Шурфы служат для доступа к трассе при прокладке кабеля в земле. Использование регламентируется СНиП. Применение — переходы под дорогами, развилки, контрольные точки. Размеры рассчитываются по типу кабеля. Прокладка ускоряется спецтехникой.
Содержание страницы
Определение и назначение шурфов
Шурфы применяються для локального вскрытия грунта при прокладке кабеля в земле. Конструкция представляет собой вертикальное или ступенчатое углубление с размерами, рассчитанными под диаметр кабеля, количество жил и требуемый доступ для работы. Применение регламентируется СНиП и отраслевыми инструкциями, при этом на городских объектах обычно устанавливаются размеры 0,8×0,8 м или 1,0×1,0 м для одно- и многокабельных трасс. Функция шурфа — обеспечить технологический доступ для укладки силового кабеля, монтажа защитных трубопроводов для кабеля и установки кабельных колодцев в будущем. В шурфе производится песчаная подушка для кабеля и укладка силового кабеля с учётом изоляции и маркировки кабеля. Также шурф служит точкой для проверки дренажа шурфа и предотвращения затопления шурфов. На трассах с интенсивным движением предусмотрена обратная засыпка шурфов с уплотнением до нормативной плотности грунта. Безопасность при рытье шурфов обеспечивается ограждением и вентиляция кабельных шурфов при глубине более 1,5 м.
Типичные ситуации применения в прокладке кабеля
Шурфы применяются при переходах через автомобильные и железнодорожные пути. Частые случаи — пересечение трасс с водопроводом и газопроводом, где требуется контроль за защитными трубопроводами для кабеля и изоляцией кабеля в земле. Применение фиксируется при создании кабельного коридора вдоль промзон с высокой плотностью коммуникаций. Шурфы используются при организации кабельной канализации в жилых кварталах, где укладка силового кабеля ведётся вакуумными и механическими методами. Часто шурфы служат для устройства кабельных колодцев при разветвлениях линий на подстанциях и распределительных пунктах. В городских условиях глубина прокладки определяется расчётом глубины прокладки с учётом типа грунта и нормативов СНиП для прокладки кабеля. Шурфы применяются при ремонте кабельных линий для доступа к повреждённым участкам и при трассировке подземных коммуникаций перед горизонтально-направленным бурением. В населённых пунктах шурфы выполняются с дренажем шурфа для предотвращения затопления шурфов и с маркировкой кабеля для дальнейшей эксплуатации.
Нормативы и расчет глубины прокладки
СНиП регламентирует глубины и защитные меры. Привязка к классам грунта выполнена в таблицах. Расчет проводится с учётом массы кабеля, механической защиты и риска промерзания. Пример расчета приведён в проектной документации.
СНиП и местные правила по закладке кабелей
Регламентация котлованов и шурфов производится по СНиП. Уровни заложения кабеля задаются в миллиметрах. В городской застройке минимальная глубина прокладки силового кабеля составляет 800 мм при прокладке в песчаной подушке. В сельской зоне допускается уменьшение глубины до 600 мм при защитных трубах. Пешеходные зоны требуют покрытие кабельной канализации плитами. Расстояния до других коммуникаций нормируются: до водопровода — 0,5 м, до газопровода — 1 м, до телефонных линий, 0,3 м. В местах пересечения дорог применяются кабельные колодцы с крышками и усилением по ГОСТ. Проект с трассой кабелей оформляется в составе рабочей документации и согласуется с местным сетевым оператором. Разрешения на рытье шурфов выдаются муниципалитетом после геодезической привязки трассы. Испытание изоляции кабелей после прокладки и измерение сопротивления заземления выполняются в соответствии с ПУЭ. Ответственность по маркировке кабелей и защите от механических повреждений возлагается на подрядчика. В спецификации указываются материалы обратной засыпки, параметры песчаной подушки и тип защитного трубопровода.
Расчет глубины с учетом типа грунта и изоляции
Глубина прокладки определяется по нормативам и реальным характеристикам грунта. Для песчаных и супесчаных грунтов стандартный запас составляет 0,7 метра до верха кабеля. В глинистых грунтах глубина увеличивается до 0,9 метра при слабой дренируемости. На каменистых участках прокладка производится в защитных трубопроводах с заглублением не менее 0,5 метра и размещением на песчаной подушке для исключения механических повреждений. Для бронированных кабелей допускается уменьшение горизонтальной дистанции до других коммуникаций, но вертикальный прослой остается не менее 0,4 метра между изоляцией и обратной засыпкой с крупной фракцией. Расчет глубины учитывает температурные режимы и коэффициенты теплопроводности изоляции, указанные производителем кабеля. Для силового кабеля 0,4–10 кВ рекомендуется глубина 0,8 метра в нормальных условиях и 1,0 метра при высокой нагрузке или агрессивной среде. Прокладка в районах с сезонным промерзанием требует добавочного запаса 0,2 метра. При проектировании трассы применяется привязка к местным СНиП, фиксируемая в рабочих чертежах и актах обследования грунта.
Проектирование трасс и выбор места шурфа
Трассировка производится на основе геопланов и опросов сети. Пересечения с коммуникациями исключаются. Выбор места шурфа привязан к доступу и осмотру, шаг между шурфами задается 200–300 метров, пример, городской кабельный коридор.
Трассировка подземных коммуникаций и избегание пересечений
Предварительная трассировка выполняется по геоплану и по данным служб учёта. Кадастровые планы сопоставляются с архивными разрезами сети водоснабжения и газопровода. Замеры выполняются георадаром с разрешением до 10 см. Записи координат вносятся в ГИС. Проход вдоль существующих коллекций производится с шагом контроля 5 метров. На перекрестках с трубопроводами сохраняется межосевое расстояние не менее 0,5 метра при однолетних кабелях и 1 метр для силовых линий свыше 10 кВ. При пересечении в разных уровнях проектируется песчаная подушка толщиной 0,2–0,3 метра и защитный пустотелый трубопровод ПЭ или ПВХ. В районах городской застройки применяются сухие шурфы глубиной до 1,5 метра для разведки траншей и кабельных колодцев при шаге 10–20 метров. Все обнаруженные коммуникации маркируются цветными флажками и наносятся на план в масштабе 1:500. Согласование проводится с сетевыми организациями не менее чем за 14 календарных дней. Контроль трассы производится после обратной засыпки шурфов и регистрация выполнения в исполнительной документации.
Маркировка кабеля и анкерные точки для кабеля
Маркировка кабеля выполняется для идентификации трассы в шурфе и при последующей эксплуатации. Применяются пластиковые бирки с печатью, термоусадочные кольца с надписью и пломбы на кабельных выводах. Цветовая кодировка используется по отраслевым стандартам, например жила 1 — красная, жила 2, синяя для сетей напряжением до 1 кВ. Маркировка наносится на расстоянии 0,5 метра от входа в шурф и повторяется через каждые 10 метров при длинных проходках. Анкерные точки закрепляются в стенках шурфа для фиксации кабеля при укладке и натяжении. Для анкерных точек применяются анкерные болты с коррозионной защитой класса 8.8 и пластинчатые зажимы из нержавеющей стали. Расчет числа анкерных точек производится с учетом массы кабеля и требуемого запасного радиуса изгиба; обычно шаг анкерных точек составляет 2–6 метров в зависимости от сечения и веса кабеля. Маркировка указана на схеме проекта и в исполнительной документации. При наличии кабельной канализации маркировка дополнительно наносится на крышки люков и на торцы кабельных колодцев.
Технологии и методы рытья шурфов
Применяются ручной коп, мини-экскаватор и гидропроходка. Выбор зависит от плотности грунта и глубины. Для глинистых прослоек используется обратная засыпка с песчаной подушкой. При ограниченном доступе применяется гидро- или вакуумная техника для сохранения форм.
Земляные работы под кабели и безопасность при рытье шурфов
Проектная документация определяет глубину и габариты шурфа. Расчет делается с учетом типа грунта и изоляции кабеля. На глинистых грунтах стенки требуется закреплять, пример — установка шпунта на глубине свыше 1,5 метра. В песчаных грунтах применяется послойная обратная засыпка с песчаной подушкой не менее 150 мм. При планировании трассы производится трассировка подземных коммуникаций методом поисковых электродов и георадара. Работы по рытью шурфов выполняются механизированным способом при ширине более одного метра. При ручном вскрытии ям устанавливается ограждение и маркировка кабеля на поверхности. В местах с высоким уровнем грунтовых вод проектируется дренаж шурфа и предотвращение затопления шурфов с помощью временных насосов. Защитные трубопроводы для кабеля укладываются до обратной засыпки. Испытание кабеля после прокладки назначается по нормативам, включая измерение сопротивления изоляции и испытательное напряжение. Безопасность обеспечивается постоянным контролем за состоянием стенок, соблюдением дистанций до газопроводов и соблюдением нормативов по защитной зоне.
Оборудование ЗАО «СИ» для прокладки кабеля: кабельные лебедки, кабельные домкраты, трос, кабельные толкатели, аксессуары
Представлен комплекс устройств, предназначенных для обслуживания шурфов при прокладке кабеля в земле. Оборудование рассчитано на работу в типичных условиях строительства магистралей и городских сетей. Технические характеристики соответствуют эксплуатационным требованиям проектных организаций и нормам СНиП по механизации земляных работ.
Кабельные лебедки производства заявлены с тяговой силой от 0,5 до 12 кН. Применение регламентировано для вытягивания кабелей в шурфах глубиной до 3 метров при диаметре кабеля до 120 мм. Испытания на натяг выполнены по методике ГОСТ и показали разброс силы в пределах 5 процентов от номинала. Электроприводы снабжены плавным регулированием скорости 0,1–10 м/мин, что уменьшает риск повреждения изоляции при укладке силового кабеля и обеспечивает контролируемую укладку в кабельные лотки и защитные трубопроводы для кабеля.
Кабельные домкраты выпускаются в вариантах с усилием 5, 10 и 20 кН. Применение предусмотрено для анкерных точек для кабеля и фиксации в шурфе при раскопках и установке кабельных колодцев. Конструкция обеспечивает стабилизацию троса и поддерживает маркировку кабеля. Материал, сталь с антикоррозийным покрытием, срок службы на пересеченной местности превышает 10 лет при ежегодном обслуживании. Точечные крепления адаптированы под стандартные размеры колодцев 600×900 мм.
Тросы поставляются из оцинкованной стали с полимерным покрытием. Диаметры 6, 8 и 12 мм покрывают типовые потребности при горизонтально-направленном бурении и при перетяжке в тимшурфах. Износоустойчивость подтверждена ресурсом 1,2·10^6 циклов при нагрузке 60 процентов от разрывного усилия. Сцепление с кабелеподачей обеспечивается клипсами и втулками под диаметр изоляции; монтажные допуски указаны в паспортах продукции.
Кабельные толкатели и аксессуары включают направляющие ролики, адаптеры для песчаной подушки для кабеля и устройства для укладки в кабельные траншеи. Направляющие ролики смонтированы на подшипниках закрытого типа, что снижает необходимость обслуживания в полевых условиях и уменьшает риск попадания грунта в подшипник. В комплект поставки входят манометры натяжения и измерители длины кабеля, позволяющие вести трассировку подземных коммуникаций и контролировать точность укладки.
Дополнительно предложены специализированные кейсы для хранения и транспортировки. Инструмент упакован в влагозащищенную тару с амортизацией, что снижает вероятность повреждений при доставке на удаленные объекты. Сертификация изделий проведена в соответствии с требованиями Ростехнадзора и подтверждена протоколами испытаний по электротехническим параметрам и механической прочности.
Экономический эффект от внедрения оборудования выражается в снижении времени на укладку до 30 процентов при комплексной механизации работ в шурфах и в уменьшении затрат на восстановление изоляции кабеля после монтажа. Показатели рентабельности зависят от масштаба проектов и сохраняются при использовании оборудования на регулярных объектах с протяженностью трасс свыше 1 км.
Где применяется? Как использовать? Что дает применение? Что такое? Как работает с кабельными лебедками? Области использования. Какие преимущества?
Шурфы применяются в городских и сельских трассах для создания точек доступа при прокладке кабеля в земле. Применение встречается при переходах под дорогами с интенсивностью свыше 5 тыс машин в сутки, при пересечении железнодорожных путей и при посадке кабеля в кабельные колодцы вдоль магистралей. Изолированные силовые линии до 10 кВ укладываются с использованием шурфов через каждые 300–500 м для организации контрольных и ремонтных участков. Конструкция шурфа определяется диаметром кабеля, количеством жил и требуемыми укладками трубопроводов. Ширина захвата обычно 1–1,2 м, глубина при мягких грунтах 0,8–1,2 м, в пучинистых и каменистых грунтах глубина увеличивается до 1,5–2 м.
Использование шурфа позволяет сократить время на смену направления трассы и упростить укладку силового кабеля. При прокладке кабеля с помощью кабельной лебедки изготавливается направляющая площадка у края шурфа, устанавливается анкерная точка, производится вытягивание троса. Лебедка должна быть закреплена на прочном основании; сила натяжения контролируется по динамометру. Для кабельной протяжки 3х120 мм2 при длине пролета до 80 м рекомендовано ограничение тягового усилия 2,5–3,5 кН на жилу. Подготовка включает устройство песчаной подушки толщиной 100–150 мм, укладку защитных трубопроводов и маркировку трассы сигнализационной лентой.
Применение шурфов предоставляет следующие преимущества. Первый — доступ для визуального контроля и измерений сопротивления изоляции в месте соединения. Второй, сокращение времени аварийного ремонта за счет наличия контрольных точек; примеры проектов в регионах показали снижение времени восстановления на 30–45 процентов. Третий — защита от механических повреждений при размещении кабельной канализации в пределах городской застройки; при суммарной нагрузке на полосу 5 тонн допускается использование бетонных лотков и металлических гофротруб.
Области применения охватывают энергетические распределительные сети, телекоммуникационные магистрали и инфраструктуру объектов ЖКХ. При строительстве подстанций шурфы используются для организации кабельного коридора и монтажа кабельных колодцев. В промзонах шурфы обеспечивают доступ к дренажу шурфа и вентиляции кабельных шурфов с целью предотвращения затопления шурфов и контроля влажности в условиях высокого уровня грунтовых вод.
Оперативность и безопасность достигаются при соблюдении нормативов СНиП и проектных решений. Проектирование трасс и выбор места шурфа производится с учетом трассировки подземных коммуникаций, расчета глубины прокладки и мер по защите от механических повреждений. Применение готовых заводских решетчатых анкерных точек ускоряет монтаж и гарантирует контроль натяжения при работе с кабельными лебедками.
