路面微槽敷设微管微缆技术的研究与应用

刘畅

（长飞光纤光缆有限公司，武汉 430073）

路面微槽敷设微管微缆技术的研究与应用

刘畅

（长飞光纤光缆有限公司，武汉 430073）

本文报告了通信业务发展导致管道资源逐步不足的现状，对路面微槽敷设微管微缆技术进行了介绍和分析。该技术由路面切槽工艺和微缆气吹工艺组成，使用材料包括排式集束管或单根厚壁直埋微管以及气吹微型光缆。较传统通信管道光缆技术，具有路由建设及光缆敷设效率高、施工成本低、管孔利用率高、对道路交通阻碍和环境污染少、对现有管线或路面设施破坏小的特点。欧美和东南亚等地区的通信运营商已在城域网和FTTH建设中应用了该项技术，并快速、高效实现了其通信网络服务的开展。

路面微槽；微型开槽机；气吹；排式集束管；微缆；FTTH

随着2013年4月1日住建部和工信部联合下发贯彻落实国家标准《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》及《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程施工及验收规范》的要求，新建住宅将全面实施光纤到户（FTTH），同时各大运营商的4G网络业务也将迎来大规模建设，城域网与接入网的光缆需求量势必大幅增长。而在通信管网资源日益减少并紧缺的当下，须增大现有管道利用率或通过其它技术手段实现新建管道路由，以完成未来通信网络建设的发展并保证国家《宽带网络基础设施“十二五”规划》的正常实现。受限于国内多数大型城市市政规划中对新建管道路由的限制，道路大面积开挖敷设传统通信管道方式机会没可能，而通过采用开微槽并结合气吹敷设微缆技术，可以在完全无管道资源情况下完成通信网络的建设，为管道资源紧张的通信企业解决燃眉之急。

1 通信网络建设现状

通信网络建设方式主要有管道、架空和直埋等方式，其中核心层光缆主要以管道方式敷设，配线及中继联接多以管道及架空方式敷设，业务节点入户的接入光缆大多数采用架空方式敷设。而目前大量地方政府因市容市貌等原因禁止市区内光缆凌乱架空现象，并将现有架空光缆整改至地下通信管道，管道资源紧缺状况将更加明显。20世纪90年代进入光通信时代后，国内通信网络在城域通信管道建设方面仍然采用适合铜缆布放的水泥管道。在2000年前后，各地的城域网建设逐步开始使用塑料管道，先是大量使用内径100 mm左右的波纹塑料管（穿放光缆前，在大管孔内一次性穿放几根32/28 mm或30/25 mm的塑料子管以提高管孔使用率），后又衍生出了塑料栅格管道、5孔/7孔梅花型塑料管道以及适应气吹法施工的硅芯管等。2010年后国内多个城市出现了在40/33 mm硅芯管中气吹或牵引多根小直径微管，然后在微管中气吹微缆的管道高利用率建设方式。但新建通信管道依然存在建造周期长、成本高、市政审批难等问题，利用技术手段实现在完全无管道资源的条件下建设通信网络线路将是极具现实意义的创新之法。

2 路面微槽敷设微管微缆技术简介

路面微槽气吹技术是采用路面开槽机在道路边切割一条宽度在15～30 mm、深度在150～350 mm的槽道，在槽道底垂直布放厚壁、排式微管（可布放前即在其中气吹敷设微缆），回填水泥或混凝土后再利用气吹机和空压机将微缆敷设到微管中。路面微槽技术包括切槽工艺、气吹施工、排式集束管、气吹微缆光缆等技术要素。

表1 微缆微管匹配表

长飞光纤光缆有限公司微缆芯数与适于气吹微管尺寸数据如表1所示，其最大芯数已达288芯（可在YD/T 1460.1-2006标准场地中12 mm内径的微管中气吹1.2 km以上）。全系列微缆可满足任何城域网和接入网的通信设计需要，在路面微槽路由中利用气吹方式灵活布放。微缆的气吹布放可在路面微槽回填完毕后进行，微缆气吹机与小型空压机占地面积小，对道路交通影响有限，施工快捷迅速。

3 路面微槽敷设微管微缆技术特点与优势

3.1 路由建设及光缆敷设效率高

路面微槽气吹技术所采用的开窄、浅槽道方式较传统开挖路面方式效率更高。由于微管体积较小，故开挖土方较少，挖掘速率也更高。开挖后可立即敷设排式集束管并进行回填，回填量少故道路恢复时间也更短。而由于排式集束管可后期分批进行气吹，故光缆敷设可在路由完全建设好、道路交通恢复后进行，且微缆的气吹敷设速率也比传统牵引或直埋方式布放更快。采用路面微槽气吹技术的通信网络工程施工效率和建设周期较传统的架空、直埋和牵引方式要优化很多。

3.2 施工成本低

传统通信管道路由建设须采用大型挖掘机开挖路面后敷设大直径管道并回填，其设备运输、施工折旧与损耗、人力及材料成本均较高。路面微槽气吹技术中核心的微型管道和微型光缆使得开挖、回填、敷设等工序更加便捷、小型化，因此设备、人力以及材料等方面均产生一定比例的减少。开挖体积少使得设备损耗更少，小型化的开槽机其运行成本也较低。高效率的施工模式及机械化的开槽机、吹缆机等可使人工工日减少，人力成本降低。而微槽回填料、排式集束管和微缆等原材料也较传统通信路由建设用料更省。

3.3 管孔利用率高

根据气吹占空比选择，在12 mm内径微管中已可气吹288芯微缆，而8 mm内径的微管中也至少可以气吹96芯微缆。其单位体积内光纤密度远高于传统普通光缆，且集束管本身由于其设计特点即是在单位体积内形成最多的管孔资源，是一种空间利用最优的方式。而目前微缆小体积、高密度的发展趋势也会使得管孔的资源利用率越来越高。

3.4 对道路交通阻碍和环境污染少

市政管理中出于市容和交通方面考虑，现已很少有大型城市允许路面开挖。而路面微槽模式对交通和环境几无影响，开微槽仅须较小工作界面且施工、回填迅速。开挖土方量较传统开挖减少很多，可人工或机械方式快速清理。在无法大面积开挖敷设路由的场景下进行小型化的“微槽+微管+微缆”施工方式，可在市政影响程度最低的情况下完成路由建设。

3.5 对现有管线或路面设施破坏小

路面大面积开挖难以避免会造成已有公共建筑或设施的损坏，开挖也存在破坏其他电力、输气等管道的风险，而路面微槽气吹方式的安全保障性要高很多。由于其开挖深度、宽度都很小，对现有设施的破坏将至最低程度，同时普通电力和输气管线埋深都在600 mm以上，路面微槽的开挖深度不至影响到其他管线。

4 路面微槽敷设微管微缆技术应用实例

2013年初美国电信运营商Verizon出于无管道资源和急于开展其FTTH业务等原因，在美国东海岸最大城市纽约曼哈顿街区，采用路面微槽气吹技术，在路面切割出尺寸宽度20 mm、深度300 mm的微槽，随后布放竖排微管并在其中气吹微缆。实现了管道资源的快速增加且并未对纽约繁华城区的交通和环境产生较大影响，线路开通后成功开展通信业务，使得全美第二大运营商能够提供更快的网络服务以及受众更广的用户。

2013年马来西亚某电信运营商采用路面微槽气吹技术进行城市FTTH建设，施工采用大功率切槽机，施工效率高，开挖废料少，采用人工方式清理。该项目埋入的是厚壁微管，由于微槽宽度较小，多根微管垂直布放进入后还是处于竖排状态。布放微管后即回填水泥，对道路交通影响降至最低。

5 小结

随着光纤到户的大力发展和管道资源的逐渐减少，采用路面开微槽加气吹微缆的施工模式将更具经济效益和现实意义。特别是在城域环网到住宅用户之间存在大量且无法规划的网络连接需求，而大面积开挖或者架空模式已难以通过市政审批的情况下，施工单位采用路面微槽敷设微管和气吹微缆技术即可完成小型化的管道和线路建设，从而实现高速、便捷、经济的光网络组建模式。同时集束管可为今后的管道扩容提供空间，而气吹微缆也可为更为便利的进行线路升级、改造。路面微槽敷设微管微缆将是一项改善传统施工技艺、推进通信建设发展的革命性技术。

Research and application of micro-trenching technology with microduct and microcable

LIU Chang
(Yangtze Optical Fiber and Cable Company Ltd. Marketing center, Wuhan 430073, China)

In this paper, the shortage of pipeline resource caused by the development of communications business has been reported. The micro-trenching technology with microduct and microcable consisted of pavement grooving process and air-blowing process has been introduced and analyzed. This technology will use thick walled fl atduct or direct buried microducts and microcable. Compared with the traditional communications cable laying technology, the micro-trenching technology could provide a high eff i ciency construction speed with low cost and high pipeline utilization. Meantime, the traffic obstruction, environmental pollution and destruction of the existing pipelines or road facilities is much less with micro-trenching mode. Communications operators in Europe, America, Southeast Asia and other regions have applied this technology in the metro and FTTH construction and achieved the launching of their network services quickly and eff i ciently.

micro-trenching; trenching machine; air-blowing; thick walled fl atduct; microcable; FTTH

TN915

A

1008-5599（2013）12-0048-03

2013-10-26

国家重点基础研究发展计划（2010CB735904）和国家自然科学基金（61007054）资助。