БУДІВНИЦТВОВОЛЗ
1 Особливості будівництва ВОЛЗ
Основні етапи будівництва ВОЛЗ та лінійзв’язку з металевими кабелями співпадають. Це дозволяє використовуватиструктуру будівельно-монтажних організацій зв’язку.
Досвід будівництва ВОЛЗ в Україні тадержавах СНД виявив суттєві відмінності в організації та технології проведеннялінійних та монтажних робіт у порівнянні з будівництвом ліній зв’язку, в якихзастосовуються традиційні кабелі.
Ці відмінності, значною мірою, зумовленітим, що на відміну від електричних кабелів, ОК не мають параметрів, якіхарактеризують стан елементів кабельної серцевини та його захисних покриттів(опір шлейфа, електричний опір ізоляції, пробивна напруга, герметичністьоболонки).
Ряд суттєвих відмінностей в проведеннілінійних робіт на ВОЛЗ зумовлений також своєрідністю конструкції ОК:
критичністю до розтягуючих зусиль;
малими поперечними розмірами;
великими будівельними довжинами;
неможливісттю утримання ОК під надлишковимповітряним тиском;
ускладненнями в організації службовогозв’язку в разі будівництва ВОЛЗ з ОК, що не містять металевих елементів;
порівняно великим загасанням зростків оптичнихволокон.
Ці особливості ОК впливають практично навсіх етапах будівництва ВОЛЗ. При будівництві ВОЛЗ значно збільшується обсягпідготовчих робіт, які є першими етапами будівництва, необхідна такожспеціальна підготовка персоналу.
Обсяг вимірювальних робіт складає біля 40%загального обсягу робіт з будівництва ВОЛЗ, в той час як при будівництвізвичайних кабельних ліній зв’язку він не перевищує 15%.
Досить значний час потрібен для операцій іззрощування ОВ та монтажу муфт ОК. Для практичного керівництва при виконанніокремих будівельно-монтажних операцій розроблено комплекти технологічних картта карт трудових процесів. Будівництво ВОЛЗ здійснюється за затвердженимиробочими проектами.
2 Проведення вхідного контролю тагрупування будівельних довжин ОК
При будівництві ВОЛЗ необхідний 100%вхідний контроль оптичних кабелів, які надходять від замовника або підприємства- виготовлювача. Всі будівельні довжини кабелю обов’язково підлягають вхідномуконтролю. При вхідному контролі проводиться зовнішній огляд та вимірюєтьсязагасання ОК. Кабель, що не відповідає нормам та вимогам технічних умов, неможе прокладатися та монтуватися.
Якщо при зовнішньому огляді встановленанесправність барабана, то незначні пошкодження можуть бути усуненібезпосередньо на кабельному майданчику.
Якщо барабан не підлягає ремонту, то кабельз несправного барабана перемотується на справний, при цьому здійснюєтьсявізуальний контроль зовнішньої оболонки кабелю. Найчастіше виявляються таківідхилення від технічних умов на ОК: підвищення загасання та обриви ОК,наявність стовщення кабельної серцевини, відсутність гідрофобного заповнення накінцях ОК, відсутність паспортів, невідповідність довжини паспортним даним. Вкабелях, що мають кола дистанційного живлення, проводиться контроль цілісностіжил та якості їх ізоляції.
Вхідний контроль загасання. Вимірюваннязагасання ОК необхідно проводити в сухих приміщеннях, що отоплюються, маютьосвітлення та розетки для підключення електричних приладів. Перед вимірюваннямзагасання необхідно просвітити ОВ будь-яким джерелом світла. Якщо деякі волокнане просвічуються, то вимірювання загасання слід починати саме з цих ОВ.Результати вимірювання загасання ОВ порівнюють з паспортними даними.
Найдоцільніше при будівництві ВОЛЗвимірювати загасання ОВ методом зворотного розсіювання за допомогою оптичногорефлектометра. У разі значної розбіжності результатів з паспортними данимиможна провести повторне вимірювання іншим методом.
Слід зазначити, що сучасні ОК мають доситьмале загасання, особливо у 3-му “вікні прозорості“, тому відмінністьрезультатів від паспортних даних може виникати внаслідок використання різнихприладів та методів вимірювання. При вхідному контролі загасання вимірюється зрізних кінців будівельних довжин ОК.
Групування будівельних довжин ОК. Пригрупуванні будівельних довжин кабелю потрібно мати точні відомості пронаявність на трасі прокладення ОК різних комунікацій, перетинів траси ззалізничними та шосейними шляхами, річками, газопроводами та ін. Потрібні такожвідомості про фактичну відстань між колодязями кабельної каналізації та протипи колодязів.
При доборі будівельних довжин ОК слідвиходити з того, що на одній регенераційній дільниці (або з’єднувальній лінії)повинен прокладатися кабель, виготовлений одним заводом (крім випадків сполученняз ОК для підводних переходів), тільки однієї марки, з одним типом ОВ, та зодним типом захисних покриттів.
При групуванні будівельних довжин ОК, щопрокладаються в грунті, необхідно, щоб кінець будівельної довжини знаходився заможливістю найближче до перетину траси з будь-якою перешкодою, а місцезнаходження з’єднувальної муфти було доступним для під’їздумонтажно-вимірювальної бригади.
При групуванні будівельних довжин ОК, щопрокладається в кабельній каналізації, необхідно виходити з того, щоб відходикабелю після його викладання були мінімальними. При цьому враховуються довжинипрольотів, форми прохідних колодязів, запас ОК на монтаж. За результатамигрупування складається відомість укладання, яка разом з паспортами додається доздаточної документації ВОЛЗ.
3 Прокладання ОК в кабельній каналізації
Загалом технологія прокладання ОК така жсама, як і для електричних кабелів зв’язку. Специфіка прокладання ОКвизначається більш низьким рівнем припустимого механічного навантаження, щоприкладається до кабелю при його прокладанні. Загасання ОК підвищується, якщодо нього прикладають різні зусилля: подовжнє розтягування, поперечний тиск,згин, закручування.
Крім того, будь-яке навантаження, щоперевищує припустимий рівень, може призвести або до розриву ОВ, або до дефектівволокна (мікротріщини та т.ін.), які пізніше у процесі експлуатації ОКпризведуть до його руйнування. Особливо чутливі ОВ до механічних навантаженьпри низьких температурах.
Для скорочення кількості з’єднань і,відповідно, загальних втрат на зростках, використовуються ОК з великимибудівельними довжинами. Щоб рівень навантаження не перевищував припустимий,необхідно вживати додаткові заходи та використовувати спеціальне обладнання.Технічними умовами заборонено прокладання ОК при температурі навколишньогосередовища нижче -10/>С, передбачається безперервнийконтроль розтягуючих зусиль при прокладанні ОК, необхідно передбачати заходи,що зменшують навантаження на ОК.
При затягуванні ОК в канали кабельноїканалізації під дією розтягуючих зусиль в його конструктивних елементахвиникають механічні напруги, що може призвести до збільшення загасання ОК, йогообриву, появи дефектів ОВ, які, в свою чергу, призведуть до збільшення йогозагасання, а також обриву у процесі подальшої експлуатації.
Розтягуюче зусилля Т залежить від масиодиниці довжини кабелю Ро, коефіцієнта тертя КТ, довжини кабелю L та характерутраси кабельної каналізації. Це зусилля визначається:
для прямолінійної дільниці
Т/>= РO L КТ;
для дільниці, що піднімається (+) абоспускається (-) з кутом нахилу />
Т/>= РO L КT (cos/>/>sin/>).
Коефіцієнт тертя між оболонкою кабелю таканалом кабельної каналізації залежить від діаметра кабелю, швидкостіротягування та параметрів каналу кабельної каналізації. Для поліетиленових трубвін дорівнює 0,29, для асбоцементних – 0,32, для бетонних – 0,38 [17].
Затягування ОК в канал кабельноїканалізації неминуче пов’язане з його згинами. При згинах ОВ виникає поперечнездавлення ОК. Малі радіуси згинів ОК викликають появу дефектів у ОК, якіпризводять до збільшення загасання та подальшого руйнування ОК.
При поворотах траси кабельної каналізаціїрозтягуюче зусилля, що прикладається до кабелю, збільшується. Збільшеннятягового зусилля в цьому разі розраховується згідно з формулою
Т/>= Т/>exp(/>К/>),
де />-кут повороту траси. При цьомубоковий тиск на кабель дорівнює
Р = Т/>/R/>,
де R/> — радіус згину кабелю.
При прокладанні ОК в кабельній каналізаціївиникає також його закручення навколо осі.
Крім того, кабель, який вже прокладений вканалізації, в процесі його експлуатації підлягає механічним впливам. Цей впливвиникає, коли канал, в якому вже прокладено ОК, готується до прокладення іншогокабелю. Не дозволяється прокладати ОК в одному каналі кабельної каналізаціїразом із металевими кабелями.
Захисними трубопроводами кабельноїканалізації є полімерні труби. В одному каналі кабельної каналізації (діаметром 100 мм) прокладається не більше 3-4 допоміжних трубопроводів з поліетиленовихтруб діаметром 32 мм. Це дозволяє прокладати один ОК в трубопроводі.
Для зменшення тертя використовують гофрованіабо ребристі трубопроводи. Деякі зарубіжні фірми поставляють барабани зоптичними кабелями, що розміщені у гнучкому поліетиленовому шланзі діаметром 32 мм, при цьому будівельна довжина ОК сягає 4-6 км. Для зменшення тертя при затягуванні ОКвикористовують змащувальні речовини на основі мінеральних мастил.
Між довжиною ОК та швидкістю йогопротягування існує залежність: чим довший кабель, тим повільніше здійснюєтьсяйого протягування в трубопроводі. Швидкість протягування визначається допочатку його прокладення з урахуванням рельєфу траси.
Для попередження пошкодження на вході тавиході кабельної каналізації та на поворотах траси, одержання радіусу згину, щоне менший припустимого, застосовується спеціальне обладнання, що забезпечуєплавний поворот ОК, який прокладається.
При коефіцієнті тертя 0,5 та куті поворотутраси прокладення 90/>зусилля тяжіння збільшується у2,2 рази у порівнянні з зусиллям тяжіння на прямолінійній дільниці траси такоїж самої довжини.
Застосування спеціальних пристроїв дозволяєзнизити коефіцієнт тертя до 0,2, а тягове зусилля зменшити на 40%. Дляпопередження закручування ОК навколо подовжньої осі використовуютьсякомпенсатори закручування.
Механічні навантаження на кабель в процесійого прокладання в каналізації багато в чому визначаються випадковимичинниками. Тому при прокладенні ОК обов’язково вимірювання сили тяжіння та її обмеження.Вимірювання тягового зусилля на початку ОК дає можливість оцінити тяжіння, щореально діє в кабелі та виключити перевищення максимально припустимого тяговогозусилля. Звичайно це зусилля вимірюється приладом, що встановлюється міжпочатком кабелю та лебідкою.
4 Прокладання ОК в грунті
Прокладання ОК в грунті виконується притемпературі повітря не нижче, ніж -10/>С. Оптичний кабель прокладають угрунтах усіх категорій (крім тих, що схильні до мерзлотних деформацій), у водіпри перерізі неглибоких болот, несудноплавних та несплавних річок із спокійноютечією з обов’язковим заглибленням у дно водоймища.
Можливі такі засоби прокладення ОК в грунт:ручний в раніше підготовлену траншею та безтраншейний за допомогою ножовихкабелеукладачів. Крім того, ОК може прокладатися із застосуванням захисноготрубопроводу.
При цьому можливі два засоби. У першомуразі у грунт спочатку укладається захисний трубопровід (поліетиленова труба іззовнішнім діаметром до 34 мм), а потім в нього затягується ОК. Другий засіб — прокладання захисного трубопроводу, в який вже закладено ОК.
Враховуючи складності визначення трасипрокладення ОК (особливо, коли він не містить металевих елементів) та місцьйого пошкодження в процесі експлуатації, потрібно приділяти особливу увагуточності прив’язок траси кабелю на місцевості.
При прокладанні ОК в траншею максимальнаувага приділяється обмеженню мінімального радіусу згину ОК. Розмотуваннякабелю, його переміщення, укладання в траншею проводиться без перегинів.Неприпустиме розмотування барабана кабелем.
Розмотування кабелю при прокладанні його увідриту траншею здійснюється, як правило, за допомогою відповідних механізмів.Якщо кабель закладається у траншею з автомашини, то швидкість її руху неповинна перевищувати 1 км/год.
Якщо рельєф місцевості не дозволяєвикористовувати техніку, прокладання кабелю здійснюється з винесенням усієїбудівельної довжини кабелю та укладанням її уздовж траншеї, потім кабельопускається в траншею. Після прокладання кабелю в траншею проводиться фіксаціятраси прокладання в технічній документації та засипання траси.
Прокладання ОК кабелеукладачем. Будівництвомагістральних ВОЛЗ характеризується великою протяжністю, різномаїттямкліматичних, грунтових та топографічних умов. Прокладання ОК виконуютькомплексні механізовані колони, до складу яких входять будівельні машини тамеханізми, а також спеціальні машини та механізми для прокладання кабелю.Основним є безтраншейний засіб, він застосовується на трасах з різнимирельєфами та різними грунтами.
Найчастіше використовуються ножовікабелеукладачі, якими у грунті прорізається вузька щілина, на дно якої назадану глибину (0,9--1,2 м) укладається кабель. При цьому на кабель діютьмеханічні навантаження. При прокладанні ОК кабелеукладачем неприпустимим єобертання барабана під дією натягування кабелю, що виникає, коли кабелеукладачрухається трасою.
Для попередження перевищення припустимихнавантажень на ОК необхідно забезпечити:
примусове обертання барабана в моментпочатку руху кабелеукладача та подальше його синхронізоване розмотування;
обмеження бокового тиску на кабель, щодосягається застосуванням спеціальних пристроїв, це знижує тертя (наприклад,використання роликових направляючих пристроїв і т.ін.);
припустимий радіус згину ОК від барабана доукладання ОК на дно щілини на всій дільниці подавання кабелю через касету;
виключення випадків забивання касети ножакабелеукладача та зупинок обертання барабана, коли кабелеукладач рухається.
Необхідним є застосування відповіднихтехнічних засобів безперервного контролю, що сигналізують про досягненняпорогових значень тягових зусиль та обмежуючих режимах механічного навантаженнякабелю з подальшою зупинкою процесу прокладання ОК.
Обов’язковим є планування траси бульдозеромперед прокладанням ОК. Підйоми та ухили траси не повинні перевищувати 30/>. Засобипрокладання ОК в грунті можуть чергуватися на трасі в залежності від умовпрокладання.
Прокладання ОК виконується під постійнимоптичним контролем. Вимірюється загасання окремих ОВ кабелю із застосуваннямоптичних тестерів, рефлектометрів і т.ін.
На перехрестях траси ОК з різнимикомунікаціями, ОК затягується в асбоцементні або пластмасові труби, щопрокладаються закритим (прокол, буріння) або відкритим засобом. Для зменшенняобсягу робіт доцільно в місцях перехресть використовувати скорочені будівельнідовжини ОК, які за узгодженням із замовником постачаються в невеликій кількостіз кабельних заводів.
Якщо на трасі ОК в наявності чисельніперешкоди, що знаходяться на малій відстані одна від одної, доступ до кабелю єдосить ускладненим. В грунтах з твердими включеннями доцільним є прокладання ОКз використанням захисного трубопроводу.
Захисний трубопровід доцільно такожвикористовувати для прокладання кабелів, що містять металеві елементи, в місцяхзближення з лініями електропередачі, електрифікованими залізничними шляхами, врайонах з підвищеною грозодіяльністю. В таких умовах доцільніше прокладати ОК,що не містять металевих елементів.
Однак кабелі без металевих покриттів незахищені від гризунів, в цьому разі доцільно використовувати кабелі з бронею ізскляних, покритих поліетиленом стрижнів.
Прокладання ОК через річки та іншіводоймища глибиною до 3-х метрів проводиться з мінімальним заглибленням до 1 м. Припускається прокладання ОК без заглиблення при глибині водоймищ більше 8 м. Заглиблення ОК в дно зрошувальних каналів є обов’язковим.
Викликає ускладнення прокладання ОК безметалевих елементів, тому що не виключена можливість вспливання ОК при навітьневеликих переміщеннях донних грунтів. При сильній течії річки на кабель дієдодаткове навантаження. Тому прокладання ОК через водоймища доцільно виконуватизі застосуванням захисного трубопроводу з його заглибленням у дно.
Трубопровід може бути поліетиленовим абонавіть сталевим. При прокладанні магістральних кабелів первинної мережі черезсудноплавні річки та водойомища здійснюється резервування шляхом прокладаннядвох кабелів на відстані не менше 300 м один від одного. При наявності на трасіавтомобільних мостів припускається прокладання кабелів під їх пішохідноючастиною.
Прокладання ОК на берегах, що розмиваються,мають ухил більше 30/>, на підйомах та спускахвиконується вручну зигзагом, відхилення від осі прокладання при цьому складає 1,5 м на довжині дільниці 5 м.
Незалежно від засобу прокладання ОК,особливостей траси особлива увага повинна приділятися документації напрокладання ОК, точності прив’язок до місцевості, вимірюванню рефлектометрамиОК після закінчення будівництва.