一种强弱电缆物理隔离的高铁路桥隧电缆槽过渡电缆井的制作方法

1.本实用新型属于铁路路基工程技术领域，特别是涉及一种强弱电缆物理隔离的高铁路桥隧电缆槽过渡电缆井。


背景技术：

2.目前国内200km/h以上的高速铁路沿线路两侧均设置了综合电缆槽，用于敷设通信、信号、防灾、信息、电力等多专业的区间电缆，从而确保动车组安全可靠地运营。根据《铁路路基电缆槽图号：通路(2017)8401》通用参考图，综合电缆槽采用通信信号信息防灾共槽、电力分槽敷设的形式；通信信号信息槽与电力槽中间采用混凝土隔板隔离，同时在路基与桥梁、隧道过渡处设置电缆槽过渡电缆井。一般情况下，电力电缆敷设在远离铁路线路侧，通信信号信息等弱电电缆敷设在靠近轨道侧，在路桥隧过渡处、电缆接头处以及过轨处设置电缆井，以满足工艺要求和供电要求。《铁路路基电缆槽图号：通路(2017)8401》通用参考图中的路桥隧电缆槽过渡电缆井具体做法如图1、图2和图3所示。
3.图1、图2和图3为现有标准图集的路桥隧电缆槽过渡电缆井。电缆槽过渡电缆井的设置主要是由于区间路基宽度和标高与桥梁、隧道的宽度和标高不一致造成的。一般情况下桥梁、隧道宽度比路基宽度小1200mm～1500mm，标高比路基高200mm～600mm，使得设置在两侧的综合电缆槽无法直接连通，需在桥梁两侧、隧道两侧与路基段间设置过渡电缆井。此类电缆井主要用于通信、信号、信息、防灾等弱电电缆的长度冗余用，电力电缆经过此电缆井时，直接通过。目前标准图集中通信、信号、信息、防灾等弱电电缆与电力电缆一同敷设在此电缆井内，电缆间未做任何防火隔离，电缆间距也不满足规范要求的净距。
4.现有的标准图集中，路桥隧电缆槽过渡电缆井为长方形的电缆井，内部未设置隔离板，未考虑电力电缆与通信、信号、防灾、信息等弱电电缆的物理隔离，也未考虑电缆敷设时的电缆弯曲半径要求，容易造成电缆外保护层损坏，容易造成故障时相互影响进而造成故障范围扩大，从而对高速铁路的安全运营造成一定严重影响。
5.《铁路路基电缆槽图号：通路(2017)8401》标准图集广泛运用于设计速度200km/h客货共线铁路和高速铁路路基范围。从目前运营来看，铁路运行十多年，已暴露出越来越多的电缆头着火、电缆外夹层开裂等安全事故，对动车组的安全运营造成了较大的威胁。
6.近年来，结合事故原因分析，加强了对高铁四电工程的施工管理，提出了通信、信号、电力、牵引变电等工程的细部设计和工艺质量标准，对区间的电缆槽、电缆井进行了细部处理，在区间电力电缆井中设置直通的电缆槽，但未明确路桥隧电缆槽过渡电缆井的做法，而且设置的直通电缆槽也不适合电缆槽过渡电缆井。因此，现有的路桥隧电缆槽过渡电缆井还存在一定的安全运营风险，需对电缆槽过渡电缆井的结构进行调整，以满足电缆弯曲半径和强弱电电缆隔离的要求，从而确保动车组的安全运营。


技术实现要素：

7.本实用新型为解决《铁路路基电缆槽图号：通路(2017)8401》标准图集中路桥隧电
缆槽过渡电缆井存在的问题，提供了一种强弱电缆物理隔离的高铁路桥隧电缆槽过渡电缆井，通过对标准图集中电缆槽过渡电缆井进行结构调整，并结合电力电缆敷设设计规范和电缆弯曲半径要求，克服了《铁路路基电缆槽图号：通路(2017)8401》通用参考图中路桥隧电缆槽过渡电缆井的不足，满足了电缆弯曲半径要求，解决了电力电缆等强电电缆与通信信号信息防灾等弱电电缆在电缆井内无物理隔离，极易造成事故范围扩大的问题。
8.本实用新型是这样实现的，一种强弱电缆物理隔离的高铁路桥隧电缆槽过渡电缆井，包括电缆井主体和位于电缆井主体沿线路方向两端侧壁开口上的区间电缆槽，每个所述区间电缆槽通过槽隔板分为电力电缆槽和弱电电缆槽，所述电力电缆槽位于远离线路侧，所述弱电电缆槽位于靠近线路侧；所述电缆井主体为一个方形去掉两个相对角后形成的六边形结构，其中，与两侧区间电缆槽相交处分别为两个直角边，两侧区间电缆槽之间相邻两个直角边通过一个斜边相连接；所述斜边与相邻直角边之间的内夹角为120
°
～140
°
，所述电缆井主体内远离线路侧设置有用于防火隔离的混凝土单孔电缆槽，所述混凝土单孔电缆槽与电力电缆槽连通。
9.优选的，所述混凝土单孔电缆槽沿着远离线路侧电缆井主体侧壁布置，混凝土单孔电缆槽的形状与电缆井主体侧壁一致。
10.进一步优选的，所述混凝土单孔电缆槽槽口外形净尺寸与区间电缆槽的电力电缆槽外形净尺寸相同，为宽200mm
×
深300mm，结构尺寸与区间电缆槽的电力电缆槽一致，以方便敷设贯通线电缆。
11.进一步优选的，所述混凝土单孔电缆槽由混凝土隔板、混凝土底板和电缆井主体三者一体化结合围成，所述混凝土隔板的顶部和槽隔板的顶部平齐，盖板密封时在所述混凝土隔板的顶部敷设柔性防火泥，使混凝土单孔电缆槽与电缆井空间密封隔离；所述混凝土底板上表面与两侧相邻的电力电缆槽的槽底板上表面平齐。
12.更进一步优选的，所述混凝土隔板的厚度和区间电缆槽的槽隔板的厚度相同，所述混凝土隔板的尺寸为厚50mm
×
高300mm，所述混凝土底板的厚度为100mm。
13.优选的，所述混凝土单孔电缆槽采用c30混凝土浇筑而成，所述混凝土单孔电缆槽的底部朝向线路外侧设置1
‰
的坡度，并在靠近混凝土单孔电缆槽底部的电缆井主体侧壁上设置φ50mm的硬质塑料排水管。
14.优选的，所述斜边与相邻直角边之间的内夹角为135
°
，以满足电缆弯曲半径要求，避免电缆长期处于内应力状态，从而加剧电缆外护套损坏。
15.优选的，所述电缆井主体内侧四周设置有电缆挂钩器。其中，在混凝土单孔电缆槽正下方设置单层电缆挂钩器，且此电缆挂钩器距电缆井井底距离不小于300mm；其它位置设置双层电缆挂钩器，且位于顶层的电缆挂钩器与弱电电缆槽的槽底板平齐，位于底层的电缆挂钩器与位于顶层的电缆挂钩器之间间距为300mm～500mm。
16.《铁路路基电缆槽》通用参考图的标准路桥隧电缆槽过渡电缆井的长方形调整为多边形。过渡电缆井保留与两侧电缆井的垂直连接，延长1200mm后设置120
°
～140
°
斜角将两侧的直角边相连，并在过渡电缆井内远离线路侧设置200mm
×
300mm的混凝土单孔电缆槽。
17.过渡电缆井结构调整：过渡电缆井顺着线路方向的电缆井侧壁延长1200mm后将原设计的直角型改进成斜角，并且斜边与直角边内夹角优选为135
°
，保证区间电力电缆、通信
信号防灾等弱电电缆进入过渡电缆井时满足15倍电缆外径的弯曲半径要求，防止电缆由于弯曲半径不满足要求，电缆长期受内力和重力作用，引起的电缆护套层、绝缘保护层损坏，从而造成电缆漏电或短路，发生着火、断电等故障，影响高速铁路区间通信、信号设备以及电力设备的供电安全。
18.过渡电缆井内的强、弱电缆隔离用的混凝土单孔电缆槽：主要将电力电缆等强电电缆与通信信号防灾等弱电电缆进行实体隔离，起到物理防火隔离作用。电缆槽在满足电缆载荷要求的情况下，防止电力电缆或弱电电缆发生着火等故障时影响对方电缆的正常使用。对于此过渡电缆井，在过渡电缆井远离线路侧设置200mm
×
300mm的混凝土单孔电缆槽，其中电力电缆沿设置的200mm
×
300mm的混凝土单孔电缆槽敷设，通信、信号、防灾等弱电电缆在电缆井内完成电缆长度冗余、过轨以及设置电缆头等工作。通过混凝土单孔电缆槽的混凝土板实现强电电缆与弱电电缆的物理隔离，防止电力电缆或弱电电缆发生着火等故障，不影响对方供电电缆的安全运行，从而保证高速铁路的动车组安全运行，维护旅客生命财产安全。
19.本实用新型具有的优点和积极效果是：
20.本实用新型的路桥隧电缆槽过渡电缆井，通过结构调整和增设单孔混凝土电缆槽的设计，在确保满足电缆弯曲半径要求的前提下，实现了电力电缆等强电电缆与通信、信号、防灾等弱电电缆的物理防火隔离，从而避免了单侧的电力电缆或弱电电缆着火后，影响对侧敷设的电缆，从而扩大事故影响范围，进而影响动车组行车安全。
附图说明
21.图1是现有标准图集的路桥隧电缆槽过渡电缆井的主视图；
22.图2是图1的a-a剖视图；
23.图3是图1的b-b剖视图；
24.图4是本实用新型实施例提供的路桥隧电缆槽过渡电缆井的主视图；图5是图4的c-c剖视图；
25.图6是图4的和d-d剖视图。
26.图中：1、电缆井主体；2、区间电缆槽；2-1、槽隔板；3、弱电电缆；4、电力电缆；5、电力电缆槽；6、弱电电缆槽；7、电缆挂钩器；8、斜边；9、混凝土单孔电缆槽；9-1、混凝土隔板；9-2、混凝土底板；10、排水管。
具体实施方式
27.为能进一步了解本实用新型的

技术实现要素：
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
28.本实用新型的路桥隧电缆槽过渡电缆井，是针对《铁路路基电缆槽》通用参考图中路桥隧电缆槽过渡电缆井没有设置电力电缆3等强电电缆与通信、信号、防灾等弱电电缆4间的防火隔离措施，存在电力电缆3着火，会影响通信、信号、防灾等弱电电缆4正常工作；且针对《铁路路基电缆槽》通用参考图中路桥隧电缆槽过渡电缆井设置为方形，电缆由区间电缆槽进入电缆井时，直角处不能满足电力电缆3，及通信、信号、防灾等弱电电缆4的弯曲半径要求，转角处受力，长时间工作容易造成电缆绝缘皮、护套开裂，发生漏电、短路等故障，
从而影响正常运行而提出的。
29.请参阅图4至图6，本实施例提供一种强弱电缆物理隔离的路桥隧电缆槽过渡电缆井，包括电缆井主体1和位于电缆井主体1沿线路方向两端侧壁开口上的区间电缆槽2，每个区间电缆槽2的槽隔板2-1将其分隔为电力电缆槽5和弱电电缆槽6，电力电缆槽5位于远离线路侧，弱电电缆槽6位于靠近线路侧；所述电缆井主体1为一个方形去掉两个相对角后形成的六边形结构，其中，与两侧区间电缆槽2相交处采用直角连接，分别为两个直角边，两侧区间电缆槽2之间相邻两个直角边通过一个斜边8相连接，斜边8与相邻直角边之间的内夹角为120
°
～140
°
，优选为135
°
，以满足电缆弯曲半径要求，避免电缆长期处于内应力状态，从而加剧电缆外护套损坏；所述电缆井主体1内远离线路侧设置有用于防火隔离的混凝土单孔电缆槽9，所述混凝土单孔电缆槽9与电力电缆槽5连通。
30.所述混凝土单孔电缆槽9沿着远离线路侧电缆井主体侧壁布置，混凝土单孔电缆槽9的形状与电缆井主体1侧壁一致。所述混凝土单孔电缆槽9槽口外形净尺寸与路基、桥梁、隧道区间电缆槽2的电力电缆槽5外形净尺寸相同，一般为宽200mm
×
深300mm。
31.所述混凝土单孔电缆槽9由混凝土隔板9-1、混凝土底板9-2和电缆井主体1三者一体化结合围成，所述混凝土隔板9-1的顶部和槽隔板2-1的顶部平齐，盖板密封时在所述混凝土隔板的顶部敷设柔性防火泥，使混凝土单孔电缆槽与电缆井空间密封隔离；所述混凝土底板9-2上表面与两侧相邻的电力电缆槽5的槽底板上表面平齐。所述混凝土隔板9-1的厚度和区间电缆槽2的槽隔板2-1的厚度相同，所述混凝土隔板的尺寸为厚50mm
×
高300mm，所述混凝土底板的厚度为100mm。
32.所述混凝土单孔电缆槽9采用c30混凝土浇筑而成，与电缆井主体1侧壁一体化。所述混凝土单孔电缆槽9的底部朝向线路外侧设置1
‰
的坡度，并在靠近混凝土单孔电缆槽9底部的电缆井主体1侧壁上设置φ50mm的硬质塑料排水管。
33.所述电缆井主体内侧四周设置有电缆挂钩器7。其中，在混凝土单孔电缆槽9正下方设置单层电缆挂钩器，且此电缆挂钩器距电缆井井底距离不小于300mm；其它位置设置双层电缆挂钩器，且位于顶层的电缆挂钩器与弱电电缆槽6的槽底板平齐，位于底层的电缆挂钩器与位于顶层的电缆挂钩器之间间距为300mm～500mm。
34.在《铁路路基电缆槽》通用参考图的标准路桥隧电缆槽过渡电缆井基础上，结合电力电缆3、通信信号弱电电缆4的弯曲半径(15r)的要求，将原标准图的长方形电缆井改成多边形，与区间电缆槽相交的边保留原有的垂直连接，延长1200mm后设置与区间电缆槽2呈135
°
角的斜边8，并且在电缆井内设置200mm
×
300mm的混凝土单孔电缆槽9，用于隔离电力电缆3等强电电缆与通信信号防灾等弱电电缆4，防止电力电缆3或弱电电缆4着火时影响对侧电缆，从而扩大事故影响范围，造成重大行车安全问题。
35.标准路桥隧电缆槽过渡电缆井的长方形更改成多边形，将部分直角改成135度斜边8，主要是考虑目前电力贯通线采用1
×
70mm2或1
×
95mm2单芯钢丝铠装10kv电力电缆3，通信信号防灾等弱电电缆4采用多芯钢丝铠装控制电缆，电缆外径一般在30～40mm范围内。在满足弯曲半径不小于15倍外径要求的前提下，通过计算、现场测试以及仿真，135度斜边8能满足外径小于40mm的电缆敷设时弯曲半径要求，有效减少了电缆由于弯曲而造成的内力影响。
36.路桥隧电缆槽过渡电缆井内沿远离线路侧的内壁设置200mm
×
300mm的混凝土单
孔电缆槽9，在满足电缆荷载要求下，考虑电力电缆3的敷设要求，在电缆井内混凝土单孔电缆槽9与电力电缆槽5尺寸一致，通过50mm厚混凝土隔板9-1将电力电缆3与弱电电缆4完全隔离。在电缆敷设时，在盖电缆井盖板前，在混凝土隔板9-1上涂敷柔性防火材料(防火泥)，保证盖板与混凝土隔板9-1密封，压上盖板后，电力电缆3与弱电电缆4分别敷设在两个相互独立的物理空间内，任一侧电缆着火，均不影响另一侧电缆，有效防止火灾扩大，影响旅客安全出行。
37.以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。