海缆的保护性打捞及其敷设

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1、设计及选型海缆的保护性打捞及其敷设朱爱钧（上海电力设计院有限公司）摘要为配合市政工程建设的需要，深埋于水底的ｌｌＯｋＶ三芯海缆需配合搬迁。原三芯海底电缆系国外进口，需将原部分海缆采取保护性打捞方式捞起予以利用，这种情况比较少有。本文结合上海青草沙水库海缆搬ｉｆ．ｘ＿程介绍了海缆保护性打捞方案及海缆敷设、登塔及保护设计，可供今后工程参考。关键词保护性打捞海缆敷设海底电缆电缆登塔１前言青草沙水库位于上海长兴岛北侧。根据规划，青草沙水库承担含市中心区、浦东、南汇、长兴岛、横沙岛等地区的原水供应，规划中的青草沙水库北大堤将横

2、切现有崇明～长兴的２根ｌｌＯｋＶ海缆（目前运行中），水库一旦开工建设，将会威胁到２根海缆的正常运行。根据水库工程的要求，青草沙水库海缆搬迁工程拟将２根ｌｌＯｋＶ海缆搬迁作架空处理。即在原ｌｌＯｋＶ海缆２００米及３５０米外新建ｌ座电缆登塔兼锚塔，将双回ｌｌＯｋＶ海缆采取保护性打捞后引出接至该锚塔，继而同塔双回路架空线跨越水库水面接上原ｌｌＯｋＶ线路架空线路。本工程的难点在于海缆的保护性打捞及海上架空线二大难题，本文对海缆保护性打捞及其敷设设计作简单介绍。２海缆保护性打捞方案上述原有的二回１ｌＯｋＶ三芯海底电缆分二条敷埋

3、，每回路间距１５０米。当时为了避免锚害及拖网对海缆的伤害，海缆采取了深埋方式，埋深在河床面以下２．５米。海缆路由区土质为细砂，打捞时清除电缆上方的覆盖土时回淤量大，ｌｌＯｋＶ海缆为三芯统包进口电缆，打捞工期要求很紧又不能让海缆收到损伤，而且电缆外径１８８ｍｍ，重量７７．８ｋｇ／ｍ，对海缆打捞后的收揽、盘放来说是一个难题。为此，本工程分别考虑了电缆储盘在施工船上及沉放在海床上二个方案予以比较并选择了较优方案。２．１打捞后电缆储盘在施工船上方案该施工方案需配备有大型海缆打捞施工船舶，施工船上安装有满足海缆退扭高度的退扭架

4、，将打捞回收海缆通过退扭架安全储盘在施工船上，确保搬迁阶段海缆的安全及性能。该方案海缆打捞回收后主要采用履带输送机传输电缆并盘放至施工船储缆区，该履带输送机确保海缆不受集中荷载，在确保海缆侧压力的前提下提供输送动力，这种方式在海缆生产厂家以及生产厂码头向运输船过缆中，使用得较为广泛。同样，在电缆敷设、埋深施工及电缆回收中也常常用７３全国第八次电力电缆运行经验交流会论文集到这一输送形式。该方案需考虑以下几个问题：ａ）海缆储盘区缆盘设计电缆盘设计既要满足电缆容载要求，又要考虑施工船只的选择。本工程中，由于电缆盘尺寸较大，

5、采用的施工船也需有较大甲板面积。电缆盘设计须要考虑的技术参数，主要有：电缆总长度：Ｌ＝５００ｍ电缆盘绕最小弯曲半径：ｒ＝５ｍ电缆允许最大承载侧压力：Ｆ侧＝２０ｋｎ／ｍ电缆单位重量：Ｇ１＝７７．８ｋｇ／ｍ电缆外径：ｑ，＝１９８ｍｍｂ）退扭架设计退扭高度是电缆过缆的一个重要参数，本工程海底电缆较为特殊，电缆退扭高度根据厂家提供的电缆参数定为１２ｍ。如下图２一ｌ所示，海缆从海底打捞上来以后牵引盘放到施工船舶储缆盘内，均须要经过退扭。图２－１海缆退扭架不意图而从海底打捞上来的海缆最低水平位置较施工船缆盘水平位置低，因此主要考

6、虑施工船上电缆退扭高度。去掉电缆堆高的影响，实际退扭高度应在电缆堆放顶层至退扭架顶出口处的高度，如上图中的“ｈ９９０ｃ）过缆动力及海缆输送机为提供海缆输送动力，履带输送机设备采用由硬质橡胶块组合而成的覆带抱合海缆，由电机传动覆带，达到输送电缆的目的。输送海缆时，通过液压系统调节油压，亦即调节对电缆的抱合侧压力；从而调节对海缆的磨擦力、牵引力。根据海缆所允许的最大侧向压力要求，可以计算电缆抱合长度，也是履带输送机覆带最小长度。７４设计及选型塞鲎皇丝璺ｆ画图图２—２海缆输送机图ｄ）电缆盘放技术电缆经退扭以后，由退扭塔顶进

7、入缆盘进行盘放。电缆盘放逐层进行，盘放方向一般为俯视顺时针方向。盘放顺序遵循先内后外，先下后上的总体原则。大直径电缆一般先由里圈开始，逐圈盘放至外圈；第二层再由外圈盘放至里圈，如此逐层反复进行。此外，电缆从塔顶进入缆盘时，缆盘顶部至塔顶入口电缆基本为竖直线：而在接迁缆盘以及缆盘内电缆弯曲加大，弯曲半径变小，电缆扭应力也相应增加。安装机械手柄以后，机械手可以顶托电缆，既保证了弯曲半径在允许范围内，又将电缆扭应力分散开来，避免了扭应力集中在某一部分而损坏电缆。ｒ图２－－３海缆盘放示意图ｅ）锚泊系统打捞电缆过程中靠绞车收绞

8、锚钢丝移动船位，每移动１００ｍ进行一次翻锚，抛锚过程采用ＤＧＰＳ精确定位，确保附近水域电缆不被损坏和锚钢丝与施工船舶的相对位置。锚泊系统设计准则：１．不断链（缆），通常在海洋工程中安全系数取２，则要求张力Ｔ＜Ｆ／２（Ｆ是链（缆）的断裂强度）２．不走锚，锚上不承受上拔力。７５全圊第八次电力电缆运行经验交流会论文集３．作业船的漂移量和运动应满足要求