高速公路硅芯管通信光缆的施工技术

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2021年5月5日09:04:08
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本文主要对现在主流的高速公路通信光缆施工所触及的各项关键技术和施工办法,如光缆的配盘、光缆敷设、光缆的接续等施工工序和施工中各关键环节的技术分析,与广大高速公路建设者共同探讨学习。1、光缆配盘 光缆配盘是高速公路通信光缆施工前的重要工作。光缆配盘合理,则既可节约光缆、提高光缆敷设效率,同时,

本文主要对现在主流的高速公路通信光缆施工所触及的各项关键技术和施工办法,如光缆的配盘、光缆敷设、光缆的接续等施工工序和施工中各关键环节的技术分析,与广大高速公路建设者共同探讨学习。

1、光缆配盘

光缆配盘是高速公路通信光缆施工前的重要工作。光缆配盘合理,则既可节约光缆、提高光缆敷设效率,同时,减轻光缆接头数量、易于保护。特别是长途管道线路,光缆敷设在硅管管道中时,合理的配盘,可以减轻浪费,否则,或是出现光缆富裕量太大,或是出现光缆长度不够,光缆一端在硅管中不能抵达人孔。关于高速公路硅芯管道光缆配盘,配盘根据是人孔之间硅芯管长度,而不是人孔间隔,两者有的时候相差较小,有的时候相差较大。此外,也需要核实管道施工图纸能否准确。管道施工单位供给的完工图纸多数为人孔间隔,而不是人孔之间硅芯管长度,关于这种完工图纸,还需进行硅芯管长度复核,否则,不能作为光缆配盘的准确根据。

由于上述原因,硅芯管道光缆配盘容易出错,特别是地势起伏、绕行较大区域,光缆配盘应仔细考虑。在高速公路进行光缆配盘后经实践检查的数据,总结得出了以下配盘计算办法:

(1)、关于地势比较平坦地区,光缆盘长依照人孔间隔,考虑增加1%~1.5%余量以及接头盒处盘留10~20米。一般采用以下经验公式:

光缆盘长=人孔间隔(2000米左右) ×(1+1%~1.5%)+20

(2)、关于地势起伏、环绕较大地区,假如硅芯管长度准确,光缆配盘可按上式计算。假如硅芯管管道完工图没有硅芯管长度,只有人孔间隔,要么进行实际测量硅芯管长度,要么考虑增加2.5%~3%余量。即按下述公式计算:

光缆盘长=人孔间隔(2000米左右)×(1+2.5%~3%)+20

现在,多数硅芯管均有尺码标记,假如硅芯管道相邻两个人孔之间没有接头且在人孔中能看清楚尺码标记,那么可以依照尺码标记计算出硅芯管长度,可是由于有的时候采用机械施工,硅芯管每公里将增加5~10米拉伸长度。假如已测量出硅芯管准确长度,则增加比例按0.5%考虑。

光缆在出厂时,由于生产工艺以及测试,一般光缆出厂长度超出定货长度3~30米,但这一余长随生产厂商不同而不肯定,并不是一个准确数据,因而,在做光缆配盘时不应考虑。

2.光缆敷设

依据高速公路的特点,考虑到通信光缆的安全,现在我国高速公路采用硅芯管作为主干通信管道,通信光缆主线上基本是在埋设于中央分隔带的下面通信管道中进行敷设,碰到大桥或特殊构造物时则敷设于一侧。通信光缆施工的办法主要有三种,气吹法、牵引法及钙装光缆直埋敷设法。现在由于良好的管道条件及吹缆技术比较成熟使高速公路光缆的敷设大多采用气吹法敷设,但关于匝道互通、收费站等场区的管道距离短、变向大、人手孔多,因而光缆敷设仍采用牵引法施工,关于一些无管道保护的特殊场地的光缆可能采用钙装光缆进行直埋敷设,由于直埋敷设施工工艺与钙装电缆直埋工艺相仿,在此不进行叙述。

2.1气吹法敷设光缆

气吹法敷设光缆工艺八十年代早期在美国出现,九十年代末期,随着国际国内通信施工界对气吹法敷设光缆工艺的进一步研究,气吹设备功能的进一步完善,此工艺在高速上得到普遍推广和应用,现在我国高速公路通信光缆施工一般均采用气吹法进行光缆施工。

在气吹光缆前,管道在吹缆前应进行保气及导通试验,确认管道无坏损漏气或扭伤、无泥土等污物后方可吹缆。气吹设备一定选用适合工程特点的机型,压缩机出气口气压0.6MP~1.5MP,气流量大于10m3/分钟,气吹机的液压驱动推进(或气流驱动推进)装置的推进力符合要求。

吹缆前应将润滑剂参加管内,参加量视管孔内壁平滑程度、管道径路复杂程度、一次吹放长度、润滑剂的型号等而定。润滑剂参加量直接关系到吹缆长度及速度。管道径路爬坡度较大的情况下宜采用活塞气吹头敷设办法,以增加光缆前段的牵引力。管道径路比较平坦,但有个别地段管道弯曲度较大的情况下,宜采用无活塞气吹头敷设办法。

光缆在吹放过程当中应不中断进行清洁处理,避免泥土、水伴随光缆进入管内增大磨擦力。光缆吹放速度一般控制在60~90m/分钟之间,不宜超过100m/分钟,否则施工人员不容易操作,容易造成光缆扭伤现象。光缆吹放中遇管道故障无法吹进或速度极慢(10m/分钟以下)时,应先查找故障位置处理后在进行吹放,避免损伤光缆或气吹设备。

吹缆时管道两头一定设专人防护,并用对讲机坚持通信联络,避免试通棒、气吹头号物吹出伤人,防护人员同时做好光缆吹出后的预留盘放。光缆在吹放、“8”字预留盘放时,应确保安全,其弯曲半径不应小于规定的要求。

2.2牵引法敷设光缆

牵引法敷设光缆在敷设以前首先要选择合适的穿放入孔,在施工中通常光缆比较长,一般采用中间往两边的工序穿放,中间穿放入孔一般选择高低差比较大的入孔,光缆敷设以前一定先核对设计规定使用的管孔,核对完后用铁丝或钢丝刷、杂布等工具试通清洗管孔。

缆盘应放在准备穿入管道的同一侧,并使光缆从盘的上方放出,光缆从盘上退下时,应边退边送入管孔,并一直坚持松驰的弧形,管孔处应留意不使光缆受损,缆盘入孔一定要加喇叭口保护管,每隔2~4孔光缆外皮要涂上少量的润滑剂,光缆牵引力要均匀,速度每分钟10m为宜,一般每入孔1~2人拉托光缆,拉托姿势两手手心向上,握上光缆辅助牵引,中间入孔光缆拉送过程当中不准大弧度落地,以避免发生光缆扭绞,破坏光缆。牵引过程当中,施工队伍须听从指挥,若光缆太长(如超过800m)或管道拐弯夹角小于150°或地形复杂等特殊情况不能一次牵引时,应分段从中间往两头牵引穿放,即牵引到拐弯处或一定长度由入孔出倒“∞”字,而后将“∞”字翻面,让光缆端头移到外侧,继续布放,一端布放完后,从牵引头入孔往缆盘方向沿孔壁一个一个入孔预留,另外一端从缆盘上倒“∞’字下地再放另外一端,放完后,从缆盘入孔往牵引头方向预留,无接头的入孔内光缆进入对方管孔时,留意不能崩紧,应留有一定余量。布放完成后,应沿管壁放置在托架上并挂上标志牌,入孔内拐弯处光缆的弯曲半径应大于30cm,有接头的入孔光缆预留每端为10~15m为宜,应将光缆头用塑料胶带包好,并盘骗局后放置在托架上,端头不得泡在水中,各入孔中的光缆要用塑料套管剖开套上光缆而后用胶带缠好,防止鼠害和别的损伤。

3、光缆接续

高速公路光缆的接续点一般在野外,条件和环境相对较差,为确保光缆接续的质量,熔接机及技术人员需坚持在一个平整且相对洁净的位置。接续工作一般从前端或者尾端顺次进行,具体连续工作主要总结为剥、洁、切、熔、盘、封几个步骤。

3.1光缆开剥

将光缆持平,光缆开剥时留意进刀深度。光缆外护套开剥的关键是掌握好护套切割刀的进刀深度,否则很容易发生断纤。光缆外层剥掉后,将光缆固定在光缆接头盒内,要留意增强件穿过固定螺丝时,增强件的下面一定是填充束管,不能是纤芯束管,纤芯束管一定处于增强件进入光纤收容盘的同侧,不能在增强件上扭绞。增强件假如压在纤芯束管上,纤芯束管受力变形会造成消耗过大,在纤芯束管中的光纤也会因长期受力发生断裂,给工程留下隐患。

3.2 裸纤的清洁

一是讲究清洁用料择优原则,即选择使用优质医用脱酯棉,工业用优质无水乙醇。二是应用“两次”清洁法,即剥纤前对一切光纤用干棉捋擦,并用酒精棉对尾纤5-6cm处重点清洁;剥纤后,将棉花撕成层面平整的扇形小块,洒少量酒精(以两指相捏无溢出为宜),折成“V”形,夹住已剥覆的光纤,顺光纤轴向擦拭,力争一次成功,一块棉花使用2-3次后要准时替换,如此既可提高棉花的利用率,又避免了裸纤的两次污染。三是留意与切、熔操作的衔接,清洁后勿久置空气中,严防二次污染。

3.3 光纤的熔接

光纤的接续直接关系到工程的质量和寿命,其关键在于光纤端面的制备。光纤端面平滑,没有毛刺或缺陷,熔接机可以很好地接受确认,并能做出满足工程要求的接头,假如光纤端面分歧格,熔接机则拒绝工作,或接出的接头消耗很大,不符合要求。在制造光纤端面过程当中,首先在剥出光纤涂覆层时,剥线钳要与光纤轴线笔直,确保剥线钳不刮伤光纤;在切割光纤时,要严格依照规程来操作,使用端面切割刀要做到切割长度准、动作快、用力巧,确保光纤是被崩断的,而不是压断的;在取光纤的时候,要确保光纤不碰到任何物体,防止端面碰伤,如此做出来的端面才是平滑的、合格的。熔接机是光纤熔接的关键设备,也是种精密程度很高且价格昂贵的设备。在使用过程当中一定严格依照规程来操作,否则可能造成重大损失。特别需要留意的是熔接机的操作程序,热缩管的长度设置应和要求相符。

3.4 盘纤规则和办法

沿松套管或光缆分支方向进行盘纤,前者适用于一切的接续过程,后者仅适用于主干光缆末端,且为一进多出。分支为小对数光缆,以预留盘中热缩管安顿单元为单位盘纤,此规则是依据接续盒内预留盘中某一小安顿区域内可以安顿的热缩管数量进行盘纤;特殊问题特殊处理,如在接续中出现光分路器等特殊器件时,为安全常另盘操作,以避免挤压引起附加消耗的增加。盘纤时,应依据余留盘大小和光纤长度灵活采用圆、椭圆、“∞”等多种形式盘纤。

3.5 接头盒的密封

在高速公路光缆施工中光缆接头盒的密封非常重要。由于接头盒进水后光纤外表很容易产生微裂缝,时间长了光纤就会断裂,并且高速公路光缆接头盒一般都置于人手孔内,很多人手孔内会有大量积水,使得接头盒长期浸泡在水中,所以一定做好接头盒的密封。接头盒的密封,主要是光缆与接头盒、接头盒上下盖板之间这两部分的密封。在进行光缆与接头盒的密封时,要先进行密封处的光缆护套的打磨工作,用纱布在外护套上笔直光缆轴向打磨,以使光缆和密封胶带结合得更紧密,密封得更好。接头盒上下盖板之间的密封,主要是留意密封胶带要均匀地避免在接头盒的密封槽内,将螺丝拧紧,不留裂缝,接头盒装完后需将光缆盘整齐并捆扎好,做好标签而后将接头盒固定在人手孔内的挂架上。

4. 光缆测试

光缆施工完毕,要对光缆进行测试,测试内容包括光纤特性、光纤线路消耗的测量、光缆长度的测量及光纤散射信号曲线的检测等,每根光缆在1-311nm波长的平均接头消耗不超过0.1dB,,这些数据需保留供分析和存档使用。

光纤线路消耗的测量是传输信号前最重要的一项检测工作,我们可依据显示的数据来准确的调整光电平和光功率,达到即经济又不影响传输特性。这项工作一般采用光时域反射器作后向法检测,它可较准确的测出光纤线路的长度、衰减值、光纤故障点和连接器的接点及光纤末端引起的菲涅尔反射或光纤严重的断点位置。此外也可用光功率计直接检测光接纳功率和光电平值。

最后,通信光缆是高速公路机电系统中视频、数据、语音及网络等信息的传输介质,是高速公路的通信血脉,通信光缆施工质量的好坏将直接影响到高速公路运营使用的效果。列位高速公路通信光纤的建设者在施工时除了依照要求规范组织施工以外,还应当不断考虑总结在施工中碰到的各类问题,研究各类问题的解决办法,互相学习,共同为高速公路通信工程建设供给有力的理论和实践保证。

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