一种海缆登陆浮枕快速充放气施工装置及其施工方法与流程

本发明涉及海缆登陆施工领域，尤其涉及一种海缆登陆浮枕快速充放气施工装置及其施工方法。

背景技术：

随着我国海岛的快速发展，海岛智能电网的发展需求迫切，电网负荷呈现快速增长的态势，这对海岛的可靠供电提出了更高的要求，而可靠供电离不开高电压等级海缆。相较于国内之前低电压等级海缆，高电压等级海缆截面更大，电气性能保障要求更高，施工技术要求也更高。

目前，国内海缆登陆作业普遍采用传统的充气轮胎式浮托技术，这种技术需要靠绳索系绑才能固定电缆，且固定不稳定，施工的时候需要专业的潜水员对其进行控制和复测，施工效率极低，无法满足高强度的施工作业量，轮胎拆除时也比较麻烦，耗费的人力物力较多，施工工期较长，充气轮胎的材料为橡胶，重量相对较重，既不耐腐蚀和磨损，充气放气操作也比较困难。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种海缆登陆浮枕快速充放气施工装置的施工方法，以降低海缆登陆施工作业量、提升海缆登陆的施工速度为目的。为此，本发明采取以下技术方案。

一种海缆登陆浮枕快速充放气施工装置，包括敷设平台、输气管和浮枕，所述的敷设平台上设有气源、控制气源开关的控制面板，监测气源输出气量并实现自动控制的显示面板，所述的控制面板与气源和显示面板电连接，所述的气源与输气管连接，所述的浮枕数量根据每米海缆需要布置，每个浮枕均通过充气管与输气管连接。通过气源连通各个浮枕并进行充放气自动控制，可方便地实现统一的快速充放气施工，相比于传统的每个轮胎单独充气的浮托技术，能够有效降低海缆登陆施工作业量、提升海缆登陆的施工速度。

作为优选技术手段：每个浮枕均包括保压气囊、海缆承托部位和充放气气囊，所述的海缆承托部位位于保压气囊和充放气气囊之间，所述的充放气气囊与充气管连接，所述的保压气囊为独立气囊。通过把海缆放置于海缆承托部位，并通过两侧气囊的侧向保护，不需要用绳索绑扎，可有效实现海缆的临时放置固定，并且通过充放气气囊放气后实现海缆入水操作。

作为优选技术手段：所述的敷设平台上还设有缆绳和缆绳收放盘，每个保压气囊均设有缆绳接口。通过把缆绳与保压气囊连接，可有效帮助浮枕在保压气囊一侧的放置稳定性，并且通过缆绳便于浮枕的回收。

作为优选技术手段：所述的保压气囊上设有充放气口；所述的充放气气囊上设有闭锁阀。便于在浮枕回收后，实现保压气囊的放气以降低空间占用，便于收纳；闭锁阀便于实现充气后的充气口闭锁。

作为优选技术手段：所述的充气管上设有控制气阀，控制气阀与控制面板电连接。通过控制气阀实现对每个充放气气囊的充放气控制，可稳定可靠地实现充放气气囊的气压控制，相比于管路总输入口设置单一开关，可有效防止管路泄露造成充放气气囊气压减压情况的发生，可靠性和稳定性更高。

作为优选技术手段：所述的控制面板上设有手动关闭控制气阀的手动开关。便于在必要时，实现手动充放气控制。

作为优选技术手段：所述的浮枕的气囊材料采用高强度pvc涂层织物。该材料抗紫外线能力强，质量轻，强度大，耐磨耐腐蚀，环境适应能力总体较高，可重复使用。

一种海缆登陆浮枕快速充放气施工装置的施工方法，包括以下步骤：

1）通过施工船将浮枕运至施工海域，浮枕的保压气囊处于充气保压状态，充放气气囊处于空瘪状态，在施工前控制面板关闭气源的开关，使输气管处于低压状态；

2）根据海缆的重量在控制面板上输入足够浮起海缆的单个浮枕的充放气气囊所需要的充气量后，控制面板打开气源的开关，使输气管处于高压待充气状态；

3）将海缆依次放置到各浮枕两个气囊之间的海缆承托部位上，将各浮枕的保压气囊依次与缆绳相连，将空瘪的充放气气囊的闭锁阀依次与输气管上的各个充气管相连，打开闭锁阀及充气管上的控制气阀后，输气管内的高压气体经充气管在几秒钟内完成对空瘪的充放气气囊的充气，充气量由控制面板控制，此时各浮枕两侧的气囊均处于充气保压状态；

4）每个浮枕的保压气囊通过缆绳接口与缆绳连接，随着海缆徐徐放出入海，每隔一段距离就布置一个浮枕，使海缆平稳浮于海面；

5）在完成海缆岸上登陆施工并按照预先设定的敷设路由线路调整好海缆位置后，控制面板关闭气源的开关，使输气管恢复低压状态，打开各充放气气囊的闭锁阀及充气口上的控制气阀，使充放气气囊迅速放气，海缆便能从充放气气囊一侧沉入其路由线路；

6）收回输气管并通过缆绳收放盘回收缆绳，拉拽各充气保压气囊逐一收回浮枕，将拉回的缆绳拴在缆绳回收盘上，并在施工船上对各保压气囊放气，完成对各浮枕的回收。

本方法实施简单，操作便捷，可有效提升海缆登陆作业的效率与质量，海缆的位置稳定性高，不需要专门的人员来调整海缆的放置，自动化程度高。

有益效果：该装置以应对不同海域的施工情况，操作方便，提升了自动化作业程度，减少了施工过程中对人工的依赖，使施工效率大大提高，可以最大程度地满足施工作业量的高强度增长要求；气囊材料采用高强度pvc涂层织物，抗紫外线能力强，质量轻，强度大，耐磨耐腐蚀，充气放气简单快捷，不需要使用较多的人力，且气囊可以重复利用，节约了资源；控制面板设定有手动和自动两种操作方式，当自动方式失效时，仍然可以通过手动方式来操作装置，以此来提高装置的稳定性；施工方法实施简单，操作便捷，可有效提升海缆登陆作业的效率与质量，海缆的位置稳定性高，不需要专门的人员来调整海缆的放置，自动化程度高。

附图说明

图1是本发明海缆登陆浮枕快速充放气施工装置的整体结构图。

图2是本发明充放气气囊空瘪时的作业示意图。

图3是本发明充放气气囊充气保压时的作业示意图。

图中：101-气源；102-控制面板；103-敷设平台；104-显示面板；105-缆绳；106-缆绳收放盘；201-输气管；202-海缆；203-控制气阀；204-充气管；205-浮枕；20501-保压气囊；20502-充放气气囊。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

如图1-3所示，一种海缆登陆浮枕快速充放气施工装置，包括敷设平台103、输气管201和浮枕205，敷设平台103上设有气源101、控制气源101开关的控制面板102，监测气源101输出气量并实现自动控制的显示面板104，控制面板102与气源101和显示面板104电连接，气源101与输气管201连接，浮枕205数量根据每米海缆202需要布置，每个浮枕205均通过充气管204与输气管201连接。

为了有效实现海缆202的临时放置固定，每个浮枕205均包括保压气囊20501、海缆承托部位和充放气气囊20502，海缆承托部位位于保压气囊20501和充放气气囊20502之间，充放气气囊20502与充气管204连接，保压气囊20501为独立气囊。通过把海缆202放置于海缆承托部位，并通过两侧气囊的侧向保护，不需要用绳索绑扎，可有效实现海缆202的临时放置固定，并且通过充放气气囊20502放气后实现海缆202入水操作。

为了便于浮枕205的回收，敷设平台103上还设有缆绳105和缆绳收放盘106，每个保压气囊20501均设有缆绳105接口。通过把缆绳105与保压气囊20501连接，可有效帮助浮枕205在保压气囊20501一侧的放置稳定性，并且通过缆绳105便于浮枕205的回收。

为了便于浮枕205收纳和对充放气气囊20502的保压，保压气囊20501上设有充放气口；充放气气囊20502上设有闭锁阀。便于在浮枕205回收后，实现保压气囊20501的放气以降低空间占用，便于收纳；闭锁阀便于实现充气后的充气口闭锁。

为了提升对充放气气囊20502充气的可靠性和稳定性，充气管204上设有控制气阀203，控制气阀203与控制面板102电连接。通过控制气阀203实现对每个充放气气囊20502的充放气控制，可稳定可靠地实现充放气气囊20502的气压控制，相比于管路总输入口设置单一开关，可有效防止管路泄露造成充放气气囊20502气压减压情况的发生，可靠性和稳定性更高。

为了在自动控制失效时仍然能进行充放气操作，控制面板102上设有手动关闭控制气阀203的手动开关。便于在自动控制失效时，实现手动充放气控制。

为了实现浮枕205的重复使用，浮枕205的气囊材料采用高强度pvc涂层织物。该材料抗紫外线能力强，质量轻，强度大，耐磨耐腐蚀，环境适应能力总体较高，可重复使用。

一种海缆登陆浮枕快速充放气施工装置的施工方法，其过程包括以下步骤：

1）通过施工船将浮枕205运至施工海域，浮枕205的保压气囊20501处于充气保压状态，充放气气囊20502处于空瘪状态，在施工前控制面板102关闭气源101的开关，使输气管201处于低压状态；

2）根据海缆202的重量在控制面板102上输入足够浮起海缆202的单个浮枕205的充放气气囊20502所需要的充气量后，控制面板102打开气源101的开关，使输气管201处于高压待充气状态；

3）将海缆202依次放置到各浮枕205两个气囊之间的海缆承托部位上，将各浮枕205的保压气囊20501依次与缆绳105相连，将空瘪的充放气气囊20502的闭锁阀依次与输气管201上的各个充气管204相连，打开闭锁阀及充气管204上的控制气阀203后，输气管201内的高压气体经充气管204在几秒钟内完成对空瘪的充放气气囊20502的充气，充气量由控制面板102控制，此时各浮枕205两侧的气囊均处于充气保压状态；

4）每个浮枕205的保压气囊20501通过缆绳105接口与缆绳105连接，随着海缆202徐徐放出入海，每隔一段距离就布置一个浮枕205，使海缆202平稳浮于海面；

5）在完成海缆202岸上登陆施工并按照预先设定的敷设路由线路调整好海缆202位置后，控制面板102关闭气源101的开关，使输气管201恢复低压状态，打开各充放气气囊20502的闭锁阀及充气口上的控制气阀203，使充放气气囊20502迅速放气，海缆202便能从充放气气囊20502一侧沉入其路由线路；

6）收回输气管201并通过缆绳收放盘106回收缆绳105，拉拽各充气保压气囊20501逐一收回浮枕205，将拉回的缆绳105拴在缆绳105回收盘上，并在施工船上对各保压气囊20501放气，完成对各浮枕205的回收。

本方法实施简单，操作便捷，可有效提升海缆202登陆作业的效率与质量，海缆202的位置稳定性高，不需要专门的人员来调整海缆202的放置，自动化程度高。

以上图1-3所示的一种海缆登陆浮枕快速充放气施工装置及其施工方法是本发明的具体实施例，已经体现出本发明突出的实质性特点和显著进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。