一种长距离沙洲段海缆铺设的铺缆船甲板布置的制作方法

本实用新型涉及海底电缆铺设技术领域，尤其是一种长距离沙洲段海缆铺设的铺缆船甲板布置。

背景技术：

海底电缆是连通海上设施和陆地设施之间的重要电力传输和信号传输设施。海缆铺设施工，需要根据电缆设计路由所经海域的海洋水文和地形、地貌条件，尤其是水深条件的不同，因地制宜的选择适宜的施工方法。

长距离沙洲段是指具有类似于潮间带的以高潮时有水，低潮时露滩为特征的沙洲段，同时铺缆船无法利用一次高潮穿越过去的沙洲段。对于长距离沙洲段，目前的海缆铺设施工方法是：选择吃水小的铺缆船；装载电缆后，铺缆船的吃水小于沙洲段高潮时的水深。在高潮时段，用两条锚艇帮拖铺缆船沿着电缆设计路由行船；与此同时边铺边埋电缆。在低潮时段，铺缆船及两条锚艇坐滩待机。

以上这种帮拖行船的施工方法能够有效的解决了长距离沙洲段进行海缆铺设施工问题。与此同时带来的相应问题是：1)所需的锚艇的吃水宜不大于铺缆船的吃水，但吃水小的锚艇通往往马力小，致使拖带铺缆船时动力不足，因此锚艇选型难度大，不易解决；2)拖带动力不足的铺缆船受到风和海流等海况条件影响大，使铺缆船航迹控制困难，导致实际电缆铺设路由较大的偏离电缆设计路由。

因此寻求一种长距离沙洲段海缆铺设施工方法及相应的铺缆船甲板布置，是本领域亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了解决长距离沙洲段海缆铺设施工问题，同时避免实际电缆铺设路由较大的偏离设计路由问题，本实用新型提出一种长距离沙洲段海缆铺设的铺缆船甲板布置，包括铺缆船，分布在铺缆船甲板上的电动储缆盘、铺缆作业线、电缆埋设犁，分布在铺缆船甲板四角包括锚机、锚缆、船锚的锚泊系统，其特征在于，在甲板上布置一台起重机、一台挖掘机，以及用于挖掘机上下船体的一组爬梯结构。

所述铺缆船，选用空载吃水较小的铺缆船，满足铺缆船装载电缆后的吃水小于沙洲段高潮时段的水深的要求。

所述铺缆船，其船体结构强度满足坐滩工况要求。

所述起重机，其起重量和臂长满足将爬梯结构吊装到船舷外侧的要求。

所述挖掘机，其起重能力和牵引能力满足船锚移位和锚缆布设的要求。

所述挖掘机，根据沙洲段露滩时表层土壤条件，可以选用陆用履带式挖掘机，也可以选用水陆两栖履带式挖掘机。

所述爬梯结构，为空间钢结构，在使用时，一端搭在铺缆船上，一端搭在海底土壤面上；不使用时，放置在铺缆船甲板上。

基于以上一种长距离沙洲段海缆铺设的铺缆船甲板布置，进一步提出了一种长距离沙洲段海缆铺设的施工方法，包括如下步骤：

(1)施工调研：施工前，精确测量电缆设计路由穿越沙洲段海域的水深、风向及风速、流向及流速、潮汐规律等数据；

(2)方案制定：根据环境条件，制定详实的施工方案，进一步核实选定的铺缆船在装缆后穿越沙洲的可行性及可靠性；

(3)设备选型：根据船锚、锚缆、爬梯结构的规格参数，选择性能满足要求的起重机、挖掘机；

(4)沙洲段前电缆铺设：铺缆船在临近沙洲段以前，使用锚艇利用高潮进行起抛锚作业，然后铺缆船利用高潮水深满足要求时绞缆行船，同时边铺边埋电缆，直到沙洲段附近；

(5)沙洲段低潮露滩时起抛锚：铺缆船进入沙洲段，低潮露滩期间挖掘机辅助铺缆船起抛锚；

(6)沙洲段高潮有水时行船铺缆：在涨潮后，水深满足行船要求时，铺缆船绞缆行船，利用高潮时段进行海缆边铺边埋作业；

(7)再次落潮后，水深不满足行船要求时，停止海缆敷埋作业；

(8)重复(5)-(7)步骤，直到铺缆船穿越长距离沙洲段海缆铺设完毕。

其中挖掘机辅助铺缆船起抛锚，包括以下步骤：

(1)铺缆船坐滩后，定位人员下船，按照定位设备的导航，分别到达新锚位，并插旗标识；

(2)铺缆船上的起重机吊装搭设爬梯结构；

(3)挖掘机沿着爬梯结构下船；

(4)挖掘机顺着其中一条锚缆向原锚位行驶，到达后将船锚提起；

(5)挖掘机吊着船锚向铺缆船方向行驶，与此同时，铺缆船上对应的锚机回收锚缆；

(6)当挖掘机吊着船锚到达铺缆船附近后，转向对应的新锚位方向行驶，铺缆船上对应的锚机随之施放锚缆；

(7)当挖掘机吊着船锚到达对应的新锚位后，放下船锚；与此同时，对应的锚机停止施放锚缆；

(8)按照以上方法，完成其余三个船锚的起锚和重新布设；

(9)挖掘机沿着爬梯结构返回铺缆船甲板上，起重机吊装回收爬梯结构，至此一次挖掘机辅助铺缆船起抛锚结束。

本实用新型的有益效果是：在改进铺缆船甲板布置的基础上，提出与之相配套的以低潮露滩时起抛锚、高潮有水时行船铺缆为特征的长距离沙洲段海缆铺设施工解决方案，与现有施工方法相比，充分利用沙洲段潮汐特点，保留了绞缆行船的方式，避免了实际电缆铺设路由较大偏离设计路由的问题。

附图说明

以下结合附图及具体实施方式作进一步详细说明。

图1为本实用新型中的铺缆船甲板布置图；

图2为爬梯结构搭设示意图；

图3为挖掘机下船示意图；

图4为挖掘机起锚收缆示意图；

图5为挖掘机放缆抛锚示意图；

图6为挖掘机上船示意图；

图7为铺缆船行船铺缆示意图。

其中：1-铺缆船；2-电动储缆盘；3-铺缆作业线；4-电缆埋设犁；5-锚机；6-锚缆；7-船锚；8-起重机；9-挖掘机；10-爬梯结构；11-电缆设计路由；12-电缆；13-原锚位；14-新锚位。

具体实施方式

如图1，一种长距离沙洲段海缆铺设的铺缆船甲板布置，包括铺缆船1，分布在铺缆船1甲板上的电动储缆盘2、铺缆作业线3、电缆埋设犁4，以及分布在甲板四角由锚机5、锚缆6、船锚7组成的锚泊系统，其特征在于，在铺缆船1甲板尾部布置一台起重机8、一台挖掘机9，以及用于挖掘机9上下铺缆船1的一组爬梯结构10。

铺缆船1选用空载吃水较小的，使其满足装载电缆12后的吃水小于沙洲段高潮时段的水深的要求；铺缆船1船体结构强度满足坐滩工况要求。

起重机8的起重量和臂长满足将爬梯结构10吊装到船舷外侧的要求。

挖掘机9的起重能力和牵引能力满足船锚7的移位和锚缆6的布设要求；根据沙洲露滩时表层土壤条件，可以选用陆用履带式挖掘机，也可以选用水陆两栖履带式挖掘机，优选水陆两栖履带式挖掘机。

爬梯结构10，为空间钢结构，在使用时，一端搭在铺缆船1上，一端搭在滩涂泥面上；不使用时，放置在铺缆船1甲板上。

如图2，爬梯结构10搭设后，爬梯结构10一端搭接在铺缆船1舷侧，一端放置在滩涂泥面上。

如图3-图7，是在本实用新型的基础上，提出一种长距离沙洲段海缆铺设的施工方法，包括以下步骤：

(1)施工调研：施工前，精确测量电缆设计路由11过沙洲段海域的水深、风向及风速、流向及流速、潮汐规律等数据，为施工方案制定提供依据；

(2)方案制定：根据环境条件，制定详实的施工方案，进一步核实选定的铺缆船1在装缆后穿越沙洲的可行性及可靠性；

(3)设备选型：根据船锚7、锚缆6、爬梯结构10的规格参数，选择性能满足要求的挖掘机9、起重机8；

(4)沙洲段前电缆铺设：铺缆船1在临近沙洲段以前，使用锚艇利用高潮进行起抛锚作业，然后铺缆船1利用高潮水深满足要求时绞缆行船，同时边铺边埋电缆，直到沙洲段附近；

(5)沙洲段低潮露滩时起抛锚：铺缆船1进入沙洲段，低潮露滩期间挖掘机9辅助铺缆船1起抛锚；

(6)沙洲段高潮有水时行船铺缆：在涨潮后，水深满足行船要求时，铺缆船1绞缆行船，利用高潮时段进行电缆12边铺边埋作业；

(7)再次落潮后，水深不满足行船要求时，停止电缆13敷埋作业，铺缆船1坐滩；

(8)重复(5)-(7)步骤，直到铺缆船1穿越沙洲段电缆铺设完毕。

如图3-图6，挖掘机9辅助铺缆船1起抛锚步骤如下：

(1)铺缆船1坐滩后，定位人员下船，按照定位设备的引导，分别到达四个新锚位14，并插旗标识。

(2)铺缆船1上的起重机8吊装并搭设爬梯结构10。

(3)挖掘机9沿着爬梯结构10下船。

(4)挖掘机9顺着锚缆6向1#原锚位13行驶，到达后将1#船锚7提起。

(5)挖掘机9吊着1#船锚7向铺缆船1方向行驶，与此同时，铺缆船1上对应的锚机5回收锚缆6。

(6)当挖掘机9吊着1#船锚7到达铺缆船1附近后，转向对应的n1#新锚位14方向行驶，铺缆船1上对应的锚机5随之施放锚缆6。

(7)当挖掘机9吊着1#船锚7到达对应的n1#新锚位14后，放下船锚7；与此同时，对应的锚机5停止施放锚缆6。

(8)按照以上方法，完成其余三个船锚7的起抛锚，即将2#船锚7从2#原锚位13移到n2#新锚位14；将3#船锚7从3#原锚位13移到n3#新锚位14；将4#船锚7从4#原锚位13移到n4#新锚位14。

(9)挖掘机9返回铺缆船1甲板上，起重机8吊装回收爬梯结构10，至此一次起抛锚结束。