深海取水管道防護(hù)方式及敷設(shè)施工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于深海取水管道的防護(hù)方式以及該防護(hù)形式下的管道敷設(shè)施工工藝，通過深海取水管道的防護(hù)方式以及該防護(hù)形式下的管道敷設(shè)施工工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)管道在深水區(qū)和淺水區(qū)的共同防護(hù)，淺水段受波浪、水流等環(huán)境因素影響較大，通過管溝防護(hù)能夠避免管道損壞，深水區(qū)受波浪水流等外力影響較小，采用懸浮固定形式可以避免管道與海底直接接觸造成摩擦損壞，又可以適應(yīng)地形避免地形復(fù)雜帶來的施工困難。同時(shí)整體安裝沉放，相對(duì)于傳統(tǒng)的挖溝防護(hù)形式，大大提高了施工的效率。
【專利說明】
深海取水管道防護(hù)方式及敷設(shè)施工工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于深海取水管道的防護(hù)方式以及該防護(hù)形式下的管道敷設(shè)施工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋溫差發(fā)電等工程項(xiàng)目經(jīng)常會(huì)涉及到深海取水，抽取水深超過500m處的冷海水作為冷卻水使用。海洋中島礁附近地形復(fù)雜，這樣給管道防護(hù)帶來很大的困難，同時(shí)管道敷設(shè)施工也具有很大的難度，管道敷設(shè)之后不僅需要克服水流力等環(huán)境因素造成的外力，還需要克服地形變化造成的管道彎曲受力，同時(shí)也要解決管道與海底的摩擦等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)難題，提出了一種深海取水管道防護(hù)方式及敷設(shè)施工工藝。
[0004]本發(fā)明的深海取水管道防護(hù)方式，該防護(hù)方式包括以下內(nèi)容:
[0005]淺水段挖防護(hù)管溝；
[0006]通過挖泥船等方式將受波浪影響嚴(yán)重的淺水段區(qū)域挖一條防護(hù)管溝，管道通過間隔放置的混凝土固定塊進(jìn)行固定。
[0007]深水段懸浮固定防護(hù)方式；
[0008]所述深水段懸浮固定防護(hù)方式，是指管道的重力小于海水的浮力，管道會(huì)脫離海底，通過錨錠I和錨錠2之間的固定鋼絲繩使管道成懸浮狀態(tài)。
[0009]優(yōu)選的是，所述錨錠I位于海底，即取水管道吸水口附近。
[0010]優(yōu)選的是，所述錨錠2位于淺水段和深水段交界處平坦位置。
[0011]優(yōu)選的是，所述固定鋼絲繩兩端分別鎖固與錨錠I和錨錠2上。
[0012]優(yōu)選的是，所述固定鋼絲繩與管道之間通過間隔一定距離布置的芳綸繩進(jìn)行連接。
[0013]優(yōu)選的是，所述固定鋼絲繩位于海底地形高點(diǎn)的位置設(shè)置固定橫梁，固定橫梁的作用是減小固定鋼絲繩懸鏈長(zhǎng)度。
[0014]本發(fā)明的深水取水管道敷設(shè)施工工藝，包括以下方法步驟:
[0015]該工藝為管道整體敷設(shè)施工工藝，提前將管道、固定鋼絲繩等結(jié)構(gòu)連接好，通過拖輪及起重船將管道整體拖至海中預(yù)定位置，首先通過起重船沉放海底錨錠I，管道吸水口靠近錨錠I，也隨之下沉，待錨錠I沉放至一定深度后，同時(shí)沉放錨錠I和錨錠2，沉放過程中控制沉放速度，避免管道出現(xiàn)較大的彎折，待錨錠I沉放至海底附近時(shí)，打開固定橫梁上的阻水塞，然后海水進(jìn)行固定橫梁使橫梁坐落于海底，然后完全沉放錨錠I至海底。在錨錠2處提前預(yù)埋鎖緊裝置，并通過船上的卷?yè)P(yáng)機(jī)張拉深水段固定鋼絲繩至設(shè)計(jì)拉力后鎖緊固定鋼絲繩。
[0016]優(yōu)選的是，所述取水管道、固定鋼絲繩及芳綸繩的每米總重量等于管道所受的浮力。
[0017]優(yōu)選的是，所述錨錠2上預(yù)埋鎖緊裝置，用于張拉深水段鋼絲繩后鎖緊鋼絲繩。
[0018]優(yōu)選的是，所述固定橫梁的作用是減小深水段固定鋼絲繩的懸鏈長(zhǎng)度，沉放時(shí)固定橫梁通過鋼浮箱進(jìn)行輔助下沉。
[0019]本發(fā)明有益效果是:通過深海取水管道的防護(hù)方式以及該防護(hù)形式下的管道敷設(shè)施工工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)管道在深水區(qū)和淺水區(qū)的共同防護(hù)，淺水段受波浪、水流等環(huán)境因素影響較大，通過管溝防護(hù)能夠避免管道損壞，深水區(qū)受波浪水流等外力影響較小，采用懸浮固定形式可以避免管道與海底直接接觸造成摩擦損壞，又可以適應(yīng)地形避免地形復(fù)雜帶來的施工困難。同時(shí)整體安裝沉放，相對(duì)于傳統(tǒng)的挖溝防護(hù)形式，大大提高了施工的效率。
【附圖說明】
[0020]附圖1為本發(fā)明的深海取水管道的防護(hù)方式的示意圖；
[0021]附圖2為本發(fā)明的深海取水管道的深水段固定橫梁位置示意圖；
[0022]附圖3為本發(fā)明的深海取水管道的深水段錨錠I位置示意圖；
[0023]附圖4為本發(fā)明的淺水段與深水段處錨錠2位置示意圖；
[0024]附圖5為本發(fā)明的淺水段防護(hù)方式的示意圖；
[0025]附圖6為本發(fā)明的錨錠2位置的鎖固系統(tǒng)；
[0026]附圖7為本發(fā)明的固定橫梁設(shè)計(jì)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了能進(jìn)一步了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征及其它目的，現(xiàn)結(jié)合所附較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如下，所說明的較佳實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并非限定本發(fā)明。
[0028]本發(fā)明的深水取水管道防護(hù)方式如下:
[0029]如圖1-圖4所示，分為淺水段和深水段，在深水管道取水口附近海底設(shè)置海底錨錠I，進(jìn)水口 7靠近錨錠I，在淺水段和深水段分界處設(shè)置錨錠2，在兩錨錠塊之間設(shè)置固定鋼絲繩3，深水段取水管道4與固定鋼絲繩3之間通過芳綸繩5進(jìn)行連接，深水段固定鋼絲繩在海底高點(diǎn)區(qū)域設(shè)置固定橫梁6 ο淺水段挖管溝7，取水管道4敷設(shè)在管溝內(nèi)，通過混凝土基座8進(jìn)行固定。
[0030]該深海取水管道的敷設(shè)施工工藝，包括如下步驟:
[0031](I)在施工現(xiàn)場(chǎng)建立取水管道下水滑道，現(xiàn)場(chǎng)先將管道預(yù)拼裝成一定長(zhǎng)度的管道，連接鋼絲繩等結(jié)構(gòu)，待氣象窗口滿足施工條件時(shí)將預(yù)拼裝的管道組裝成整體管道。使用挖泥船在淺水段預(yù)定位置挖出管溝，岸上設(shè)置錨固點(diǎn)，將固定鋼絲繩3固定，連接各結(jié)構(gòu)段鋼絲繩及取水管道4;
[0032](2)封閉取水管道4兩端口，其中陸上段封閉端設(shè)置控制出氣口，通過拖輪拖帶起重船，拖帶取水管道4入水；
[0033](3)當(dāng)起重船到達(dá)沉放點(diǎn)后準(zhǔn)備沉放，首先起重船沉放銷錠I，將銷錠I沉放至取水管道封閉口水下約2m位置，打開取水管道封閉口。打開取水管道封閉口后海水進(jìn)入取水管道，通過控制陸上出氣口的大小控制海水進(jìn)入取水管道的速度，通過起重船緩慢沉放錨錠I，沉放過程中通過GPS等技術(shù)手段監(jiān)測(cè)錨錠I位置，并通過拖輪拖帶控制起重船的位置從而調(diào)節(jié)取水管道走勢(shì)；
[0034](4)繼續(xù)沉放銷錠I，銷錠2處取水管道開始入水時(shí)，通過起重船開始沉放銷錠2；
[0035](5)控制錨錠2和錨錠I的沉放速度避免取水管道出現(xiàn)較大的彎曲，沉放錨錠2至海底預(yù)設(shè)位置；
[0036](6)當(dāng)取水管道沉放至各簡(jiǎn)支橫梁距離海底約1m的位置時(shí)，通過卷?yè)P(yáng)機(jī)將固定橫梁6鋼制浮箱上的密封塞拔掉，使海水填滿橫梁，繼續(xù)沉放錨錠I至海底預(yù)定位置，通過水下機(jī)器人檢查錨錠I是否穩(wěn)固及固定橫梁6是否落在預(yù)定位置；
[0037](7)進(jìn)行淺水段沉放及防護(hù)，控制取水管道陸上出氣口出氣量，當(dāng)取水管道及混凝土底座的重力之和大于管道浮力時(shí)，慢慢沉放管道至挖好的管溝內(nèi)；
[0038](8)在錨錠2處通過起重船上的卷?yè)P(yáng)機(jī)張拉深水段鋼絲繩至設(shè)計(jì)值，張拉后通過起重船上的控制柜，控制安裝在錨錠2中的液壓油缸9對(duì)鋼絲繩進(jìn)行鎖固，通過水下機(jī)器人及鋼絲繩上的力傳感器檢查鎖固情況，對(duì)錨錠2內(nèi)的預(yù)留倉(cāng)10進(jìn)行混凝土灌注永久性固定鎖固裝置1，完成取水管道敷設(shè)施工。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種深海取水管道防護(hù)方式，其特征在于，分為淺水段防護(hù)和深水段防護(hù)，淺水段通過挖泥船挖出防護(hù)管溝;深水段包括固定鋼絲繩、連接芳綸繩、海底設(shè)置錨錠塊1、淺水段與深水段之間設(shè)置錨錠塊2。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海取水管道防護(hù)方式，其特征在于，管道淺水段的防護(hù)方式為管溝防護(hù)，通過挖泥船挖出防護(hù)管溝，將管道固定在管溝內(nèi)避免受到波浪力和水流力等環(huán)境因素作用產(chǎn)生破壞。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海取水管道防護(hù)方式，其特征在于，在淺水段和深水段交界處設(shè)置一混凝土錨錠塊2。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海取水管道防護(hù)方式，其特征在于，在海底設(shè)置一混凝土錨 塊 I ο5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海取水管道防護(hù)方式，其特征在于，在錨錠塊I和錨錠塊2之間設(shè)置一條固定鋼絲繩，兩錨錠塊之間的取水管道比重小于海水比重處于懸浮狀態(tài)，管道和固定鋼絲繩之間采用芳綸繩進(jìn)行連接，此時(shí)管道脫離海底成懸浮固定。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海取水管道防護(hù)方式，其特征在于，水下的固定鋼絲繩在海中地勢(shì)較高的區(qū)域設(shè)置固定橫梁。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海取水管道防護(hù)方式，其特征在于，水下的固定鋼絲繩在深水管道敷設(shè)后通過張拉卷?yè)P(yáng)機(jī)將鋼絲繩張拉至設(shè)定拉力。8.一種深海取水管道敷設(shè)施工工藝，其特征在于，該施工工藝包括如下步驟: 通過挖泥船在淺水段挖出防護(hù)管溝;設(shè)置岸上固定端，連接固定鋼絲繩等結(jié)構(gòu)，通過拖輪及起重船將管道整體拖拉至海中，管道漂浮在海面;通過起重船將海底錨錠沉放至海底； 通過張拉卷?yè)P(yáng)機(jī)將鋼絲繩張拉至設(shè)定拉力鎖固。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的深海取水管道敷設(shè)施工工藝，其特征在于，管道為整體敷設(shè)，各連接結(jié)構(gòu)在陸上連接完畢，在入水位置鋪設(shè)入水滑道，并提前將淺水段區(qū)域挖出防護(hù)管溝。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的深海取水管道敷設(shè)施工工藝，其特征在于，在陸上將固定鋼絲繩固定，然后通過拖輪及起重船將管道整體拖入海中，采用起重船將海底錨錠I沉放至海底。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的深海取水管道敷設(shè)施工工藝，其特征在于，沉放錨錠I至一定位置后，同時(shí)沉放錨錠I和錨錠2，避免管道發(fā)生較大的彎折。12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的深海取水管道敷設(shè)施工工藝，其特征在于，沉放錨錠I至各固定橫梁距離海底附近時(shí)打開橫梁上的入水口使海水進(jìn)入橫梁，此時(shí)橫梁落于海底。
【文檔編號(hào)】F16L1/20GK105952969SQ201610372653
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】劉德進(jìn), 曲俐俐, 楊瑞亮, 蘇長(zhǎng)璽, 徐善忠, 張學(xué)俊, 馮甲鑫, 馮海暴, 鞠鵬
【申請(qǐng)人】中交第航務(wù)工程局有限公司, 中交第一航務(wù)工程局有限公司, 中交航局第二工程有限公司, 中交一航局第二工程有限公司