程靜
【摘要】 根據多年的工程設計經驗,介紹高速公路通信管道設計中主要設計要點的技術選擇。
【關鍵詞】 管材選擇 容量確定 路由選擇 人手孔設施及防排水措施
一、概述
近年來,隨著高速路網的日趨完善,越來越多的人選擇高速公路出行,隨之帶來的便是路段交通信息量大增,人們對高速公路的智能化、人性化提出了更高的要求。高速公路通信系統承擔著實現監控系統和收費系統的數據、音頻和圖像等信息量的傳輸,并為高速公路內部與外界建立必要的聯系,是整個高速公路機電工程建設的支撐系統。而高速公路通信管道的設計與實施得當與否直接影響著通信系統甚至路段機電系統的性能的發揮。高速公路通信管道用于敷設通信光纜和電纜;供信息產業部、國防部等國家部門以及沿線一些企事業單位租用。主要設施為管道和人(手)孔。
二、通信管道管材的選擇
2.1干線管道管材的選擇
干線管道采用較為普遍的管材主要有HDPE大口徑管、PVC-U大口徑管、硅芯管等,管材結構形式有平壁管、單壁波紋管、雙壁波紋管等。PVC-U大口徑管是以硬質聚氯乙烯為主要材料,HDPE大口徑管是以聚乙烯為主要材料,通過擠出機一次擠塑成型的纜線戶套管。而硅芯管是將有機硅同步擠壓進高密度聚乙烯管,形成的一種內部帶有固體潤滑劑的小管管道。由于采用的主要材料不同,HDPE大口徑管在破損率、拉伸強度、縱向回縮率等性能方面優越于PVC-U大口徑管。目前,全國已建和在建的高速公路項目中,干線管道采用硅芯管的比例最高,其次是HDPE大口徑雙壁波紋管,最少的是PVC-U大口徑管。
以下主要對HDPE大口雙壁波紋徑管和硅芯管的主要技術指標進行比較,詳見表1。通過以上對比分析,可以清晰的看出:采用硅芯管技術,不僅具有強度高、接口少、穿纜方便、易于擴容等諸多優點,且每公里造價更低,為建設方減輕了資金壓力,經濟效益突出。因此,建議高速公路通信管道上應適用硅芯管作為干線管材。
2.2分歧管道管材的選擇
分歧管道主要用于高速公路干線管道至互通區、監控外場設備的分支通信管道,監控外場設備的供電分支管道等。分歧管材包括鍍鋅鋼管、涂塑鋼管、玻璃鋼管等,前兩者以鋼管為基體,外涂保護材料(鍍鋅鋼管為熱浸鍍鋅防銹處理,涂塑鋼管為在表面上涂覆一層塑料膜),從而提高鋼管的抗腐蝕性。玻璃鋼管以熱固性高分子樹脂為基體,以玻璃纖維為增強材料。在性能上,鍍鋅鋼管和涂塑鋼管在抗擊性、抗壓性、環剛度、拉伸強度、耐溫性、耐候性等方面均比玻璃鋼管優越。但涂塑鋼管的價高比同類型的鍍鋅鋼管高11%~15%,同時鍍鋅鋼管可抗鹽、酸、水分的腐蝕,使用壽命可達30年以上,且在使用過程中對人體是無害的,對環境也是無污染的,因此,綜合考慮分析,建議高速公路采用鍍鋅鋼管作為分歧管道。
2.3過構造物管道管材的選擇
過構造物管道主要用于干線管道過大中橋梁時起保護過渡作用。主要選材有玻璃鋼管箱和鋼制管箱,兩者的技術性能對比見表2。
由上表可見,玻璃鋼管箱的性能價格表優于鋼制管箱,且后期維護少,因此,建議高速公路過構造物管道采用玻璃鋼管箱。
三、通信管道容量的取定
高速公路通信管道的總容量由兩部分構成:一是為滿足本身業務需求而取定的管道容量,這部分容量可通過分析論證而確定;另一部分是將來計劃出租或出售給電信、部隊等235部門的的管道容量,這部分容量受高速公路所在地區的政治、經濟、軍事、路網架構等組多因素的影響,要定量地確定比較困難。高速公路本身業務需求的通信管道容量如下:數字干線傳輸系統和綜合業務接入網用的主干光纜占用1孔;監控視頻光纜占用1孔;1+1備用占用2孔;共占用4孔。
對于預留租售的管道容量應因路而異,區別對待:對于經濟較為發達和相鄰路段已有管道租售或自身已有租售意向的路段,可預留4~8孔;對于經濟不太發達但具有租售潛力的路段可預留2~4孔;對于毫無租售潛力的路段 0ghb可不預留管孔數,以緩解業主的還貸壓力。
目前,全國大部分已建和在建高速公路項目的硅芯管容量采用了12孔,具體應根據工程實際情況酌情增加或減少。
四、通信管道路由的選擇
通信管道路由按照其在高速公路路基斷面的埋設位置分為3種情況:中央分隔帶內、土路肩下和護坡道下。
通信管道埋設在中央分隔帶的方式適合于長年干旱少雨的地區,或是今后有向道路兩側改擴建要求的路段。通信管道埋設在土路肩下方式適合于雨量充沛的地區或排水不好的地段,但要對路側構筑物進行基礎優化設計、施工統籌協調安排,避免互相影響。通信管道埋設在護坡道下的方式適合于互通區下路和可預見高速公路擴容的情況。
五、人手孔設施及防排水措施
5.1人手孔設施
人手孔是通信管道上的結點,是進行機電各系統設施安裝的接口,在整個通信管道系統發揮其使用功能方面起著舉足輕重的作用,是通信管道系統的重要組成部分。高速公路人手孔外形結構均類似為長方體、內部中空,配有井蓋、支架、托架、拉線環、積水罐等標準郵電部附件。為應對重載車輛行駛時產生的巨大沖擊力,人手孔普遍采用鋼筋混凝土結構。具體尺寸主要參考郵電部的相關通信管道人手孔尺寸加以修改而成,一般而言,兩米中分帶內的人手孔尺寸控制在長1.5m,寬1.5m,深1.7m為宜。人手孔設置間距,宜按不超過1km一處設置預留分歧人孔,為各外場設備以及地方管道租售接入提供條件。
5.2防排水措施
常規的防水措施為在C25混凝土人手孔現場澆筑時摻外加抗摻標號不小于8的防水劑,井外壁部分涂雙層瀝青防滲,同時在管道進入人孔處用M10水泥砂漿抹成圓棱,將瀝青土工布和瀝青麻絲做防水處理,并在人手孔內設置積水罐和排水管。
六、結束語
高速公路通信管道是高速公路機電工程的基礎, 對于充分發揮高速公路的作用有著極其重要的意義。通信管道建設應以與主體結構物緊密結合,施工方便,維護工作量小為原則,本著設計大于需求的理念做到因地制宜,為高速公路的信息化網絡提供快捷、方便的傳輸通道。
參 考 文 獻
[1]YD 5103-2003通信管道工程施工及驗收技術規范;
[2]交通運輸部2012年第3號公告 高速公路通信技術要求。