Как мы прокладывали кабель под дном реки



    Привет, Хабр. Наверное, многие из вас уже видели наш предыдущий материал о постройке базовой станции с вышкой на крыше здания. И сегодня мы хотим рассказать совсем о другом виде работ, которые нам недавно довелось провести. Речь пойдёт о покорении двух стихий — земли и, отчасти, воды. А точнее, о том, как мы прокладывали под дном реки оптоволоконный кабель на участке длиной в 980 метров.

    Была поставлена задача — соединить дополнительным оптоволоконным каналом Владимирскую и Нижегородскую область, по трассе Нижний Новгород–Муром. Проблема заключалась в том, что в этом месте, по нелепой случайности, протекает река Ока. Ширина русла приличная, глубина достигает 6 метров.

    Что ж, нам к трудностям не привыкать. Решено было прокладывать оптоволоконный кабель под поверхностью речного дна. Поскольку это обычный кабель для подземной/подводной укладки, а не специальный армированный, то необходимо было защитить его от внешних воздействий. Дело в том, что донный грунт довольно подвижен, под действием течения постоянно происходят смещения донных поверхностных масс. И если кабель не защитить, то рано или поздно он порвётся. По той же причине нельзя укладывать прямо на дно, это тоже чревато механическими повреждениями.

    Выбор участка


    Поэтому применяется такое решение: на глубине нескольких метров под поверхностью дна прокладывается стальная герметичная труба, через которую протягивается кабель с одного берега на другой. Однако грунт на протяжении участка может быть разнородным по своему составу, в первую очередь, по плотности. Могут встречаться настолько плотные породы, что прокладывать через них трубу нецелесообразно или попросту невозможно. И чтобы не столкнутся с подобным препятствием, проводится разведка дна на предполагаемом участке прокладки. В течение недели с помощью водолазов был обследован рельеф дна, произвели инженерно-геологические изыскания. В результате этих изысканий и был выбран конкретный участок для прокладки. Хотя надо сказать, что даже эта мера не гарантирует успешной прокладки с первого раза. Но нам повезло, река не приготовила сюрпризов и удалось проложить трубу с первого захода.

    Прокладка


    К месту начала работ на берегу проложили траншею для кабеля, глубиной около 1,5 метров.





    На расстоянии около 70 м от уреза воды установили буровую установку горизонтального направленного бурения FORWARD RX44x160.







    С помощью этой установки сначала был пробурен входной канал, а потом в него начали постепенно вдавливать, проталкивать прямо сквозь грунт стальную трубу диаметром 110 мм и с толщиной стенки 8 мм. Именно в ней потом будет проложен оптоволоконный кабель.







    Секции трубы заранее соединяются друг с другом на резьбе, а стык заваривается, чтобы обеспечить герметичность.







    Вот поэтому так важно, чтобы грунт речного дна был относительно невысокой плотности. Ведь буровой установке, развивающей тяговое усилие в 44 тонны, приходится проталкивать сквозь грунт довольно тонкую трубу длиной почти в 1 км! И если на пути трубы попадётся достаточно плотная порода, то труба может сломаться, смяться или уйти в сторону. И в таких случаях приходится искать новый участок и начинать всё заново.

    Пока бурильная установка проталкивает под рекой трубу, на другом берегу, в месте предполагаемого выхода на поверхность, был вырыт объёмный котлован. Спустя неделю после начала прокладки труба успешно вышла из стенки котлована.

    Задувка кабеля


    Самый сложный этап позади. Теперь необходимо протянуть кабель сквозь узкую, герметичную трубу километровой длины. Конечно, просто протолкнуть его невозможно. Вместо этого конец кабеля крепится к небольшому «пыжу», который вставляется в трубу. После чего с помощью установки для задувки оптоволоконного кабеля — инжектора ПСИ.1 — в трубу нагнетается воздух.



    Источником служит компрессор:



    Под давлением воздуха — до 10 Мпа — «пыж» начал двигаться по трубе и тянуть за собой кабель. Именно поэтому труба должна быть герметичной, в противном случае через неё просто не получится продуть кабель. Через несколько часов «пыж» вышел ну другом берегу. Кабель протянут под рекой!





    Заключение


    Общая длительность работ, включая донные изыскания, составила менее двух недель. Этот участок линии связи стал самым длинным из проложенных нами под дном реки. Благодаря ему удалось замкнуть кольцо оптоволоконной магистрали общей протяжённостью свыше 750 км, повысившей пропускную способность сети «МегаФон» на территории двух областей.
    «МегаФон»
    88,17
    Компания
    Поделиться публикацией

    Похожие публикации

    Комментарии 103

      +7
      Молодцы!
        +1
        Очень интересно! А в итоге кабель должен лежать в сухой трубе или допустимо затекание воды через грунт дна реки или по берегам?
          +7
          Затекание допустимо, ведь кабель предназначен для наружной прокладки.
            0
            Наружная прокладка допускает нахождение кабеля непосредственно в воде?
              0
              Да. Даже будучи закопанным в траншее, кабель может оказаться в подтопленным.
        0
        Спасибо за столь интересную статью!
          +43
          А как же самое интересное? Скважина то U образная должна быть, как бур потом поворачивает под землей и вылезает на поверхность?
          Фото пыжа в студию!
            +2
            Может на другой стороне котлован рыли достаточно глубокий что бы можно было просто по диагонали загонять?
              +5
              Насколько я знаю, в этих ГНБ-установках бурение управляемое, то есть человек с джойстиком и прибором с экраном идёт/плывёт на лодке над буровой головкой и задаёт, куда ей идти: ниже/выше/левее/правее. Соответственно, можно пробурить канал сложного профиля. А вот как именно управляется головка — это да, интересно.
              Любопытно, что тут стальная труба. Все ГНБ-проколы, что я встречал, были сделаны из пластиковых труб.
                +2
                Хотя ниже Мегафон написал, что в этой ГНБ труба проталкивается сразу через грунт, без буровой головки. Значит, это немного другая ГНБ и тут действительно интересно, как соблюдается правильный профиль.
                  +1
                  Видел в действии подобную бурилку, только сильно поменьше размером.
                  Там долото не симметричное — скошенное набок, поэтому если прилагать усилие на трубу при разном угле поворота, то можно «рулить» проходкой.
                  +4
                  На конце бура находится специальная управляемая буровая насадка со скосом, которой можно задавать направление бурения и радиус дуги. В крутых бурах есть еще и куча датчиков в головке, вплоть до подобия сонаров, чтобы не упереться во что-то чересчур твердое.
                  Вот видео (смотреть с 1.06) и статья на вики.
                    +3
                    Вообще-то все немного проще
                      0
                      И статья отличная и ссылка на википедию хорошая. Всегда интересовало, как прокладывают кабели или роют метрополитен под землёй.
                      Спасибо за интересный линк!
                        +8
                        Метрополитен роют с помощью проходческого щита, это существенно по-другому.
                          +4
                          Я думаю что questor прекрасно понимает, что «это существенно по-другому», а в комментарии он мягко реквестует подобную статью :)
                            +1
                            Я сомневаюсь, что Мегафон роет метро для прокладки своих кабелей ;)
                              +1
                              Жаль. Обитатели Нижнего Новгорода и Мурома были бы рады. :)
                          0
                          Интересно, а главное сразу ощущается объем работ и невольно задумываешься, сколько потрачено сил, чтобы у нас все работало.
                          +1
                          Да, скважина действительно получается U-образной. В вики есть статья, там же описано как меняют направление бурения
                            +3
                            Вот уже вторая ссылка на эту статью, но там написано как пробурить скважину насквозь.
                            В данном случае якобы бурили только «вход», а потом ждали выхода трубы в котловане.
                            Отсюда и вопросы у читателей — либо котлован был глубокий и труба проходит под постоянным углом, либо она каким-то образом загибалась при проталкивании, непонятно, каким именно.
                              +1
                              Думаю, что котлован использовался по двум причинам:
                              1) чтобы точно локализовать место выхода и не бегать по всему полю в его поисках (судя по фото, поле достаточно заросшее, и выход трубы на поверхность окажется хорошо замаскированным:))
                              2) после выхода из трубы кабель должен снова попадать в траншею на отметку -1,5 м. Какой смысл гнать трубу до поверхности, чтобы потом снова закапываться, если можно сразу выкопать яму, плавно переходящую в траншею?
                                +1
                                Ниже наконец нашел пояснение: «на конце трубы установлена бурильная головка.»
                                Из статьи это было неочевидно…

                                Спасибо за комментарий.
                          0
                          Вот интересно, что воздух нагнетается, по-моему, если его со второго конца откачивать, то потребуется и мощность меньшая. Есть ли подобные установки?
                            +17
                            Так тогда давление больше 1 атмосфера не создать
                              0
                              Действительно, хоть впереди и будет какой-никакой вакуум, этого, пожалуй будет мало, чтобы протянуть кабель.
                                +1
                                А кроме того, так и трубу можно раздавить. Снаружи же атмосфера + грунт/вода сверху.
                                  +1
                                  Ну вот я и хотел мысли услышать. 8мм конечно не схлопнешь так просто, но я уже понял что неспроста все же задувается кабель.
                                0
                                Ну можно ещё поднять атмосферное давление на пару, мм, атмосфер.
                              +2
                              А как защищается кабель в поле от того, что его кто нибудь перепахает или повредят при каких нибудь строительных или земельных работах? У него есть какая нибудь разметка в виде табличек с предупреждениями?
                                +2
                                Кабель уложен на глубине 1,5 м, этого достаточно для защиты от вспахивания. Никаких дополнительных обозначений не делается.
                                  +4
                                  Интересно. У других операторов над кабель закладывается лента, по трассе укладываются маркеры, чтобы потом кабель проще найти. По трассе устанавливаются информационные таблички, ведется охранно-предупредительная работа.
                                  А вы как эксплуатировать кабель собираетесь?
                                  Или кабель «по черному» положили?
                                    +1
                                    Да все кладут ленту и маркеры в обязательном порядке. Если не положили ленту — это большой косяк, у нас бы такое не приняли (и случаи были — приходилось переделывать).
                                      +1
                                      а юзер Мегафон, видимо, другого мнения.
                                      0
                                      От пьяных экскаваторщиков маркеры не спасают (
                                        +1
                                        Ну да, но если захочешь что-то предъявить экскаваторщику или его руководству, нужно чтобы с твоей стороны тоже все ок было.
                                        А так, если ОПР не ведется, то экскаваторщик это только вопрос времени. Рано или поздно кабель он найдет.
                                          +8
                                          Моё больное воображение нарисовало следующую картинку:
                                          Стада экскаваторов перемещаются по территории в поисках кабеля. И тут радостный вопль: «Нашёл, ребята, нашёл!!! Вот он родимый!»
                                            +4
                                            А мое воображение сразу представило два воюющих клана: кабелеукладчики и экскаваторщики.
                                            И вот кабелеукладчики укладывают очередной кабель, а злобные экскаваторщики ждут в засаде, пока первые не закончат.
                                            И тут злобные экскаваторщики выбегают из кустов и давай копать…
                                              +9
                                              Начинайте делать игру)
                                                +3
                                                Нет изюминки, вот если добавить «корованы» электронов…
                                                  +10
                                                  Бонусный уровень: попасть сваей в вагон метро.
                                        +3
                                        Кабель проложен согласно норм и правил прокладки ВОЛС в грунте: с маркерами, аншлагами, лентой, а также с получением всех документов.
                                          +4
                                          А у нас в районах местные аборигены благодаря этим маркерам оптику воровали чтобы на цветмет сдать. Не знали они в начале 2000-ых, что кабель бывает «стеклянный»…
                                        0
                                        Для пахаря понятно, а для экскаваторщика? У него глубина разрыва кабеля существенно больше.
                                          0
                                          Предполагается, что экскаватор не пойдет рыться в поле просто так, от нечего делать. Ему тоже надо согласовывать свои работы, а для этого используют карты, на которых отмечены все кабели, трубы и все остальное.

                                          Бывают, конечно, накладки :)
                                      +3
                                      Что интересно, буровая установка российского производства — ООО «Форвард ГНБ» г. Казань, стоимость около 12 млн. рублей. Это радует.
                                        +2
                                        Так в Китае же?
                                        forward-hdd.ru/o-zavode/
                                        " В январе 2013 года завод переехал в г.Ляньюньган, в 460 км от Шанхая, сейчас производственные площади составляют 5 500 м2, там же располагаются общежития для рабочих, офис и склад."

                                        «Выбор площадки для производства в Китае вполне понятен и логичен. Пожалуй, только Китай сейчас может предоставить оптимальное соотношение цены и качества.»
                                          +2
                                          Главное где разрабатывают. Если разработка местная, то и продукт местный, а если привезли и ярлык переклеили, то тогда китайская.
                                            0
                                            Судя по forward-hdd.ru/wp-content/images/stroitelstvo0613.pdf

                                            «В настоящее время на заводе присутствует Геннадий Сунцов, Под его руководством ведутся разработки нового ассортимента бурового инструмента, в том числе по скальному грунту. „
                                            и
                                            “Компания ООО «Форвард ГНБ», которая занимается продажей оборудования и ее сервисным обслуживанием,»

                                            Все-таки разрабатывают в Китае, хотя с помощью наших спецов. А у нас просто сервис и продажники. Таким образом как сойдемся, разработка — наша или Китайская?
                                            0
                                            Да, это печалит. С другой стороны, на мировой рынок наверное гораздо проще выходить из Китая, где уже отлажены логистические цепочки. Важно, куда потом прибыль направляется.
                                          +1
                                          Действительно интересно.
                                          Я правильно понимаю, что прокладка под дном вышла дешевле\проще, чем по воздуху?

                                          Ещё хотел бы больше фотографий шушпанцера (бурильной установки) в процессе работы (:
                                            +1
                                            По воздуху есть лишь один вариант, прокладывать по автомобильному мосту, что потребовало бы очень большого количества согласований (не факт, что разрешили бы), и сделало бы кабель более уязвимым к повреждениям.

                                            К сожалению, других фотографий с этого объекта нет.
                                              0
                                              Спасибо. Всегда интересно читать как профессионалы сталкиваются с трудностями и находят решения :D
                                            0
                                            Сложно ли получить согласование на такой вид работ?
                                            Думаю, у столь крупного игрока все легализовано должно быть.
                                              +1
                                              Безусловно, всё делается в рамках закона. И согласование такого проекта занимает куда больше времени, чем его выполнение.
                                              0
                                              Расскажите, пожалуйста, вот о чем:

                                              1. Скорее всего, отверстие, оставляемое буром, имеет диаметр немного больший, чем внешний диаметр трубы, иначе трение не позволит протолкнуть такую длинную трубу. Если диаметр отверстия «с запасом», то потом грунт должен осесть. Если работа ведется, например, под дорогой, получается, что насыпь, балласт и покрытие дороги тоже должны осесть. Как с этим борятся?

                                              2. Предположим, на пути бура оказывается большой камень (например, валун диаметром метр или более). Что дальше?
                                                0
                                                2. Труба гнётся. Бурят снова в другом месте. Так и со скважинами для добычи воды, например.
                                                  +1
                                                  1) Бур делает лишь начальное входное отверстие. Далее труба проталкивается самостоятельно, в цельном грунте. Поэтому применяется труба с толстой стенкой, 8 мм, что довольно много при диаметре в 110 мм.

                                                  2) Как выше правильно написали, труба деформируется, и приходится начинать проход в другом месте.
                                                    0
                                                    А какая длина начального отверстия?
                                                  +2
                                                  Очень интересно. Но мне так и не удалось представить себе процесс вдавливания трубы, как регулируется на каком уровне она находится?
                                                    +1
                                                    На ГНБ установлен глубиномер, на бурильной головке установлен датчик.
                                                    +1
                                                    У меня вопрос, а не проще было бросить кусок спецкабеля по дну?
                                                      0
                                                      Иногда прокладывают. Вот в Ростове около железнодорожного моста можно увидеть на берегах Дона такие знаки: «Якорь не бросать», значит, там идут кабели. Помнится, мы ездили устанавливать такие знаки в месте, где до этого проложили кабель по дну.
                                                      Вот только якорь всё равно могут бросить и порвать кабель, даже самый толстый. Надёжнее пробурить скважину под дном.
                                                        0
                                                        Там чтобы такой кабель порвать надо большое судно. Плюс как правило кабель имеет особенность самозаилевания. Так что через некоторое время якорем его уже сложно достать.
                                                        +1
                                                        Во время схода льда его может оборвать.
                                                          +1
                                                          Для этого его углубляют у берега же. Роется траншея и он идет в ней, далее или дальше под землей или организуется вывод на воздушку. Эта проблема вполне решаема. Просто я насколько помню самозатапливаемый кабель, стоит не так уж кардинально больше, обычного для внешних работ. Плюс работы сами по себе выйдут дешевле так-как не требуется аппаратура для горизонтального бурения.
                                                        +1
                                                        Судя по фотографиям работы все ранней весной проходили?
                                                        Насколько время года (кроме зимы, конечно) критично для проведения таких работ?
                                                          0
                                                          Время года не имеет значения.
                                                            +1
                                                            Позвольте чуточку спетросянить: в скованной льдом реке придется водолазов-разведчиков на ледолазов менять.
                                                              0
                                                              Имеется в виду, что для самого прохода время не имеет значения, а не для инженерно-геологических изысканий.
                                                          0
                                                          А вариант с закладкой заготовки для протяжки при стыковании труб не рассматривали? Или боялись «прихватить» её при сварке?
                                                            –2
                                                            Статья неплохая, но что у вас с первой картинкой? Жуткий ЖПЕГ, шрифт жирный и курсивом, как-то даже стыдно.
                                                              +3
                                                              Расскажите пожалуйста подробнее про проталкивание трубы? Тяжело себе представить, что на целый 1000м так протолкнуть можно. С каким усилием это происходит? Труба землей не забивается? Получается, что труба прокладывается как бы по диагонали?
                                                                +3
                                                                Труба землей не забивается?

                                                                Конец заваривается, потом спиливается.
                                                                  +1
                                                                  Усилие 44 тонны. Труба не забивается, т.к. на конце трубы установлена бурильная головка.
                                                                    0
                                                                    (Удалено)
                                                                      0
                                                                      Да, совершенно верно.
                                                                        +4
                                                                        Ну вот. Теперь гадай, что именно подтвердил Мегафон :)
                                                                    +3
                                                                    Спасибо за очень интересную и позновательную статью!
                                                                    Но остались несколько вопросов. Во-первых, как уже написал товарищ Kastrulya0001, поднимали ли на другом берегу конец трубы ближе к поверхности или труба так и осталась под наклоном, а вы получили к ней доступ только за счет глубокого котлована? Во-вторых, при загонке трубы этой чудо-машиной как вы боролись с забиванием трубы грунтом? Заварили? Плоско или использовали какой-нибудь конусовидный наконечник?
                                                                      0
                                                                      Про забивание трубы грунтом выше уже ответили.

                                                                      Конец заваривается, потом спиливается.
                                                                        0
                                                                        Может, конечно, и наконечники где-то используют. Но так как конец трубы самая уязвимая часть, то проще её заварить, чем использовать многоразовый наконечник.
                                                                        У нас был случай даже когда загнали трубу под дорогу (метров 6), её там защемило и вынуть обратно не смогли, поэтому просто похоронили там кусок.
                                                                        Но больше 30 метров не доводилось закладывать. Километр, конечно, впечатляет.
                                                                      +14
                                                                      Помнится, в универе (нефтегазовом) нам препод рассказывал, как где-то в казахстанских степях бурили достаточно глубокую скважину, километров на 6 вроде. Ну, процесс пошел, день за днем бурят, снимают показания, строят инклинограмму (боковую проекцию скважины). Всё идет зашибись, скорость бурения нормальная/расчетная.
                                                                      Только спустя ещё несколько дней приходит пастух, и говорит что в паре-тройке километров от скважины посреди поля из дыры в земле вылезла длинная вращающаяся труба, лежит на земле, и крутится с большим грохотом. Это инженеры где-то лопухнулись, и отклонение не зафиксировали.
                                                                        +2
                                                                        Довольно известная фотография среди геофизиков и бурильщиков
                                                                      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                                                          0
                                                                          Привет, земляк! :)
                                                                          0
                                                                          У меня только один вопрос — почему не кинули кабель по мосту?
                                                                            +4
                                                                            Так уже ответили же.
                                                                              +1
                                                                              Блин не заметил. Ладно, пофармлю минусики :)
                                                                            +1
                                                                            Ну и как Ока? ©
                                                                            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                                                                0
                                                                                А еще во времена СССР был «механический крот» (как правильно называется, не знаю, и упоминаний о нем в инете почти не встречал). Выглядел как короткий цилиндр, подключаемый к воздушному компресору. В земле двигается только по прямой (если повезет), возможности какого-либо управления не имеет. Я видел его в работе только один раз, очень давно (еще в начале-середине 90-х) — с его помощью делали прокол под дорогой, для протяжки силового кабеля. С двух сторон дороги подвели траншею, затем с одной стороны запустили эту штуку, и через некоторое время она вылезла с другой стороны дороги. После него получилась просто прямая дырка в толще грунта. По словам мастеров, «крот» не всегда выходит с другой стороны — перед этим в другом месте он куда-то ушел в сторону, вытащить не удалось, пришлось обрезать шланг и «похоронить» девайс в неизвестном месте.
                                                                                  0
                                                                                  это называется пневмопробойником, хотя и «кротами» их тоже называли. Мой отец очень активно занимался пневмопроходкой и защищал диссертацию как раз по теме управления пневмопроходкой. После развала союза у него был кооператив который этим занимался — я там начинал свою трудовую биографию, наш максимальный прокол был чуть больше 100м под путями Пермь-Сортировочная, прокол успешный.

                                                                                  Кстати, в землю крот пускали очень редко (на моей памяти никогда — я знаю про это только только в теории) — слишком велики были риски потерять пробойник. Обычно копалось два приямка и пневмопробойник снаружи одевался на трубу через переходные кольца и забивал трубу под дорогой, после того как забивал — подваривали еще трубу и он стучал следующую и.т.п.

                                                                                  после активного развития ГНБ пнемопроходка практически умерла не выдержав конкуренции.
                                                                                +3
                                                                                Если не секрет, во сколько обошлась прокладка кабеля (без учёта стоимости самого кабеля)?
                                                                                  +2
                                                                                  Проведите такой через амур. Надоела монополия некачественного, постоянно обрывающегося интернета от Ростелекома
                                                                                    +1
                                                                                    Почему не задуть «пыжом» сначала трос, а потом им протащить кабель ОВ в трубе?
                                                                                      +1
                                                                                      А в чём профит?
                                                                                        0
                                                                                        Меньший вес троса, меньшее давление в пыже. более простое оборудование для нагнетания давления.
                                                                                        Меньше возможности от перекрутки ОВ
                                                                                        Ну, и возможность оставки троса в кабеле для последующих протяжек в трубе.
                                                                                      0
                                                                                      Молодцы ребята. не зря я выбрал этого оператора… хотя признаюсь это всё реклама на YouTube.

                                                                                      А вообще не плохой фото-отчёт. Вспомнил договор между Китаем «Сила-Сибири».
                                                                                        0
                                                                                        А как при бурении идет труба в заданном направлении?

                                                                                        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                                                        Самое читаемое