一种固定海底光电缆的竖向钻地锚的制作方法

1.本实用新型属于海底锚碇装置技术领域，具体涉及一种固定海底光电缆的竖向钻地锚。


背景技术：

2.当前，世界海洋经济发展步入了世界经济发展的快车道，21世纪是海洋经济。随着陆地以及近海油气资源的逐渐枯竭和人类对电力需求的不断增加，人们不断将开采范围扩大到深海领域。而为海上新能源至陆地使用的通道只有一个，那就是海底电缆。海洋设施对电力、通信、淡水、油、燃气等多种资源的需求，需要分别布放各种海底光缆、海底电力电缆等大量管线。但是海底电缆敷设的复杂程度，制造成本及安装难度也大大提高。海底电缆工程的建设，受地域、海洋工程、施工设备等条件的限制，工程建设涉及技术领域广泛，投资规模较大，施工技术复杂。因此，降低成本、快速施工、简便安装、高可靠性成为当今发展趋势。
3.目前海底敷设电缆基本都是直接抛在海底，渔民误以为找到了大鱼而把电缆从海底拽出。一些渔船违规在近海海域拖网作业，拖网时常拉坏海底电缆。2001年3月26日，位于长江口外海底的国际通信缆线已先后两次被帆式渔船的锚拉断，造成的中美、欧亚、中日等多地网络中断，两次事故总共损失超过一亿美元！2003年10月，一艘渔船起锚时的拉拽，致使通往崇明岛的海底光缆被意外拉断。这一意外事件造成崇明岛上至少3万户有线电视用户信号接收受阻，持续了近4天时间！2020年1月份，连接马斯喀特和苏伊士港口的猎鹰光缆被一艘大型船只的锚拉断，造成也门至少6 天的互联网中断，也影响了沙特阿拉伯，科威特，卡塔尔，苏丹和埃塞俄比亚的互联网，这些区域分流受到影响！船舶抛锚、起锚时的拉拽、渔民拖网或者大型海洋动物，都会伤害到海底电缆。无论是被船舶刮断，还是蓄意破坏造成的断裂，都会造成很大的损失。被海洋动物咬坏造成供电故障，对经济及社会的冲击极为严重。
4.因此，需要一种结构简单，制作方便，建造简单且经济，安装便捷且成本低，且结构简单、安装方便、工作可靠的埋藏于海底泥土之中的固定海底光电缆的钻地锚。


技术实现要素：

5.本实用新型的发明目的在于提供了一种固定海底光电缆的竖向钻地锚，以钻地锚为主体，用于固定海底光电缆，其有类似鱼雷的外形，整体呈圆柱形，四个鳍分部在锚体周围，圆锥形锚尖呈30度角。当钻地锚贯入海床土体中后，锚板沿锚链及电缆方向能兜住一定的海底泥土，两锚板之间还能夹持较多的海底泥土，使海底电缆埋藏于海底泥土之中。
6.本实用新型的具体技术方案是一种固定海底光电缆的竖向钻地锚，其特征在于，其包括顶部锚盖、锚筒、锚头、锚翼片、锚板、防磨保护管、电缆夹、锚链条和锚链环，
7.所述的锚筒的下端用圆锥形的锚头封闭，锚筒内具有填充物，所述的锚盖将锚筒的上端开口封闭，锚筒的外壁沿母线方向均布4片锚翼片，所述的锚板有4片，均布在锚筒的外壁上，每片锚板分别位于两片锚翼片之间，锚板平面与锚筒的旋转轴垂直，
8.所述的锚盖外表面安装有所述的锚链环，该锚链环通过所述的锚链条连接所述的防磨保护管，所述的光电缆穿过防磨保护管并用所述的电缆夹夹紧。
9.更进一步地，所述的锚筒内部填充高密度的材料的混凝土或废金属。
10.更进一步地，所述的锚头的锥度为30度。
11.更进一步地，所述的防磨保护管采用聚氨酯浇注而成，整体采用哈夫式结构，便于拆卸和安装。
12.更进一步地，所述的锚翼片的前端与锚筒连接处至锚翼片的外边具有光顺过渡的弧形。
13.本实用新型的有益效果是：1)锥形锚头增大了钻地锚刺入土体时的集中应力，方便钻地锚刺入土体，增大钻地锚的刺入深度从而增大钻地锚的抗拔承载力；2)锚翼片保证钻地锚安放过程中的平衡和稳定性，使得钻地锚垂直刺入土体中，从而充分发挥钻地锚的抗拔承载力，圆筒状的锚身在锚尖贯入后方便整体顺利贯入土体；3)本实用新型钻地锚可以利用锚板进入土体后，兜住一定的海底泥土。从而增大所受影响的土体范围，入土体后其上覆土体能够提供新增的压力，增大了该钻地锚的抗拔承载力，更为稳定、安全的固定海底光电缆。
14.本实用新型的固定海底光电缆的竖向钻地锚，使用锚链通过锚链环吊住钻地锚，在指定地点将钻地锚垂直投入水中，使固定海底光电缆的竖向钻地锚自由落体至水底土壤，并把光电缆带入海底一定深度，被海底泥沙掩埋，防止海底光电缆被破坏。
附图说明
15.图1为本实用新型的固定海底光电缆的竖向钻地锚的结构示意图；
16.图2为本实用新型的固定海底光电缆的竖向钻地锚的仰视图；
17.图3为本实用新型的固定海底光电缆的竖向钻地锚用于敷设光电缆的示意图；
18.其中，锚盖1，锚筒2，锚头3，锚翼片4，锚板5，光电缆6，防磨保护管7，电缆夹8，锚链条9，锚链环10。
具体实施方式
19.下面结构说明书附图对本实用新型的具体技术方案作进一步地描述。
20.如附图1-2所示，本实用新型的一种固定海底光电缆的竖向钻地锚，其特征在于，其包括顶部锚盖1、锚筒2、锚头3、锚翼片4、锚板5、防磨保护管7、电缆夹8、锚链条9和锚链环10。
21.所述的锚筒2的下端用圆锥形的锚头3封闭，所述的锚头3的锥度为 30度。锚筒2是由两块钢板加工成半圆形，焊接合成。先把两个半圆的筒板放在装配滚架上，进行对接，对接之后焊接而成。锚筒2内具有填充物，所述的锚筒2内部填充高密度的材料的混凝土或废金属，来增加自重和降低锚重心而维持其稳定性。所述的锚盖1将锚筒2的上端开口封闭，锚盖1 采用铸钢制成。锚筒2的外壁沿母线方向均布4片锚翼片4，所述的锚翼片 4的前端与锚筒2连接处至锚翼片4的外边具有光顺过渡的弧形。所述的锚板5有4片，均布在锚筒2的外壁上，每片锚板5分别位于两片锚翼片4 之间，锚板5平面与锚筒2的旋转轴垂直。
22.所述的锚盖1外表面安装有所述的锚链环10，该锚链环10通过所述的锚链条9连接
所述的防磨保护管7，所述的防磨保护管7采用聚氨酯浇注而成，整体采用哈夫式结构，便于拆卸和安装。所述的光电缆6穿过防磨保护管7并用所述的电缆夹8夹紧。锚链条9连接海底光电缆6，向光电缆6 传递锚的抓力，在水中时，所受到的风流等外力起一定的缓冲作用，在海底时，锚链条9对钻地锚的作用力保持水平，有利于钻地锚可靠抓地。使用锚链条9吊住竖向钻地锚，在指定地点将竖向钻地锚垂直投入水中，使竖向钻地锚自由落体至水底土壤。锚链环10采用二级铸造锚链钢，锚链环 10为椭圆形，可以改善锚链环10的受力状况，延长锚链环10的使用寿命；提高了环体强度，从而提升产品质量。
23.本实用新型的固定海底光电缆的竖向钻地锚有类似鱼雷的外形，在贯入海床土中时，减小阻力，钻入海底泥土后固定住敷设的海底光电缆。锚头3贯入阻力系数随着锚头3长径比的增大而减小，钻地锚在贯入海床泥土的过程中，土中应力变化较大区域为锚头3前端。当钻地锚以20m/s冲击速度贯入海床时，在贯入的初始阶段0～0.3s，钻地锚速度反而高于初始速度，总阻力与钻地锚自重平衡时，贯入过程停止。当钻地锚以20m/s冲击速度贯入海床时，在贯入一定深度范围内,钻地锚速度处于增加阶段，当贯入一定深度后，速度迅速降低，直到停止，此时达到最大的贯入深度。在锚筒2周围加上锚板5，则其固定的表面积得到增大，通常可以起到加强筒状型体的方向稳定性。当钻地锚贯入海床土体中后，锚板5沿锚链条9 及光电缆6方向能兜住一定的海底泥土，两锚板5之间还能夹持较多的海底泥土，从而具有较大的抗拔承载力。
24.所述光电缆6主要用于水下传输大功率电能，一般使用光纤作为材料，传输电话和互联网信号。用绝缘材料包裹的导线，敷设在海底及河流水下，用于电信传输。光电缆6采用两层钢丝铠装，邻层异向绞合，保证扭矩平衡。所述光纤采用的光纤型号为g.652d，相关性能符合gb/t 9771-2008的规定，复合光缆由高密度聚乙烯内护套以及内含光纤的不锈钢松套管缆芯等构成。
25.如图3所示，在敷设海底光电缆6前需要先熟悉和了解施工水域的水文、地质、气象资料及电缆有关技术参数；施工海域设置浮标、导标；清理水底残存的渔网等障碍物，采用施工船绞牵引钢缆前进，拖轮及其他船只辅助的方法施工。在指定地点将竖向钻地锚垂直投入水中，使竖向钻地锚自由落体至水底土壤。图中a为海平面，b为海底平面。
26.虽然本实用新型已经以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本实用新型的。在不脱离本实用新型之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本实用新型之保护范围。因此本实用新型的保护范围应当以本技术的权利要求所界定的内容为标准。