周 斌,王 鵬,楊 韜(.中國(guó)聯(lián)通江蘇分公司,江蘇 南京004;.中訊郵電咨詢?cè)O(shè)計(jì)院有限公司,河南 鄭州450007)
隨著通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷拓展及業(yè)務(wù)多元化的不斷提升,傳輸資源需求也隨之迅猛增長(zhǎng),并逐步出現(xiàn)了局部網(wǎng)絡(luò)資源緊缺問(wèn)題。對(duì)于不易獲得的管道戰(zhàn)略資源來(lái)說(shuō),這種緊缺現(xiàn)象尤為明顯。如不盡快解決,將勢(shì)必影響業(yè)務(wù)的持續(xù)發(fā)展。
隨著城市管理的日益嚴(yán)格和規(guī)范,新建管道道路開(kāi)挖問(wèn)題越來(lái)越多地受到社會(huì)關(guān)注和政策限制。加之管道造價(jià)的不斷攀升,現(xiàn)有管道管孔資源日趨緊張。如何進(jìn)一步提升現(xiàn)有管道資源利用率,已成為目前急需解決的問(wèn)題。
在大規(guī)模建設(shè)FTTx的背景下,作為一種新型材質(zhì)的紡織子管,因其具有諸多優(yōu)勢(shì),目前已在通信運(yùn)營(yíng)商中逐步得到了推廣應(yīng)用。
紡織子管原是美利肯公司的一個(gè)專利產(chǎn)品。這種新型管材,是專門為通信線纜敷設(shè)設(shè)計(jì)的,屬傳統(tǒng)PE子管的同類產(chǎn)品。其區(qū)別在于,紡織子管是柔軟性的帶狀子管,由紡織布料紡織而成,而PE子管則是有固有形狀的管材。相對(duì)PE子管而言,由于紡織子管占用地下管道空間小,所以在同一管道中可布放更多的纜線,從而節(jié)省了管道資源。紡織子管的諸多優(yōu)越性在市區(qū)及一些困難路段顯得尤為突出,其主要缺點(diǎn)是怕紫外線輻射。由于紡織子管是由高分子聚脂面料織成的,所以適合于地下管道、橋梁及室內(nèi)應(yīng)用場(chǎng)景,適用于空管道、已有電纜或PE子管的現(xiàn)管道,甚至適合于小孔徑的梅花管或PE子管,但不適用于室外引上。由于紡織子管可提高管道利用率、降低管道建設(shè)成本,加之具有柔韌性好、敷設(shè)快捷、施工方便、防盜竊(不可回收)等優(yōu)勢(shì),因此目前已在國(guó)內(nèi)通信運(yùn)營(yíng)商中得到了逐步推廣應(yīng)用。
紡織子管是一種由高分子材料編織成網(wǎng)狀的柔性管子,屬通信類紡織制品,主材料為聚酯和尼龍,因外觀和手感像紡織品一樣而得名。聚酯和尼龍2種聚合物相結(jié)合,除具有高強(qiáng)度、高韌性、耐磨蝕和耐溫度變化等特性外,還具備機(jī)械性能優(yōu)越、不受土壤中的生化侵襲降低其性能等特性。
紡織子管內(nèi)置1根牽引繩(拉帶)(見(jiàn)圖1),用于牽引布放光纜。由于紡織子管沒(méi)有彎曲記憶,且表面涂有潤(rùn)滑劑,所以牽引阻力小、施工簡(jiǎn)單快捷。
與PE子管相比,由于紡織子管占用物理空間小、柔韌性好、可折疊放置,所以運(yùn)儲(chǔ)占用空間小、成本大為降低。采用紡織子管可避免布放纜線時(shí)出現(xiàn)扭結(jié)、打小圈及浪涌等現(xiàn)象。
紡織子管材質(zhì)有以下主要特性。
a)施工方便。紡織子管無(wú)彎曲記憶,敷設(shè)時(shí)可任意彎曲而不會(huì)出現(xiàn)扭結(jié)等現(xiàn)象;孔內(nèi)預(yù)置有高強(qiáng)度牽引繩,敷設(shè)纜線時(shí)無(wú)需再行通孔,十分方便快捷;施工時(shí)只需很?。s1 m2)的場(chǎng)地,特別適合于在交通繁忙的困難路段施工。
b)保護(hù)線纜和外管。紡織子管的拉斷強(qiáng)度大于1 000 kg、熔點(diǎn)達(dá)215℃、熱脹冷縮率甚小,能有效地防止磨損線纜和外管。
c)壽命長(zhǎng)。紡織子管有很高的化學(xué)惰性,設(shè)計(jì)壽命大于30年,可長(zhǎng)期布放在環(huán)境惡劣的地下管道中。
根據(jù)目前城市通信管道現(xiàn)狀及紡織子管特性,提出了以下3種應(yīng)用模式。
空管模式是指在空管道中只布放紡織子管??展苡?種應(yīng)用模式:通常是在直徑為100 mm的PE子管中穿放5根紡織子管,每管布放1條光纜,共可布放5條光纜,即所謂5×1模式;利用紡織子管代替原PE子管。在原PE子管中穿放5組紡織子管,每組3孔,每孔布放1條光纜,共可布放15條光纜,即所謂5×3模式;在穿完全部光纜后,若還有足夠空間時(shí)可再穿放1組紡織子管,共可布放18條光纜,即所謂6×3模式。由此可見(jiàn),采用空管模式時(shí)紡織子管的管孔利用率可達(dá)300%以上。空管模式見(jiàn)圖2??展苣J较赂黝惞芸卓刹挤诺墓饫|數(shù)量見(jiàn)表1。
相較PE子管而言,空管模式的最大優(yōu)勢(shì)是能大幅提高管孔利用率;相對(duì)于不穿子管而直接敷設(shè)光纜而言,空管模式可防止裸放光纜相互摩擦而損傷光纜外護(hù)層和光纜扭轉(zhuǎn),從而降低光纜布放維護(hù)的難度。
當(dāng)通信管道中已布放PE子管或光電纜而仍有物理空間時(shí),可采用疊加模式。疊加模式是指紡織子管與PE子管或光纜按一定比例混合地穿放在管道中。疊加模式可大幅提高管孔利用率、防止管道破裂引起的光纜損壞及部分子管失效而影響光纜敷設(shè)。
根據(jù)管道中已布放的PE子管數(shù)量,疊加可分為3+3、4+2和 5+1模式。
通常多采用3+3疊加模式,即3根Φ28/32的PE子管和3組3孔紡織子管混合穿放,最多可布放12條光纜(見(jiàn)圖 3)。
確有需要時(shí)也可采用4+2和5+1疊加模式。但由于4/5根PE子管截面積太大、外圍還可能有綁扎,紡織子管易產(chǎn)生纏繞及布放有一定困難等原因,因此建議一般不采用這2種模式。
圖1 紡織子管與內(nèi)置牽引繩
圖2 空管模式
圖3 疊加模式
表1 空管模式下各類管孔布放的光纜數(shù)量
由于現(xiàn)有管道內(nèi)多數(shù)已放有電纜,因此還可根據(jù)實(shí)際需要在已敷設(shè)電纜的管道中敷設(shè)紡織子管,再在紡織子管中穿放光纜,以達(dá)到充分挖掘老管道剩余空間、提高管孔利用率的目的。
小紡織管模式是指在原PE子管中穿放1組2孔小規(guī)格紡織子管。小紡織管模式可使原子管容量翻倍。該模式對(duì)現(xiàn)有工程模式改變最小,也可將其看作是PE子管內(nèi)的疊加模式。由于該模式將管孔斷面一分為二,因此宜穿放直徑小于15 mm、容量小于48芯的光纜或微纜。
另外,根據(jù)實(shí)際工程的光纜需求,也可采用一大一小的2孔小規(guī)格紡織子管(見(jiàn)圖4)。該模式對(duì)現(xiàn)有工程和維護(hù)體系影響較小,可最便捷地提升管道容量,且無(wú)需對(duì)原有資源做過(guò)多的改變。
紡織子管類型除按每帶所含孔數(shù)分為1孔、2孔和3孔外,還可按紡織子管的大小來(lái)分(見(jiàn)表2)。
表2 紡織子管產(chǎn)品規(guī)格
利用紡織子管敷設(shè)光纜時(shí),光纜的等效組合外徑不能大于管孔內(nèi)徑的85%。在空管孔內(nèi)敷設(shè)時(shí),光纜的最多布放條數(shù)應(yīng)根據(jù)管孔直徑的大小來(lái)確定。各種規(guī)格的通信管道穿放紡織子管的參考數(shù)量見(jiàn)表3。
表3 各種規(guī)格的通信管道穿放紡織子管的參考數(shù)量
在已敷設(shè)光纜子管或電纜的管孔內(nèi)再穿放紡織子管時(shí)(疊加方式),應(yīng)根據(jù)原管孔內(nèi)塑料子管數(shù)量或電纜對(duì)數(shù)、外徑大小來(lái)確定。疊加穿放紡織子管的參考數(shù)量見(jiàn)表4。
紡織子管在人/手孔內(nèi)有以下2種處理方式。
a)固定方式。將紡織子管斷開(kāi),保留適當(dāng)長(zhǎng)度的牽拉繩,剪斷多余子管,將牽拉繩固定在支架上(不得松弛,避免出現(xiàn)扭絞,以待穿放光纜時(shí)使用)。鑒于紡織子管的阻燃性能相對(duì)較差,因此須將暴露在人/手孔內(nèi)的紡織子管用阻燃膠帶纏繞,以防紡織子管直接接觸明火。
圖4 小紡織管模式
表4 疊加穿放紡織子管的參考數(shù)量
b)封堵方式。紡織子管原則上采用現(xiàn)有管道的封堵方式(如發(fā)泡劑、油麻絲、蓋式及水泥等)。樹(shù)脂發(fā)泡劑封堵:封堵前應(yīng)將紡織子管反卷塞入管孔中,用塑料薄膜或紙片襯墊 (以防紡織子管與發(fā)泡劑直接接觸),再用發(fā)泡劑封堵管孔。在密封要求較低的人/手孔內(nèi),可先將薄膜外敷在紡織子管上,然后再在紡織子管與管孔間發(fā)泡。
在紡織子管內(nèi)敷設(shè)光纜時(shí)宜采用人工牽引方式。敷設(shè)第一條光纜時(shí),須保持紡織子管繃直狀態(tài)(松弛時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致光纜無(wú)法順利穿放)。
占用子管時(shí)應(yīng)先選用3孔紡織子管的中間孔,然后再選用側(cè)孔。在管孔內(nèi)有多條紡織子管時(shí),應(yīng)先選用底部的紡織子管。
當(dāng)需從紡織子管內(nèi)抽出光纜時(shí),應(yīng)同時(shí)補(bǔ)放1條牽拉繩,以備將來(lái)布放光纜用。
目前,紡織子管已成功地在通信、有線電視、電力、軍隊(duì)、政府、大學(xué)、公司和醫(yī)院等領(lǐng)域得到了應(yīng)用。
針對(duì)上海管孔資源緊缺問(wèn)題,上海電信此前曾進(jìn)行了紡織子管應(yīng)用試驗(yàn)。試驗(yàn)地點(diǎn)選在漕寶路的一個(gè)十字路口。由于該路口車流量較大,有關(guān)部門要求光纜敷設(shè)必須盡快完工。該路口涉及的管道長(zhǎng)度為23 m,管孔內(nèi)已敷設(shè)有3根子管,用穿孔器通孔后再拉入小號(hào)型紡織子管。由于施工現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)時(shí)沒(méi)有準(zhǔn)備光纜,所以就用紡織子管中的牽拉繩拉入Φ20 mm的通棒來(lái)替代。整個(gè)實(shí)施過(guò)程不僅非常簡(jiǎn)便,對(duì)交通的影響也降到了最低。在3根內(nèi)導(dǎo)管上的成功疊加,也證明了在電纜上進(jìn)行疊加的可行性。這是由于電纜的卷曲盤(pán)旋度沒(méi)有內(nèi)導(dǎo)管嚴(yán)重,能使其疊加更為容易。上海電信施工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)見(jiàn)表5。
上海電信在子管上疊加鋪設(shè)紡織子管的成功,充分證明了在電/光纜上疊加鋪設(shè)紡織子管是可行的。疊加鋪設(shè)紡織子管時(shí),應(yīng)充分考慮到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際因素的影響(如:管道的沉降及破損,管孔內(nèi)子管的扭結(jié)及淤泥堵塞等情況)。
另外,由于紡織子管沒(méi)有彎曲記憶,因此在一些特殊場(chǎng)合(如:長(zhǎng)距離拉線(大橋沿線),彎曲管孔(弧形或出土管道))應(yīng)用時(shí)其優(yōu)勢(shì)就更為明顯。在長(zhǎng)距離拉線(如大橋沿線)時(shí):紡織子管摩擦系數(shù)低,拉纜方便,長(zhǎng)距離敷設(shè)可一次完成;紡織子管沒(méi)有彎曲記憶,1人1次可拉1 km;紡織子管熱脹冷縮率低、質(zhì)量穩(wěn)定,能充分地保護(hù)線纜。
在高帶寬需求驅(qū)動(dòng)下,“光進(jìn)銅退”已成為目前接入網(wǎng)建設(shè)的指導(dǎo)思想,F(xiàn)TTx的大規(guī)模建設(shè)趨勢(shì)已勢(shì)不可擋。大量的光纜敷設(shè)需求,對(duì)城市通信管道資源的利用提出了更高要求。工程案例表明,紡織子管可大大提高管道利用率、節(jié)約管道資源。在具體工程中,核心層、匯聚層管道光纜的擴(kuò)容,尤其在交通繁忙地段應(yīng)優(yōu)先考慮采用紡織子管技術(shù),在市區(qū)跨越河流及在橋梁底部或兩側(cè)附掛管道光纜時(shí)也應(yīng)考慮采用紡織子管技術(shù)。紡織子管作為一項(xiàng)新技術(shù),在國(guó)內(nèi)已逐步開(kāi)始應(yīng)用。但因其受產(chǎn)品價(jià)格等因素制約,目前尚未得到廣泛應(yīng)用。隨著FTTx的大規(guī)模建設(shè),提升城區(qū)管道利用率等問(wèn)題將會(huì)得到越來(lái)越多的關(guān)注。相信紡織子管技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品一定會(huì)得到進(jìn)一步研究,并有一個(gè)更加廣闊的應(yīng)用前景。
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