一种基于废旧轮胎的海底电缆冲刷防护和控制的综合系统的制作方法

本发明涉及海上风电工程，具体涉及一种基于废旧轮胎的海底电缆冲刷防护和控制的综合系统。

背景技术：

1、随着海上风电基础的快速发展，海底电缆作为必不可缺的一部分，也得到了广泛的应用。海底电缆作为海上风电的电能传输主要设备，通常通过钢制“j”形海缆套管与风机机组相连。但由于海洋桩基础的存在，桩周土体容易受到潮流和波浪引起的水体粒子的运动而被侵蚀，在桩基础周围形成较大冲刷坑，从而造成与钢制“j”形海缆套管相连的海底电缆裸露或悬空。在海流的作用下悬空的海底电缆会发生大幅度摆动，并与触地点的冲刷防护层发生摩擦与碰撞，进而造成海底电缆机械性损伤。但目前海底电缆稳定性控制结构基本缺失，海底电缆稳定性较差；而目前已有的冲刷防护系统主要为单一的抛石、沙袋、混凝土排等结构，不仅冲刷防护效果差，而且还与海底电缆稳定性控制结构分离，容易与海底电缆发生摩擦从而造成海底电缆损坏。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种减轻裸露或悬空的海底海缆与防冲刷保护层发生摩擦的风险，加强海底电缆稳定性的综合系统。

2、为此，本发明采用以下技术方案：

3、一种基于废旧轮胎的海底电缆冲刷防护和控制的综合系统，海底电缆在海床面至海缆套管的裸露、悬空段外部设置弯曲限制器，并在钢管桩桩周设置防冲刷保护区域；所述防冲刷保护区域内堆叠设置第一废旧轮胎，相邻所述第一废旧轮胎之间设置相互连接的第一连接件，以此形成对所述弯曲限制器的柔性接触式防护框架，在该所述防护框架内部的空隙空间设置填充物，构成基础稳定式整体防护结构；所述海底电缆架在所述防冲刷保护区域表面的裸露段部分设置压载部件，所述压载部件与所述防冲刷保护区域之间的所述弯曲限制器上套设有柔性保护层，以形成对裸露、悬空段所述海底电缆上所述弯曲限制器的防护式压载稳定状态。

4、进一步地：所述第一连接件包括第一中间件、以及在所述第一中间件的相对侧表面设置第一双半环连接部位，所述第一双半环连接部位可与所述第一废旧轮胎连接配合。

5、进一步地：所述压载部件的覆盖范围延伸至所述整体防护结构外的海床面上。

6、进一步地：所述柔性保护层在沿所述海底电缆铺设方向上包括第一防护段和第二防护段，所述第一防护段设置于所述压载部件与所述整体防护结构上表面之间，所述第二防护段朝所述钢管桩方向的部分突出所述压载部件的覆盖区域设置。

7、进一步地：所述柔性保护层包括若干沿所述海底电缆铺设方向设置的第二废旧轮胎，若干个所述第二废旧轮胎内部通孔之间形成供所述弯曲限制器通过的防护通道；相邻所述第二废旧轮胎之间设置将其们紧密连接的第二连接件。

8、进一步地：所述第二连接件包括第二中间件、以及在所述第二中间件的同侧表面设置第二双半环连接部位，所述第二双半环连接部位可与所述第二废旧轮胎连接配合。

9、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

10、本发明为通过在弯曲限制器外再增加一圈废旧轮胎的防护，利用废旧轮胎的柔性中和弯曲限制器的脆性，以及废旧轮胎具有较强的耐腐蚀性和耐磨性，可以大幅提高海底电缆抵御锚害、拖网等外力的冲击破坏，同时防止冲刷海床演变，避免海底海缆外露并在海流的作用下长期疲劳运动，以及与冲刷防护层的摩擦，使得海底电缆适用于更深水深和更复杂海洋环境。

技术特征：

1.一种基于废旧轮胎的海底电缆冲刷防护和控制的综合系统，海底电缆(2)在海床面至海缆套管(1)的裸露、悬空段外部设置弯曲限制器(3)，并在钢管桩(8)桩周设置防冲刷保护区域；其特征在于：所述防冲刷保护区域内堆叠设置第一废旧轮胎(4)，相邻所述第一废旧轮胎(4)之间设置相互连接的第一连接件(51)，以此形成对所述弯曲限制器(3)的柔性接触式防护框架，在该所述防护框架内部的空隙空间设置填充物(7)，构成基础稳定式整体防护结构；

2.根据权利要求1所述的一种基于废旧轮胎的海底电缆冲刷防护和控制的综合系统，其特征在于：所述第一连接件(51)包括第一中间件(511)、以及在所述第一中间件(511)的相对侧表面设置第一双半环连接部位(512)，所述第一双半环连接部位(512)可与所述第一废旧轮胎(4)连接配合。

3.根据权利要求1所述的一种基于废旧轮胎的海底电缆冲刷防护和控制的综合系统，其特征在于：所述压载部件(6)的覆盖范围延伸至所述整体防护结构外的海床面上。

4.根据权利要求1所述的一种基于废旧轮胎的海底电缆冲刷防护和控制的综合系统，其特征在于：所述柔性保护层在沿所述海底电缆(2)铺设方向上包括第一防护段和第二防护段，所述第一防护段设置于所述压载部件(6)与所述整体防护结构上表面之间，所述第二防护段朝所述钢管桩(8)方向的部分突出所述压载部件(6)的覆盖区域设置。

5.根据权利要求1所述的一种基于废旧轮胎的海底电缆冲刷防护和控制的综合系统，其特征在于：所述柔性保护层包括若干沿所述海底电缆(2)铺设方向设置的第二废旧轮胎(9)，若干个所述第二废旧轮胎(9)内部通孔之间形成供所述弯曲限制器(3)通过的防护通道；相邻所述第二废旧轮胎(9)之间设置将其们紧密连接的第二连接件(52)。

6.根据权利要求5所述的一种基于废旧轮胎的海底电缆冲刷防护和控制的综合系统，其特征在于：所述第二连接件(52)包括第二中间件(521)、以及在所述第二中间件(521)的同侧表面设置第二双半环连接部位(522)，所述第二双半环连接部位(522)可与所述第二废旧轮胎(9)连接配合。

技术总结
本发明提供了一种基于废旧轮胎的海底电缆冲刷防护和控制的综合系统，海底电缆在海床面至海缆套管的裸露、悬空段外部设置弯曲限制器，并在钢管桩桩周设置防冲刷保护区域；所述防冲刷保护区域内堆叠设置第一废旧轮胎，相邻所述第一废旧轮胎之间设置相互连接的第一连接件，以此形成对所述弯曲限制器的柔性接触式防护框架，在该所述防护框架内部的空隙空间设置填充物，构成基础稳定式整体防护结构。本发明利用废旧轮胎的柔性中和弯曲限制器的脆性，以及废旧轮胎具有较强的耐腐蚀性和耐磨性，可以大幅提高海底电缆抵御锚害、拖网等外力的冲击破坏，同时避免海底海缆外露并在海流的作用下长期疲劳运动，以及与冲刷防护层的摩擦。

技术研发人员：吕君,何奔,吕娜,高鹏,石锐龙,戚海峰,李炜,姜贞强,罗金平,熊根,赖踊卿,黄国香
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15