高速隧道设计之隧道光缆

1、概述
2.2.2 隧道光缆
1、概述
本工程采用 GYTA 成绞式光缆, 光缆中的的光纤是高质量的硅单模光纤，每根光纤可通过
色码识别在光缆中的位置，颜色容易分辨，在光缆工作寿命期间不应受影响或腐蚀。
本工程光缆隧道内敷设在右侧电缆沟中。
2、光缆芯数的确定和分配
本次施工图设计考虑到隧道内监控图像及紧急电话熔接点较多，为避免较多的切割点对分
支光缆传输的影响，本次设计在千秋关隧道两侧敷设 24 芯光缆，作为隧道紧急电话与有线广
播传输用;上述隧道敷设长 4 芯光缆，作为隧道内 PLC 和电力传输用光缆；上述隧道敷设 24 芯
光缆，作为隧道内监控图像及数据传输用光缆。上述光缆均需敷设至各隧道配电房的配线架中。
紧急电话和有线广播数据、PLC 数据、电力监控数据、隧道监控视频经隧道配电房 ODF 配线架
后通过主干道路的监控光缆传输至隧道管理站。
3、光缆要求
单模光纤和整个的技术光缆规范符合 ITU－TG.652 建议。
(1) 光缆的基本要求：
①几何特性
 波长：1310nm、1550nm
 模场直径：9～10μm±10%
 包层直径：125±2μm
 包层表面不圆度： ≤ 2%
 模场/包层同心偏差： ≤ 1μm
②传输特性
 截至波长：1100 ≤λcc ≤1280nm
 损耗：在 1310nm：0.36dB/km，在 1550nm：0.23dB/km
 在光缆工作温度范围内的衰减变化：≤0.1dB/km
 色散在 1288～1339nm 时： 3.5Ps/nm·km
 色散在 1550nm 时：～20ps/nm·km
③主要物理特性
 最大允许张力：符合 IEC794.1.E1 要求
 最大承载：符合 IEC794.1.E3
 最小弯曲半径：安装时：>光缆外径 20 倍
 固定后：>光缆外径 15 倍
 温度范围：安装时：-20℃～+70℃
存储时：-40℃～+60℃
(2)光缆接续
①光缆接续
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光缆在人孔外十分清洁的环境中接续。
光缆接续应采用熔接法，接头配有单独的接头护套。
接头盒为光缆接头提供一个密闭的，防潮的环境，接头盒能重新进入，以便维修和满足其
他工作要求。
接头盒的预期使用寿命至少 40 年。
接头牢固地安装在每个人孔中。安装在尽可能高处，以免浸水。
光缆的配盘、预留、盘绕方式严格按照国家规范进行。
②光缆接头盒
在所有光缆需要分歧或分配出与单独终端单元相连的光纤接头时使用接头盒保护：接头盒
的设计易于安装。
接头盒牢固地安装在人孔中尽可能高的位置，以免浸水。
接头盒便于重复开启，便于检测线引出，在接头盒内对两侧的光缆金属护层和加强芯具有
电气可连可断的功能。接头盒系统无需封胶，无需特殊工具就可重新打开，安装方便。接头盒
壳体表面应光洁，平整，色泽一致，接缝严密。外部金属结构构件及紧固件应采用不锈钢材料。
在光缆线路所处的温度和其他环境条件下，接头盒的可靠性能保证使用年限不少于 25 年。
接头盒的使用温度范围，－40℃～＋60℃。
接头盒的所有金属件与大地之间的绝缘电阻不小于 1000MΩ，（浸水 24 小时测试）。接头
盒应具有良好的防水、防腐蚀抗老化性能，在潮热环境下，接头盒材料不会对其他金属部件产
生电蚀效应。接头盒内的支撑、固定、接地、密封材料之间及与常用光缆材料之间不会产生化
学作用。
2.2.3 通信管道
1、设计范围及原则
2.2.3 通信管道
1、设计范围及原则
本工程设计范围为中间坞分离式隧道小桩号K37+460处横穿管道至本路段终点之间的通信
管道的敷设。
本工程干线管道分离式路基段采用 2×5 孔φ40/33 硅芯管，分两侧敷设在路基外侧边坡内
或隧道左右幅外侧电缆沟内。施工时注意孔数、挖深、手孔的变化，详见手孔大样图和管道平
面布设图。
2、 通信管道设计管孔数
1、干线分离式路段通信管道的容量为 10 孔φ40/33 的硅芯管，分两侧敷设在两幅路基外
侧边坡内，每侧为 5 孔φ40/33 的硅芯管。
2、干线管道过隧道口联络通道时使用 6 孔φ114×4 镀锌钢管保护过渡。
3、隧道口通信横穿管道，采用 6 孔φ114×4 镀锌钢管。
4、隧道口电力横穿管道，采用 10 孔φ114×4 镀锌钢管。
3、技术规范及说明
1）管道设施
3、技术规范及说明
1）管道设施
1）管道在敷设之前，应先将两端口严密封堵，防止水、土及其他杂物等进入管内；
2）管线在沟内应平整、顺直。同沟布放的硅芯管应每 3-5 米绑扎一道打包带，进人孔孔
壁处保证管与管之间至少有 3cm 的间距；绑扎采用专有绑扎带，专用带绑扎材质为 PVC，宽度
不小于 5mm，厚度不小于 1mm，长度根据硅芯管的数量而定，确保绑扎牢固；
3）硅芯管的接口断面应平直，无毛刺，并应采用相应的配套密封接头件接续；
4）回填土时，先回填 20cm 厚的细土或碎土，再按原土建设计中的中央分隔带回填材料进
行，在管道两侧及上面不得回填石块等杂物。严禁用乱石或带乱石的杂土回填，以免损坏管道。
管道铺设后，要用专用封头盖住管孔以防泥沙等进入管孔；
5）为保证气流吹设光缆效果，硅芯管的密封性要好，并应尽量减少硅芯管接头数量或硅
芯管接头应尽量做在人孔内；
6）管道未经验收不准回填土，如果沟槽内有水时，必须抽净后回填土，以防回填土不实，
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今后发生沉降，影响管道质量；
7）硅芯管铺设可采用机械或人工法进行，硅芯管铺设尽量平直，构造物两端的土基必须
夯实。应尽可能避免在两人孔之间有接头，如果在管线两人孔之间有接头，应增设邮电专用普
通标石，标石标志为 07（H）/23；
注：编号的分子表示硅芯管接头序号；分母为一个中继段内总标石编号。
8）沟坎处应保持平缓过渡，转角处的弯曲半径φ40/33mm 塑料管应大于 500mm；
9）遇到上下坡时坡度应尽量小于 40
o ，拐角弯度尽量大于 120 o ，有困难的地点也不能小于
100
o ；在过桥梁等障碍时，更应避免出现连续 90 o
直角弯；对这种地势更要求沟底平滑、过度
均匀。
2）对钢管的要求
1）管道采用钢管时，采用φ114×4 焊接镀锌钢管，内壁必须去毛刺和磨光。裸露在外的
钢管均采用浸沥青布包封两层防腐，钢管焊缝应朝上，钢管埋设时应埋设在路基顶面下。
2）钢管接续采用套管焊接方式，焊缝的质量应符合有关焊接标准规定。φ114 的接续套管
为φ127×4×200 的钢管，在镀锌钢管接续前必须检查端口是否有毛刺、断牙、缺口等，并将
管口锉成坡边，以免损伤光（电）缆，两管插入套管后，在套管两端满焊除去焊渣，做防腐处
理。
3）所有钢管必须进行热浸镀锌处理，镀锌量符合 GBT18226-2015《高速公路交通工程钢构
件防腐技术条件》的相关要求。
4）钢管铺设完毕后要进行试通，并穿φ3mm 钢丝，要采取妥当措施防止缩入管中，钢管管
口应堵住，防止异物进入管中，在不易识别的位置需埋设标志桩，便于以后查找预埋钢管。
3）硅芯管的技术要求
本工程采用硅芯管符合如下技术要求：
硅芯管应符合交通行业 JT/T496-2018<<公路地下通信管道高密度聚乙烯硅芯塑料管>>。
HDPE 高密度聚乙烯硅芯管技术要求:
1）原材料：生产硅芯管的主料应使用符合国家标准的高密度聚乙烯挤塑树脂，不得使用
回用料。
2）工艺外观: 外观颜色均匀一致；内外壁实体应光滑、平整、均匀，无塌陷、坑凹、孔
洞、撕裂痕迹及杂质麻点等缺陷；截面无气泡、裂痕；硅芯管内壁紧密熔结、无脱开现象；
外壁上产品标识完整、清楚；孔与孔之间颜色宜采用明显标志区分开来。
3）规格尺寸：采用Φ40/33 规格产品（外径Φ40mm,内径Φ33）；管材壁厚偏差不大于
0.35mm；椭圆度绕盘前不大于 2.5%,绕盘后不大于 3.5%。
4）物理化学性能指标
外壁硬度≥59（邵氏 D 型）；
内壁摩擦系数:静态≤0.25（平板法），动态≤0.15；
拉伸强度≥21MPa，断裂伸长率≥350%，最大牵引负荷≥8000N，冷弯曲半径 400mm，，环
刚度≥50kN/m
2 ，抗裂强度≥2.0MPa，纵向收缩率≤3.0%；
复原率：垂直方向加压至外径变形量为原半径的 50%时，立即卸荷，试验不破裂、不分
层，10min 外径能自然恢复到原来的 85%以上；
与管接头的连接力≥6700N；
抗裂强度：无明显鼓胀、无渗漏、不破裂；
耐环境应力开裂：48h，失效率≤20%；耐热应力开裂：168h，失效率≤20%；
脆化温度：-75C。
5）硅芯管专用连接头和管塞
硅芯管应使用专用连接头连接，专用连接头应符合规范要求；硅芯管两端应使用膨胀管
塞和（或）热塑套管密封以防止潮气或尘土进入管内，管塞的密封性能应满足耐水压密封试验
的要求。
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6）硅芯管表面每间隔 1m，按照规定印制产品型号，并加上生产日期、盘号和本盘的累计
长度。
7）管材应具有国家级材料测试中心的测试报告和国家交通安全设施质量监督检验中心的
检测报告。
4、人施工要求
1）沿线人孔符合原邮电部门标准，人孔主要为钢筋混凝土。现浇人孔地基，开挖并夯实
后，直接铺设混凝土基础。
2）人孔未经验收不准回填土，如果沟槽或基坑内有水时，必须抽净后回填土，以防回填
土不实，今后发生沉降，影响管道质量。
3）人孔盖装置（包括外、内盖、口圈等）采用玻璃钢复合材料制造，电缆支架、穿钉、
托板、拉力环、积水罐均为外购产品，其构件的安装方法，预埋位置、技术规格、抗拉强度、
防锈处理等均应符合《通信电缆配线管道图集》，并在井盖根据业主要求注明相关字样。
4）穿钉用砂浆抹成圆形灰块。穿钉与穿钉间距误差不超过±0.5cm。
5）当钢管斜向插入人孔时，应将钢管切成斜面，保证钢管斜面与人孔壁的平面平行。
6）当硅芯管正向或斜向插入人孔时，应保证硅芯管穿出人孔孔壁平面 30cm 以上，以利穿
线作业，过渡手孔中的硅芯管应是连续的，不必断开。
7）通信管道工程用水，应采用可供饮用的或适于砼搅拌使用的水，不得使用工业污水及
含硫化物的泉水。
8）预留的路肩手孔应在井盖注明“信号”和“电力”字样。
5、施工标准和验收标准
通信管道施工标准应严格按设计及国家标准 GB50373-2019《通信管道与通道工程设计规
范》和 GB50374-2018《通信管道工程施工及验收规范》执行。如本设计与国家标准发生矛盾时，
应以本设计为准。本设计没有特别说明部分均以国家标准为准。
6、施工中应注意的重要问题
1）施工中应切实注意各种预留管件、过路穿线钢管等的施工。应保证不误留、不漏埋，
为交通监控系统的实施打好土建基础。
2）施工中应切实注意通信管道、供电电缆管道与积水井、中央带护栏基础、标志基础等
设施的协调配合。
3）通信人孔需要注意与主体路基横向排水管协调配合，避免人孔起集水井的作用。
4）承包人在施工过程中如果遇到特殊（如：设备需要移动位置等）或需要变更位置的情
况，应及与设计单位联系。
5）本工程所用铁件除人孔附件（邮电部门采购）和钢筋外，其余铁件全部为加工成形的
镀锌产品，镀锌量符合 GBT18226-2000《高速公路交通工程钢构件防腐技术条件》的相关要求，
在铁件焊接处刷 2～3 遍锌粉。所有人（手）孔均采用现浇下覆及预制上覆的方法施工，当现
浇层达到设计强度后即可装配上覆和口圈，装配前仔细核对井的类型及管道出口高程，装配完
毕用水泥砂浆抹缝以防渗水。同时在手孔外壁作双层沥青防渗层，使中央带排水系统不能因人
孔的放入而被破坏。
6）人孔基坑开挖同时可开挖管道。管道坡度一般随道路纵坡，开挖后必须保持两井间管
道的坡度一致，基底平整。边坡开挖时要绝对防止路面塌陷，必要时要对开挖面加支撑。砼包
封养生期结束后要及时回填，并认真夯实。人井施工时，如遇盲沟，应使盲沟从人孔井壁外侧
绕过，并保证盲沟的连续。