登陆段电缆铺设系统的制作方法

本实用新型涉及海底电缆铺设技术领域，尤其是涉及一种登陆段电缆铺设系统及铺设方法。

背景技术：

海底电缆登陆段铺设，通常采用先牵拉后敷埋的方式。其基本方法步骤是：

1.抢滩就位：铺缆船利用潮汛高潮时段抢滩登陆，尽可能缩短电缆登陆段距离；铺缆船通过锚泊系统就位，作为电缆登陆牵拉的起点；

2.登陆牵拉：用陆地终端及中转平台的牵拉设备将从铺缆船施放出来的电缆沿着电缆设计路由牵拉到陆地终端；

3.电缆敷埋：在电缆设计路由处挖沟，并将电缆吊入沟中，然后敷埋。

登陆段一般包括陆地段、潮上段和潮间带。其中，潮间带的范围是影响登陆段长度的主要因素。且相应地，潮间带的范围为短距离时，在登陆段铺设电缆较为简单和容易；而潮间带的范围为长距离时，在登陆段铺设电缆就较为复杂和困难。

现有技术中，在潮间带的范围为长距离的情况下，根据地形地貌条件，电缆设计路由通常由若干段折线组成。申请号为cn201611217816.5，名称为“长距离潮间带海底电缆登陆敷设施工作业方法及系统”的中国专利公开了一种在潮间带为长距离的情况下，在登陆段铺设电缆的方法，具体如下：

1)在潮间带和海缆船附近的过渡区域挖设过渡沟，过渡沟中排设浮胎架；

2)从过渡沟的前端开始向变电站方向搭设双层脚手架；

3)从过渡沟前端的脚手架开始逐个设置布缆机，在每个布缆机出缆方向设置绞磨机；

4)在脚手架上沿海缆走缆方向布设滑轮，转向滑轮布设于海缆转向处的脚手架上；

5)海缆从海缆船上的导缆架穿过，把海缆前端的钢丝绳拉到绞磨机上，由绞磨机运转拉动钢丝绳使海缆出缆，海出缆后放置于浮胎架中间，由于海缆的重力，浮胎架下沉并向上并拢，浮胎架下部悬浮于水中；

6)海缆前端穿过布缆机，并由布缆机牵引夹紧，在海缆经过第一个布缆机后，海缆前端的钢丝绳沿导缆装置拉至下一个绞磨机，由下一个绞磨机牵引，海缆经过海缆脚手架缓冲台后再沿导缆装置向前出缆，并按以上相同操作直至变电站。

上述在潮间带为长距离的情况下，在登陆段铺设电缆的方法存在以下问题：

首先，在使用上述方法铺设电缆时，需要开挖过渡沟，一般地，过渡沟的深度应在1～1.8米，宽度在1.5～2.5米，这样导致需要进行大量的工程开挖作业，既花费时间，又耗费人力物力。

其次，在铺设电缆的过程中，过渡沟内的水位需要保持在一定深度，水位过浅和过深无法进行电缆的铺设。而过渡沟内的水位受到海洋潮汐的影响，水位会涨落变化；一般地，每天水位满足作业条件的时间不超过8个小时，这样就导致每天可作业的时间较少，从而最终会导致作业工期较长。

再次，同样由于海洋潮汐的影响，在涨潮和落潮时，潮水会侵蚀过渡沟，使过渡沟会逐渐变浅。另一方面，对于潮间带为长距离的情况，进行电缆铺设作业一般需要5～10天，甚至更长的时间，在此期间内，在潮水的侵蚀下逐步变浅过渡沟，会使每天能够进行电缆铺设作业的时间进一步缩短。

最后，在进行电缆牵拉作业时，需要在过渡沟始端，在电缆上绑扎浮胎，在过渡沟终端，需要从电缆上拆除浮胎，这样既增加了人力的工作量，也限制了电缆牵拉的速度。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一在于提供登陆段电缆铺设系统，以缓解了现有技术中存在的电缆铺设过程中受潮汐的影响较大，每天的可作业时间少且工作量大的技术问题。

本实用新型提供的一种登陆段电缆铺设系统，包括陆地终端和铺缆船，所述登陆段电缆铺设系统还包括多个电缆牵拉托架，每个电缆牵拉托架的下端为管桩，用于固定在土壤界面内，上端设置有用于托持电缆的托槽结构；

多个电缆牵拉托架沿连接陆地终端和铺缆船的电缆设计路由间隔设置，组成电缆牵拉通道；

所述电缆牵拉通道包括多个直分段，且多个直分段之间组成折线形；

在所述电缆牵拉通道的每个直分段处设置有牵拉装置，所述牵拉装置用于将电缆从铺缆船向陆地终端方向牵拉。

进一步地，所述牵拉装置包括浮箱以及设置在浮箱上的牵引机、绞磨机；

所述绞磨机具有绞绳，所述绞绳的活动端用于与电缆端部连接；所述绞磨机用于将与其绞绳连接的电缆沿电缆牵拉通道向所述陆地终端方向牵拉；

所述牵引机用于在被牵拉的电缆经过其所在位置时对所述电缆提供向陆地终端方向移动的作用力。

进一步地，多个所述电缆牵拉托架分为第一牵拉托架和第二牵拉托架；所述第一牵拉托架的托槽结构为v型，所述第二牵拉托架的托槽结构为u型；

每个所述直分段由至少两个第一牵拉托架组成；相邻两个直分段的相接处设置至少三个第二牵拉托架。

进一步地，在任意两相邻直分段相接处，相邻两个第二牵拉托架间隔为1-3m。

进一步地，每个直分段内任意两相邻第一牵拉托架之间的间隔为3-8m,与第二牵拉托架相邻的第一牵拉托架与该第二牵拉托架之间的间隔为3-8m。

进一步地，所述牵拉装置与对应的所述直分段之间的间距为2-5m。

进一步地，相邻的两个所述牵拉装置间隔小于或等于900m。

进一步地，所述铺缆船上设有至少四个船锚，以保障在涨潮时所述铺缆船稳定的浮起。

本实用新型提供的登陆段电缆铺设系统，包括陆地终端、铺缆船和多个电缆牵拉托架，每个电缆牵拉托架的下端为管桩，用于固定在土壤界面内，上端设置有用于托持电缆的托槽结构；多个电缆牵拉托架沿连接陆地终端和铺缆船的电缆设计路由间隔设置，组成电缆牵拉通道。通过上述电缆牵拉托架组成的电缆牵拉通道来实现电缆由铺缆船到陆地终端之间的牵拉移动，从而不依赖涨潮时的海水浮力作用，一方面，可以避免开挖过渡沟，较少滩涂的工程作业，节省时间和人力物力；另一方面，避免了海洋潮汐的时间限制，增加了每天可作业的时间，有助于减少工期，也便于合理安排施工时间和作息时间。

并且，本实用新型提供的登陆段电缆铺设系统中，所述电缆牵拉通道包括多个直分段，且多个直分段之间组成折线形；在所述电缆牵拉通道的每个直分段处设置有牵拉装置，所述牵拉装置用于将电缆从铺缆船向陆地终端方向牵拉。这样通过多个牵拉装置分段地对电缆进行牵拉，牵拉装置分段的克服电缆牵拉过程中的摩擦阻力，还可以降低电缆损伤的机率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的登陆段电缆铺设系统的平面布置图；

图2为本实用新型实施例提供的登陆段电缆铺设系统牵拉装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的登陆段电缆铺设系统的第一牵拉托架的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的登陆段电缆铺设系统的第二牵拉托架的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的登陆段电缆铺设系统的第一牵拉托架的结构布置的示意图；

图6为本实用新型实施例提供的登陆段电缆铺设系统的第二牵拉托架在拐点处布置示意图；

图7为本实用新型实施例提供的登陆段电缆铺设系统的第二牵拉托架在牵拉通道入口处布置示意图。

图标：1-陆地终端；2-铺缆船；3-电缆设计路由；4-牵拉装置；5-第一牵拉托架；6-第二牵拉托架；7-电缆；8-土壤界面；21-船锚；41-牵引机；42-绞磨机；43-浮箱；51-管桩。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、3-4所示，本实用新型提供的一种登陆段电缆铺设系统，包括陆地终端1、铺缆船2和多个电缆牵拉托架，每个电缆牵拉托架的下端为管桩51，用于固定在土壤界面8内，上端设置有用于托持电缆7的托槽结构；多个电缆牵拉托架沿连接陆地终端1和铺缆船2间的电缆设计路由3间隔设置，组成电缆牵拉通道；所述电缆牵拉通道包括多个直分段，且多个直分段之间组成折线形；在所述电缆牵拉通道的每个直分段处设置有牵拉装置4，所述牵拉装置4用于将电缆7从铺缆船2向陆地终端1方向牵拉。

在本实施例中，通过上述电缆牵拉托架组成的电缆牵拉通道来实现电缆7由铺缆船2到陆地终端1之间的牵拉移动，从而不依赖涨潮时的海水浮力作用，一方面，可以避免开挖过渡沟，较少滩涂的工程作业，节省时间和人力物力；另一方面，避免了海洋潮汐的时间限制，增加了每天可作业的时间，有助于减少工期，也便于合理安排施工时间和作息时间。另外，通过多个牵拉装置4分段地对电缆7进行牵拉，牵拉装置4分段的克服电缆7牵拉过程中的摩擦阻力，还可以降低电缆7损伤的机率。

如图2所示，具体地，所述牵拉装置4包括浮箱43以及设置在浮箱43上的牵引机41、绞磨机42；所述绞磨机42具有绞绳，所述绞绳的活动端用于与电缆端部连接；所述绞磨机42用于将与其绞绳连接的电缆7沿电缆牵拉通道向所述陆地终端1方向牵拉；所述牵引机41用于在被牵拉的电缆7经过其所在位置时对所述电缆7提供向陆地终端1方向移动的作用力。

浮箱43上还设置有动力源，所述动力源用于对绞磨机42和牵引机41提供动力。

本实施例中，将牵引机41、绞磨机42及用于为牵引机41和绞磨机42提供动力的动力源集成在浮箱43上，在施工的过程中，只要将浮箱43牵拉至预定的位置，牵引机41和绞磨机42即可正常的工作，这样能够提高施工效率；并且由于绞磨机42上的绞绳在将电缆端部牵拉至第一个牵拉装置4处后，电缆7经过第一个牵引机41，第一个牵引机41为电缆7提供的向陆地终端1方向的作用力，以使电缆7能够进行长距离的牵拉，且能够降低电缆7在牵拉中受到的损伤。

如图5-7所示，具体地，多个所述电缆牵拉托架分为第一牵拉托架5和第二牵拉托架6；所述第一牵拉托架5的托槽结构为v型，所述第二牵拉托架6的托槽结构为u型；每个所述直分段由至少两个第一牵拉托架5组成；相邻两个直分段的相接处设置至少三个第二牵拉托架6。因第二牵拉托架6的托槽结构为u型，在电缆7经过第二牵拉托架6时，电缆7会与u型托槽结构的一侧抵接，并相对u型托槽结构一侧滑动，此时电缆7不会产生或产生较小的向上的分力，以保障电缆7在牵拉的过程中不会从第二牵拉托架6中脱离，保障牵拉的稳定性。

下面结合附图对本实用新型实施例中，登陆段电缆铺设系统铺设电缆的过程进行详细描述。

首先，根据电缆设计路由3在滩涂中确定多个直分段的位置。

其次，通过水陆挖掘机将多个第一牵拉托架5运送到多个直分段处，并将多个第二牵拉托架6运送到多个相邻两个直分段的相接处。

其次，使用水陆挖掘机分别将第一牵拉托架5和第二牵拉托架6下端的管桩51压入土壤界面8中，实现管桩51的固定；然后分别安装第一牵拉托架5和第二牵拉托架6及设在第一牵拉托架5和第二牵拉托架6上的托槽结构。从而完成第一牵拉托架5和第二牵拉托架6的安装固定。将第一牵拉托架5和第二牵拉托架6分别安装在指定位置后，该第一牵拉托架5和第二牵拉托架6即组成了电缆牵拉通道。

其次，在铺缆船2中将牵拉装置4组装和调试，再将牵拉装置4吊入水中，陆地终端1上的牵拉设置和铺缆船2上的牵拉设备的共同作用下，使牵拉装置4到达预定的安装位置附近；使用水陆挖掘机将牵拉装置4调整到适合的方位，并进行固定。

上面已经完成整个系统的组装。最后，根据上述各个设备，具体地，通过靠近铺缆船2的第一个牵拉装置4将铺缆船2上的电缆7沿电缆牵拉通道牵拉至第一个直分段上其所对应的位置，之后，各牵拉装置4依次将电缆7沿电缆牵拉通道牵拉到对应的直分段的位置；进而，由陆地终端1上的牵拉装置4将电缆7牵拉到陆地终端1上。

在本实施例中，每个直分段内任意两相邻第一牵拉托架5之间的间隔为3-8m，与第二牵拉托架6相邻的第一牵拉托架5与该第二牵拉托架6之间的间隔为3-8m。这样可以在保障电缆7在牵拉过程中能够稳定的被支撑，同时该间距还可以减少需要的第一牵拉托架5的数量。

而在任意两相邻直分段相接处，相邻两个第二牵拉托架6间隔为1-3m。由于第二牵拉托架6所在位置为相邻两个直分段的相接处，在该相接处具有折角，在牵拉电缆7的过程中，电缆7在位置处会弯曲，第二牵拉托架6所承受的力会变大，将第二牵拉托架6之间的间隔设置为1-3米，可以对电缆提供足够的支撑。

所述牵拉装置4与对应的所述直分段之间的间距为2-5m。相邻的两个所述牵拉装置4间隔小于或等于900m。这样使每个牵拉装置4所牵拉电缆7的距离不是太大，每个牵拉装置4的绞磨机42上的绞绳的长度不必太长，这样就可以相应降低对绞绳的强度要求。

在上述第一个实施例中，各个直分段的长度可以不同，其可以由6条直分段组成的折线，其间有5个拐点；沿着电缆7牵拉方向，各直分段的长度为880m、850m、820m、750m、840m、680m。

在上述实施例中，所述铺缆船2上设有至少四个船锚21，以保障在涨潮时所述铺缆船2稳定的浮起。同时还可控制铺缆船2水平位移的范围。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。