УЗЕЛ ЗАДУВКИ НЕРАЗРЕЗНОЙ

Изобретение относится к оптоволоконной технике и может быть использовано при строительстве и эксплуатации волоконно-оптических линий связи с использованием оптических кабелей, проложенных в кабельной канализации из защитных пластмассовых тру6, в основном микрокабелей в микротрубках.
Длина прокладки оптического кабеля в потоке воздуха, в защитной пластмассовой трубе в большинстве случаев не превышает 2 км [В.Гриффьен. Прокладка оптических кабелей в трубках. Издание на русском языке. С-Пб., 2001. 138 с.]. Подобная технология и оборудование применяются также для создания кабельной канализации на основе отдельно взятой защитной пластмассовой трубы (кабелевода) при задувке в нее пучка защитных пластмассовых микротрубок и последовательной задувке оптических микрокабелей в защитные пластмассовые микротрубки [Сабинин Н.К. Экономика строительства ВОЛС подземной прокладки. Журнал LightWave russian edition №2, 2003, стр.14-20]. Гарантированные длины задувки пучка защитных пластмассовых микротрубок в основную защитную пластмассовую трубу и микрокабеля в микротрубку также не превышают 2 км, что значительно меньше строительных длин микрокабелей (6 км, 8 км и более). На концах строительных длин проложенных оптических кабелей устанавливают подземные камеры доступа (смотровые устройства), предназначенные для укладки оптических соединительных муфт и технологических запасов кабелей, а также для задувки следующей строительной длины кабеля. Процесс задувки одиночного оптического кабеля в защитную пластмассовую трубу и последующее восстановление ее герметичности в любом месте между двумя подземными камерами доступа, как правило, не вызывает затруднений
и выполняется при помощи механических соединительных муфт и ремонтных трубок. Однако, при задувке пучка защитных пластмассовых микротрубок в основную трубу, необходимо производить их сращивание при помощи муфт для соединения микротрубок. Учитывая то, что диаметральный размер муфт для соединения микротрубок приблизительно в 2 раза превышает диаметральный размер самих микротрубок, разместить все сростки микротрубок в отверстии основной защитной пластмассовой трубы невозможно. Для размещения сростков микротрубок необходимо использовать устройства, имеющие увеличенное поперечное сечение и обеспечивающие возможность осуществления процесса задувки, например подземные камеры или разъемные (разрезные) муфты, применяющиеся для прокладки подземных кабелей, в том числе и с металлическими жилами. Однако, установка перечисленных устройств на расстоянии до 2 км друг от друга, используемых в качестве узлов для последовательной или каскадной задувки пучка микротрубок и микрокабелей, экономически нецелесообразна из-за высокой стоимости их изготовления и установки.
Известна конструкция пункта оперативного доступа ПОД к местам соединения строительных длин оптических кабелей, прокладываемых в защитных пластмассовых трубах [Пункт оперативного доступа (ПОД). Технические условия ПДОКЗ-800.000. ООО «Севербуммаш», 1998 г.]. ПОД представляет собой металлический корпус с опорной пластиной для крепления к железобетонной плите и вводами, выполненными в виде труб, расположенными тангенциально и разнесенными по окружности, и металлическую крышку, причем между корпусом и крышкой расположены уплотнения. Соединение корпуса и крышки осуществляется при помощи болтов, а герметичность разъема корпуса и крышки обеспечивается за счет уплотнений, выполненных из эластомера. Конструкция ПОД обеспечивает возможность ввода (дозадувки) кабеля при открытой крышке. Недостатками ПОД являются значительный объем и масса (до 160 кг), что требует применения
подъемно-транспортных машин для его транспортировки до места и установки в рабочее положение. Для предотвращения перемещения в грунте и всплытия предусмотрено крепление ПОД к железобетонной плите с размерами 1000 мм × 1000 мм × 100 мм, которая предварительно устанавливается в котловане. Кроме того, металлическая конструкция ПОД требуют дополнительной защиты от коррозии. Высокая стоимость изготовления ПОД и его установки за счет значительного объема земляных работ и применения подъемно-транспортных механизмов существенно ограничивают область его применения при строительстве. К ПОД могут подводиться защитные пластмассовые трубы типоразмера до 50/41 мм, однако отсутствуют конструктивные решения по надежному закреплению и герметизации вводимых защитных пластмассовых труб. При использовании защитных пластмассовых микротрубок, расположенных в подводимых к ПОД защитных пластмассовых трубах, в последних дополнительно должны устанавливаться вводы микротрубок, необходимые для герметизации ПОД. Расположение задувочной машины для прокладки защитных пластмассовых микротрубок и микрокабелей внутри корпуса устройства затруднительно.
Известна конструкция ремонтной трубки GABOCOM фирмы GABO SYSTEMTECHNIK GmbH, Германия [http://www.gabosys.de/technik.html], которая применяется для ремонта поврежденной защитной пластмассовой трубы с кабелем внутри, но может быть использована в качестве узла задувки. Ремонтная трубка содержит разрезной корпус, состоящий из двух половин, которые соединяются друг с другом при помощи специальных пазов с уплотнениями, двумя разъемными муфтами с клиновидными замками для установки корпуса на защитной пластмассовой трубе. Для герметизации корпуса в подводимых защитных пластмассовых трубах дополнительно должны устанавливаться два ввода микротрубок. Ремонтная трубка после установки имеет внутренний диаметр
соответствующий внутреннему диаметру защитной пластмассовой трубы с проложенными внутри нее защитными пластмассовыми микротрубками и оптическими микрокабелями, что позволяет разместить не все сростки проложенных защитных пластмассовых микротрубок. Разместить все сростки микротрубок в отверстии корпуса возможно только при дополнительном использовании двух переходных механических соединительных муфт и двух отрезков защитной пластмассовой трубы и ремонтной трубки увеличенных диаметров. Однако, такое решение нецелесообразно по следующим соображениям. Увеличивается количество изделий и, соответственно, суммарная их стоимость. При этом ремонтная трубка является одноразовой и после вскрытия должна заменяться на новую, что ограничивает ее применение, особенно учитывая высокую цену изделия. Кроме того, конструктивно не проработаны вопросы защиты микротрубок с оптическим кабелем внутри от передавливания льдом, образующимся при аварийном попадании подземных вод в корпус и их замерзании. Отсутствует инструмент для вскрытия корпуса ремонтной трубки.
Наиболее близким техническим решением является муфта ARMADILLO производства фирмы PREFORMED LINE PRODUCTS, США [http://www.preformed.com/content/industry.aspx?industry=3], которая применяется для соединения подземных кабелей, но пригодна и для использования в качестве узла доступа, смонтированного на защитных пластмассовых трубах. Муфта содержит разъемный (разрезной) корпус увеличенного, по сравнению с подводимыми защитными пластмассовыми трубами, диаметра, имеющий болтовое соединение разъемных частей, внутри которого расположены вводы с уплотнениями и металлические силовые элементы, жестко соединенные с корпусами вводов. В разъеме корпуса расположен уплотнитель из эластомера. Недостатками данного технического решения являются его высокая стоимость, низкая прочность закрепления вводов в корпусе, что требует применения в конструкции
двух металлических силовых элементов, наличие протяженных стыков и, как следствие, низкое давление, которое изделие может выдержать без потери герметичности (около 0,7 Атм). При аварийном попадании подземных вод в корпус и их последующем замерзании возможно раздавливание защитных пластмассовых микротрубок с оптическим кабелем внутри из-за большого объема образующегося льда внутри корпуса и при отсутствии дополнительной защиты микротрубок. Высокая цена ограничивает применение муфты-прототипа.
Существенными признаками заявляемой полезной модели являются: наличие корпуса, двух вводов защитных пластмассовых труб с уплотнениями, микротрубок и микромуфт для их соединения. Корпус выполнен в виде отрезка защитной пластмассовой трубы большого диаметра, вводы выполнены в виде переходных механических соединительных муфт, неподвижно установленных на корпусе и на защитных пластмассовых трубах малого диаметра, причем на одной из переходных механических соединительных муфт удален внутренний упор, в отверстия торцев защитных пластмассовых труб малого диаметра установлены распорные вводы микротрубок, а на защитной пластмассовой трубе малого диаметра подходящей к муфте с удаленным внутренним упором неподвижно закреплен хомутами отрезок защитной пластмассовой трубы среднего диаметра, разрезанный вдоль на две части. Кроме того, микротрубки, расположенные внутри корпуса (отрезка защитной пластмассовой трубы большого диаметра), размещены внутри предохранительных тру6, изготовленных из эластичного вспененного материала, имеющего закрытую пористую структуру, например из вспененного полиэтилена.
Данные существенные признаки полезной модели позволяют получить технический результат, который заключается: в снижении стоимости, в увеличении прочности и улучшении герметичности узла доступа (снижении просачиваемости подземных вод), а также в исключении передавливания микротрубок с оптическим кабелем внутри
образующимся льдом при аварийном попадании подземных вод в узел доступа и последующем их замерзании, которое приводит к затуханию сигнала в оптических волокнах.
Существенными отличительными признаками полезной модели от наиболее близкого аналога являются: корпус выполнен в виде отрезка защитной пластмассовой трубы большого диаметра, вводы выполнены в виде переходных механических соединительных муфт, неподвижно установленных на корпусе и на защитных пластмассовых трубах малого диаметра, причем на одной из переходных механических соединительных муфт удален внутренний упор, в отверстия торцев защитных пластмассовых труб малого диаметра установлены распорные вводы микротрубок, а на защитной пластмассовой трубе малого диаметра подходящей к муфте с удаленным внутренним упором неподвижно закреплен хомутами отрезок защитной пластмассовой трубы среднего диаметра, разрезанный вдоль на две части. Кроме того, микротрубки, расположенные внутри корпуса (отрезка защитной пластмассовой трубы большого диаметра), размещены внутри предохранительных труб, изготовленных из эластичного вспененного материала, имеющего закрытую пористую структуру, например из вспененного полиэтилена.
В предлагаемой полезной модели доступ внутрь узла задувки реализован за счет сдвигания одной части узла относительно другой ее части. Так, при освобождении первой механической соединительной муфты, предварительно закрепленной на корпусе, и освобождении второй механической соединительной муфты с удаленным внутренним упором, предварительно закрепленной на защитной пластмассовой трубе малого диаметра, возможно перемещение по ней второй муфты совместно с корпусом и полное открытие узла доступа. Для исключения повреждения уплотнения второй муфты, поверхность защитной пластмассовой трубы малого диаметра предварительно очищается от грязи и смазывается, например силиконовой смазкой. После
проведения работ по задувке микротрубок и микрокабелей, обратным перемещением корпуса и второй муфты, а затем закреплением муфт достигается необходимая прочность и герметичность узла доступа, которая обеспечивается конструкцией стандартных защитных пластмассовых труб и механических соединительных муфт. При этом прочность и герметичность узла доступа не менее уровня прочности и герметичности защитных пластмассовых труб малого диаметра, соединенных механическими муфтами, т.е. прочности и герметичности кабелевода. Сопутствующим техническим результатом является резкое снижение стоимости узла задувки из-за отсутствия в нем оригинальных деталей и малого количества стандартных изделий низкой стоимости. Для предотвращения порчи поверхности скольжения малой защитной пластмассовой трубы она закрывается отрезком защитной пластмассовой трубы большего диаметра (следующего по величине типоразмера), разрезанным вдоль на две части, которые неподвижно закрепляются хомутами на защитной пластмассовой трубе малого диаметра. Таким образом, разрезанный на две части отрезок трубы имеет наружный диаметр больше наружного диаметра защитных пластмассовых труб малого диаметра, подходящих к узлу задувки, но меньше, чем наружный диаметр корпуса, т.е. он может быть условно определен, как отрезок среднего диаметра.
Для предотвращения передавливания защитных пластмассовых микротрубок с оптическим кабелем внутри образующимся льдом при аварийном попадании подземных вод в узел доступа и последующим их замерзании, в конструкцию введены предохранительные трубки. Предохранительные трубки выполнены из эластичного вспененного материала, имеющего закрытую пористую структуру, например из вспененного полиэтилена, и имеют высокую эластичность, влагонепроницаемость, химическую стойкость, крайне малое водонасыщение, низкий вес, долговечность не менее долговечности защитных пластмассовых тру6, а также
высокие теплоизоляционные свойства [http://www.crokus.ru/products/energoflex/index_tech.php].
Предохранительные трубки заполняют свободный объем корпуса узла задувки и при расширении замерзающей жидкости за счет эластичности (податливости своей структуры) компенсируют деформации сжатия защитных пластмассовых микротрубок с микрокабелем внутри.
На фиг.1 представлен общий вид узла задувки неразрезного в сборе с необходимыми разрезами. На фиг.2 представлен общий вид узла задувки неразрезного в открытом состоянии. Для наглядности фиг.1 и фиг.2 расположены на 1 листе.
Узел задувки неразрезной содержит защитные пластмассовые трубы малого диаметра 1 (кабелевод), муфту механическую переходную 2, муфту механическую переходную 3 с удаленным внутренним упором У, корпус 4 (отрезок защитной пластмассовой трубы большого диаметра), отрезок защитной пластмассовой трубы 5, разрезанный вдоль на две части, хомуты 6, микротрубки 7, распорные вводы микротрубок 8, муфты для соединения микротрубок 9, предохранительные трубки 10. На фиг.1 и 2 дополнительно показаны: l - доступная длина открытой части узла задувки неразрезного, предназначенная для установки задувочной машины, L - длина отрезка защитной пластмассовой трубы 5, У - внутренний упор в механической переходной муфте 2.
Для установки узла задувки неразрезного на защитную пластмассовую трубу малого диаметра 1 производят следующие действия. В нужном месте, как правило, на расстоянии 2 км от подземной камеры доступа или от предыдущего узла задувки неразрезного, или в месте расположения головной части предварительно задутого пучка микротрубок 7, вырезают отрезок защитной пластмассовой трубы малого диаметра 1, оставляя необходимое расстояние между ее торцами для установки узла задувки
неразрезного. На торцах трубы 1 и корпуса 4 снимают фаски. В отверстие трубы 1 (на фиг.1 и 2 оно расположено слева) с выходящими микротрубками 7 устанавливают распорный ввод микротрубок 8, который герметизирует внутренний объем трубы 1, а впоследствии и внутренний объем собранного узла задувки. Затем на трубу 1 устанавливают и закрепляют стандартную механическую переходную муфту 2 (перед сборкой муфт 2 и 3 смазывают заходные части труб 1 и корпуса 4 силиконовой смазкой согласно инструкции по сборке). Предварительно собирают конструкцию из отрезка защитной пластмассовой трубы 4 и механической переходной муфты 3 с удаленным внутренним упором У. У пустой трубы малого диаметра 1 (на фиг.1 и 2 она расположена справа) наружную поверхность очищают от грязи и смазывают, например силиконовой смазкой, и надвигают на нее конструкцию из собранных элементов 3 и 4 на длину L, большую l Проводят процесс задувки пучка микротрубок 7 в пустую трубу 1. В том случае, если задувка пучка микротрубок была произведена ранее и вскрывается защитная пластмассовая труба с уже задутыми микротрубками, они разрезаются в сечениях, разнесенных по длине и, временно, до задувки кабеля, соединяются при помощи муфт 9. В отверстие трубы 1 вставляют распорный ввод 8 для герметизации вышеуказанных объемов. На микротрубки 7 надевают предохранительные трубки 10 и соединяют концы микротрубок 7 при помощи муфт 9. Затем проводят процесс последовательной задувки микрокабеля (на фиг. не показан) в пустые микротрубки 7. При этом задувочную машину (на фиг. не показана) последовательно помещают в разрыв микротрубок 7. Снимают задувочную машину и соединяют микротрубки 7. Для удобства установки предохранительные трубки 10 можно разрезать вдоль на всю длину и устанавливать после этапа задувки микрокабеля. Для сборки узла задувки неразрезного конструкцию из элементов 3 и 4 сдвигают по трубе 1 по направлению к муфте 2 до захода корпуса 4 на нужную глубину в муфту 2. Заправляют
уплотнение муфты 3 выполненное из эластомера в посадочное гнездо муфты. При аварийном повреждении указанного уплотнения муфты 3 вместо него используют герметик, например, силиконовый, который размещают в зазоре между трубой 1 и корпусом муфты 3. Закручивают гайки на муфтах 2 и 3. На поверхность трубы 1, примыкающей к муфте 3 накладывают разрезанную вдоль на две части трубу среднего диаметра 5 длиной не менее L, которую крепят хомутами 6, выполненными из нержавеющей стали и равномерно разнесенными по длине. При необходимости повторной разборки узла задувки, снимают хомуты 6 и разрезанную на две части трубу 5. Затем поверхность трубы 1 очищают от грязи, вновь ее смазывают и повторяют описанный выше процесс.
Примером реализации заявленного технического решения может служить узел задувки неразрезной, состоящий из корпуса - отрезка защитной пластмассовой трубы ПНД 75 SDR 11 длиной 1000 мм, 2-х переходных механических соединительных муфт типоразмера 75 мм × 40 мм, производства фирмы Plassim (Израиль), кат. №150 75 D 0040, у одной из которых механическим путем удален внутренний упор, 2-х распорных вводов, отрезка защитной пластмассовой трубы ПНД типоразмера Ф50 мм/Ф41 мм длиной 1200 мм, разрезанного вдоль на две половины, хомутов NORMA TORRO S40-60/12C7 W2, предохранительных теплоизоляционных труб Энергофлекс типоразмера ⌀18 мм × 6 мм, и который устанавливается на защитную пластмассовую трубу ПНД ⌀40 мм/⌀33 мм, причем в последней расположены 5 микротрубок ⌀10 мм/⌀8 мм с микрокабелем внутри.