Telekomunikacyjna kanalizacja kablowa – problemy, błędy realizacyjne i optymalizacja

Kanalizacja kablowa – przepisy

Przepisy dotyczące kanalizacji kablowej pochodzą z czasów, kiedy dominowała technologia oparta na kablach miedzianych, i często nie zostały one zaktualizowane w obliczu rozwoju nowych technologii, przede wszystkim światłowodowych. Na etapie projektowania pojawia się wiele rozbieżności między tymi przepisami a bieżącymi potrzebami. Dosłowna interpretacja obecnych przepisów nie odnosi się do zmian technologicznych i skutkuje często zwiększeniem kosztów wykonania projektu i późniejszej eksploatacji infrastruktury. Jednakże, w ramach tych przepisów i ich odpowiedniej interpretacji, możliwe staje się tworzenie elastycznej infrastruktury opartej na nowoczesnych materiałach i technologiach, przy minimalizowaniu jednocześnie kosztów budowy. Zaproponowana w tym artykule interpretacja przepisów pozwala m.in. na stosowanie łuków na odcinkach zakrzywionych, zastępując mniej optymalne, lecz powszechnie stosowane odcinki prostoliniowe i studnie.

Fot. stock.adobe / ChiccoDodiFC

Skoncentrujemy się na infrastrukturze dotyczącej sieci telekomunikacyjnych. Powołując się na Polskie Normy, zakładowe normy operatorów telekomunikacyjnych oraz rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 26 października 2005 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać telekomunikacyjne obiekty budowlane i ich usytuowanie, przyjmijmy, że: telekomunikacyjna kanalizacja kablowa to ciąg rur osłonowych i związanych z nimi pomieszczeń podziemnych dla kabli i ich złączy oraz urządzeń telekomunikacyjnych, inaczej i w skrócie – infrastruktura służąca do układania w niej kabli. Jednym z problemów jest jednolita interpretacja obowiązujących przepisów dotyczących kanalizacji kablowej, pojęcie to i praktyka stosowania sięgają czasów, kiedy królowała technologia analogowa oparta na kablach miedzianych. W miarę rozwoju technologii cyfrowych – dla których kable miedziane stanowiły poważne ograniczenie przepustowości kanału transmisyjnego, a także niezawodności (chociażby ze względu na małą odporność na zakłócenia elektromagnetyczne i zasięg odcinków regeneracyjnych), przy jednoczesnym rozwoju technologii opartych na kablach światłowodowych – nastąpiła zmiana podejścia do kształtu (i również stosowanych materiałów) oraz funkcji kanalizacji kablowej. Coraz częściej służyła ona do instalacji w niej kabli światłowodowych.

Kanalizacja kablowa – rodzaje, problemy z realizacją

Należy wyróżnić kilka rodzajów kanalizacji kablowej stosownie do pełnionej funkcji. Istotny i najczęściej stosowany jest podział kanalizacji kablowej na: pierwotną, wtórną, specjalną, rurociągi kablowe oraz coraz częściej kanały technologiczne. W strukturze kanału technologicznego, powołanego do obrotu prawnego ustawą z dnia 7 maja 2010 r. i rozporządzeniem MAiC z dnia 21 kwietnia 2015 r., mamy elementy kanalizacji kablowej pierwotnej i wtórnej oraz rurociągów kablowych, co stanowi o uniwersalnym przeznaczeniu kanału technologicznego: z jednej strony do instalowania kabli światłowodowych, a z drugiej – kabli energetycznych przeznaczonych do zasilania urządzeń telekomunikacyjnych. Pomija się przy tym kable telekomunikacyjne inne niż światłowodowe, ale ich instalowanie też jest możliwe. Mieszana technologia jest często i z powodzeniem stosowana w systemach drogowych, jak np. monitoring wizyjny czy ZSZR (zintegrowany system zarządzania ruchem). Kanały technologiczne są „przypisane” do dróg publicznych. Biorąc to pod uwagę, należy przy planowaniu inwestycji położyć nacisk na technologie światłowodowe, gwarantujące aktualnie oczekiwaną odpowiednią przepustowość i niezawodność. Trzeba zatem projektować i budować kanalizację kablową lub lepiej rurociągi kablowe z tą właśnie intencją, nie zamykając przy tym możliwości układania w niej kabli miedzianych. Jednakże gdy rozwiązania są wzajemnie sprzeczne, priorytetem powinny być kable światłowodowe nie tylko dla aktualnych, ale i przyszłych potrzeb. Nie można oczywiście popaść w przesadę, ponieważ stały rozwój technologii pokazuje, że nowe technologie często zmniejszają nasze potrzeby inwestycyjne. I tak jak technologia oparta na kablach miedzianych przechodzi na drugi plan (m.in. w związku z rozwojem technologii FTTH – światłowód do domu), tak technologia światłowodowa będzie zastąpiona innymi, a przynajmniej będzie przez nie wspomagana i będzie współegzystować. Mniejsze ma znaczenie, która z technologii jest lepsza. Priorytetem jest technologia spełniająca nasze wymagania i oczekiwania teraz i w przewidywalnej przyszłości. Kanalizacja kablowa musi zatem spełniać wymagania ujęte w obowiązujących przepisach techniczno-budowlanych: formalnoprawnych (jako priorytet) i technicznych. Ich spełnienie nie zawsze jest łatwe zwłaszcza podczas budowy, kiedy mamy do czynienia z sytuacjami, których nie można było przewidzieć podczas projektowania. Na przykład uzbrojenie podziemne, którego nie ma na mapie, podziemne przeszkody nieujawnione na mapie. Gorzej, jeśli nieujawniona infrastruktura podziemna została w trakcie budowy uszkodzona lub ułożenie rur na normatywnej głębokości nie jest możliwe; grunt na trasie nie nadaje się do posadowienia studni kablowej; osuwa się, wykop jest zalewany wodą itp. Ponieważ kanalizacja kablowa jest budowana z rur tworzywowych o elastyczności umożliwiającej wykonanie łuków, możemy niekiedy przeszkodę ominąć i jeśli jest to zmiana nieistotna (decyzję podejmuje projektant), można wykonać łuk o promieniu odpowiednim dla danego rodzaju kanalizacji, pod warunkiem wszakże zastosowania materiałów o odpowiednich właściwościach określonych przez producenta (gwarancje) oraz spełnienia wymagań dotyczących kalibracji i, co ważne, dopuszczają to rozwiązanie obowiązujące przepisy. Łuki powstają również podczas wykonywania przepustów techniką przewiertu sterowanego (łuki pionowe). Ich promień jest zdeterminowany długością żerdzi i ich elastycznością i mieści się w granicach kilkudziesięciu – kilkuset metrów, są to zatem łuki o łagodnym promieniu. Trudno by było wybudować taki przepust, stosując się do wymagań prostoliniowości przebiegu. Praktyka i badania pokazują, że unikanie łuków i mnożenie studni (w przypadku tzw. załamań trasy – o czym poniżej) na trasie kanalizacji przeznaczonej dla kabli światłowodowych są błędem skutkującym droższą eksploatacją i problemami z wandalizmem, zwłaszcza na obszarze pozamiejskim. Trzeba więc tego unikać.

Rys. 1 Schemat montażowy rurociągu w studni telekomunikacyjnej

Jak powinien zadbać inwestor o tę infrastrukturę w trakcie jej realizacji? Czym się kierować i co stanowi dla niego rękojmię spełnienia oczekiwań i gwarancję dobrze wydanych funduszy. Dziś już wiadomo, że najtańsze oferty nie zawsze są najlepsze i dlatego bardzo ważny oprócz wyboru wykonawcy jest nadzór nad prowadzonymi robotami i odpowiednie egzekwowanie właściwej technologii. Technologia wykonania wydaje się kluczowa dla prawidłowej eksploatacji sieci.

W przypadku infrastruktury przeznaczonej dla kabli światłowodowych testy mają pierwszoplanowe znaczenie i są obiektywnym wykładnikiem przydatności do naszych celów. Analizując przeznaczenie kanalizacji kablowej, musimy wziąć pod uwagę kilka czynników determinujących konkretne rozwiązanie. Niestety nie ma w ogólnie dostępnych źródłach definicji „załamanie trasy”, a to określenie jest często argumentem dla prostoliniowego przebiegu i „wymuszenia” zastosowania dodatkowej studni. Dalej zostaną przedstawione argumenty przeczące takiemu podejściu do zagadnienia.

Rys. 2 Rys. 2. Profile przewiertów sterowanych

Dla naszych praktycznych celów, mogących rozwiązać problem, przyjmijmy, że gdy załamanie trasy to odstępstwo od prostoliniowego przebiegu o promieniu łuku, który nie gwarantuje spełnienia przepisów techniczno-budowlanych i deklaracji (oraz gwarancji) producenta, czyli gdy nie udaje się uzyskać odpowiednio dużego promienia gięcia instalowanych rur, należy rury przeciąć. W studni mamy bowiem do czynienia z promieniem łuku (a częściej z kilkoma łukami) o średnicy ok. 1 m (studnia SKR-2) lub mniejszym, łuk poziomy bez studni (wystarczy jeden) może mieć wielokrotnie większy promień. Z łukami mamy też do czynienia w przypadku wykonywania przepustów metodą przewiertu sterowanego, np. pod drogami, rzekami i ciekami wodnymi. Nie ma wtedy żadnej możliwości instalowania studni. Jeśli nie jest w tych miejscach przewidziane złącze lub zapas, a rury muszą tworzyć jeden nieprzerwany i szczelny ciąg, lepiej wykonać łuk o łagodnym promieniu gięcia. Daje to nam mniejsze tarcie kabla o ścianki rur. Badania wykazują drastyczne (nawet dziesięciokrotne) zwiększenie tego tarcia przy przejściu przez studnię (m.in. wykładniczy wzrost siły tarcia w funkcji sumy kątów między odcinkami prostoliniowymi), co się przekłada na krótszy o ok. 200 m odcinek zaciągowy. Dotyczy to nie tylko metody instalacji kabli pneumatyczno-strumieniowej, lecz głównie mechanicznej (przez zaciąganie) oraz ich demontażu bądź przeciąganiu w celu uzyskania zapasów w nowych miejscach. Problemy z przesuwaniem istniejącego kabla dotyczą też odcinków prostoliniowych. Oczywiście można i trzeba w sytuacjach występowania dużej siły tarcia zastosować metodę pneumatyczno-strumieniową zmniejszającą znacznie tę siłę. Biorąc pod uwagę zarówno te badania, jak i ich wyniki, a także praktykę z tym związaną, na etapie projektowania warto dokładnie rozważyć instalację studni pod względem celowości jej zastosowania. Okazuje się na podstawie badań i praktyki, że znacznie łatwiej zachować odpowiednie parametry kanalizacji (przewidzianej dla kabli światłowodowych), stosując łuki niż stawiając studnie. Stosowanie łuków zamiast studni ma jeszcze kilka pozytywnych efektów. Zmniejsza koszty budowy, koszty eksploatacyjne i co może ważniejsze zwiększa odporność kanalizacji na wandalizm czy uszkodzenia związane z eksploatacją danego terenu. Dlatego ważne jest, żeby wybudowana infrastruktura spełniała wymagania przede wszystkim dotyczące kabli światłowodowych, przy jednoczesnej minimalizacji zagrożeń dla funkcjonowania sieci telekomunikacyjnej. Jest zatem racjonalne i uzasadnione zaprojektowanie oraz wykonanie kanalizacji kablowej, a zwłaszcza kanalizacji wtórnej i kanału technologicznego pod kątem przydatności do instalowania kabli światłowodowych i właściwy nadzór nad wykonaniem. Rekomendujemy na podstawie nie tylko własnych doświadczeń, ale i dokładnej analizy obowiązujących przepisów optymalizację kanalizacji kablowej przez zmniejszenie liczby studni kablowych i wykorzystanie możliwości wykonania łuków o dużych promieniach – łagodnych profilach gięcia rur.

Czytaj też:

• Stacje bazowe – planowanie i projektowanie
• Zmiana ustawy o wspieraniu rozwoju usług i sieci telekomunikacyjnych
• Lokalizacja nadajników stacji telefonii komórkowej
• Wyzwania dla sieci telekomunikacyjnych w czasie pandemii

A co będzie, jeśli się pojawią problemy eksploatacyjne dotyczące wymiany czy konieczności przesunięcia zapasu kabla w inne miejsce? Spotkaliśmy się z licznymi instalacjami podlegającymi przebudowie w ramach inwestycji drogowych i nie było nigdy problemów z przesuwaniem kabla w rurze, mimo że upłynęło niejednokrotnie od jego montażu wiele lat. Jak pokazuje praktyka, jest to kwestia przestrzegania reżimów wykonawczych i odpowiedniego nadzoru nad wykonaniem podczas realizacji inwestycji. Problem wynika najczęściej z użycia niewłaściwych materiałów do instalacji kabla i dotyczy również odcinków prostoliniowych i nie jest to związane ani z projektem, ani też z budową ww. kanalizacji. Instalacja kabla to inny, niezależny etap. Sprawdzanie i odbiór robót są odrębnymi czynnościami i gwarancje najczęściej też są rozdzielone. Sama prostoliniowość trasy nie zabezpiecza w pełni interesów inwestora, ale często utrudnia eksploatację i powoduje wzrost jej kosztów. Rozwiązania analizowane powinny być w aspekcie zgodności z obowiązującymi przepisami oraz interpretowane przez projektanta, wykonawcę i egzekwowane przez nadzór inwestycyjny w kontekście oczekiwań inwestora zapisanych np. w specyfikacji istotnych warunków zamówienia czy programie funkcjonalno-użytkowym. Podsumowując, kanalizacja kablowa wymaga zarówno od projektanta, jak i wykonawcy oprócz niezbędnej znajomości przepisów technicznych również sporego doświadczenia, innowacyjności, kreatywności oraz współpracy na każdym etapie inwestycji. Niektóre rozwiązania korzystne dla inwestora mogą się stać przyczynkiem do zmodyfikowania przepisów i stworzenia nowych standardów.

Na koniec apelujemy do wszystkich uczestników procesu inwestycyjnego: NIE POWINNIŚMY SIĘ BAĆ INNOWACYJNOŚCI. To motor postępu i pozytywnych zmian. To też ryzyko, bo może się nie udać. Warto jednak to ryzyko ponieść. Przez wiele lat naszej obecności w zawodzie doświadczyliśmy wielu zmian technologicznych i cieszy nas, że w niektórych zmianach braliśmy udział. Pełnimy wszak samodzielne funkcje techniczne w budownictwie, a to zobowiązuje. Nie jest naszą rolą jedynie bierne przyglądanie się zmianom, ale ich analizowanie i aktywne w tych zmianach uczestnictwo.

mgr inż. Andrzej Dudziński
inż. Mieczysław Szukała

Sprawdź: Produkty budowlane