专利名称：微型光缆网络的施工方法
技术领域：
本发明涉及光缆的技术领域，具体地说是一种微型光缆网络的施工方法。
背景技术：
当前，光纤已大规模应用在电信骨干网中，而在接入网中仍以双绞线为主。在骨干网中，交换局之间以简单的点对点方式进行连接。但是，在接入网中，交换局与用户之间有很多接头和分支。双绞线的接头和分支技术有100多年的历史，而对于接头越少越好的光纤来说，目前的技术还不完善。光接入网必须具备多种功能能随时随地连接新用户，安装迅速，连接新用户时不干扰已开通的线路，按用户要求提供各种解决方案和冗余线路。此外在没有多余的光缆线路进行接入时必须进行开挖铺设管道，不仅工作量大，所需时间长，而且开挖时往往要影响交通和市容。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微型光纤管的施工方法，它可克服现有技术中的一些不足。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是，微型光缆网络的施工方法，其特征在于先将圆形母管埋入地下，母管内壁做成波纹状或增加一层润滑层，在整个母管埋入地下的长度中，母管需保持横截面积的一致性，然后将子管束采用捅入加气吹送入母管内壁，再将微型光缆采用捅入加气吹送入子管束内壁。
本发明将微型光缆线路采用捅入加气吹进行接入时，不须进行开挖铺设管道，不仅工作量小，而且所需时间短，不会影响交通和市容，因此微型光缆网络(亦称JETnet)是一种完整的电信网络体系结构，适用于室外光缆网络的各个部分，其基础是将成束的微型子管布放到直埋的高密度聚乙烯(HDPE)母管中。在长途网中，将所需芯数(或高芯数)的光缆布放到各个子管中，保证光纤数量可随业务量的增长而增长，且大大节约了工程造价。
图1为本发明中的套装在母管、子管中的微型光缆示意2为本发明的另一实施例的示意图
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
本发明为微型光缆网络的施工方法，其特征在于先将圆形母管1埋入地下，母管内壁做成波纹状或增加一层润滑层，在整个母管埋入地下的长度中，母管需保持横截面积的一致性，然后将子管2束采用捅入加气吹送入母管内壁，再将微型光缆3采用捅入加气吹送入子管束内壁。在接入网中，先将子管进行简单的耦合，再根据客户的要求将具有室外缆性能的微缆气吹入子管，这样不需接续就可完成分支。按这种方法，接入网的容量将随需求增长而扩大。微型光缆亦称为JETnet是一个全新的网络概念，它突破了现有的室外光缆布放技术的局限性。这项新技术是将专门设计的微型子管放入HDPE母管中，母管是采用直埋方式布放的。微缆可以直接吹入这些专门设计的子管里，中间不需要接续；成束的微型子管是被气吹进母管里，且母管里留有较大的空间。只要切开母管和所需分支的子管，并用固定式或推拉式连接头将切断的子管与支线的子管连接，然后用分拆式分支连接器将母管与支线的母管连接起来，就可随时随地进行分支。这样，具有室外缆性能的微型光缆可通过捅入或气吹的方式布放进子管里，且整个过程不需接续。
当母管内部留有足够的空间时，它就可以提供所需的机械保护。子管的横截面积(以子管的外径计算)的总和一般只占母管内部空间的一半。之所以这样，一方面是可以保证子管束被顺利地吹入母管，另一方面可方便子管接续。母管可以布放到管孔里或直埋到地下。在JETnet网络的用户密集区，通过在连接中心局与用户的线路上安置少量的装有配线孔的接续盒来扩大接入能力。在JETnet系统中，不需要剪断光缆，如所有光缆在配线孔中完成端接。因此，原则上，接续盒只安装在需要接续的地方，或者是已开通的光缆要穿入到其它子管里时。在这种情况下，配线孔必须是分拆式的，这样就不需剪断子管和光缆了，但是所有的母管、子管、子管连接头、光缆、配线孔、接续盒和必备的密封组件必须是密封的。下面对本发明中的各主要部件及其功能作具体的说明，子管束微型子管束是被吹入到母管内的，母管里通常要留有足够的空间(大约为总横截面积的一半)，这样不仅能对子管进行机械保护，而且能保证子管顺利吹入，并且方便在母管的任何位置挑选子管。母管母管的功能是导入和保护内含光缆的微型子管。为保证子管束吹入母管，母管应承受必要的压力差。母管可以直接埋入地下，常用的有HDPE管。管子必须是圆形的，并且在整个长度上保持横截面积的一致性。管子的外壁和内壁必须没有裂痕、针孔、接头、水渍、模具留痕、补丁或其它缺陷。减少在子管束和母管之间的摩擦系数，管内壁最好做成波纹状(但不是必须的)或增加一层润滑层。在气吹子管之前，为进一步减少摩擦力，管内还要涂上一层Jetting Lube润滑剂(对已加润滑层的母管涂或不涂都行)。JETnet母管的外径有25、32、40、50和63mm几种。
尽管在沟渠的尽头并不需要拉直母管，但母管应尽量铺直。放线时，应转动母管盘，而不应从平放的管盘上拉出管子以免造成管子打旋。转弯处的弯曲半径至少为1米，但在靠近支线(φ25mm管子)端头的转弯处的弯曲半径会小一些(如0.5米)。较小的弯曲半径将影响子管和光缆的气吹效果，同样，转弯太多的话也会影响气吹效果。将子管盘固定在设计的多头放线架上方法在网络中的专门作用是导入光缆同时避免接续。为保证光缆和子管束顺利吹入，子管必须承受必要的内外压，(为避免内爆，气吹时子管束也要加压)。为减少微管吹入子管的摩擦力，子管内壁最好做成波纹状。JETnet子管的直径为7/5.5mm和10/8mm两种。而不应从平放的管盘上拉出管子以免造成管子打旋。下表显示了光缆吹入母管中子管的最差效果。这些对子管的气吹效果不是太大，但对普通缆来说，这种影响会更明显。
表1光缆气吹效果(％)与转弯数量同S型转弯数量的影响
微型子管子管在网络中的专门作用是导入光缆同时避免接续。为保证光缆和子管束顺利吹入，子管必须承受必要的内外压，(为避免内爆，气吹时子管束也要加压)。子管由HDPE材料制成，管子必须是圆形的，并且在整个长度上保持横截面积的一致性。管子的外壁和内壁必须没有裂痕、针孔、接头、水渍、模具留痕、补丁或其它缺陷。子管的外壁不得有润滑剂或其它污渍。为减少微管吹入子管的摩擦力，子管内壁最好做成波纹状。JETnet子管的直径为7/5.5mm和10/8mm两种。母管里能布放子管的数量(主要取决于机械保护的要求)子管的横截面积(以子管的外径计算)的总和不得超出母管横截面积的一半。
实施时在子管束和微型光缆的布放过程中，需要用吹管机，该吹管机有一对履带，将子管束叠放并夹在履带中，履带前后各有一个导向模具和驱动轮，子管束经过导向模具后就可形成所需的形状，然后将子管束一边捅入，一边气吹送入母管内壁，再将微型光缆一边捅入，一边气吹送入子管内壁，气吹压力为5-10个大气压。即在子管束的布放(捅入+气吹)过程中，需要用SuperJet吹管机这种吹管机有一对特别设计的履带，将子管束精确地叠放并夹在履带中，履带前后各有一个导向模具，子管束经过模具后就可形成所需的形状。将子管盘固定在特别设计的多头放线架上。在吹管之前，先用Jetting Lube润滑剂将母管润滑一次(参照手册)。子管束必须加压至气吹的压力水平。这样可预防子管出现内爆。子管两端安上气阀后，子管内会自动升压。为防止润滑剂渗入子管内，子管只有在完全加压后(连接上空压机几分钟后)才能吹入母管。在气吹之前，也可以通过其它方式对子管加压。这就要用一台专门设计的气动分配装置。在子管的另一端可用压力计检测压力。子管布放后，两端用防水封帽密封。
实施中10根7/5.5mm和5根10/8mm的子管束分别在40/33mm的母管里的情况，母管里还留出了一半的面积；32/26mm的母管内可放入7根7/5.5mm或3根10/8mm的子管；50/40mm的母管内可放入14根7/5.5mm或7根10/8mm的子管；63/50mm的母管内可放入20根7/5.5mm或10根10/8mm的子管；25/19mm的母管内可放入2根7/5.5mm或1根10/8mm的子管；在同一个Y型分支连接器内可同时分支两根子管。
下面对施工中的一些常用手法作些说明，分支和连接在子管和光缆组成的网络中，分支、接头和端接不可避免。由此，需要各种组件。光缆可从子管束中分支出来而不需要接续。只要切开母管和所需分支的子管，并用固定式或推拉式连接头将切断的子管与支线的子管连接，然后用分拆式分支连接器将母管与支线的母管连接起来，就可随时随地进行分支。至于如何耦合直通母管，则只需用一个螺纹耦合器。用配线孔及接续盒完成光纤接续或分纤，子管和光缆进入配线孔后，要用气密和防水密封圈密封好。
子管耦合耦合子管的目的是延长子管或修复子管以便吹入光缆。为能采用气吹方式并且使光缆在吹入时不至于被堵住，子管连接头不但要密封和耐压，而且内壁必须光滑、内径一致性好。子管连接头有固定式和推拉式两种。
母管耦合耦合母管的目的是延长母管或修复母管以便吹入子管束。为能采用气吹方式并且使子管束在吹入时不至于被堵住，母管耦合器不但要密封和耐压，而且内壁必须光滑、内径一致性好。母管耦合器内有螺纹。母管在耦合器内的断口角度要正确，保证子管不会被堵住。
可分拆式母管修复装置在某些情况下，不仅要耦合母管而且要耦合子管，例如，要修复已穿了子管和光缆的母管，(在这种情况下，在一段距离内(含修复点)，在不需要接续的情况下更换光缆)。又如，在一段母管里布放了子管和光缆后，又要与一段新布放的母管(已穿子管束)相连接，这就要用一个特大号的可分拆式母管修复装置，包括两个扣式半边管子和分拆式耦合器，空间足够容纳子管连接头。
Y型分支连接器分支连接器的作用是分支后恢复母管并提供机械保护。分支连接器的分支角度较大，这样穿入子管的弯曲半径就足够大，吹入光缆时就不会出现问题。被切断的子管的另一段要用封帽封好。由于分支连接器的部位不会再吹入子管，所以对分支连接器没有光滑度和耐压的要求，但必须防止泥浆进入，如连接器两端有橡胶垫圈，除此之外，没有其它措施防止水从表面侵入。
气密和防水密封圈光缆、子管和母管密封圈的作用是防止水进入到人孔、局端和用户端。此外，如果附近有燃气管道时，要求使用气密密封圈，便于在气体发生泄漏时将风险降低到最小程度。在这种情况下，子管(无论里面是否有光缆)和母管(无论里面是否有子管束)都要用这种密封圈密封上。这类密封圈不仅要气密，而且要防水。
终端盒终端盒一般位于局端和用户端(用户光缆盒)，它的作用是将光缆从室外引入室内，并防止水或气体渗入到光缆中。其它作用包括引入室内缆、放置接头盒、或放置室内缆的光接头。子管还可以与(阻燃)室内子管相接。然而，通常在光缆进入室内的地方要用气密密封圈密封，并将光缆绕在张力释放器上，以免光缆被拉断。张力释放器还可以起到光缆接地的作用，特别是钢管式结构的光缆需要在一端(最好在局端)作接地处理，避免产生对地回路。如果线路上有接头，在局端和用户端都要作接地处理。
配线孔配线孔的作用是放置、保护预留光缆和接头盒，方便施工人员操作。配线孔中可引入一定数量的母管，配线孔应至少能防止泥浆进入。为方便将来在不影响已开通的光纤的情况下接续新光纤，配线孔必须是可以重复开启的，这样就不用切断子管和光缆。
接头盒接头盒的作用是存放容纤盘和对引入光缆(不含子管)进行防水保护。有时候，接头盒里还有光纤分支器。接头盒和光缆入口必须是气密和防水的。接头盒放置在配线孔里。含接头盒的配线孔通常放置在设计好的网络节点或光缆接头处，在修复光缆(更换整段光缆)时也要用上配线孔。光纤接头可随时固定到接头盒里，即便在同时做其它光纤的接头，或接头盒里甚至有已开通的光纤。在接头盒里，如果光缆结构为钢管式，为保护从光缆的钢管里剥离出的光纤，光纤上要套上一个莲蓬头。从莲蓬头中穿出的光纤要盘留在容纤盘上。
容纤盘容纤盘的作用是固定接头和盘留余纤或尾纤。根据在网络中的功能，光纤必须以“单个环路”或“单个单元”来进行管理。容纤盘放置在局端或用户端的终端盒里或在有接头盒的配线孔里。
光缆光缆是接入网中关键的组成元素。光缆的作用就是传输信息。光缆必须保证至少20年的使用寿命，在这期间光缆的性能不得退化。由于光缆在施工和使用过程中处于室外环境中，所以光缆必须能抵抗外部环境的影响，如污水、油或其它更恶劣的环境。在7/5.5mm的子管中，可吹入一根芯数为4-24芯的光缆，在10/8mm子管中，可吹入一根芯数为48芯，60芯和72芯的光缆(或其它小芯数的缆)。钢管结构的光缆中间是一根无缝焊接的防水钢管，钢管内有光纤并填充了水凝胶，钢管外施加了一层发泡HDPE护套。无缝焊接的钢管可防止水或其它物质渗入光纤。全介质结构的光缆是无金属缆，可防介电干扰，中间填充水凝胶起到纵向防水的作用。非金属光缆是由聚酯制成内管比普通的松套管结构性能强并为光纤保护。然后，内管用HDPE护套并加入加强件。由于子管也是由HDPE做成，光缆的HDPE护套完全与微管兼容并在气吹安装过程中具有较小的摩擦力。
表2为JETnet微缆的护套外径光纤数 光缆外径mm24 3.948 5.060 5.672 5.9光缆安装在光缆的布放(捅入+气吹)过程中，需要用MicroJet吹缆机根据光缆的性能，趋动轮的侧压力调节到合适水平以获得最小滑距。子管内有润滑层，所以吹缆之前不需再润滑。缆的前端要拧上一个小巧、光滑的铜制或钢制螺帽，防止光缆堵在子管里。为提高气吹的效果，用矫直器矫直光缆。
有三种方式可在不需要接续的情况下延长光缆的一次性气吹距离。
1、串联气吹法在子管的第一段的末端和第二段的始端放置第二台MicroJet吹缆机。这第二台吹缆机可以放在配线孔里，也可以放在沟渠里。由特殊金属材料制成的驱动轮上有齿可防止打滑(光缆的第一截涂上了润滑剂)。吹缆机上使用了可分拆式密封圈，绕包光缆的那一部分是不可分拆的，在光缆安装后，将被切除。在连接吹缆机之前，子管要套上固定式的连接头。光缆安装完毕后，搬走吹缆机，切除光缆绕包层，将子管耦合起来。在串联式气吹法中可用多台吹缆机，并重复上述操作，在不需要接续的情况下，可以将光缆气吹距离无限延长，实际上最长的一次性气吹距离是光缆的最大盘长，具测算为6公里。
2、中间点向两侧气吹法在子管的中间点，将一盘光缆吹入子管的一侧，再将吹缆机从子管上卸下来，将已吹入的光缆与吹缆机之间的那部分光缆盘绕在被称为“O型盘”的盘绕装置上，再通过吹缆机将合适长度(预留一定的长度)的光缆从光缆盘上盘到O型盘上，然后把光缆剪断，把吹缆机的方向转过来，将已盘在O型盘上的光缆吹向子管的另一侧。再次注意吹缆机上要用可分拆式密封圈密封起来，子管上要套上固定式的连接头。卸下吹缆机的方式与第一种方法相同。在不需要接续的情况下，上述操作只能重复一次，使得光缆的一次性气吹距离翻一倍。
3、缓冲式串联气吹法在子管的第一段的末端和第二段的始端放上一个空的光缆盘，从第一段的始端吹入合适长度的光缆，将吹过来的光缆盘绕在空光缆盘上，在已吹入的光缆与第二个光缆盘之间的那部分光缆盘绕在O型盘上，再将第二个光缆盘上的光缆通过吹缆机全部盘到O型盘上，然后，将吹缆机的方向转过来，将光缆吹入第二段子管，再次注意别忘了可分拆式密封圈和子管连接头。上述操作可沿整个线路重复多次，在不需要接续的情况下将光缆气吹距离无限延长。与第一种方法相比，这种方法的优点是只需要一台吹缆机和一个O型盘，缺点是在每一段都要吹很长的距离，尤其是第一段。
实施中微型子管的直径为7-10毫米，子管的内壁为波纹状；子管由高密度聚乙烯(HDPE)材料制成，管子必须是圆形的，并且在整个长度上保持横截面积的一致性，管子的外壁和内壁必须没有裂痕、针孔、接头、水渍、模具留痕、补丁或其它缺陷，子管的外壁不得有润滑剂或其它污渍；微型光缆的直径为3.9-5.9毫米，光缆的内壁采用金属不锈钢或非金属聚酯材料，外护套由高密度聚乙烯(HDPE)制成，微型光缆的光纤数可达72芯铺设时母管应尽量铺直，放线时，应转动母管盘，转弯处的弯曲半径至少为1米，母管里能布放子管的数量以子管的外径计算，子管的横截面积的总和应小于母管横截面积的一半。
网络实例就像积木一样，JETnet的不同组件可以构筑各类网络。是否安装JETjoints接头箱，每个运营商都可有自己的选择。一般而言，制定太严格的标准反而会限制JETnet的灵活性，这是不可取的。在工程中，经常会遇到另辟蹊径才能解决问题的情况。而无论是用于老线路改造还是新建线路，JETnet都是一种始终有效的解决方案。图2显示了一个简单的应用例。把1根12芯的接入缆(相当于光缆3)与6根2芯的引入缆(亦相当于微型光缆3)接续起来。整个接入和引入都在一根40mm的母管1内完成。这种网络构造可以接入30个用户，且冗余了大量的传输容量。在JETjoints接头箱，还可以预留一些容量。
由此可见JETnet是一种灵活的构网技术，可用于室外电信网的各个层次；由于接入网的复杂性，JETnet在接入网中的运用可以充分展现其技术优势；然而，在长途网中的运用可以充分体现JETnet的经济优势，是让网络随需求增长而不断扩容的最佳解决方案。
JETnet在长途网络中的主要优点有节省大量初期投资、利于将来在现有的长途线路上运用最新的光纤技术从而达到节省初期投资的目的。
权利要求
1.微型光缆网络的施工方法，其特征在于先将圆形母管埋入地下，母管内壁做成波纹状或增加一层润滑层，在整个母管埋入地下的长度中，母管需保持横截面积的一致性，然后将子管束采用捅入加气吹送入母管内壁，再将微型光缆采用捅入加气吹送入子管束内壁。
2.根据权利要求1所述的微型光缆网络的施工方法，其特征在于在子管束和微型光缆的布放过程中，需要用吹管机，该吹管机有一对履带，将子管束叠放并夹在履带中，履带前后各有一个导向模具和驱动轮，子管束经过导向模具后就可形成所需的形状，然后将子管束一边捅入，一边气吹送入母管内壁，再将微型光缆一边捅入，一边气吹送入子管内壁，气吹压力为5-10个大气压。
3.根据权利要求1或2所述的微型光缆网络的施工方法，其特征在于在子管的第一段的末端和第二段的始端放置第二台吹缆机，这第二台吹缆机可以放在配线孔里，也可以放在沟渠里，由金属材料制成的驱动轮上有齿可防止打滑，光缆的第一截涂上了润滑剂，吹缆机装有可分拆式密封圈，绕包光缆的那一部分是不可分拆的，在光缆安装后，将被切除，在连接吹缆机之前，子管要套上固定式的连接头，光缆安装完毕后，搬走吹缆机，切除光缆绕包层，将子管耦合起来。
4.根据权利要求1或2所述的微型光缆网络的施工方法，其特征在于在子管的中间点，将一盘光缆吹入子管的一侧，再将吹缆机从子管上卸下来，将已吹入的光缆与吹缆机之间的那部分光缆盘绕在的盘绕装置上，再通过吹缆机将预留一定的长度的光缆从光缆导向盘上盘到称为O型盘的盘绕装置上，然后把光缆剪断，把吹缆机的方向转过来，将已盘在O型盘上的光缆吹向子管的另一侧，再次注意吹缆机上要用可分拆式密封圈密封起来，子管上要套上固定式的连接头，光缆安装完毕后，搬走吹缆机，切除光缆绕包层，将子管耦合起来。
5.根据权利要求1或2所述的微型光缆网络的施工方法，其特征在于在子管的第一段的末端和第二段的始端放上一个空的光缆导向盘，从第一段的始端吹入合适长度的光缆，将吹过来的光缆盘绕在空光缆导向盘上，在已吹入的光缆与第二个光缆盘之间的那部分光缆导向盘绕在称为O型盘的盘绕装置上，再将第二个光缆盘上的光缆通过吹缆机全部盘到O型盘上。然后，将吹缆机的方向转过来，将光缆吹入第二段子管。
6.根据权利要求1或2所述的微型光缆网络的施工方法，其特征在于微型子管的直径为7-10毫米，子管的内壁为波纹状；子管由高密度聚乙烯(HDPE)材料制成，管子必须是圆形的，并且在整个长度上保持横截面积的一致性，管子的外壁和内壁必须没有裂痕、针孔、接头、水渍、模具留痕、补丁或其它缺陷，子管的外壁不得有润滑剂或其它污渍。
7.根据权利要求1或2所述的微型光缆网络的施工方法，其特征在于微型光缆的直径为3.9-5.9毫米，光缆的内壁采用金属不锈钢或非金属聚酯材料，外护套由高密度聚乙烯(HDPE)制成，微型光缆的光纤数可达72芯。
8.根据权利要求1或2所述的微型光缆网络的施工方法，其特征在于铺设时母管应尽量铺直，放线时，应转动母管盘，转弯处的弯曲半径至少为1米，母管里能布放子管的数量以子管的外径计算，子管的横截面积的总和应小于母管横截面积的一半。
全文摘要
本发明涉及微型光缆网络的施工方法，其特征为先将圆形母管埋入地下，母管内壁做成波纹状或增加一层润滑层，在整个母管埋入地下的长度中，母管需保持横截面积的一致性，然后将子管束采用捅入加气吹送入母管内壁，再将微型光缆采用捅入加气吹送入子管束内壁。本发明将微型光缆线路采用捅入加气吹进行接入时，不须进行开挖铺设管道，不仅工作量小，而且所需时间短，不会影响交通和市容，因此微型光缆网络(亦称JETnet)是一种完整的电信网络体系结构，适用于室外光缆网络的各个部分，其基础是将成束的微型子管布放到直埋的高密度聚乙烯(HDPE)母管中。在长途网中，将所需芯数(或高芯数)的光缆布放到各个子管中，保证光纤数量可随业务量的增长而增长，且大大节约了工程造价。
文档编号G02B6/52GK1580847SQ0314216
公开日2005年2月16日 申请日期2003年8月11日 优先权日2003年8月11日
发明者爱伯特·图克, 皮特·鲁克, 米邦特, 张雁翔, 张昭建, 王建伟, 杨向荣, 马军岗 申请人:长飞光纤光缆(上海)有限公司