Файл: Грызлов, А. Ф. Линейные сооружения городских телефонных сетей учеб. пособие.pdf

ГЛ А В А Т Р Е Т Ь Я

ТЕ Л Е Ф О Н Н А Я

КА Б Е Л Ь Н А Я

КА Н А Л И З А Ц И Я ,

КО Л Л Е К Т О Р Ы

ЗЛ. СОСТАВ, НАЗНАЧЕНИЕ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ТЕЛЕФОННОЙ КАНАЛИЗАЦИИ

Телефонная кабельная канализация состоит из подземных тру­ бопроводов и смотровых устройств различных типов, построенных на территории города и пригородов. Канализация прокладывается от кабельной шахты АТС до кабельных вводов в здания или вы­ водов кабелей на опоры воздушных линий.

Основным назначением телефонной канализации являются: воз­ можность затягивания и монтажа кабелей связи, быстрое выявле­ ние и устранение повреждений, замена участков (пролетов) кабе­ лей и т. п. без вскрытия уличных покровов и раскопок грунта. Используя канализацию, можно применять голые кабели, стои­ мость которых значительно ниже бронированных.

Канализационные сооружения должны быть долговечны, так ■как строительство и ремонт их связан с весьма трудоемкими рабо­ тами, вызывающими вскрытие уличных покровов и раскопку грун­ та. Помимо значительных затрат труда и средств, это вызывает стеснение уличного движения и нарушение целости и однотипности асфальтовых и других покрытий.

На продолжительность срока службы канализации значитель­ но влияют качество материалов и метод изготовления труб и смот­ ровых устройств.

Механическая прочность канализации имеет весьма существен­ ное значение, так как канализационные сооружения и, в первую очередь, трубопровод, проложенный в земле, подвержены всякого рода сдвигам (перемещениям) почвы, сдавливанию грунтом от тем­ пературных изменений, воздействию грунтовых вод и т. п. Это мо­ жет происходить и от естественных условий данной местности и при производстве вблизи сооружений различных работ — раскопок грунта, скрытых проходок, разогрева грунта в зимнее время и т. п. Кроме этого, при земляных работах в непосредственной близо­ сти от канализации трубопровод может быть поврежден отбойны­ ми молотками, бурами, клиньями, ломами и другими инструмен­ тами и механизмами. Пересечение трассы телефонной канализа­ ции траншеями для прокладки других подземных коммуникаций связано с оголением и подвеской существующего трубопровода

37

(зачастую давней прокладки), который должен быть сохранен в том же состоянии, что и до раскопки. Все это требует механичес­ кой надежности труб, которая должна быть обеспечена при их из­ готовлении и укладке.

Не менее важны водо- и газонепроницаемость телефонной ка­ нализации. Проникшая в канализацию вода при поврежденной (не­ герметичной) оболочке кабеля нарушит изоляцию жил и приведет к нарушению включенных в кабель связей. В зимнее время вода, попавшая в канал канализации, может замерзнуть, сдавить кабель льдом и вызвать повреждение его оболочки и нарушение действия включенных связей. Ликвидация такого повреждения будет услож­ нена необходимостью предварительно удалить (оттаять) лед для замены пролета кабеля. ;Кроме того, попавшая в канализацию вода может иметь в себе растворенные вещества, вредно влияющие на свинцовую или пластикатовую оболочку кабеля. Влага создает также благоприятные условия для прохождения блуждающих то­ ков и, следовательно, коррозии свинцовой оболочки кабелей.

Проникшие в телефонную канализацию вредные, горючие и взрывоопасные газы создают весьма неблагоприятные условия для производства тех или иных работ. При современном размахе га­ зификации городов это имеет особое значение. Помимо вредного влияния на организм работающего персонала, скопившийся в смот­ ровых устройствах газ при определенных концентрациях может вызвать моментальное воспламенение или взрыв и привести к несчастным случаям и повреждению кабелей. По каналам канали­ зации газ может распространиться на значительные расстояния, проникнуть в кабельную шахту, другие помещения АТС и другие здания. Поэтому необходимо, чтобы телефонная канализация была водо- и газонепроницаемой, а также способствовала изоляции ка­ белей от блуждающих токов.

Материалы, из которых изготовляются трубы, смотровые уст­ ройства и детали канализации, не должны содержать в себе ве­ ществ, вредно влияющих на свинцовую или пластикатовую обо­ лочку кабелей. Проложенные в канализации кабели десятки лет находятся в непосредственном соприкосновении с поверхностьюканалов и других устройств канализации и, следовательно, будут подвержены длительному влиянию вредных веществ, которые мо­ гут оказаться в составе сооружений. Это влияние может усугубить­ ся при наличии воды и газов, попавших в канализацию, которые,, в свою очередь, могут вызвать, или ускорить тот или иной хими­ ческий процесс, вредно влияющий на кабели. Поэтому все мате­ риалы, используемые для изготовления и устройства телефонной канализации, не должны содержать в себе вредных веществ и под­ лежат тщательному исследованию перед употреблением.

Внутренняя поверхность трубопровода должна быть гладкой.. При протягивании кабелей, особенно большой емкости и в проле­ тах значительной протяженности, а также имеющих изгибы, соз­ дается большое трение между оболочкой кабеля и стенкой канала. При наличии неровностей, выступов, приливов, заусенцев, острых

38

граней и т. п. оболочка кабеля может быть повреждена (процара­ пана), что вызовет нарушение изоляции и повреждение жил кабе­ ля во время работ или в процессе эксплуатации.

Канализационные сооружения с учетом перечисленных требо­ ваний в целом должны быть экономичны. При этом конструкция труб и конфигурация (внешнее очертание) сложенных из них многоотверстных блоков должны позволять последующую докладку канализации без переустройства ранее проложенных трубопрово­ дов и перетягивания кабелей. Количество стыков должно быть наи­ меньшим, однако масса и габариты отдельных труб не должны усложнять работы по прокладке трубопроводов. Смотровые уст­ ройства по конструкции и форме должны быть просты в изготовле­ нии и при монтаже, удобны для раскладки кабелей и производства в них работ, но без излишков площади.

Уложенные в грунт канализационные сооружения испытывают нагрузки от собственной массы и давления земли, а также от про­ ходящего транспорта. Поскольку в последние годы изыскиваются и внедряются новые типы труб и смотровых устройств, рассмотрим теоретические расчеты нагрузок, которые испытывают эти соору­ жения в грунте.

Трубы испытывают наибольшее активное давление сверху (насыпи) РЕ и наи­ большее реактивное сопротивление снизу (постели) qE (рис. 3.1 а):

а, ОН

где у — плотность грунта, кг/м3; До — глубина заложения, см; си — «угол постели». Разграничением зон обоих давлений является нулевая точка, образованная ра­ диусом зоны активного давления г и «углом постели» си. Давление на трубу от

временной нагрузки на поверхность земли (рис. 3.16) определяется формулой

ЗРЯ3 Св — 2 я Я®,

где Р — сосредоточенная сила, кге; Я — глубина рассматриваемой точки, м; Р — расстояние между точкой приложения силы и точкой, в которой определяется напряжение, м. Для облегчения расчетов составляются специальные графики за­ висимости Я от грузового коэффициента, позволяющие определить полное верти­ кальное давление Р на трубу определенного диаметра длиной 1 м при различной глубине укладки.

Смотровые устройства • (колодцы и коробки) состоят из перекрытия, стен и дна. Давление грунта на единицу поверхности перекрытия определяют формулой Pi=y/to, где у плотность грунта, кг/см3; Д0 — глубина заложения перекрытия, м. Временная нагрузка принимается от колонны автомобилей различных классов.

Равномерно распределенная нагрузка от колеса автомобиля, приходящаяся на 4 м2 поверхности перекрытия, определяется формулой

р = _________ Р«

а — расстояние на поверхности уличного покрытия между передней и задней точками касания колеса, см; b — расстояние между боковыми точками касания колеса поверхности проезда, см; а — угол распределения давления, зависящий

•от типа уличного покрытия и изменяющийся в пределах 27—45°.

39

Суммарная нагрузка от одновременного действия давления грунта и проез­ жающего транспорта на единицу перекрытия Q= Pi + Pi-

Горизонтальное давление грунта на боковую поверхность прямоугольной стен­

расстояние от поверхности земли до рассматриваемого уровня стенки смотрового устройства, см; <р — угол трения грунта, зависящий от рода грунта и его влаж­ ности.

Я)

Рис. 3.1. Распределение давления: а) грунта на трубу; б) сосредоточенной на­ грузки на трубу; в) сосредоточенных нагрузок (колес автомобиля) в грунте

Горизонтальное давление от проезда транспорта па стенки смотрового устрой­ ства на заданной глубине определяется формулой

Яг= Pi/(a'ib'i) tg2 (45—ср/2),

где P t — давление от временной нагрузки на поверхности земли; а \ Ь\ — пло­ щадь распределения нагрузки.

Суммарное горизонтальное давление q= qi+qJiyh-\-/V (a'i& 't))tg2(45—ср/2).

3.2. ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ И СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТЕЛЕФОННОЙ КАНАЛИЗАЦИИ

Б е т о н — искусственный камень, полученный в результате за­ твердения смеси из цемента, песка, грация (гальки) или щебня и воды. В этой смеси основной частью является цемент, связываю­ щий (склеивающий) между собой с помощью воды частицы песка и гравия. Смесь цемента с заполнителями, затворенная водой, до начала твердения является бетонной смесью. После укладки, уп­

40

лотнения и начала затвердения эта смесь становится бетоном. «Схватывание» бетона 'происходит после постепенного вступления воды в химическую реакцию с цементом, в результате чего смесь густеет. Начало схватывания происходит через 30—45 мин и длит­ ся несколько часов. Далее начинается твердение бетона, которое продолжается в течение многих месяцев и лет.

ОсГГовным фактором, влияющим на прочность бетона, является

водоцементное отношение, тем выше прочность бетона. Однако при малом количестве воды прочность бетона может понизиться, а смесь будет недостаточно пластична для обработки. Таким обра­ зом, правильное определение отношения в/ц имеет большое зна­ чение.

Прочность бетона в зависимости от в/ц определяется эмпири­ ческими формулами, в которых водоцементное отношение замене­

сти при сжатии в 28-дневном возрасте. В зависимости от этого установлены следующие марки бетона: 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400 и 500. Прочность бетона прямо пропорциональна активности (марке) цемента. Цемент для бетона целесообразно применять такой активности, которая превышала бы заданную прочность бе­ тона примерно в 2,5 раза.

Прочность бетона при растяжении в 8—15 раз меньше, чем при сжатии, поэтому на изгиб бетон работать не может. В бетонные конструкции, подверженные воздействию растягивающих, изгибаю­ щих и скалывающих усилий, вводят стальную арматуру.

41