城市通信管道規(guī)劃及設(shè)計(jì)的研究

陳 佳

（福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 福州350001）

通信系統(tǒng)的管道屬于網(wǎng)絡(luò)的一項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施，其在通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中發(fā)揮著非常重要的作用。伴隨著國(guó)內(nèi)通信技術(shù)以及宏觀經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)量表現(xiàn)為大幅度的增加，各家運(yùn)營(yíng)企業(yè)對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)力度也持續(xù)增大。通信系統(tǒng)管道作為其中之一的基礎(chǔ)介質(zhì)，其規(guī)劃設(shè)計(jì)以及施工是非常重要的。要求相關(guān)人員要具備遠(yuǎn)期規(guī)劃的設(shè)計(jì)能力，用來(lái)保障城市的高速發(fā)展以及滿足后期通信用戶大量增加的實(shí)際需求。通信系統(tǒng)管道是用于通信光纜以及通信工程基礎(chǔ)性質(zhì)的保護(hù)手段。管道保護(hù)的模式相對(duì)于其他模式來(lái)講，具有諸如隱蔽性好、安全穩(wěn)定、容量較大、日常維護(hù)方便、市容整潔等優(yōu)勢(shì)。不過(guò)建設(shè)時(shí)期的施工難度比較大、建設(shè)周期長(zhǎng)、造價(jià)成本比較高。為此本文針對(duì)通信系統(tǒng)管道的規(guī)劃及設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究。

1 通信系統(tǒng)管道的規(guī)劃及設(shè)計(jì)

通信系統(tǒng)管道的規(guī)劃及設(shè)計(jì)是運(yùn)營(yíng)企業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工程建設(shè)的基礎(chǔ)，不但要符合運(yùn)營(yíng)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)要求，還要滿足現(xiàn)代城市發(fā)展的各類(lèi)需求，必須統(tǒng)籌安排相關(guān)的通信系統(tǒng)管道在地下的建設(shè)布局，進(jìn)行科學(xué)合理的長(zhǎng)期規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)超前設(shè)計(jì)的目的，依照共享、共建的理念和原則，全面提升經(jīng)濟(jì)效益。

國(guó)內(nèi)大部分城市均在強(qiáng)化精神文明領(lǐng)域的建設(shè)工程，進(jìn)行文明城區(qū)的建設(shè)。為此要求城市的多數(shù)管道工程埋入地下進(jìn)行隱蔽，解放地面的空間，不過(guò)這樣就帶來(lái)了“地下管道比較擁擠”的困境和問(wèn)題。通信系統(tǒng)的管道作為通信工程建設(shè)的最末端設(shè)施，承載著關(guān)鍵通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸線纜的保護(hù)任務(wù)。如果通信系統(tǒng)管道被破壞，將會(huì)導(dǎo)致通信系統(tǒng)受到不利的影響。因此，相關(guān)的規(guī)劃設(shè)計(jì)人員必須進(jìn)行合理的規(guī)劃以及科學(xué)的設(shè)計(jì)，保證通信系統(tǒng)管道建設(shè)時(shí)，與其他工程的管道維持適當(dāng)?shù)陌踩嚯x，確保通信系統(tǒng)傳輸工作的安全運(yùn)行。

通信系統(tǒng)管道和其他相關(guān)設(shè)施的建設(shè)工程關(guān)系比較密切，施工過(guò)程中一定會(huì)遭到其他工程管道的影響或者會(huì)影響其他工程的管道，在初期進(jìn)行規(guī)劃時(shí)需要考慮歸入到城市總體建設(shè)的規(guī)劃范疇內(nèi)。因此，運(yùn)營(yíng)企業(yè)要和所在城市的相關(guān)規(guī)劃部門(mén)積極溝通，掌握城市未來(lái)規(guī)劃的情況、并且掌握各個(gè)區(qū)域的規(guī)劃方向，掌握管道沿線的實(shí)際情況等信息，對(duì)于各方的基礎(chǔ)設(shè)施的信息做到心中有數(shù)[1]。

通信系統(tǒng)的管道埋設(shè)在城市的地下，屬于一類(lèi)永久性質(zhì)的建筑，具有不易擴(kuò)建與遷移比較困難的特點(diǎn)。隨著使用時(shí)間的不斷積累，地下各類(lèi)不利的環(huán)境會(huì)對(duì)相關(guān)管道的壽命帶來(lái)不利的影響。為此相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要系統(tǒng)考慮通信系統(tǒng)管道的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案及后期二十年左右容量擴(kuò)充的實(shí)際要求，以城市的未來(lái)發(fā)展以及通信建設(shè)規(guī)劃為根據(jù)，由服務(wù)城市整體通信系統(tǒng)的大局考慮，在總體系統(tǒng)排布角度配合后期信息通信工程的發(fā)展需要。通信管道如圖1所示。

圖1 通信管道示意圖

2 通信系統(tǒng)管道存在的問(wèn)題

相關(guān)運(yùn)營(yíng)企業(yè)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模在持續(xù)擴(kuò)大，業(yè)務(wù)發(fā)展方向持續(xù)多元化，尤其是以5G通信技術(shù)為代表的新業(yè)務(wù)對(duì)于光纜的需求量的大幅度增加，通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)資源緊缺問(wèn)題已經(jīng)逐步顯現(xiàn)出來(lái)，具體到通信系統(tǒng)管道層面上即為管孔資源的相對(duì)短缺，這方面在比較老舊的主城區(qū)部分特別明顯。假如問(wèn)題不能得到妥善解決，通信業(yè)務(wù)的發(fā)展就會(huì)受到比較顯著的影響?，F(xiàn)階段，城市基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的管道建設(shè)工程的規(guī)定和要求日趨嚴(yán)格和規(guī)范，與此同時(shí)，受路面挖掘等外部因素的制約，目前建設(shè)工程項(xiàng)目的成本連年增長(zhǎng)。通信系統(tǒng)的企業(yè)一方面要響應(yīng)國(guó)家節(jié)能環(huán)保減排的政策，另一方面又必須考慮提高管道系統(tǒng)資源利用效率的實(shí)際問(wèn)題。而且城市出現(xiàn)大量新區(qū)及各類(lèi)產(chǎn)業(yè)園、交通樞紐工程等項(xiàng)目工程，這些都對(duì)運(yùn)營(yíng)企業(yè)的通信系統(tǒng)管道的規(guī)劃及設(shè)計(jì)工作帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)[2]。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)如圖2所示。

圖2 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)

3 通信系統(tǒng)管道的設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)路由的勘察

通信系統(tǒng)管道的路由是相關(guān)設(shè)計(jì)人員依據(jù)使用者的分布情況、原有管網(wǎng)部署情況以及當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)狀態(tài)等多項(xiàng)要素全方位考慮而確定的。因此，需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員對(duì)于管道系統(tǒng)沿線實(shí)施勘察作業(yè)、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性能比較，隨后給出最優(yōu)的方案。

通信系統(tǒng)的管道適合選取城市交通的主要干道、小區(qū)、商務(wù)辦公樓及各類(lèi)產(chǎn)業(yè)園等位置的主要道路的地下，最理想的是選取障礙物相對(duì)較少，施工作業(yè)比較方便的路段。工程設(shè)計(jì)人員需要掌握相關(guān)區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)的具體情況，城市總體規(guī)劃以及通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)，在規(guī)劃設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要預(yù)留相應(yīng)的未來(lái)擴(kuò)充的空間。

3.2 方案設(shè)計(jì)

管道通常由管道及人（手）孔構(gòu)成。管道內(nèi)敷設(shè)通信光纜，通信系統(tǒng)管道的設(shè)計(jì)時(shí)，人（手）孔位置在路由勘察作業(yè)環(huán)節(jié)完成后確定。管道通信光纜如圖3所示。

圖3 管道通信光纜

3.2.1 人（手）孔位置設(shè)計(jì)

人（手）孔和通信管道的交匯需要重點(diǎn)考慮。人（手）孔位置要滿足相關(guān)規(guī)范。如管道在特殊位置：鐵路以及河流等需要設(shè)置；小區(qū)里的某些管道以及分支引上管需要設(shè)置。相關(guān)位置的選擇需要考慮分支、拐彎、引入以及引上的需要，還要考慮人（手）孔與管道工程建設(shè)的可行性及未來(lái)擴(kuò)容工作的方便程度。人（手）孔如圖4所示。

圖4 人（手）孔

通信工程管道施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)選擇人（手）孔的具體位置，有些時(shí)候會(huì)因以實(shí)際測(cè)量位置偏向建筑物一端，造成兩端通信管道有可能會(huì)出現(xiàn)彎曲的狀況；或者兩端通信管道引入人（手）孔的過(guò)程中出現(xiàn)平面錯(cuò)位的現(xiàn)象，導(dǎo)致管孔發(fā)生水平錯(cuò)位，這時(shí)相關(guān)通信工程管道技術(shù)人員就必須增加設(shè)計(jì)特殊的人（手）孔。因此，在選取位置的過(guò)程中，還必須同時(shí)考慮管道及人（手）孔的位置是否互相匹配，相關(guān)通信工程管道技術(shù)人員在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)必須預(yù)留出足夠的形變安全系數(shù)。

3.2.2 通信管道工程管道預(yù)埋深度分析

通信管道工程位置和國(guó)內(nèi)大型城市建筑物處于平行或者交越的狀態(tài)，最大凈間距必須基于建筑物的穩(wěn)固強(qiáng)度及地質(zhì)狀況等進(jìn)行確定。通信管道工程和其他種類(lèi)管道出現(xiàn)交越或者掩埋深度相互沖突的狀況時(shí)，并且移動(dòng)或者搬遷的困難非常大，在這種狀況下，相關(guān)通信工程管道技術(shù)人員必須考慮更改管道的掩埋深度或者降低管道所占橫截?cái)嗝娴淖钚「叨?。或采用行之有效的防護(hù)措施，例如增加水泥混凝土包封（見(jiàn)圖5）及增加蓋板等解決方案，從而最大限度地減小管道掩埋深度的要求。相關(guān)通信工程管道技術(shù)人員在實(shí)施工程初期規(guī)劃設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須依據(jù)相關(guān)通信管道工程行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及施工現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的真實(shí)狀況，進(jìn)行全方位的分析及研究。例如，通信管道工程行業(yè)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定管道頂部距離地面大于等于0.35米，管道溝深度必須確保管頂覆土厚度大于等于0.85米。

圖5 水泥混凝土包封

相關(guān)通信工程管道技術(shù)人員在進(jìn)行管道預(yù)埋深度的規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中還必須評(píng)估坡度的技術(shù)參數(shù)，這樣做的目的是為了避免地下自來(lái)水等流進(jìn)到管道內(nèi)部從而嚴(yán)重影響通信信號(hào)的傳送線纜，必須增加設(shè)計(jì)滲水流向人（手）孔的技術(shù)方案。假如地表本身呈現(xiàn)一定角度的坡度，可以使用地勢(shì)獲取高低差；否則，就必須依照通信管道工程行業(yè)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行坡度設(shè)計(jì)。為了使通信管道工程獲得科學(xué)合理的掩埋深度，一般情況下會(huì)設(shè)計(jì)一字坡或者人字坡兩種模式實(shí)施規(guī)劃設(shè)計(jì)。

3.2.3 通信管道工程管線的最大凈間距分析

通信管道工程一般情況下建設(shè)在國(guó)內(nèi)大型城市的街道公路、大型商業(yè)寫(xiě)字間及高檔居民住宅小區(qū)以內(nèi)，在進(jìn)行管道規(guī)劃設(shè)計(jì)的過(guò)程中，相關(guān)通信工程管道技術(shù)人員必須事先針對(duì)通信管道工程管線進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，盡量選擇在地面及地面以下障礙物非常少的區(qū)域。我國(guó)大型城市地下區(qū)域安裝排布有種類(lèi)繁多的管道，例如：燃?xì)夤艿兰案邏弘娎|管道等。在通常狀況下，相關(guān)通信工程管道技術(shù)人員在規(guī)劃及設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須評(píng)估通信工程的管道，防止和其他類(lèi)型管道在相同一側(cè)進(jìn)行排布及安裝。另外，各種類(lèi)型的管道之間必須確保一個(gè)安全系數(shù)最高的間距，便于后續(xù)施工作業(yè)及維修保養(yǎng)的過(guò)程中其他類(lèi)型的管道不會(huì)受到任何影響。相關(guān)通信工程管道技術(shù)人員對(duì)于各種不同類(lèi)型的管道與管道之間的最大凈距離規(guī)劃設(shè)計(jì)的過(guò)程中也必須考慮不同區(qū)域的土壤及地質(zhì)狀況，兩個(gè)相鄰的管道之間的內(nèi)部最大壓力、施工作業(yè)條件及管道預(yù)埋深度等，必須遵照“零坡度避讓有坡度、有壓力避讓零壓力、軟質(zhì)管道避讓硬質(zhì)管道、小型管道避讓大型管道及局部服從整體”的技術(shù)準(zhǔn)則，特殊疑難問(wèn)題點(diǎn)進(jìn)行特殊規(guī)劃設(shè)計(jì)，采用友好協(xié)商的方式進(jìn)行施工作業(yè)[3]。高壓電纜管道如圖6所示。

圖6 高壓電纜管道

3.2.4 通信管道工程管線深度研究

通信管道工程的埋深管道深度（管道頂端距離道路表面）不允許小于相關(guān)技術(shù)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。道路表面距離管道頂端的最小距離（單位：毫米）類(lèi)別為人行橫道、機(jī)動(dòng)車(chē)道和電動(dòng)車(chē)軌道交叉（由軌道下端開(kāi)始）與鐵道交叉（從軌道上部開(kāi)始）相關(guān)通信工程，現(xiàn)場(chǎng)操作人員由水泥管道、鋼管進(jìn)入人（手）孔位置的管道基礎(chǔ)頂層距離人（手）水泥混凝土表層的最小安全距離，人（手）孔大于等于0.455米。

3.3 通信管道工程的規(guī)劃及設(shè)計(jì)與大型城市間的關(guān)聯(lián)

通信管道工程的規(guī)劃及設(shè)計(jì)與大型城市之間未來(lái)的發(fā)展進(jìn)步是相輔相成的關(guān)系，與廣大人民群眾的日常生活品質(zhì)是緊密相關(guān)的。相關(guān)通信工程管道技術(shù)人員在規(guī)劃及設(shè)計(jì)的進(jìn)程中，必須對(duì)通信工程管道進(jìn)行合理布局及科學(xué)規(guī)劃，需要熟練使用相關(guān)專(zhuān)業(yè)技能并且進(jìn)行合理應(yīng)用，最大限度地掌握國(guó)內(nèi)大型城市建設(shè)政策相關(guān)技術(shù)要求，對(duì)于實(shí)際遇到的技術(shù)問(wèn)題實(shí)施科學(xué)的規(guī)劃、勘測(cè)、研究及設(shè)計(jì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，相關(guān)通信工程管道技術(shù)人員為了做好通信管道工程的前期規(guī)劃及設(shè)計(jì)工作，使通信管道工程項(xiàng)目為通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)提供更加優(yōu)質(zhì)地服務(wù)，這不但需要相關(guān)通信工程網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提升通信業(yè)務(wù)服務(wù)品質(zhì)，也需要相關(guān)通信工程管道技術(shù)人員秉承最科學(xué)合理的設(shè)計(jì)理念，保持精益求精的職業(yè)素養(yǎng)及工作態(tài)度，嚴(yán)格遵照通信工程行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，為我國(guó)通信工程網(wǎng)絡(luò)建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。