CN109687353B - 一种高质高效的海缆铺设系统及其铺设方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高质高效的海缆铺设系统，施工船、门吊、海缆退扭盘、导缆装置、布缆机和海缆埋设机，所述门吊、海缆退扭盘、导缆装置均设置在施工船上，所述海缆退扭盘设置在导缆装置左侧，布缆机设置在导缆装置的右侧，所述门吊设置在布缆机的右侧，所述海缆埋设机均通过门吊置入海底。海底海缆装船时体吊装方式将旋转盘绕的整盘海底海缆吊装到旋转底座上，施工期间采用海缆退扭盘对海底海缆进行退扭，能迅速换向和变速，调速范围宽，设备安全可靠性好，海缆通过海缆退扭盘退扭完成后通过装置进入水下布缆机和进行施工，传动比稳定，最后在海缆埋设机的作用下实现海缆埋设。
Description
技术领域
本发明涉及海缆施工技术领域，具体是一种高质高效的海缆铺设系统及其铺设方法。
背景技术
随着我国海上风电的发展，我国将进入海上风电规模化发展期，要开发建设离岸距离远(大于12 km)、容量较大(200～400 MW)的海上风电场，而这些风电工程均需设置海上升压站 ，海上升压站的建立离不开海缆的铺设，众所周知，海缆的铺设是一项长距离的大工程，而且一般情况下，海缆的铺设要求较高，海缆的施工过程中不能中断、停留，整个铺设过程中不能受外来船舶的干扰，要确保海底电缆的安全施工，整个过程不能出一点差错，施工周期长，耗费大量的人力物力，如何高质高效的完成海缆的铺设，无疑对整个升压站的施工具有极大的影响。
发明内容
发明目的：针对上述现有技术中的存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种高质高效的海缆铺设系统及其铺设方法。
技术方案：为达到上述目的，本发明所述的一种高质高效的海缆铺设系统，施工船、门吊、海缆退扭盘、导缆装置、布缆机和海缆埋设机，所述门吊、海缆退扭盘、导缆装置均设置在施工船上，所述海缆退扭盘设置在导缆装置左侧，布缆机设置在导缆装置的右侧，所述门吊设置在布缆机的右侧，所述海缆埋设机均通过门吊置入海底。
进一步地，所述海缆退扭盘包括底座、固定支架和海缆盘，固定支架设置在底座上方，所述固定支架上设有海缆盘旋转轴和旋转电机，所述旋转电机的驱动轴与海缆盘旋转轴通过联轴器连接。海缆退扭架为了释放海缆下放过程中的扭力，让海缆可以缓慢输送至梨沟内，海缆则可以深埋在海床之下，用液压马达驱动，速度、扭矩、功率均可无级调节，动作响应性快，能迅速换向和变速，调速范围宽，设备安全可靠性好。
进一步地，导缆装置包括上固定座、下固定座、滑轮、滑轮支座，所述下固定座固定在施工船上，上固定座与下固定座上下对应，所述滑轮支座分别安装在上固定座和下固定座上，所述滑轮在滑轮支座上，所述滑轮的外边缘设有用于供海缆通过的凹槽，所述上固定座和下固定座之间还设有用于限定海缆导出位置的限位支架。将海缆从海缆盘引出并改变海缆的方向，限制导出位置，减少海缆磨损。导缆装置能够限定海缆的引出方向，防止海缆跑偏。
进一步地，所述海缆埋设机包括犁刀、犁身和行走机构，所述犁刀设置在犁身的前方，行走机构设置在犁身下方，所述行走机构包括驱动电机一、主动滚轮、从动滚轮、皮带轮、传动齿轮、传送链和挖掘齿片，所述驱动电机一驱动主动滚轮旋转，所述传动齿轮固定在犁身下方，传送链套设在传动齿轮上，挖掘齿片固定设置在传动链的外侧，所述主动滚轮、传动齿轮通过传动轴连接皮带轮，主动滚轮和传动齿轮通过传送带传动。
进一步地，所述犁刀上还设有角度调节装置，所述角度调节装置包括旋转支座、锁紧杆和调节手柄。角度调节装置用于调节犁刀的倾斜角度来实现犁刀开槽的深度，以适应不同尺寸的海缆的埋设。
进一步地，所述布缆机包括机架、驱动电机、上履带传送装置和下履带传送装置，所述驱动电机设置在机架上，上履带传送装置和下履带传送装置上下对应设置，所述上履带传送装置和下履带传送装置均包括主动轴、从动轴、链轮、传送履带，所述传送履带套设在主动轴和从动轴上的链轮上。
进一步地，所述机架上位于上履带传送装置的上方设有上气缸组，所述上气缸组包括多个气缸；所述机架上位于下履带传送装置的下方设有下气缸组，所述下气缸组包括多个气缸。上驱动缸和下驱动缸可用于调节上下传送履带之间的间隙，用于实现海缆的夹紧和松开，海缆被夹住后，跟随传送履带的运动实现输送；当用于输送直径较小的海缆时，可对上履带传送装置和下履带传送装置的间隙进行调节，避免海缆在上履带传送装置和下履带传送装置的间隙中滑脱，影响输送。
上述技术方案可以看出，本发明的有益效果为：
本发明所述的一种高质高效的海缆铺设系统，结构设计合理，海缆装船时体吊装方式将旋转盘绕的整盘海底海缆吊装到旋转底座上，施工期间采用海缆退扭盘对海底海缆进行退扭，能迅速换向和变速，调速范围宽，设备安全可靠性好，海缆通过海缆退扭盘退扭完成后通过装置进入水下布缆机和进行施工，传动比稳定，最后在海缆埋设机的作用下实现海缆埋设。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的布缆机的结构示意图；
图3为本发明的导缆装置的结构示意图；
图4为本发明的海缆埋设机的结构示意图；
图5为本发明的海缆埋设机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
如图1所示的一种高质高效的海缆铺设系统，施工船1、门吊2、电缆退扭盘3、导缆装置4、布缆机5和海缆埋设机6，所述门吊2、海缆退扭盘3、导缆装置4均设置在施工船1上，所述海缆退扭盘3设置在导缆装置4左侧，布缆机5设置在导缆装置4的右侧，所述门吊2设置在布缆机5的右侧，所述海缆埋设机6均通过门吊2置入海底。
所述海缆退扭盘3包括底座31、固定支架32和海缆盘33，固定支架32设置在底座31上方，所述固定支架上设有海缆盘旋转轴和旋转电机，所述旋转电机的驱动轴与海缆盘旋转轴通过联轴器连接。
实施例二
如图1-5所示的一种高质高效的海缆铺设系统，施工船1、门吊2、电缆退扭盘3、导缆装置4、布缆机5和海缆埋设机6，所述门吊2、海缆退扭盘3、导缆装置4均设置在施工船1上，所述海缆退扭盘3设置在导缆装置4左侧，布缆机5设置在导缆装置4的右侧，所述门吊2设置在布缆机5的右侧，所述海缆埋设机6均通过门吊2置入海底。
所述海缆退扭盘3包括底座31、固定支架32和海缆盘33，固定支架32设置在底座31上方，所述固定支架32上设有海缆盘旋转轴和旋转电机，所述旋转电机的驱动轴与海缆盘33旋转轴通过联轴器连接。
本实施例中所述导缆装置4包括上固定座41、下固定座42、滑轮43、滑轮支座44，所述下固定座42固定在施工船上，上固定座41与下固定座42上下对应，所述滑轮支座44分别安装在上固定座41和下固定座42上，所述滑轮43在滑轮支座44上，所述滑轮43的外边缘设有用于供海缆通过的凹槽，所述上固定座41和下固定座42之间还设有用于限定海缆导出位置的限位支架45。将海缆从海缆盘引出并改变海缆的方向，减少海缆磨损，限位支架45限制导出位置并对海缆的导出端起到一定的支撑作用，使其在规定的方向上传送。
本实施例中所述海缆埋设机6包括犁刀61、犁身62和行走机构63，所述犁刀61设置在犁身62的前方，行走机构63设置在犁身62下方，所述行走机构63包括驱动电机一631、主动滚轮632、从动滚轮633、皮带轮634、传动齿轮635、传送链636和挖掘齿片637，所述驱动电机一631驱动主动滚轮632旋转，所述传动齿轮635固定在犁身62下方，传送链636套设在传动齿轮635上，挖掘齿片637固定设置在传动链636的外侧，所述主动滚轮632、传动齿轮635通过传动轴连接皮带轮634，主动滚轮632和传动齿轮635通过传送带638传动。
本实施例中所述犁刀61上还设有角度调节装置7，所述角度调节装置7包括旋转支座71、锁紧杆72和调节手柄73。
本实施例中所述布缆机5包括机架51、驱动电机二52、上履带传送装置53和下履带传送装置54，所述驱动电机二52设置在机架51上，上履带传送装置和下履带传送装置上下对应设置，所述上履带传送装置53和下履带传送装置54均包括主动轴5a、从动轴5b、链轮5c、传送履带5d，所述传送履5d带套设在主动轴5a和从动轴5b上的链轮5c上。
本实施例中所述机架51上位于上履带传送装置53的上方设有上气缸组55，所述上气缸组55包括多个气缸；所述机架51上位于下履带传送装置54的下方设有下气缸组56，所述下气缸组56包括多个气缸。通过上履带传送装置53和下履带传送装置54实现海缆的输送
一种高质高效的海缆铺设系统的铺设方法，具体工作方法如下：
（1）海缆铺设路由预调查：用GPS定位系统确定平面坐标位置、用双频数字声纳系统调查路由区域的海底地貌、用浅地层剖面系统查明路由区域浅层地质结构的分布和范围；
（2）清障扫海：在敷缆船施工作业前，应对海缆路由两侧一定距离的范围内进行清障作业，确保在船只作业范围内的海底没有影响施工船埋设作业任何物件；
（3）海缆运输：通过门吊2将海缆搬运至施工船1上，并将海缆输送至海缆退扭盘3处固定，通过导缆装置4对海缆的输送方向进行限位，防止线缆跑偏；
（4）敷缆位置定位；施工船在定位系统的引导下航行至指定位置，并通过动力定位系统进行精准定位；
（5）海缆敷设，将海缆头从海缆退扭盘3中拉出，让海缆拉出的一边送入布缆机5；
（6）海缆在送入布缆机5后，海缆上履带传送装置53和上履带传送装置54之间夹紧，驱动电机二52带动上履带和下履带传送，实现海缆的输送；
（7）海缆埋设：利用海缆埋设机6的犁刀将海缆路开出沟槽，并进行冲洗，然后将海缆由送入沟内完成敷设。
实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (3)
1.一种使用高质高效的海缆铺设系统的铺设方法，其特征在于：所述高质高效的海缆铺设系统包括施工船（1）、门吊（2）、海缆退扭盘（3）、导缆装置（4）、布缆机（5）和海缆埋设机（6），所述门吊（2）、海缆退扭盘（3）、导缆装置（4）均设置在施工船（1）上，所述海缆退扭盘（3）设置在导缆装置（4）左侧，布缆机（5）设置在导缆装置（4）的右侧，所述门吊（2）设置在布缆机（5）的右侧，所述海缆埋设机（6）均通过门吊（2）置入海底；
所述海缆埋设机（6）包括犁刀（61）、犁身（62）和行走机构（63），所述犁刀（61）设置在犁身（62）的前方，行走机构（63）设置在犁身（62）下方；
所述行走机构(63)包括驱动电机一(631)、主动滚轮(632)、从动滚轮(633)、皮带轮(634)、传动齿轮(635)、传送链(636)和挖掘齿片(637)，所述驱动电机一（631）驱动主动滚轮(632)旋转，所述传动齿轮(635)固定在犁身（62）下方，传送链(636)套设在传动齿轮(635)上，挖掘齿片(637)固定设置在传送链（636）的外侧，所述主动滚轮(632)、传动齿轮(635)通过传动轴连接皮带轮(634)，主动滚轮(632)和传动齿轮(635)通过传送带（638）传动；
所述犁刀（61）上还设有角度调节装置（7），所述角度调节装置（7）包括旋转支座（71）、锁紧杆（72）和调节手柄（73）；
所述布缆机（5）包括机架（51）、驱动电机二（52）、上履带传送装置（53）和下履带传送装置（54），所述驱动电机二（52）设置在机架（51）上，上履带传送装置和下履带传送装置上下对应设置，所述上履带传送装置（53）和下履带传送装置（54）均包括主动轴（5a）、从动轴（5b）、链轮（5c）、传送履带（5d）， 所述传送履带（5d）带套设在主动轴（5a）和从动轴（5b）上的链轮（5c）上；
所述机架（51）上位于上履带传送装置（53）的上方设有上气缸组（55），所述上气缸组（55）包括多个气缸；所述机架（51）上位于下履带传送装置（54）的下方设有下气缸组（56），所述下气缸组（56）包括多个气缸；
所述铺设方法包括以下步骤：
（1）海缆铺设路由预调查：用GPS定位系统确定平面坐标位置、用双频数字声纳系统调查路由区域的海底地貌、用浅地层剖面系统查明路由区域浅层地质结构的分布和范围；
（2）清障扫海：在敷缆船施工作业前，应对海缆路由两侧一定距离的范围内进行清障作业，确保在船只作业范围内的海底没有影响施工船埋设作业的任何物件；
（3）海缆运输：通过门吊（2）将海缆搬运至施工船（1）上，并将海缆输送至海缆退扭盘（3）处固定，通过导缆装置（4）对海缆的输送方向进行限位，防止海缆跑偏；
（4）敷缆位置定位；施工船在定位系统的引导下航行至指定位置，并通过动力定位系统进行精准定位；
（5）海缆敷设，将海缆头从海缆退扭盘（3）中拉出，让海缆拉出的一边送入布缆机（5）；
（6）海缆在送入布缆机（5）后，上履带传送装置（53）和下履带传送装置（54）之间夹紧，驱动电机二（52）带动上履带和下履带传送，实现海缆的输送；
（7）海缆埋设：利用海缆埋设机（6）的犁刀开出沟槽，并进行冲洗，然后将海缆送入沟槽内完成敷设。
2.根据权利要求1所述的使用高质高效的海缆铺设系统的铺设方法，其特征在于：所述海缆退扭盘（3）包括底座（31）、固定支架（32）和海缆盘（33），固定支架（32）设置在底座（31）上方，所述固定支架上设有海缆盘旋转轴和旋转电机，所述旋转电机的驱动轴与海缆盘旋转轴通过联轴器连接。
3.根据权利要求1所述的一种使用高质高效的海缆铺设系统的铺设方法，其特征在于：所述导缆装置（4）包括上固定座（41）、下固定座（42）、滑轮（43）、滑轮支座（44），所述下固定座（42）固定在施工船上，上固定座（41）与下固定座（42）上下对应， 所述滑轮支座（44）分别安装在上固定座（41）和下固定座（42）上，所述滑轮（43）在滑轮支座（44）上，所述滑轮（43）的外边缘设有用于供海缆通过的凹槽，所述上固定座（41）和下固定座（42）之间还设有用于限定海缆导出位置的限位支架（45）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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