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【摘要】 微管微缆系统技术的基本原理、实现途径和经济实用性，并由此提出了一种有效解决运营商管道资源紧缺、投资成本高，实现管道增值、提高接入多样性的系统解决方案。
【关键词】 微缆 集束管 气吹 道路切割
引言：
在中国随着通信行业业务的高速发展，无论是基站接入还是小区宽带接入，都需要建设大规模的光缆网络，城市大规模光缆网络的建设需依靠地下充足的管道资源，因此通信管道的管孔资源紧张不可避免;采用传统方式进行管道扩容需要付出高额的道路开挖和补偿费用;接入层中“最后一公里”的接入也是通信建设难点;如何低成本的解决现有管道扩容和解决“最后一公里”的接入是通信建设中一个重要问题。
微管技术的应用既可以对现有管道进行扩容，结合微缆的应用使原有管道设施得到最大化利用;也可以使用集束微管配合道路切割技术解决接入网中“最后一公里”的建设困难和投资较大的问题。因此在通信网络建设中，微管的使用可以解决管道资源紧缺和解决路政规划制约开挖路面施工的限制问题。
一、微管技术
微管是提升通信管道容量的一种新材料，选择微管决定整个管道系统的使用成本和以后管道扩展的利用率，并有效地提高施工速度。微管可用于通信运营商的城域网骨干层和接入层网络，以及其他通信管网中。
微管外层为高密度聚乙稀材料（HDPE），内层为低摩擦系数硅芯层材料。微管的优势是在原有的地下管道系统中（φ32mm、φ40mm、φ50 mm和φ 110 mm）的管道，可以通过人工牵引微管或气吹微管的方式将微管敷设入原有的管道系统中，以提高微缆的施工速度和达到增加管道容量的目的。现有管道中可容纳微管的最大数量由已有管道的管材型号和需求来决定。
目前，常用的七孔梅花管内，单孔可以布放5根φ10/8的微管或3根φ12/10微管，其中单根φ10/8的微管，最大可以布放72芯微缆，单根φ12/10的微管，最大可以布放144芯微缆。
施工步骤是先将微管人工牵引或通过气吹方式到现有七孔梅花管或其他现有地下管材内，然后在微管中使用吹缆设备气吹微缆，该施工方法可使管道利用率显著增加多倍，并且大幅提高管道布放光缆速度，比人工穿放光缆速度提高3-5倍。前期可先预布放微管，待使用时根据需求敷设需求芯数的微缆，从而大大减少初期投资并可根据需求优化网络结构。
1.1微管规格与尺寸
微管的规格由微管的外径和内径构成，外径和内径之间用“/”号相连;微管是一种选用高密度聚乙烯材料 HDPE，尺寸小、重量轻的内壁光滑并带有纵向导流槽的塑料管，微管使用全色谱标识，为后期设计、施工及维护带来很大便利，可承受最小 6～12bar的空气压力，微管外径尺寸在5-20mm之间，常用的尺寸见下表。
1.2微管颜色
为了便于识别，微管可采用颜色区别。颜色为GB6995.2-1986规定的蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、青绿。在不影响识别的情况下，也可以使用色线加以标识。
1.3微管技术指标
1.3.1子管特性
子管类型：高密度聚乙烯（HDPE）
外 径：8+0.1mm/10+0.1mm/12+0.1mm
内径最小值：5.9mm/7.9mm/11.9mm
子管内壁特性：内壁有纵向肋条
包层不圆度：<3%
厚 度：1mm 没有负偏差，并且严格保证均匀性。
1.3.2材料
子管材料为优质高密度聚乙烯（HDPE）材料。
子管柔软性佳、重量轻、耐用，便于使用。
典型技术指标如下：
密度920～950 kg/m3（依据ISO R 1183）
抗屈应力≥18MPa
断裂伸长率≥500%
1.3.3摩擦系数
子管的摩擦系数（指子管与微缆外护套间摩擦系数）不超过0.15。
1.3.4化学性
子管具有高度的抗酸碱及其它化学品的特性。
1.3.5防水特性
子管及子管连接的堵头提供防水特性。
二、集束管
集束管是在将一定数量的微管集合在一起，外层包覆厚度为1-5mm的保护层而形成。 网络升级时，微缆可在其中任一单根微管中吹入和吹出，节省建设新管道的费用。该产品能增加地下管道中的光缆数量，并使单位空间内的光纤数量最大化;集束管被广泛应用城域网中的骨干层、接入层和FTTX。集束管可以通过直埋和人工牵引的方式布入地下管道中，再根据市场需求在每根微管中气吹微缆或人工布放微缆。
集束管可以根据客户的需要在某些场景下选择使用，在工厂内就可根据路由设计方案将所需要使用微管组合生产为集束管，并直接运输至工地，或直埋，或牵引至原有管道系统内;再将原有的光缆外径小型化，以匹配微型管道共同使用。
2.1集束管的分类
集束管按应用范围划为三大类：
1.直装集束管，常用于安装的管道内;
2.直埋集束管，常用于敷设在道路两旁;
3.架空集束管，常用于郊区架空敷设。
2.1.1直装集束管
直装集束管由多孔薄壁微管，外层包覆较薄的护套层组成，适用于非长期承压应用场景，如穿放在其它管道内部， 或小区道路等。
2.1.2直埋集束管
集束管中微管即耐压性更强的直埋型微管（尺寸有10/6mm、12/8mm、14/10mm、16/12mm等），抗压力在2000N以上。在管道敷設完毕、道路回填完成后可使用气吹方式将微缆气吹到排式集束管中。排式集束管多采用8孔、6孔、4孔及2孔的结构，在微槽内垂直布放且易于转弯。由多孔薄壁微管，外层包覆较厚的护套层组成，适用于复杂路况或潜在的长期承压应用场景，如长途干线、城域网网络干线等。排式集束管是由多根微管通过一层薄HDPE材料并排连接组成，分为半包和全包两种。 三、路面微槽敷设
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1.5cm-3cm、深度在15-35cm的槽道，在槽道底垂直布放集束管，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。
3.1切槽工艺
传统路面开挖技术需要使用大型挖掘机进行施工，工作界面大且对交通阻碍严重，开挖和回填周期较长，工程造价高昂，对环境污染较大。路面微槽技术仅须使用小型路面切槽机即可实现，其施工具有开挖及回填效率高、施工成本低、对道路交通环境阻碍和污染少以及对现有管线或路面设施破坏小等特点。目前国际上多采用宽度及深度可控的自动化开槽设备以适应不同通信设计的需要。
3.2气吹工艺
气吹技术是通过高压空气和气吹机的机械推力共同作用，使微缆在微管中快速、平稳的前进敷设。由于路面微槽技术中使用的排式集束管与普通直埋微管规格相同，可使用与普通微缆气吹机相同的气吹机和相关配件。气吹微缆施工需综合考虑微管、微缆以及环境等影响因素，以获得最优气吹效果。微管在布放敷设时即要注意避免起伏和扭曲，气吹前须做贯通和添加润滑剂以降低其摩擦系数。
四、微管微缆技术特点与优势
4.1管道资源增值
1.采用微缆系统技术，在1根φ32/28mmPE子管内可以吹放4或5根10/8mm硅芯子管，可以吹放4或5条微缆，原有110/100mm可以吹20或25条微缆。这种管道扩容可以大大满足城市宽带业务对光纤的突发性需求。
2.对现有的一条φ40/33mm待用硅芯管，按目前传统敷设光缆方法只能吹放1条传统光缆，采用微缆系统技术以后，在该硅芯管中可吹放5根φ10/8mm的微管，可以分批次吹放5条微缆，实现“一管多缆”的梦想。
4.2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。
4.3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。
4.4管孔利用率高
根据气吹占空比选择，在12mm内径微管中已可气吹288芯微缆，而8mm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。
五、结束语
微管系统技术赁借着其投资成本低、回报快、技术性能好等优势，必在我国的通信事业上将会得到普遍应用，必定促进中国通信事业更快、更好地发展。
参 考 文 献
[1]李立，李先宇.小尺寸光纤在气吹微缆中的应用研究[A]. 2014年光纜电缆学术年会论文集[C]. 2014：219-221
[2]傅珂，李雪松，马志强，赵尚弘. 接入网光缆工程施工新技术[J]. 有线电视技术. 2009（11）：102-103
【关键词】 微缆 集束管 气吹 道路切割
引言：
在中国随着通信行业业务的高速发展，无论是基站接入还是小区宽带接入，都需要建设大规模的光缆网络，城市大规模光缆网络的建设需依靠地下充足的管道资源，因此通信管道的管孔资源紧张不可避免;采用传统方式进行管道扩容需要付出高额的道路开挖和补偿费用;接入层中“最后一公里”的接入也是通信建设难点;如何低成本的解决现有管道扩容和解决“最后一公里”的接入是通信建设中一个重要问题。
微管技术的应用既可以对现有管道进行扩容，结合微缆的应用使原有管道设施得到最大化利用;也可以使用集束微管配合道路切割技术解决接入网中“最后一公里”的建设困难和投资较大的问题。因此在通信网络建设中，微管的使用可以解决管道资源紧缺和解决路政规划制约开挖路面施工的限制问题。
一、微管技术
微管是提升通信管道容量的一种新材料，选择微管决定整个管道系统的使用成本和以后管道扩展的利用率，并有效地提高施工速度。微管可用于通信运营商的城域网骨干层和接入层网络，以及其他通信管网中。
微管外层为高密度聚乙稀材料（HDPE），内层为低摩擦系数硅芯层材料。微管的优势是在原有的地下管道系统中（φ32mm、φ40mm、φ50 mm和φ 110 mm）的管道，可以通过人工牵引微管或气吹微管的方式将微管敷设入原有的管道系统中，以提高微缆的施工速度和达到增加管道容量的目的。现有管道中可容纳微管的最大数量由已有管道的管材型号和需求来决定。
目前，常用的七孔梅花管内，单孔可以布放5根φ10/8的微管或3根φ12/10微管，其中单根φ10/8的微管，最大可以布放72芯微缆，单根φ12/10的微管，最大可以布放144芯微缆。
施工步骤是先将微管人工牵引或通过气吹方式到现有七孔梅花管或其他现有地下管材内，然后在微管中使用吹缆设备气吹微缆，该施工方法可使管道利用率显著增加多倍，并且大幅提高管道布放光缆速度，比人工穿放光缆速度提高3-5倍。前期可先预布放微管，待使用时根据需求敷设需求芯数的微缆，从而大大减少初期投资并可根据需求优化网络结构。
1.1微管规格与尺寸
微管的规格由微管的外径和内径构成，外径和内径之间用“/”号相连;微管是一种选用高密度聚乙烯材料 HDPE，尺寸小、重量轻的内壁光滑并带有纵向导流槽的塑料管，微管使用全色谱标识，为后期设计、施工及维护带来很大便利，可承受最小 6～12bar的空气压力，微管外径尺寸在5-20mm之间，常用的尺寸见下表。
1.2微管颜色
为了便于识别，微管可采用颜色区别。颜色为GB6995.2-1986规定的蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、青绿。在不影响识别的情况下，也可以使用色线加以标识。
1.3微管技术指标
1.3.1子管特性
子管类型：高密度聚乙烯（HDPE）
外 径：8+0.1mm/10+0.1mm/12+0.1mm
内径最小值：5.9mm/7.9mm/11.9mm
子管内壁特性：内壁有纵向肋条
包层不圆度：<3%
厚 度：1mm 没有负偏差，并且严格保证均匀性。
1.3.2材料
子管材料为优质高密度聚乙烯（HDPE）材料。
子管柔软性佳、重量轻、耐用，便于使用。
典型技术指标如下：
密度920～950 kg/m3（依据ISO R 1183）
抗屈应力≥18MPa
断裂伸长率≥500%
1.3.3摩擦系数
子管的摩擦系数（指子管与微缆外护套间摩擦系数）不超过0.15。
1.3.4化学性
子管具有高度的抗酸碱及其它化学品的特性。
1.3.5防水特性
子管及子管连接的堵头提供防水特性。
二、集束管
集束管是在将一定数量的微管集合在一起，外层包覆厚度为1-5mm的保护层而形成。 网络升级时，微缆可在其中任一单根微管中吹入和吹出，节省建设新管道的费用。该产品能增加地下管道中的光缆数量，并使单位空间内的光纤数量最大化;集束管被广泛应用城域网中的骨干层、接入层和FTTX。集束管可以通过直埋和人工牵引的方式布入地下管道中，再根据市场需求在每根微管中气吹微缆或人工布放微缆。
集束管可以根据客户的需要在某些场景下选择使用，在工厂内就可根据路由设计方案将所需要使用微管组合生产为集束管，并直接运输至工地，或直埋，或牵引至原有管道系统内;再将原有的光缆外径小型化，以匹配微型管道共同使用。
2.1集束管的分类
集束管按应用范围划为三大类：
1.直装集束管，常用于安装的管道内;
2.直埋集束管，常用于敷设在道路两旁;
3.架空集束管，常用于郊区架空敷设。
2.1.1直装集束管
直装集束管由多孔薄壁微管，外层包覆较薄的护套层组成，适用于非长期承压应用场景，如穿放在其它管道内部， 或小区道路等。
2.1.2直埋集束管
集束管中微管即耐压性更强的直埋型微管（尺寸有10/6mm、12/8mm、14/10mm、16/12mm等），抗压力在2000N以上。在管道敷設完毕、道路回填完成后可使用气吹方式将微缆气吹到排式集束管中。排式集束管多采用8孔、6孔、4孔及2孔的结构，在微槽内垂直布放且易于转弯。由多孔薄壁微管，外层包覆较厚的护套层组成，适用于复杂路况或潜在的长期承压应用场景，如长途干线、城域网网络干线等。排式集束管是由多根微管通过一层薄HDPE材料并排连接组成，分为半包和全包两种。 三、路面微槽敷设
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1.5cm-3cm、深度在15-35cm的槽道，在槽道底垂直布放集束管，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。
3.1切槽工艺
传统路面开挖技术需要使用大型挖掘机进行施工，工作界面大且对交通阻碍严重，开挖和回填周期较长，工程造价高昂，对环境污染较大。路面微槽技术仅须使用小型路面切槽机即可实现，其施工具有开挖及回填效率高、施工成本低、对道路交通环境阻碍和污染少以及对现有管线或路面设施破坏小等特点。目前国际上多采用宽度及深度可控的自动化开槽设备以适应不同通信设计的需要。
3.2气吹工艺
气吹技术是通过高压空气和气吹机的机械推力共同作用，使微缆在微管中快速、平稳的前进敷设。由于路面微槽技术中使用的排式集束管与普通直埋微管规格相同，可使用与普通微缆气吹机相同的气吹机和相关配件。气吹微缆施工需综合考虑微管、微缆以及环境等影响因素，以获得最优气吹效果。微管在布放敷设时即要注意避免起伏和扭曲，气吹前须做贯通和添加润滑剂以降低其摩擦系数。
四、微管微缆技术特点与优势
4.1管道资源增值
1.采用微缆系统技术，在1根φ32/28mmPE子管内可以吹放4或5根10/8mm硅芯子管，可以吹放4或5条微缆，原有110/100mm可以吹20或25条微缆。这种管道扩容可以大大满足城市宽带业务对光纤的突发性需求。
2.对现有的一条φ40/33mm待用硅芯管，按目前传统敷设光缆方法只能吹放1条传统光缆，采用微缆系统技术以后，在该硅芯管中可吹放5根φ10/8mm的微管，可以分批次吹放5条微缆，实现“一管多缆”的梦想。
4.2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。
4.3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。
4.4管孔利用率高
根据气吹占空比选择，在12mm内径微管中已可气吹288芯微缆，而8mm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。
五、结束语
微管系统技术赁借着其投资成本低、回报快、技术性能好等优势，必在我国的通信事业上将会得到普遍应用，必定促进中国通信事业更快、更好地发展。
参 考 文 献
[1]李立，李先宇.小尺寸光纤在气吹微缆中的应用研究[A]. 2014年光纜电缆学术年会论文集[C]. 2014：219-221
[2]傅珂，李雪松，马志强，赵尚弘. 接入网光缆工程施工新技术[J]. 有线电视技术. 2009（11）：102-103