摘要:本文以具體工程為實例,闡述鐵路通信光電纜排遷割接施工準備工作,對鐵路光電纜排遷割接施工方法展開了詳細的研究,并提出鐵路通信光電纜排遷割接施工注意事項,在保證光電纜施工質量的同時提高施工效率。鐵路通信穩定可靠,有助于促進鐵路工程事業長遠發展。
關鍵詞:鐵路通信;排遷割接;施工技術
一、工程概況
新建泛亞鐵路中通道磨丁至萬象段(以下簡稱磨萬鐵路),起于中老邊境口岸站磨丁,終點到達老撾首都萬象市,線路全長421.717km。通信工程敷設長途光纜為1 362.9km,敷設電纜129.34km。其中,電纜為該項目新設隧道應急電話電纜,光纜為2根GYTZS53 48芯鐵路專用光纜,1根96芯公用網絡運營商用光纜,敷設在線路一側的電纜槽內,并在站場內各接入點之間敷設24芯通信光纜,通過電纜支槽接入各站場設備房屋。
二、光纜割接的準備工作
(一)技術資料的準備
明確光纜的規格及其性能,準確掌握關鍵技術參數;全面整理竣工資料,根據資料中記錄的信息判斷所割光纜的纖芯色譜。光纜的割接涉及豐富的專業知識,參與此項工作的人員需具有資質,接受崗前培訓并通過考核;組建割接工程指揮組,根據割接工作需求確定工作崗位及其人員配置,包含割接施工人員、技術維護人員等;組織會議,從安全性、有效性多方面評價割接方案;務必要有通過審核手續、完善無誤的施工方案。
(二)施工場地的準備
為光纜割接作業適配機具,檢查割接線路,開挖作業坑,修筑平整的、穩定的平臺用于電纜割接作業,必要時搭設帳篷,減小環境因素對割接作業的影響。
①光纜接續位置,按如下思路確定。管道光纜接頭避開交通要道;架空光纜線路接頭落在桿旁2m范圍內;直埋光纜接頭所處區域的干擾因素需盡可能少,例如避開堅石地段、水源及障礙物。
②接續位置的精細化控制。管道光纜,根據預留長度要求盤好光纜、設置標記,由人井拉至操作平臺;直埋光纜,盤好預留光纜,開挖長度均為2m和深度均1.8m的作業坑,在外護套上設置重疊長度、交叉部位的標記,移動已經盤好的光纜,將其置于操作平臺上。
三、光纜外護層及束管的不中斷開剝
(一)新敷設光纜的開剝
①取代敷設的光纜,用鋼鋸將光纜端頭50cm鋸掉,避免光纜端頭在布放過程中被拉傷。②確定開剝尺寸,用記號筆在此部位設置標記。通常,開剝量取100cm。③根據光纜的標記位置,用橫向剖刀在此部位切割PE外護套。調節橫向剖刀螺桿,逆時針方向旋轉,使刀口張開大于光纜外徑,卡住光纜PE護套,再順時針方向旋轉調節螺桿,使護套被夾在圓形刀片和依托輪之間,反復推拉割刀,每轉動一圈,隨即適度旋緊調節螺桿,按此方法有序操作,直至割斷PE護套的鋁型復合護套為止。④切割結束后,輕折光纜,斷開復合護套,露出完整的束管。⑤依次剪斷束管的芳綸纖維、尼龍線,松開填充繩和扭絞,至此使束管、填充繩、金屬加強芯均保持獨立(彼此分開)。⑥用開夫拉剪刀在光纜端頭處將填充管剪斷。⑦按照5cm的預留量預留加強芯,將其他部分剪斷;整理束管,將填充油膏清理干凈,向接頭盒內接入光纜,采取固定措施。⑧用束管剝除器剪斷束管,撂去束管,清理光纖上附著的雜物,將其在纖維盤內盤好。
(二)對帶業務光纜的開剝
①光纜外護層可能附著雜物,開剝前用棉紗清潔;確定開剝尺寸,做好標記,通常按照120cm~140cm的要求開剝。②根據切割標記,用橫向剖刀在此部位進行切割。圓形刀片和依托輪間夾著光纜PE護套,操作人員用手反復推拉割刀,每轉動一圈隨即適當旋緊調節螺桿,按該方法做橫向旋轉運動,直至完全割斷鋁型復合護套為止。③在割斷處用縱向帶業務開剝刀對光纜PE護套進行縱向開剝,開剝光纜外護套約120cm~140cm。護套開剝按流程有序進行,基本內容為:1)確定待開剝的位置,將刀片嵌入縱切位置;2)適當施加壓力以便下壓手柄,用齒輪“咬住”光纜外護套;3)推拉手柄,齒輪帶動光纜后移,經多次的推拉后,剝開光纜外護套;4)用尖嘴鉗剝離外護套;5)將剝離器夾住鋁型復合護套,縱向剝開、剝離護套。④束管上纏繞有芳綸纖維,將此部分打開攏為一綹,將其剪斷,隨后剪斷束管的尼龍線。
(三)束管的開剝
按照色譜的不同為束管依次編號,設置標簽,形成標記。此后,按照如下流程開剝束管。
①按100cm的去除長度在束管上設置標記。②在確定開剝位置后,用縱向剝除器在此處做剝除處理:1)將開剝器的正反兩面分開;2)向縱向開剝器內置入待處理的束管,合攏正反兩面;3)用手握住縱向束管開剝器并后拉,借助束管中齒輪的“咬合”作用破開束管。③將束管放置在束管剝除器合適的刀孔內,調整束管的位置直至標記點對準刀刃,握下手柄,施加外力將束管切斷,將剪斷下來的無用束管清理干凈。④光纖外的油膏需用酒精脫脂棉清理干凈,分出光纖,根據色譜的不同進行分類、編號。⑤主用與備用光纖的識別借助光纖識別器完成,思路為:1)準備光纖識別器,取匹配液,將其滴至此裝置的“夾持口”;2)夾入光纖,按下按鈕,根據光纖識別器面板的顯示結果即可確定光纖的主備用情況;3)在區分兩種類型的光纖后,設置標簽,形成標記。
四、光纖施工
在具備斷纖的條件后,按尺寸要求將光纖剪斷,做熔接處理;需考慮的是光纖沒有備纖的特殊條件,此工況下應對業務纖的重要性進行區分,剪斷次要的部分,隨后熔接。為減小施工對通信狀態的影響,在保證質量的前提下盡快完成各項操作,通信中斷時間控制在6min以內。
(一)光纖端面的制備
制備端面是光纖熔接過程中的一項關鍵工序,它是確保低損耗連接的首要條件,要求端面垂直于光纖軸,單模光纖誤差要小于0.5度。同時要求邊緣整齊,無缺損、毛刺。通常采用切割刀切除制備后的裸纖長度,光纖熔接機工作臺V型的光纖熱熔管長度分為2cm和1cm兩種規格。在進行端面制備之前,應將熱熔管套入光纖。
(二)去除一次涂層(預涂覆層)
全面清理光纖涂層,不殘留雜物。光纖涂層的清理通常采取剝除器剝除的方法,操作人員左右手配合,左手拿待處理的光纖,右手持鉗,選擇合適規格的刀孔,將光纖置入其中,握下手柄,將涂覆層刮除干凈。清理全過程中刀刃需與纖芯保持垂直的位置關系,操作人員控制好力度,在保證清除有效的同時避免因過度用力而導致光纖其他部分受損。涂覆層的清理長度通常取35MM,清理完成后穿套熱熔套。
(三)清潔光纖
清潔材料采用的是沾75%酒精的脫脂棉,適度轉動光纖,確保光纖的每個面都得到有效地清理。清理結束的依據為光纖轉動時發出“吱吱”響聲。
(四)制備端面
①向切割刀的定位槽中放置光纖,調整好光纖的位置,使涂覆層末端對應刻度尺的16mm或18mm;確認光纖布設位置無誤后,蓋上彈斷帽底座和壓纖蓋,做好切割前的準備工作。②推動刀片,按下彈斷帽,將光纖切斷。③切割結束后,將預先蓋上的裝置打開,謹慎取出光纖,判斷切割成型的端面是否滿足質量要求。
(五)光纖熔接
1.接通電源
熔接設備采用熔接機,向交流(直流)端連接電源線,開啟開關。
2.熔接條件的設定
著重考慮光纖外形、外徑、對芯方式、放電試驗等,設定適宜光纖熔接的參數,為光纖熔接作業的進行創設良好條件。
3.固定光纖
①開啟防塵蓋,下壓壓纖夾使其彈開。②向V型槽內置入端面加工成型的光纖,末端距電機1mm~2mm。放置過程中加強防護,避免磕碰,同時前端不可碰觸槽底。③用壓纖夾固定光纖。④蓋上防塵蓋。
4.光纖熔接
通常按SET鍵進行自動熔接。熔接過程中通過顯示屏觀察光纖的端面是否良好以及光纖的熔接損耗,若光纖端面不符合熔接條件或熔接損耗達不到使用要求,必須重新制備光纖端面再進行熔接。
5.取纖、復位
經過熔接處理后,開啟防塵蓋,上下按壓纖蓋以便彈開,將其中的光纖去除,熔接機隨即復位,蓋上防塵蓋。
6.接頭防護
光纖接頭的防護采取熱熔保護措施,將待防護的接頭置于熱熔套管內,配置加熱器,做熱熔處理,一般要求熱熔管內部易熔膠剛好流至兩側管口。
7.收容光纖
向容纖盤內盤入按前述流程加工成型的光纖盤,按照每熔接一根隨機盤一根的方式進行。盤纖時加強防護,并注意光纖的曲率半徑。
(六)光路的倒換
傳輸站測試光纖連接損耗,檢測結果顯示光纖接續質量達標后,將主用光纖的光路倒換至備用光纖,最終將主、備用光纖的熔接作業均落實到位。
五、光纜接續盒的安裝
①打開接續盒。打開接續盒,整理內部密封膠帶、托盤、固定螺絲等。②安裝固定光纜。將外護套已開剝好的光纜,按開剝尺寸要求粘上防水膠放入盒內,并把加強芯固定在固定螺栓上。③光纖保護。在已盤好光纖的托盤內墊一層薄薄的脫脂棉,防止纖芯跳出托盤外。④固定托盤。把所有余纖盤留好后,蓋上托盤保護蓋,擰緊螺絲,將托盤固定。⑤防水處理。貼上密封膠帶,合上盒蓋,擰緊固定螺絲。
六、光纜帶業務割接應注意的問題
①在割接出發前必須和通信值班室及臺站機房調試好電臺,以保持三方之間能隨叫隨應。光纜割接前,兩割接點應與機房保持聯系,確保聯絡暢通。由于是帶業務割接,通信電路不得中斷,所以兩割接點割接程序應同步進行。②線路纖芯使用資料要準確詳細,光纖序號要對應準確,確保備用與主用無差錯。③光纜接續應選擇良好的工作環境,通常在工程車內和作業帳篷內進行。特殊情況下需露天作業時,最好選擇在晴朗無風的天氣進行。環境溫度在0℃以內時,采取升溫措施,創設適應于熔接設備正常運行和各項操作有效進行的溫度條件工作環境。④光纜接續前要認真核對光纜程式、端別,檢查被接光纜護套對地絕緣是否合格、接續盒是否完好、作業坑是否符合要求。⑤光纜開剝時,切口深度必須嚴格控制,以免損傷光纖,加強芯在接頭盒內固定連接應可靠,以保證接續盒有足夠的抗張力強度。⑥擦拭光纖或束管,嚴禁從光纜端頭向開剝點反方向擦拭。⑦光纖盤繞中應注意曲率半徑,余纖應不少于60CM,兩個方向的光纜從接續盒同一側進入時,在光纖端設置永久性標記。光纖盤繞完成后,對接頭連接損耗要進行測試,不合格的要重新接續。⑧接續盒密封處理應嚴格按照操作步驟和要求進行,固定螺絲時應對角均勻擰緊,使側蓋間無間隙。
七、鐵路通信光電纜排遷割接施工注意事項
(一)合理設置光電纜線接頭位置
在鐵路通信光電纜排遷割接全線作業中,必須再三確定光電纜接頭地點,接頭地點的準確與否對全部工程的施工質量有直接影響。鐵路通信光電纜接頭定位工作中要考慮以下兩點:光電纜接頭的安全性;便于光電纜在后期的檢驗、檢修保養工作。在光電纜排遷割接作業前的線路計劃時,應當恰當地定位光電纜的接頭。在確定光電纜接頭地點的過程中,必須全面考慮所有對電纜線安全存在影響的因素[1],比如:①光電纜線在選擇線路時要盡可能地避讓以下區域或路段:涵洞、大橋、路口等受到外部眾多因素影響的區域,或受壓力比較大的公路段。②如果在排遷割接作業中遇到有光電纜井時,要盡量把光電纜接頭安放在光電纜井內,以保證光電纜接頭使用的時間更久和質量更穩定地運行。③選擇光電纜排遷割接線路時,要多方面思考光電纜線作業后期和使用過程中的檢驗和檢修保養工作是否便捷程度更高。④必須根據要求在每根光電纜接頭的地方留出2m~3m纜線,并把留出部分卷起來放在安全的地方。⑤光電纜線接頭定位完畢,為確保在光電纜排遷割接過程中光電纜接頭一直在規定的地方,必須做好光纜線任務。
(二)鐵路通信光電纜線在排遷割接施工中的物理保護措施
增強光電纜線線體防護方法是為了保障鐵路通信光電纜線在排遷割接工程中的工程質量,防止對光電纜線造成不必要的損害。在排遷割接的鐵路通信光電纜線作業中,光電纜線保護措施較為普遍的有以下幾點[2]。①過道防護。穿過鐵路的路基、不能開挖的公路、不可開挖或難以開挖的道路段的光電纜線應使用過道防護,這一路段一般采用埋設或頂進鋼管等方法進行光電纜線的鋪設。②沿電纜槽防護。光電纜線在穿過凍土段時應采用順著電纜槽防護,此類路段,能夠選用的防護方法有鋪磚、鋪設電纜溝及穿鋼管,特別注意的是:當光電纜通穿過具有較高的挖掘難度和較低的挖掘深度等地段時,除去對光電纜線實施以上所需的順纜線保護方法外,光電纜線仍需做好相對應的水泥封堵工作。③引上或引下防護。光電纜線從電纜槽穿過后接出或穿入建筑物之間,暴露在地表的光電纜須采用光電纜線引上或引下的保護方法。一般而言,光電纜線用于引上或者引下防護過程中,需要把引上或引下的墻身和電線桿的光電纜用套管(如硅管、鋼管等)保護起來,穩固墻身和電線桿位置的鋼管工作也要在同一時間進行。④落差防護。針對跨過存在部分差異地形道路的光電纜線應選用落差防護的方法。在落差h≥0.8m時,要做好光電纜線的落差保護,根據地形的真實狀況做石護坡措施,同時要把護坡縫隙用細小的泥沙漿做好勾砌;在落差h<0.8m,可以保證光電纜線安全的情況下,則無須做護坡,但必須進行多層壓實工作,特別是在受洪水嚴重沖擊的路段,必須修建電纜溝[3]。
八、結束語
總而言之,我國鐵路通信電纜排遷割接工程的實施,對我國鐵路事業的健康、安全發展起著至關重要的作用。本文通過一個具體的工程實例,對光電纜的排遷割接技術在鐵路通信中的運用進行了較為詳盡的論述,為我國的鐵路建設提供有力的技術支持。
作者單位:馬志杰 中國鐵建電氣化局集團北方工程有限公司
參 "考 "文 "獻
[1]陳紹娟.鐵路通信傳輸安全問題及應對研究[J].工程建設與設計,2021(17):109-111.
[2]王化坤.鐵路通信施工中數字調度系統的應用[J].工程建設與設計,2019(11):198-199.
[3]萬長根.既有鐵路通信傳輸設備割接關鍵技術研究與實施[J].通信世界,2018(01):10-12.