目前,光缆已进入千家万户,在野外也经常可以看到杆上光缆的身影。但在城市的很多地区,光缆并不是随处可见,因为它们主要通过地下通信管道(以下简称“管道”)进行敷设。管道一般由埋设在地下的一组管道和管道组两端的检修孔组成,如图1所示。
图1:管道结构 管道组通常由一个或多个塑料管道组成。人孔分为 人孔和手孔 根据其尺寸;人孔体积较大,内部尺寸通常不小于2.2米x1.4米x1.8米(长x宽x高),施工人员可在人孔内部进行作业;手孔体积较小,最大尺寸通常不超过1.7米*1.2米*1.4米(长x宽x高)。
根据不同的施工场景,管道通常分为长输管道、市政道路管道、地网管道,它们在检查井类型、管组组合、埋设深度、段长等方面存在一定的区别。
长距离管道 长距离管道一般在野外施工,主要作为长距离(一次、二次)光缆或本地网城到县光缆的地下敷设通道。管道的管材多为40/33硅芯塑料管,如图2所示。管道长度宜为960米~980米,光缆宜采用气吹方式在管道内部敷设。
图2:沟底敷设硅芯管
早期的长输管道道路往往修建在农田中,为避免影响管道上方农作物的种植,长输管道的埋设深度(管道组顶部至地面)通常不小于1.0m(不同地段、土壤条件略有不同),手孔通常埋设在地上,手孔盖板距地表不小于0.6m,如图3所示。显然,反复开启埋设的手孔十分不便。
图 3:埋地手孔
长输管道手孔内部尺寸见表1,手孔盖板通常采用钢筋混凝土预制,当手孔修建在不影响作物种植的位置时,手孔可采用普通型式,手孔盖直接露出地面,如图4所示。
手孔型内尺寸(mm)长度宽度高度隐藏1200900700相当常见1000表1:埋地手孔尺寸 图 4:带盖的公共手孔
近年来,长输管道的建设主要伴随着交通干线的建设,在国道、省道路肩上建设时,管道埋深通常不小于0.7米,在高速公路、高速铁路隔离带内建设时,埋深通常不小于0.5米。手孔一般采用图4所示的普通型手孔,或采用表700所示的900×3型手孔。在野外建设的长输管道采用700×900型手孔时,一般采用防盗井盖。
有些地方在国道、省道路肩上修建的长距离管线段,是按照市政道路管线的要求建设的,这样就无法采用气吹方式敷设光缆,降低了光缆布放的效率。
长输管道进入城市后与市政道路管道连接。
市政道路管线 市政道路管道是指伴随城市主干道、支路建设而敷设的管道,主要采用的管材类型有110/100实壁管、7孔梅花管(内径32mm)、格栅管(4孔/9孔),如图5所示,管材材质主要为PVC-U。
图5:塑料管道
管段长度根据管道沿线用户分布情况及分支管道位置确定,一般在100米左右,最长不超过200米。管道最小埋深要求(从管组顶部至地面)见表2。
管道类型绿地人行道车辆车道市政道路管线0.70.70.8居民管网0.50.70.8表2:塑料管道埋置深度(m) 管道人孔(手孔)的结构主要有:基础(含水箱)、墙体、覆盖物、口(又称“井颈”)、口环、人孔盖等,如图6所示。人孔盖通常为圆形。
图6:人孔/手孔结构
图7为井盖(手孔)口、覆盖物、井壁现场照片。
图7:人孔(手孔)组件
人孔(手孔)的规格与管组容量相关,GB 50373-2019对常用人孔(手孔)的规格及适用管组容量给出了建议,如表3所示。但在实际工程中,人孔(手孔)尺寸低于建议规格的情况十分突出,这也导致人孔内经常塞满光缆,如图8所示。
人孔(手孔)型号 最大单向管孔容量 按90mm管孔计算根据28mm或32mm管孔计算手孔550*55039700*90039900*12005151000*1500 1200*1700618沙井体积小1236中号2472大尺寸48144表 3:人孔(手孔)类型和容量比较 图8 手孔内电缆敷设现状
检查井(手井)井壁主要采用砖砌体施工,但施工时间较长,质量难以保证,因此近年来预制检查井(手井)的使用越来越广泛,如图9所示。
图9:预制手孔
目前部分城市在新建道路上建设了综合管廊(见图10),以替代不同用途的各类地下管线,但目前综合管廊的建设成本和维护成本远高于传统管线,且在相当长的一段时间内管道仍将是市政道路光缆敷设的主要通道。
图10:综合管廊
居民管网管道 接地网管道是市政规划红线以外的管道,主要包括建筑内、居住区、建筑规划红线内的其他区域内的通信管道。
接地网管道往往与燃气、给排水等管线交叉较多,管材常选用弯曲性能较好的塑料实壁管、梅花管、硅芯管等。接地网管道埋深要求如表2所示,但管道实际埋深低于标准的情况十分常见,如图11所示。
图11:暴露在表面的塑料管
接地网管道管孔数量通常较少,通常只设置手孔。住宅小区光缆分支往往较多,相应的手孔密度也较高,如图12所示。
图12:接地网管道走线(局部)
根据YD/T 5178-2017规定,接地网管线手孔应与市政道路管线手孔相同,采用表3中的手孔。但在实际工程中,SK系列接线手孔仍被广泛使用。SK系列接线手孔埋置深度较浅,强度较低,在实际使用中损坏概率较大,如图13所示。在YD/T 5178中已不再建议使用。
图13 SK系列手孔施工现状 随着城镇化率的提高,通过管道铺设的光缆比例在逐渐增加,但管道建设质量不佳对光缆的铺设和维护造成了很大影响,希望在不久的将来,我们至少能看到新建的管道质量合格。