необходимо укладывать в защитных асбоцементных или пластмассовых трубах (см. рис.2.6). Допускается применение разрезанных вдоль продольной оси труб, с последующим их соединением после прокладки в них кабеля (трубопровода).

Устройство переходов через преграды. Одновременно с проектированием трассы кабельной магистрали выбираются конструкции переходов через реки и железнодорожные пути.

Речной переход. При переходе кабеля через реку учитываются особенности этой реки. Если река судоходна или ее ширина превышает 300 м, то в проекте железнодорожной кабельной магистрали предусматривается резервирование для каждого магистрального кабеля: один кабель прокладывается по мосту, а другой — по дну реки. Подводные кабели в этом случае выбираются с проволочной броней, а на обоих берегах реки в местах стыка с подземным кабелем (примерно на расстоянии 50 м от реки) монтируются разветвительные муфты. Трассу подводных кабелей, особенно при возможности ледяных заторов у моста, относить от моста на расстояние не менее 300 м.

Переходы подземных кабелей по железнодорожным мостам могут выполняться в специальных желобах, закрепленных на фермах и устоях моста или в асбоцементных трубах, проложенных под пешеходным переходом:

Переход через водоемы может быть выполнен с использованием:

— установок горизонтального бурения (ГНБ);

— кабелеукладчика на выброшенных тросах, с глубиной прокладки кабеля до 1,2 м, при ширине зеркала водоема до 200 м.

На пересечениях с шоссейными, железными дорогами, продуктопроводами и другими коммуникациями ОК затягивают в асбоцементные или пластмассовые трубы, которые прокладываются способом горизонтального бурения (прокола) или открытым способом.

Переходы через магистральные шоссейные или железные дороги должны выполняться способом скрытой горизонтальной прокладки.

Переходы через железнодорожные ветки или дороги второстепенного значения могут выполняться открытым способом при согласии владельцев этих сооружений.

Работы по устройству скрытой горизонтальной проходки могут производиться:

— проколом отверстия и вдавливанием штанг гидравлическим домкратом. После выхода в котлован противоположной стороны перехода первой штанги к ней крепится расширитель, который при обратном ходе штанг расширяет отверстие до нужных размеров за один или несколько проходов. При последнем проходе за расширителем в скважину затягивают трубы (в курсовом проекте этот способ рекомендуется применять при длине перехода до 30 м) ;

— горизонтальным бурением, при котором технологический процесс аналогичен предыдущему, но вместо продавливания грунта применяется бурение. Следует отметить, что горизонтальное бурение применяется при сравнительно больших длинах переходов.

Прокладка труб под препятствием, как правило, проводится до начала прокладки кабеля в районе пересечения. При пересечении кабелем железнодорожных путей выбирается место, где ширина подошвы насыпи не превышает 35 м (ширина насыпи у основания составляет: для двухпутной железной дороги ЗН+10, для однопутной — ЗН+6 м, где Н — высота насыпи, равная разности высотных отметок головки рельса и подошвы насыпи).

Примеры перехода кабеля через железнодорожные пути и водную преграду приведены на рис.2.7, 2.8 и 2.9.