浅谈普速铁路路肩电缆槽建设

浅谈普速铁路路肩电缆槽建设

赵永刚

中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司乌鲁木齐铁路建设指挥部，新疆乌鲁木齐市，830000

摘要：

本文从电缆槽设计、施工等多方面对电缆槽的建设进行了思考，提出了切实可行的方案。普速铁路电缆槽的设置越来越被纳入到日程上来，我国高速铁路建设里程达4.2万公里，拥有充足的电缆槽建设经验，普速铁路电缆槽的建设经验缺处于空白状态。

关键词：电缆槽，接口设计，路基横断面布置

一、引言

随着中国铁路事业的快速发展，铁路通信、信号电缆运营安全问题日益受到关注，本文将从普速铁路电缆槽的设计、施工等多方面进行深入探讨，结合现场施工实际情况提出切实可行的方案。

二、电缆槽设置的背景

（一）2023年1月16日，中国国家铁路局集团有限公司发布了〈《关于加强铁路电务工程验收管理的若干补充措施》的通知〉，第六项第一款明确要求“新建、改建铁路沿线的通信信号光电缆必须敷设在铁路防护栅栏以内，新建铁路干线光电缆应采用路肩电缆槽方式防护，确保光电缆通道安全”。

（二）在以往的铁路大中修、技术改造及增建二线等营业线施工过程中，挖段铁路光、电缆以致中断铁路行车的事故屡禁不止。

（三）普速铁路设置路肩电缆槽能有效保障光、电缆安全，规范铁路站场及区间光、电缆路径，减少工程占地及建设过程中站前、站后专业交叉作业的相互影响，降低养护难度及后期更新改造成本。

同时，在路肩设置电缆槽还能为工务、电务、供电检修人员提供走行通道，降低路基坍塌，风蚀路肩宽度不足等病害。

三、电缆槽横断面布置

根据路基宽度、用地界、接触网基础、使用设备接入需求等综合确定。通常情况下，电缆槽应布置在接触网与声屏障之间，一方面可以减少接触网悬臂长度，减少接触网建设工程造价；另一方面将电缆槽设置于声屏障以内，能更好接入使用设备，为后期检修提供便利。同时，电缆槽布设位置应与铁路道砟保持一定距离，一方面可减少铁路荷载对电缆槽的影响；另一方面最大限度的减少电缆槽的布设对后期线路抬、落道和线路整修的影响，为工务部门备料预留空间。此外在横断面布设中，还应考虑为接触网基础的施工预留出空间，减少后期接触网基础施工对电缆槽空间的挤压保持电缆槽线路平顺。

以改建铁路兰新线精河至阿拉山口增建二线为例，在二线地段，电缆槽与接触网立柱处于同侧，电缆槽的布设需要考虑接触网立柱的干扰。则需要按照公式1计算路基横断面宽度。横断面布设详见图1.

（公式1）

图1：精阿增建二线地段电缆槽横断面布置图

四、电缆槽设计

1、尺寸确定

电缆槽尺寸应根据站前、站后各接口、电缆布设要求、铁路路基排水等综合确定。电缆槽通常可设置为单槽或双槽，底部应设置朝向路肩一侧不小于4%的横坡以防止电缆槽内积水。同时考虑通信、信号、电力电缆布设空间及接头设置要求在满足使用要求的前提下应尽量减少电缆槽尺寸以减少路基土方量。

以改建铁路兰新线精河至阿拉山口增建二线为例，整个项目较为复杂，电缆槽各段设置需求不同，

增建二线区间部分，考虑通信、信号、电力电缆布设要求。电力电缆槽宽度采用30cm，通信、信号电缆槽宽度维持35cm，区间路基电缆槽深度调整为20cm，电缆槽总宽度采用82cm，详见图2。

图2：增建二线区间部分电缆槽布置形式

精霍上行疏解线仅考虑通信、信号设置电缆槽的需求，电缆槽宽度采用47cm，详见图3。

图3：精霍上行疏解线部分电缆槽布置形式

站场部分一般信号电缆数量较多，需要根据需求扩大通信信号槽 的尺寸，精阿增二线综合考虑各站通信、信号、电力电缆的要求，采用了97cm宽 的电缆槽形式，详见图4：

图4：精阿二线站场电缆槽形式

2、附属构造物设计

电缆槽附属构造物主要包括外侧护肩底部排水砂砾石等。这些构造物的主要作用是控制电缆槽线型保持线路外观美观减少电缆槽后期病害保障路基基床表层排水通道通畅等。详见图5.

（1）护肩：设置护肩能对电缆槽线型起到很好的控制作用同时防止外侧土体受雨水冲刷引起的冲沟局部溜塌等对电缆槽安全的影响防止盖板脱落为后期检修人员提供落步空间等。护肩顶宽一般不小于10cm外侧边坡坡率通常采用1:0.5～1:1.4在投资和用地均不受控时也可与下部路基边坡坡率保持一致。

（2）砂砾石垫层：设置砂砾石垫层的主要作用为保障路基基床表层底部排水通道通畅铺设范围一般为电缆槽底部至铁路基床表层底部范围砂砾石应设置合理的反虑措施防止后期细颗粒土渗入堵塞砂砾石垫层外侧护肩处设置泄水孔防止在护肩背部处积水经过经济技术比选也可选用塑料排水板或其他新型排水材料保障排水通畅降低施工难度。

（3）水泥砂浆：铺设于砂砾石垫层之上起到连接砂砾石垫层与电缆槽的作用在施工中铺设砂砾石垫层后直接铺设电缆槽往往难以控制线型且应受力难以保持均匀容易出现电缆槽局部倾斜等病害。设置水泥砂浆垫层一方面可以起到找平作用使得后期电缆槽线位更加平顺另一方面可起到过渡和连接的作用。

图5：电缆槽安装示意图

五、电缆槽过渡段与接口设计

1、过渡段设计

在电缆槽设计中，过渡段和接口作为整个电缆槽的薄弱部分，应该着重注意和加强。设置接口和过渡段时，应充分考虑各类线缆的转弯半径，保障线缆穿越时有足够的空间。过渡较大处应逐步过渡，不宜出现较为凸出的棱角。过渡可采用的形式较多。最常用的形式为电缆井或现浇 混凝土过渡段。

（1）对于与桥涵的过渡段，为了施工方便，一般采用现浇混凝土过渡段。过渡段长度根据各类缆线过弯半径计算确定。过渡段两侧应与区间电缆槽封闭严密。此外，各类缆线在过弯半径满足的条件下，可直接在电缆槽上开孔接入，但在接入过程中不得跨越其他线缆，设置接口位置应封闭严密。

（2）对于涵洞地段的过渡，当涵长不足时，需要进行横向过渡，当涵顶填土高不足时需要进行纵向过渡。过渡过程中需要做好贯通地线位置的规划布设工作。

（3）不同形式电缆槽见的过渡，SMC、钢槽与钢筋混凝土电缆槽间的过渡，可设置不小于0.5m的搭接段，搭接内大小两个电缆槽见的空隙，应采用混凝土或砂浆封堵。

2、接口设计

（1）接触网

1）横断面设计宽度与接触网立柱外径E、基础外径、接触网立柱内边缘与线路中心间距离D1有关。一般电缆槽内边缘距离中线距离为D1+E/2+F/2+0.02.

2）要特别注意接触网拉线基础的问题，接触网拉线基础往往比接触网立柱基础更靠外，需要进行特殊要求。

3）采用挖孔桩施工的接触网立柱基础或拉线基础，若先于电缆槽施工，顶部40cm靠电缆槽一侧应设置模板支挡，以防灌注的混凝土挤压电缆槽铺设空间。

4）梁桥两头的接触网立柱与梁桥间应至少间隔2-5m的距离，否则电缆槽过渡段无法设置。

（2）上下路基电缆槽

上下路基电缆槽应兼顾考虑电力电缆和通信、信号电缆上下路基接引设备要求，盖板需要进行防滑设计，上下路基电缆槽在路基边坡中间位置设置耳墙，

（3）通信

1）在网开关、5T机房、通信基站、箱式变电站、变电站及其他需要接入通信光电缆的设备处需要设置上下路基电缆槽（应配套电缆井）

2）过轨处应配套过轨设备及电缆井。

3）接头处可能需要设置手孔或电缆井（电缆槽宽度足够时也可在电缆槽内接头）。

4）大中桥桥头需要预留光电缆盘留井。

（4）电力

1、上下路基地段设置上下路基电缆槽（精阿线经过计算，可直接在路肩电缆槽外侧接上下路基电缆槽，其他项目若电缆转弯半径不足，应设置电缆井）

2、过轨处配套过轨设备和电缆井

（5）信号

1）根据信号机的位置确定区间电缆槽和站场电缆槽的分界点。

2）配合信号专业确定在区间路基、桥涵横向结构物，挡土墙外挂电缆槽处贯通地线埋设位置。

3）电缆槽靠近轨道一侧预留信号电缆出口。

4）电缆槽设置时预留出接地端子的位置。

5）过轨处配套过轨设备和电缆井。

6）贯通地线的铺设

①一般区间路基地段，贯通地线应铺设在电缆槽底板以下30-40cm。

②涵顶填土高不足40cm时，贯通地线经由电缆槽底板与涵洞顶设置的砂浆垫层中通过。

③桥梁地段贯通地线与信号缆同槽，中间设置隔板，故桥梁两头应设置过渡，将贯通地线过渡至电缆槽内。

④外挂电缆槽贯通地线与信号缆同槽，与信号缆中间设置隔板。

⑤特殊地段布设贯通地线时应提前告知，做好地线特殊设计。

（6）与路基本体

电缆槽护肩泄水孔下游侧应设置坡面防护防止集中流水掏蚀路基。

六、电缆槽施工

1、施工前准备

在施工前，应该对施工图纸进行充分的理解和掌握，明确设计意图和要求。同时，应该准备好施工所需的材料和设备，并对现场进行清理和平整。

2、施工过程控制

在施工过程中，应该严格控制施工质量，确保电缆槽按照设计要求进行施工。具体包括：按照设计图纸进行定位和放样，确保位置准确；在挖掘过程中，应该避免对路基造成破坏；在铺设电缆槽时，应该保证平整度和稳定性；在安装附属构造物时，应该确保线型美观、排水通畅。

施工中应做好与其他施工单元的对接，合理安排施工顺序，

（1）电缆槽施工

1）预制钢筋混凝土安装前，应先挖沟埋设，贯通地线，贯通地线应埋设在电缆槽靠外侧的位置，贯通地线埋设过程中应预留出分支接引线。

2）完成贯通地线埋设后，需检测电缆槽以下部位填土的承载力，检测地基承载力大于150kpa/m3后方可进行后续工序的施工，施工单位每100m抽检3处，其中一处位于电缆槽基坑中间位置，两处为与电缆槽基坑两侧，监理单位平行检测一个点。

3）地基检测合格后再施工外侧护肩，护肩泄水孔应与电缆槽对应一致，护肩每6m设置一道伸缩缝，遇特殊地段可适当调整。

4）填筑砂砾石垫层，砂砾石垫层应以1-50mm砂砾石为主。砂砾石填筑后进行夯实，保障电缆槽基础稳定。

5）完成砂砾石填筑后，需要复测高程，与设计高程误差不超过5cm，高低不平的部分应采用水泥砂浆找平。

6）找平后进行电缆槽的安装，每两节电缆槽间采用干拼，拼接时缝隙不大于2cm。

7）电缆槽泄水孔外侧，及外侧护肩下部透水砂砾石泄水孔，需采用铁丝网封堵。

8）接触网基础施工时，钢模支放位置至少位于路肩以下0.4m处，防止挖孔桩混凝土占用电缆槽空间。

（2）电缆井施工

1）施工时，应先进行过轨施工，既有线过轨采用顶管施工，新线在路基铺设完成后挖基坑埋置过轨管道，并采用混凝土回填，过轨位置为。

2）过轨和路肩电缆槽施工完成后，再进行电缆井的施工，电缆井采用现浇钢筋混凝土浇筑，实施时，应考虑与两侧电缆槽，上下路基电缆槽，过轨管线间的接口问题。核实所有接口尺寸后再进行电缆井施工。

3）靠近既有线的电缆井施工时，应采用钢围堰临时支护措施，防止既有线边坡坍塌。

3、施工后的检查与维护

施工完成后，应该对电缆槽进行全面的检查，确保其符合设计要求和使用功能。同时，应该定期对电缆槽进行维护和保养，包括清理杂物、修补损坏等，以确保其长期使用效果。

七、总结

普速铁路电缆槽的设计和施工是保障铁路通信、信号电缆运营安全的重要环节。通过合理的设计和严格的施工质量控制，可以有效地提高铁路运营的安全性和可靠性。同时，加强日常检查和维护工作，可以延长电缆槽的使用寿命，为铁路事业的可持续发展做出贡献。