管道光缆的敷设施工.docx
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管道光缆的敷设施工
管道光缆的敷设施工
管道光缆敷设，由于厂区管道路由复杂，光缆所受张力、侧压力不规则，为了安全敷设、节省光缆消耗、节约工程费用，本次项目对管道光缆敷设的张力计算、敷设方法以及敷设机具作了叙述。
清洗管道
1、旧管道资料核实
（1）按设计规定的管道路由和占用管孔，检查管孔是否空闲以及进、出口的状态。
（2）按光缆配盘图，核对光缆接头所处位置、地貌和接头安装位置，并检查是否合理和可能。
（3）在此过程后初步做好管道占孔情况做记录，为后续竣工资料准备做基础。
2、管孔清洗疏通方法
（1）穿管器准备：
目前多数采用低压聚乙烯塑料穿管器，穿管器具有携带方便、连接简单、外径细等优点。
穿管器如图5.8所示。
图5.8玻璃钢穿管（孔）器
（2）制作管孔清洗工具
对于新管道以及淤泥较多的陈旧管道，采用传统的管孔清洗工具比较有效。
清洗工具可按图5.9所示制作。
图5.9管孔清洗工具示意图
图5.9所示，清洗刷将管孔内清洗较彻底，对于新管道可把管道接缝外水泥残余、硬块除去，起到“打磨”作用；钢丝刷可清除淤泥、污物；杂布、麻片起清扫作用将淤泥、杂物带出管孔。
另外，管孔也可用直径合适的圆木棒试通，由于目前管孔绝大多数用塑料子管布防光缆，因此，圆木的直径应按敷设三根塑料子管考虑。
注意在工具制作时各相关物件应连接牢固，避免中途脱落或折断给清洗管道工作带来麻烦。
注：
对于本项目新建栅格管，此次不做清洗处理。
布放光缆时，不需要用塑料子管布放光缆，只需在管口安装塑料护口直接放光缆即可。
3、清洗步骤
（1）打开人孔盖后，等待一段时间并用有害气体探测器探测人孔内的有害气体，确认安全后进行下一步施工。
若人孔内有积水时应排出积水。
（2）将穿管器（或竹片）从管孔的一端穿至另一端，穿管器末端连接清洗工具。
从下一个人孔抽出穿管器（或竹片），也可以直接穿入下一段管孔中，牵引铁线可以在人孔内断开，两个较短的人孔相连时也可以直接穿过。
（3）淤泥较多时，将水管引入管孔内进行冲刷，或用高压水枪反复冲洗直至疏通为止。
对于陈旧管道，道路行树树根长入管孔缝隙造成管孔不通、管孔错位、破损以及严重淤积无法疏通时，算准具体位置后与甲方沟通后做更换或者新建方案。
预放塑料子管
目前普遍在一个管孔内预放3根塑料子管或5孔梅花管进行分割，本项目拟放塑料子管。
如图6.0所示。
塑料子管的外径为32mm、内径为28mm。
图6.0子母管道示意图
1、塑料子管的质量检查
（1）塑料子管为聚乙烯半硬管，质量符合设计要求。
（2）现有的旧管道Φ90mm标准水泥管孔，可容纳3根28／32mm塑料子管；Φ110mm标准管道可容纳28／32mm子管4根。
28／32mm塑料子管用于敷设直径为不大于20mm的光缆。
本项目光缆最大芯数为96芯GYDTA-96D带状光缆，直径约为17mm左右，本次选用子管和格栅管孔均能够满足要求。
2、塑料子管的敷设
（1）塑料子管在管道内敷设以一个或几个人孔间隔长度为敷设单元，其最大敷设长度取决于允许的最大张力。
根据理论计算，一般水泥管道敷设子管的最大长度可达300m，目前厂区管道人孔间距最大不超过100米，一般可将子管整盘敷设。
（2）子管的敷设方法
用穿管器作穿引线，首先穿入管孔内，穿管器一端固定在子管端头上（子管端头进行处理后，同时将多根子管固定在一起）；另一端用人工、用光缆拖车或用绞盘车拖拽。
如果预放有铁线的，可以直接将3根或4根子管用铁线捆扎牢固，然后通过转环用牵引钢绞线或铁线，由人工或拖车拖拽。
在子管敷设过程中若产生扭曲，将给光缆的敷设带来困难，当扭绞节距在10m以内时，光缆与子管内壁的摩擦力增大，牵引张力将增加几倍。
因此，此次敷设塑料子管时应避免扭曲，其方法是：
在子管前边加上转环，最好在子管进入管孔处将三根子管隔开。
牵引张力的计算
敷设光缆前，必须计算牵引张力。
根据光缆的标称张力，通过对敷设路由牵引张力的估算确定一次牵引的最大敷设长度，确定敷设方式。
牵引张力的计算，对于管道敷设来说尤其重要，根据路由情况和光缆重量、标称张力计算出正确的张力，对安全敷设管道光缆起到决定性的作用。
敷设张力的大小随管道路由状况和光缆结构而异，计算时提前摸清管道实际路由状况，管道平直、转角、曲线以及子管的质量等情况。
实际管道线路和状况举例：
根据我国城市通信管道的情况看，人孔间隔距离不等，但平均120m左右，一般在1km区间内人孔处转角和人孔出、入口的高差约计有5～6处，如图6.1所示是光缆实际敷设路由的一个例子。
图中光缆由起点A经AB（直线路由）—BC（曲线路由）—CD（直线）—D点（转角）—DE（直线路由）—E（人孔高差，类似二个转角）—ED（直线）至F终点。
图6.1光缆敷设的管道路由
牵引力计算时首先应分别计算出F1～F10各个张力，才能得出敷设光缆时的牵引力。
光缆牵引端头的制作方法
光缆在敷设牵引过程中，光纤芯线不能受力，其张力的75％应由中心加强件（芯）承担，外护套受力不足25％（钢丝铠装光缆除外）。
对于光缆敷设，尤其管道敷设，光缆牵引端头制作是非常重要的工序。
光缆牵引端头制作方法是否得当，直接影响光纤的传输特性。
因此，光缆牵引端头的制作是光缆施工人员的一项基本功。
目前，少数工厂在光缆出厂时，已制作好牵引端头，故在单盘检验时应尽量保留一端。
1、牵引端头的要求
（1）牵引张力应主要加在光缆的加强件（芯）上（约75～80％）；其余加到外护套上（约20～25％）；
（2）光缆内光纤不应承受张力；
（3）牵引端头应具有防水性能，避免光缆端头浸水；
（4）牵引头可以是一次性的，也可以现场制作。
（5）牵引端头体积（特别是直径）要小，尤其塑料子管内敷设光缆时必须考虑。
2、牵引端头的种类和制作的方法
（1）简易式如图6.2所示，这是较常用的一种，适用于直径较小的管道光缆。
其制作方法，是将光缆外护套开剥30～40cm，留下加强芯作一扣环，并用1．6或2．0mm铁线2根与加强芯一样作扣环，然后用铁丝在光缆上捆扎三道，最后用防水胶带包扎。
外护套开口处用防水胶带紧包，避免水的浸入。
转环对于管道光缆敷设是不可少的，当采用机械牵引时牵引索采用钢丝绳，当采用人工方式牵引时，可用尼龙绳或铁丝作牵引索。
图6.2光缆牵引端头制作示意图
（2）夹具式牵引头如图6.3所示，这种方式较方便。
一般用压接套筒式、弹簧夹头式和抓式夹具。
使用时，先将光缆剖开，除去护套和芯线约10cm，加强芯用夹具夹紧，护套由套筒收紧。
夹具本身带转环，为了提高防水性能，在套筒与护套间用防水胶带包扎好。
图6.3光缆牵引端头制作示意图
（3）预制型牵引端头如图6.4所示，这是由工厂或施工队在施工前预先制作的一次性牵引端头。
这种方式的优点是可预先制作好，方便省时，同时具有防水性能良好的特点。
图6。
4光缆牵引端头制作示意图
（4）网套式牵引端头如图6.5所示，由于40～50cm长的网套具有收紧性能，受力分布均匀且面积大，故非常适用于具有钢丝铠装的光缆。
当用于非钢丝铠装的光缆时，应把加强芯引出作一扣环，将其与网套扣环一同连至转环。
当管道内有水时，在套上网套时，光缆端头应预先用树脂或防水胶带等材料作防水处理。
图6.5光缆牵引端头制作示意图
管道光缆敷设的主要机具（适用于本项目中超长管道光缆敷设时）
1、终端牵引机
终端牵引机又称端头牵引机，如图6.6所示。
终端牵引机，安装在允许牵引长度的路由终点，通过牵引钢丝绳把终端的光缆按规定速度牵引至预定位置。
图6.6光缆终端牵引机示意图
2、辅助牵引机
这种光缆牵引设备，不论是在光缆的管道敷设、直埋敷设或架空敷设中，一般都置于中间部位，起辅助牵引作用。
图6.7是辅助牵引机的实物图，光缆夹持在两组同步传输带中间，终端牵引机牵引光缆时，辅助牵引机以同样的速度带动传动带，光缆由传动带夹持，利用摩擦力对光缆起牵引作用。
图6.7光缆辅助牵引机
3、导引装置
管道光缆敷设，要通过人孔的入口、出口，路由上出现转角、曲线以及管道人孔的高差等情况，为了光缆安全、顺利地通过这些部位，必须在有关位置安装相应的导引装置以减少光缆的摩擦力、降低牵引张力。
光缆导引装置设计成不同结构的导引器和导引滑轮。
导引器是专门为光缆的管道敷设而设计的。
导引器有多种形式，但多数是带轴承的组合滑轮，如图6.8所示。
图6.8光缆导引器的使用方法示意图
导引器在管道光缆敷设中使用广泛，用1个或2个导引器可作为光缆转角导引；用2个可组成高低人孔的高差导引或光缆引出人孔导引。
尽管用在不同的地方，但作用是一样的，即减少光缆所受的侧压力以及降低牵引张力，对安全敷设起重要作用。
出口引出光缆还可以采用金属滑轮导引。
导引管是主要用于光缆始端入口处的导引设备。
光缆盘处有专人值守，把光缆慢慢放入人孔，只要确保光缆在人孔内有少量余量，使光缆保持松动状态，入口处可以不用导引软管等设施，但在人孔入口处应加一软垫以避免擦伤光缆。
并注意光缆从盘上放出的速度要与敷设速度同步，以避免打小圈或“浪涌”现象。
管道光缆的敷设方法
1、机械牵引
（1）集中牵引法
集中牵引法即端头牵引法，牵引钢丝通过牵引端头与光缆端头连好，用终端牵引机按设计张力将整条光缆牵引至预定敷设地点。
如图6.9（a）所示。
本次项目中新建管道较少，且人井之间距离较短，多使用此方法牵引。
（2）分散牵引法
不用终端牵引机而是用2～3部辅助牵引机完成光缆敷设。
这种方法主要是用多台牵引机使分散的牵引力协同完成。
此方法耗费机械和人工较大，本项目不建议此方法敷设光缆。
如图6.9（b）所示是管道光缆分散牵引法。
（3）中间辅助牵引法
本项目中老旧管道使用时间较长，管内摩擦力较大。
在光缆敷设时如遇到多个人井距离较远时，为考虑节约成本，采用中间辅助牵引法。
这是一种较好的敷设方法，它既采用终端牵引机又使用辅助牵引机。
一般以终端牵引机通过光缆牵引端头牵引光缆。
具有集中牵引和分散牵引的优点，克服了各自的缺点。
因此，在本项目光缆敷设时选用此方法。
如图6.9（c）所示。
图6.9三种不同的牵引方式
2、人工牵引法
在光缆敷设距离很短且经过人井较少情况下，可采用人工牵引方法来完成光缆的敷设。
人工牵引方法的要点是在良好的指挥下尽量同步牵引，牵引时一般为集中牵引与分散牵引相结合，即有一部分人在前边拉牵引索（穿管器或铁线）、每个人孔中有1～2人帮助拉。
前边集中拉的人员应考虑牵引力的允许值，尤其在光缆引出口处，应考虑光缆牵引力和侧压力。
人工牵引敷设长度不宜过长，常用的办法是采用倒“∞”法，即牵引出几个人孔后，将光缆引出盘“∞”，然后再向前敷设，直至放完整盘光缆。
人工牵引在转角和引出口处均安装导引管。
管道光缆的敷设步骤
1、估算牵引张力、制定敷设计划
（1）路由摸底调查
按施工图路由进行摸底，调查路由状况、统计转角、管孔高低差的数量和具体位置。
（2）制定光缆敷设计划
为避免盲目施工，必须根据路由调查结果和施工队敷设机具条件制定切实可行的敷设计划。
计划包括光缆盘、牵引机以及导轮安装位置。
还应包括张力分布和人员配合等。
（3）敷设计划实例，见图7.0。
路由：
全程约900km；塑料子管管道；有5个转角，因高差不大，并且子管伸出管孔100cm，故不考虑这一因素。
机具：
终端牵引机、辅助牵引机各一台以及其它导向器等，牵引机钢丝绳重量为50kg／km。
光缆：
重量为200kg／km，标称张力为200kg。
光缆敷设计划：
全程分二次牵引：
将光缆盘置于G点，终端牵引机放置在A点，有中间有较多拐角，在B点和E点设置辅助牵引，在C/D/F三个点设置导引器。
对于其他直管直接设1人辅助。
最后将在A点和G点的光缆端头敷设至总装S2和2#加强型通讯间内部。
图7.0光缆敷设牵引图
2、人员组织及指挥
为了敷设的安全和提高生产效率，应合理安排、统一指挥，有条不紊地工作。
（1）人员组织
中间辅助机械牵引方式共需专业人员12名左右；普通工人视情况，具体安排见表7.1所列。
表7.1管道光缆敷设计划表
队长
端头牵
引机处
辅助牵
引机处
转角人孔
（1人/孔）
高差人孔
（1人/孔）
光缆盘
中间联络
机动
1
2
1
3
0
2
1
2
表7.1中所列的人员配备，一个12人的作业组通常就可以了，若人孔有水，在牵引机及转角、高差人孔等处应安排两部抽水机进行不定点抽水，通常是抽调一名专业人员配一名普通工人进行该项工作。
若采用机械与人工相结合的敷设方式，人力安排时增加总人数的1／2。
若采用人工敷设方式，人员一般将增加1～1.2倍的比例。
（2）指挥系统
由队长或作业组长负责指挥。
在光缆盘、牵引机处各设一人负责联络；并视路由复杂情况安排1～2名机动人员一边负责联络，一边作为机动队员协助牵引。
联络手段，一般情况下，队长、光缆盘、牵引机所在处用无线电对讲机，中间可用信号旗或口哨。
3、预放钢丝绳
管道或子管若没有牵引索应预放好，一般用铁线或尼龙绳。
机械牵引敷设时，首先在光缆盘处将牵引钢丝绳与管孔内预放牵引索连好，另一端由端头牵引机牵引管孔内牵引索，将钢丝绳牵引至牵引机位置，并作好牵引准备。
4、光缆及牵引设备的安装
（1）缆盘放置及引入口安装
光缆由光缆拖车或千斤支撑于管道人孔一侧。
在光缆进入人孔处采用输送管，安装示意图如图7.2所示。
图7.2是将光缆盘放在使光缆进入人孔处近似直线的位置；受条件限制时也可按图7.2另一种位置放置。
输送管可用蛇皮钢管或聚乙烯管，使用它可以避免光缆打小圈和防止光缆外护套损伤。
图7.2光缆人孔处的安装
（2）光缆引出口处的安装
端头牵引机将牵引钢丝和光缆引出人孔的方式及安装，本项目采用导引器方式：
把导引器和导轮如图7.3所示方法安装，应使光缆引出时尽量呈直线，可以把牵引机放在合适的位置。
若人孔出口窄小或牵引机无合适位置时为避免光缆侧压力过大或摩擦光缆，应将牵引机放置在前边一个人孔（光缆牵引完后再抽回引出人孔）但应在前一个孔另安装一付导引器或滑轮。
图7.3光缆引出口处的安装
5、光缆牵引
（1）光缆端头使用制作合格的牵引端头并接至钢丝绳；
（2）按牵引张力、速度要求开启终端牵引机；值守人员注意按预定的牵引力操作；
（3）光缆引至辅助牵引机位置后，将光缆按规定安装好，并使辅助牵引机与终端牵引机同样的速度运转；
（4）光缆牵引至接头人孔时，留足供接续、测试用的长度；若需将更多的光缆引出人孔，必须注意引出人孔处内导轮及人孔口壁摩擦点的侧压力，要避免光缆受压变形。
人孔内光缆的安装
1、直通人孔内光缆敷设后，将每个人孔中的余缆沿人孔壁放至规定的托架上，尽量置于上层，并采用蛇皮软管保护，用扎线绑扎固定。
其固定和保护方法如图7.4所示。
图7.4人孔内光缆的固定和保护
2、接续用余留光缆在人孔中的固定
人孔内供接续的光缆余留长度一般不少于7m，由于接续工作往往要过几天或更长的时间，因此余留光缆应妥善地盘留于人孔内，具体要求如下：
（1）光缆端头作好密封处理。
为防止光缆端头进水，应采用端头热缩密封处理。
（2）余缆盘留固定。
余留光缆应按弯曲半径的要求，盘圈后挂在人孔壁上或系在人孔内盖上，注意端头不要浸泡于水中。
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