CN115748795A - 一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构及其牵引方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构，包括钢管桩，以及设置在所述钢管桩上对所述海缆进行引导的海缆导引结构；所述海缆导引结构包括下部海缆导引结构和上部海缆导引结构；所述上部海缆导引结构包括内平台电缆口。本发明通过钢管桩内置的分段式海缆导引通道，并配合后装式电缆口，既保证了钢管桩顺利沉桩，又可对海缆平顺进入桩内起到导引作用；与之相配套的海缆牵引方案，可有效提高海缆牵引施工效率，同时与后备牵引结构配合，还可实现现场沉桩完成后海缆牵引绳的快速穿引，为预置牵引绳缺失或断裂等施工场景提供了可靠、高效的补救方案。

Description

一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构及其牵引方法

技术领域

本发明涉及海上风电技术领域，具体涉及一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构及其牵引方法。

背景技术

海上风电作为一种清洁能源，具有风能资源丰富、靠近沿海电力负荷中心、离岸远无噪音等优点，成为世界各国新能源重点发展领域。海上电能主要通过海缆传输利用，对于水深较小的海域，目前海缆主要通过设置于风机基础结构外部的J形管实现海缆在设备平台的登陆；但对于水深超过30m的海域，桩外电缆管结构由于长度较长、柔度较大，海上安装难度大；同时由于形成阻水结构，又额外增加了结构所受的波流荷载，对结构不利，因而一般采用桩内走缆方案。

如专利号【CN206706811U】公开的一种海上风机单桩基础，提出了海缆从桩身开孔进入桩内，并经内平台海缆接入孔引上的方案，这是目前深水单桩基础主流的做法，但仍存在几个可改进的方面，一是桩身开孔导致应力集中，为满足强度要求，电缆孔及相邻管节钢材厚度需增加较多；二是实践表明海缆进口处取消了以往的喇叭口设计，增加了海缆牵引入桩内的难度；三是沉桩后预置的海缆牵引绳若发生断裂，现场重新穿引难度大。

如专利号【CN208933997U】公开的一种海上风电单桩基础，则提出了桩内J形管方案，喇叭口位于桩外，电缆管与桩内壁通过横向水平支座连接。此方案虽然能够解决上述几个问题，但在实施过程中又存在新的问题，如沉桩时一般都有稳桩平台或桩架，其上均设有用于钢管桩扶正的“抱桩器”，若喇叭口预先焊于桩外则无法抱桩，对沉桩过程产生不利影响。又如海缆一般从靠近钢管桩中心位置引上，深水单桩基础桩径可达9～10m，如此横向水平支座长度较长，增加了打桩时振动损坏的风险，也增加了结构用钢量。

因此，针对深水海域的海上风机桩内走缆问题，现有桩身开孔、桩内走缆方案虽然结构形式简单，但桩身开孔引起应力集中，导致增加钢材用量较多；同时进缆口缺少起导缆作用的喇叭口结构，海缆牵引难度较大；再者沉桩完成后海缆牵引绳一旦发生断裂而没有备用措施，重新穿引难度较大，导致降低海缆牵引的效率和成功率。桩内J形管方案虽然可解决上述问题，但预先焊死的桩外喇叭口会对沉桩不利，同时在沉桩过程中，桩内固定结构易出现振动损坏。

发明内容

本发明的第一目的在于，提供一种适用于深水海域、便于对海缆进行牵引的海缆桩内走线结构。并以此采用以下技术方案：

一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构，包括钢管桩，以及设置在所述钢管桩上对海缆进行引导的所述海缆导引结构；所述海缆导引结构包括下部海缆导引结构和上部海缆导引结构；所述下部海缆导引结构用于将海缆导入所述钢管桩内部；所述上部海缆导引结构包括内平台电缆口；所述下部海缆导引结构包括设置在所述钢管桩外部的引导所述海缆往所述钢管桩内部直接走线的后装式电缆口、以及位于所述钢管桩内部的与所述后装式电缆口接通的一段桩内电缆管，所述钢管桩对应设置海缆孔；所述钢管桩上部设置内平台结构，所述内平台结构包括内平台板；所述内平台电缆口贯穿设置于所述内平台板上，所述内平台电缆口底部设置有第一扩口部；所述后装式电缆口外部设置第二扩口部；所述桩内电缆管与所述内平台电缆口在所述钢管桩内部形成上部和下部的分段式所述海缆走线导引通道。

进一步地：所述钢管桩外表面设置安装板；所述安装板内形成与所述后装式电缆口拆装配合的开口向上的挂槽，且所述安装板上设置有与所述第二扩口部配合的缺口。

进一步地：所述后装式电缆口包括与所述第二扩口部连接的挂板，并设置吊耳；所述挂板底部设有楔形部。

进一步地：所述内平台电缆口包括与所述内平台板连接的直管段；所述直管段两端分别与所述第一扩口部和法兰连接。

进一步地：所述钢管桩上设置与所述海缆导引结构配合的常态挂点结构，用于海缆牵引绳的挂设；所述常态挂点结构包括与第一牵引绳配合的第一挂点和第二挂点，设置在所述钢管桩上；及与第二牵引绳配合的第三挂点和第四挂点，设置在所述内平台板上；所述第一挂点设置于所述钢管桩外表面靠近其上方端部的位置；所述内平台板上贯穿设置有舱口，所述内平台板与所述钢管桩内壁之间连接有牛腿环板，所述第二挂点设置于靠近所述舱口的牛腿环板上；所述第三挂点设置于所述内平台板顶面靠近所述内平台电缆口处；所述第四挂点设置于所述内平台板底面靠近所述舱口处。

进一步地：所述钢管桩内设置有后备牵引结构，所述后备牵引结构包括位于所述下部海缆导引结构和所述上部海缆导引结构之间的下绳导引结构，所述下绳导引结构包括导引管；所述导引管连接于所述第一扩口部和所述桩内电缆管之间，且所述导引管与所述第一扩口部的侧壁连通；所述导引管包括竖向段和横向段，分别靠近所述内平台板的下部以及所述钢管桩内壁并通过连接结构与所述内平台板和所述钢管桩连接；所述导引管底部对准倾斜向上设置的所述桩内电缆管端口，且两者之间具有间隔；所述导引管开设有与海缆牵引绳直径匹配的槽口，所述槽口连通所述导引管的两端，所述第一扩口部的侧壁与所述导引管连接处延伸贯穿所述槽口。

进一步地：所述钢管桩内设置有与所述海缆导引结构配合的后备挂点结构，所述后备挂点结构包括与第三牵引绳配合的第五挂点；所述第五挂点设置于所述内平台板顶面靠近所述内平台电缆口处。

本发明的第二目的在于，提供两种利用海缆导引结构与挂点结构之间的配合对海缆进行牵引连接的牵引方法。并以此采用以下技术方案：

一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构的海缆牵引方法，用于对所述的一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构进行操作，在所述钢管桩沉桩前预先放置所述第一牵引绳和所述第二牵引绳，在沉桩施工和内平台板安装完成后，将两者连接形成海缆牵引路径，并通过牵引设备将与所述牵引绳连接的所述海缆牵引至桩内，与风机变压器连接；

在沉桩施工前，将所述第一牵引绳一端预先系于所述第一挂点上，其另一端经过所述桩内电缆管由所述钢管桩桩外穿引至桩内，并将其系于所述第二挂点上；

在内平台板安装前，预先将所述第二牵引绳一端系于所述第三挂点上，其另一端经过所述内平台电缆口，由所述内平台板顶面穿引至底面并系于所述第四挂点上；

在所述钢管桩沉桩施工后，将所述内平台板安装在所述牛腿环板上，通过将在所述舱口位置周围的所述第一牵引绳和所述第二牵引绳从其挂点解开，并将两者连接，利用所述第二牵引绳将所述第一牵引绳引出所述内平台电缆口，至所述内平台板上方；

解开所述第一牵引绳与所述第一挂点之间的连接，将所述后装式电缆口穿入，利用起重设备将所述后装式电缆口沿着桩壁下放，插入所述安装板内；

将所述第一牵引绳的桩外接头与所述海缆头连接，将所述第一牵引绳的内平台上方接头与牵引设备连接，以此进行所述海缆的牵引施工。

另一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构的海缆牵引方法，用于对所述的一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构进行操作，在所述钢管桩沉桩施工和所述内平台板安装完成后，利用所述第三牵引绳与所述后备牵引结构配合，自上而下穿引牵引绳，形成海缆牵引路径，并通过牵引设备将与所述第三牵引绳连接的所述海缆牵引至桩内，与风机变压器连接；

在所述钢管桩沉桩施工和内平台板安装完成后，利用起重设备将所述后装式电缆口沿着桩壁下放，插入所述安装板内；

将所述第三牵引绳一头与所述第五挂点连接，另一头与重物连接，所述重物可与所述导引管内部形成滑动配合；

将所述第三牵引绳系有所述重物的一头从所述内平台电缆口内下放，并滑入所述导引管内，同时使所述第三牵引绳沿所述槽口滑动，利用所述重物在重力作用下沿所述导引管下滑，直至落入所述桩内电缆管，经所述后装式电缆口穿出桩外；

将所述第三牵引绳的桩外接头与所述海缆头连接，将所述第三牵引绳的内平台上方接头与牵引设备连接，以此进行所述海缆的牵引施工。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种新型桩内走缆方案，通过钢管桩内置的分段式海缆导引通道，并配合后装式电缆口，既保证了后续海缆可顺利穿入电缆口，减少对海缆本体的损伤，又解决了打桩时无法抱桩进而影响沉桩的难题。本方案通过与之相配套的海缆牵引方案，可有效提高海缆牵引施工效率，同时与后备牵引结构配合，还可实现现场沉桩完成后海缆牵引绳的快速穿引，为预置牵引绳缺失或断裂等施工场景提供了可靠、高效的补救方案。

附图说明

图1为本发明海缆桩内走线结构的整体结构示意图；

图2为本发明桩内电缆管处的结构示意图；

图3为本发明内平台电缆口处的结构示意图；

图4为本发明后装式电缆口处的结构示意图；

图5为本发明后备牵引结构处的结构示意图；

图6为本发明导引管处的截面结构示意图；

图7为本发明第一牵引绳和第二牵引绳配合下的牵引方法示意图；

图8为本发明图7中挂点结构处的结构示意图；

图9为本发明第三牵引绳和后备牵引结构配合下的牵引方法示意图；

图10为本发明海缆夹具与安装管连接的结构示意图。

附图中的标记为：1-钢管桩；11-海缆孔；2-内平台结构；21-牛腿环板；22-内平台板；23舱口；3-桩内电缆管；31-安装管；32-连接筋板；4-内平台电缆口；41-法兰；42-直管段；43-第一扩口部；5-后装式电缆口；51-第二扩口部；52-挂板；53-楔形部；54-导向孔；55-吊耳；6-安装板；61-缺口；7-导引管；71-第一分段管；72-第二分段管；8-加强管；9-槽口；101-第一牵引绳；102-第二牵引绳；103-第三牵引绳；111-第一挂点；112-第二挂点；113-第三挂点；114-第四挂点；115-第五挂点；12-重物；a-海缆；b-海缆夹具；c-弯曲限制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

如图1-10所示，一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构，包括钢管桩1，以及设置在钢管桩1上对海缆a进行引导的海缆导引结构；海缆导引结构包括下部海缆导引结构和上部海缆导引结构；下部海缆导引结构用于将海缆导入钢管桩1内部；上部海缆导引结构包括内平台电缆口4；下部海缆导引结构包括设置在钢管桩1外部的引导海缆a往钢管桩1内部直接走线的后装式电缆口5、以及位于钢管桩1内部的与后装式电缆口5接通的一段桩内电缆管3，钢管桩1对应设置海缆孔11；钢管桩1上部设置内平台结构2，内平台结构2包括焊接在所述钢管桩1内壁上的牛腿环板21，及与之连接的内平台板22，内平台板22在沉桩完成后安装；内平台电缆口4贯穿设置于内平台板22上，内平台电缆口4底部设置有第一扩口部43；后装式电缆口5设置第二扩口部51；桩内电缆管3与内平台电缆口4在钢管桩1内部形成上部和下部的分段式海缆a走线导引通道。

本实施例中，海缆导引结构设置三组，且三组海缆导引结构之间以钢管桩1轴线为中心等角度圆周分布在钢管桩1上。第一扩口部43和第二扩口部51的形状均采用弧形的喇叭口状，且喇叭口大端均为海缆a伸入以及伸出钢管桩1内部的引入端。

对于下部海缆导引结构，后装式电缆口5在钢管桩1打桩后再将其安装在钢管桩1外，以此既可确保钢管桩1在顺利沉桩，也可对海缆a进入桩内起导引作用；而桩内电缆管3预先焊接在钢管桩1内壁上，与后装式电缆口5配合，形成钢管桩1内外的连通，以此对海缆在进入钢管桩1内时进行直接向上的走线导向。后装式电缆口5通过可拆装方式设置在钢管桩1桩外为后装式电缆口5后装配合的优选方式。

如图1-2所示，其中，海缆孔11在钢管桩1下部内斜向贯穿管壁设置，以此进一步配合桩内电缆管3确定并引导海缆a在钢管桩1桩内的走线方向，且海缆孔11开设在钢管桩1打桩完毕后高于海底泥面2-3m的距离位置处，海缆孔11的倾斜方向朝钢管桩1中心方向，并且其倾斜角度为45°。

如图2所示，桩内电缆管3包括倾斜向上设置在钢管桩1内的安装管31；并在安装管31与钢管桩1内壁之间连接连接筋板32，且连接筋板32设置在安装管31朝向钢管桩1底端的外表面上。安装管31外口与钢管桩1外壁齐平，内口伸入钢管桩1桩内一定长度。

如图2和4所示，钢管桩1外表面设置有将海缆孔11围设与后装式电缆口5配合的安装板6；安装板6内形成与后装式电缆口5拆装配合的开口向上的挂槽，且安装板6上设置有与第二扩口部51配合的缺口61。

本实施例中，缺口61呈U型，且缺口61的开口方向与挂槽的开口方向一致皆朝向上方，便于后装式电缆口5的安放。

如图1-2和4所示，后装式电缆口5包括与第二扩口部51连接的挂板52，并设置吊耳55；挂板52底部设有楔形部53。

本实施例中，楔形部53沿后装式电缆口5插入方向呈单侧壁倾斜的斜面，也可使其斜面设置在挂板52内外侧，以便于后装式电缆口5下放时将挂板52插入挂槽内。并且在挂板52内开设将第二扩口部51和桩内电缆管3连通且配合的导向孔54，而第二扩口部51的摆放角度与海缆孔11和桩内电缆管3的角度一致，以及导向孔54的开设角度与海缆孔11的开设角度一致，以此便于在后装式电缆口5在下放至安装板6挂槽内时，将导向孔54与桩内电缆管3导通，来对海缆a进入钢管桩1内部时直接性的向上路径导引。

同时，吊耳55的数量为三个，其中两个设置在挂板52顶部，另一个设置在第二扩口部51上方，且第二扩口部51上的吊耳55轴线与挂板52上的吊耳55轴线之间呈垂直布置，使吊耳55之间形成三角状，以稳定后装式电缆口5通过起重设备下方以及安装的过程。

如图1和7-8所示，牛腿环板21对内平台板22之间形成焊接连接；内平台板22上贯穿设置能够操作海缆牵引绳的舱口23。以此方便通过舱口23对海缆牵引绳之间进行连接以实现对海缆a的牵引。

如图3所示，内平台电缆口4包括与内平台板22连接的直管段42；直管段42两端分别与第一扩口部43和法兰41连接。第一扩口部43用于海缆a从钢管桩1桩内的引上，以及法兰41用于海缆牵引完成后与海缆a的锚固。

如图5-8所示，钢管桩1内设置有后备牵引结构，后备牵引结构包括位于下部海缆导引结构和上部海缆导引结构之间的下绳导引结构，下绳导引结构包括导引管7；导引管7连接于第一扩口部43和桩内电缆管3之间，且导引管7与第一扩口部43的侧壁连通；导引管7包括竖向段和横向段，分别靠近内平台板22的下部以及钢管桩1内壁并通过连接结构与内平台板22和钢管桩1连接；导引管7底部对准倾斜向上的桩内电缆管3端口，且两者之间具有间隔；导引管7朝向钢管桩1中心侧开设与海缆牵引绳直径匹配的槽口9，槽口9连通导引管7的两端，第一扩口部43的侧壁与导引管7接通，在其与导引管7连接处延伸贯穿槽口9。槽口9边缘倒角磨圆，可使海缆牵引绳能在槽口9内自由滑动而不损坏。

本实施例中，连接结构包括加强管8，加强管8连接于导引管7与钢管桩1内壁以及内平台板22之间，通过加强管8使导引管7紧贴内平台板22与钢管桩1桩壁设置并且可加固导引管7的支撑强度，以此可缩短桩内电缆管3所需的长度；同时多个加强管8之间最佳为等距分布。

如图5和8所示，导引管7包括分段式的第一分段管71和第二分段管72；第一分段管71紧贴内平台板22底部设置；第二分段管72紧贴钢管桩1内壁且沿钢管桩1轴线方向设置，第二分段管72与第一分段管71之间设置过渡连接的导向口。第二分段管72包括沿钢管桩1轴线方向由上而下依次连接设置上部喇叭口、弧线段和直线段，上部喇叭口位于牛腿环板21下方一定距离，且上部喇叭口将第一分段管71远离钢管桩1中心的端部包裹在内形成过渡连接；直线段下部出口对准安装管31内口处。

如图1-2所示，安装管31外口与钢管桩1外壁齐平，内口伸入钢管桩1桩内一定长度，内口顶部削平或者内口顶部连接喇叭状的导引件，以此可增大内口部分的面积以及范围来便于将从导引管7中滑落的重物12稳稳接住，且导引管7与安装管31存在的间隔可有效避免后续海缆a从钢管桩1桩外牵引至桩内走线时与导引管7发生干涉而导致对海缆a的牵引失效。内口顶部削平时内外口所有边缘倒角磨圆，海缆a由此进入钢管桩1桩内时可确保海缆a的完整性避免出现损坏，而对于已经在钢管桩1桩内与风机基础连接完毕后的海缆a可通过配合海缆夹具b插入安装管31内，实现海缆a与钢管桩1之间的固定。

本实施例中，第一分段管71与第二分段管72组合后导引管7的截面呈倒L型。其中，第一分段管71由钢管桩1中心往外向下倾斜，远离钢管桩1中心的端部做成向下的弯头，第一分段管71中的槽口9开设方向竖直向下，第一扩口部43与第一分段管71连接的部分处同样开设竖直向下的槽口9。其次，第二分段管72中的槽口9开设方向朝钢管桩1中心。

第二分段管72直线段的直径小于安装管31的直径，以便重物12在滑落至安装管31时可顺利从安装管31内口滑入，避免滑出安装管31导致对第三牵引绳103的穿引失效。

本实施例中，由于导引管7中的第一分段管71焊接连接在第一扩口部43的侧壁，使得导引管7内部与第一扩口部43内部连通，以便在配合海缆牵引绳时将海缆牵引绳上的连接的重物12快速通过第一扩口部43滑入导引管7内，同时由于槽口9在第一扩口部43上朝下方贯穿，在使用第三牵引绳103时可使其以垂荡在钢管桩1内的姿态，通过导引管7的放置位置以及槽口9的开设位置，避免第三牵引绳103被拖带进入导引管7内，而与重物12干涉影响其下滑。

如图5-9所示，钢管桩1上设置与第一牵引绳101配合的第一挂点和第二挂点，第一挂点111设置于钢管桩1外表面靠近其上方端部的位置，第二挂点112设置于靠近内平台舱口23的牛腿环板21上；内平台板22上设置与第二牵引绳102配合的第三挂点113和第四挂点114，第三挂点113设置于内平台板22顶面靠近内平台电缆口4处，第四挂点114设置于内平台板22底面靠近舱口23处。

如图5-9所示，钢管桩1内设置有与所述海缆导引结构配合的后备挂点结构，所述后备挂点结构包括与第三牵引绳103配合的第五挂点115；第五挂点115设置于内平台板22顶面靠近内平台电缆口4处。第三牵引绳103一端与第五挂点115连接，另一端连接重物12，通过重物在其自重的作用下将第三牵引绳103牵引至导引管7内并以此将第三牵引绳103引至桩外。

其中，第五挂点115可与第三挂点113为同一处挂点，通过共用一处挂点，以减少挂装牵引绳所需挂点的开设。

本实施例中，重物12为球状，且直径与导引管7内径小20mm，且重物12的直径小于安装管31的直径，以便重物12能从安装管31中滑出。

本实施例中，所有挂点采用挂耳，且与钢结构表面焊接，牵引绳与挂点的连接可采用弹簧卸扣形式，便于现场拆卸，第三牵引绳103与重物12可同样通过弹簧卸扣的形式进行连接。第二挂点112和第四挂点114，由于集中在舱口23的位置处，便于施工人员在内平台板22安装完成后进行第一牵引绳和第二牵引绳操作。

如图7-8和10所示，在正常情况下通过第一牵引绳101、第二牵引绳102配合进行海缆a牵引施工，步骤如下：

S1：对钢管桩1上的第一牵引绳101预置：沉桩施工前，将第一牵引绳101一端预先系于第一挂点111上，其另一端经过安装管31由钢管桩1桩外穿引至桩内，并将其系于牛腿环板21的第二挂点112上；

S2：对内平台结构2上的第二牵引绳102预置：在内平台板22安装前，预先将第二牵引绳102一端系于第三挂点113上，其另一端经过内平台电缆口4，由内平台板22顶面穿引至底面并系于第四挂点114上；

S3：现场将桩内牵引绳引至内平台结构2上方：在钢管桩1沉桩施工完成，以及内平台板22安装完成后，施工人员站立在内平台板22上，通过将在舱口23位置周围的第一牵引绳101和第二牵引绳102从其挂点解开，并将两者连接，施工人员以此利用第二牵引绳102将第一牵引绳101引出内平台电缆口4，至内平台板22的上方；

S4：后装式电缆口5的安装：解开第一牵引绳101与第一挂点111之间的连接，将后装式电缆口5穿入，利用起重设备将后装式电缆口5沿着钢管桩1桩壁下放，以此将后装式电缆口5插入安装板6的挂槽内；

S5：海缆a与牵引绳、牵引绳与牵引设备连接，进行海缆a的牵引施工：施工人员在水上将第一牵引绳101的桩外接头与海缆a头部连接，另一端从第三挂点113解开与牵引设备连接，以此将海缆a牵引至钢管桩1桩内，并进一步使海缆a穿过内平台电缆口4引上，并完成海缆a与内平台电缆口4的锚固，及与风机变压器的连接；

S6：海缆a与钢管桩1的固定：在海缆牵引施工前，预先在海缆适当位置固定海缆夹具b，并提前连接好弯曲限制器c；在海缆牵引到位后，海缆夹具b刚好插入安装管31内与钢管桩1进行固定，配合弯曲限制器c对海缆形成保护，避免后续运行过程中摆幅过大造成损坏。

如图9-10所示，若在沉桩前未预置第一牵引绳101、第二牵引绳102，或沉桩后其发生断裂无法采用上述方案对海缆进行牵引施工时，需在沉桩施工和内平台板安装完成后，利用所述第三牵引绳103与所述后备牵引结构配合，进行海缆a牵引施工，步骤如下：

S1：后装式电缆口5的安装：在钢管桩1沉桩完成后，利用起重设备将后装式电缆口5沿着桩壁下放，并插入安装板6的挂槽内；

S2：将第三牵引绳103与重物12连接：内平台板22安装完成后，施工人员站立在内平台板22上，将第三牵引绳103一头与第五挂点115连接，另一头与重物12连接；

S3：释放第三牵引绳103及重物12，以引导第三牵引绳103穿出钢管桩1桩外：将整段第三牵引绳103从内平台电缆口4下放、自然下垂，再将第三牵引绳103系有重物12的一头从内平台电缆口4内下放，自第一分段管71上口下放，并滑入其内，同时使第三牵引绳103沿槽口9滑动，利用重物12在重力作用下沿导引管7下滑，经过第二分段管72引入安装管31内，直至从后装式电缆口5的第二扩口部51穿出桩外；

S4：海缆a与牵引绳、牵引绳与牵引设备连接，进行牵引海缆a的施工：由潜水员在钢管桩1桩外将第三牵引绳103引至水上，并将第三牵引绳103伸出桩外的接头与海缆a头连接，另一端从第五挂点115解开与牵引设备连接，以此将海缆a牵引至钢管桩1桩内，并进一步使海缆a穿过内平台电缆口4引上，并完成海缆a与内平台电缆口4的锚固，及与风机变压器的连接；

S6：海缆a与钢管桩1的固定：在海缆牵引施工前，预先在海缆适当位置固定海缆夹具b，并提前连接好弯曲限制器c；在海缆牵引到位后，海缆夹具b刚好插入安装管31内与钢管桩1进行固定，配合弯曲限制器c对海缆形成保护，避免后续运行过程中摆幅过大造成损坏。

为使上述两种方法顺利施工，在沉桩完成后，应通过检查钢管桩1桩内泥面位置，确保安装板6、桩内电缆管3、导引管7不被土堵塞，否则应提前进行清泥工作，使海缆a的牵引通道畅通。

以上实施例仅为本发明的较优技术方案，本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的原理和本质情况下可以对实施例中的技术方案或参数进行修改或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构，包括钢管桩(1)，以及设置在所述钢管桩(1)上对所述海缆(a)进行引导的海缆导引结构；其特征在于：所述海缆导引结构包括下部海缆导引结构和上部海缆导引结构；所述下部海缆导引结构用于将海缆导入所述钢管桩(1)内部；

所述上部海缆导引结构包括内平台电缆口(4)；所述下部海缆导引结构包括设置在所述钢管桩(1)外部的引导所述海缆(a)往所述钢管桩(1)内部直接走线的后装式电缆口(5)、以及位于所述钢管桩(1)内部的与所述后装式电缆口(5)接通的一段桩内电缆管(3)，所述钢管桩(1)对应设置海缆孔(11)；

所述钢管桩(1)上部设置内平台结构(2)，所述内平台结构(2)包括内平台板(22)；所述内平台电缆口(4)贯穿设置于所述内平台板(22)上，所述内平台电缆口(4)底部设置有第一扩口部(43)；

所述后装式电缆口(5)外部设置第二扩口部(51)；

所述桩内电缆管(3)与所述内平台电缆口(4)在所述钢管桩(1)内部形成上部和下部的分段式所述海缆(a)走线导引通道。

2.根据权利要求1所述的一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构，其特征在于：所述钢管桩(1)外表面设置安装板(6)；

所述安装板(6)内形成与所述后装式电缆口(5)拆装配合的开口向上的挂槽，且所述安装板(6)上设置有与所述第二扩口部(51)配合的缺口(61)。

3.根据权利要求1所述的一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构，其特征在于：所述后装式电缆口(5)包括与所述第二扩口部(51)连接的挂板(52)，并设置吊耳(55)；

所述挂板(52)底部设有楔形部(53)。

4.根据权利要求1所述的一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构，其特征在于：所述内平台电缆口(4)包括与所述内平台板(22)连接的直管段(42)；

所述直管段(42)两端分别与所述第一扩口部(43)和法兰(41)连接。

5.根据权利要求1所述的一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构，其特征在于：所述钢管桩(1)内外设置有与所述海缆导引结构配合的常态挂点结构，所述常态挂点结构对海缆牵引绳形成挂设；所述常态挂点结构包括设置在所述钢管桩(1)上与第一牵引绳(101)配合的第一挂点(111)和第二挂点(112)、以及设置在所述内平台板(22)上与第二牵引绳(102)配合的第三挂点(113)和第四挂点(114)；

所述第一挂点(111)设置于所述钢管桩(1)外表面靠近其上方端部的位置；

所述内平台板(22)上贯穿设置有舱口(23)；所述内平台板(22)与所述钢管桩(1)内壁之间连接有牛腿环板(21)，所述第二挂点(112)设置于靠近所述舱口(23)的牛腿环板(21)上；

所述第三挂点(113)设置于所述内平台板(22)顶面靠近所述内平台电缆口(4)处；

所述第四挂点(114)设置于所述内平台板(22)底面靠近所述舱口(23)处。

6.根据权利要求1所述的一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构，其特征在于：所述钢管桩(1)内设置有后备牵引结构，所述后备牵引结构包括位于所述下部海缆导引结构和所述上部海缆导引结构之间的下绳导引结构，所述下绳导引结构包括导引管(7)；所述导引管(7)连接于所述第一扩口部(43)和所述桩内电缆管(3)之间，且所述导引管(7)与所述第一扩口部(43)的侧壁连通；所述导引管(7)包括竖向段和横向段，分别靠近所述内平台板(22)的下部以及所述钢管桩(1)内壁并通过连接结构与所述内平台板(22)和所述钢管桩(1)连接；

所述导引管(7)底部对准倾斜向上设置的所述桩内电缆管(3)端口，且两者之间具有间隔；

所述导引管(7)开设有与海缆牵引绳直径匹配的槽口(9)，所述槽口(9)连通所述导引管(7)的两端，所述第一扩口部(43)的侧壁与所述导引管(7)连接处延伸贯穿所述槽口(9)。

7.根据权利要求1所述的一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构，其特征在于：所述钢管桩(1)内设置有与所述海缆导引结构配合的后备挂点结构，所述后备挂点结构包括与第三牵引绳(103)配合的第五挂点(115)；

所述第五挂点(115)设置于所述内平台板(22)顶面靠近所述内平台电缆口(4)处。

8.一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构的海缆牵引方法，用于对如权利要求1-5任一所述的一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构进行操作，其特征在于：在所述钢管桩(1)沉桩前预先放置权利要求5中所述第一牵引绳(101)和所述第二牵引绳(102)，在沉桩施工和所述内平台板(22)安装完成后，将两者连接形成海缆牵引路径，并通过牵引设备将与所述牵引绳连接的所述海缆(a)牵引至桩内，与风机变压器连接；

在沉桩施工前，将所述第一牵引绳(101)一端预先系于桩外所述第一挂点(111)上，其另一端经过所述桩内电缆管(3)由所述钢管桩(1)桩外穿引至桩内，并将其系于桩内所述第二挂点(112)上；

在内平台板(22)安装前，预先将所述第二牵引绳(102)一端系于所述第三挂点(113)上，其另一端经过所述内平台电缆口(4)，由所述内平台板(22)顶面穿引至底面并系于所述第四挂点(114)上；

在所述钢管桩(1)沉桩施工后，将所述内平台板(22)安装在所述牛腿环板(21)上，通过将在所述舱口(23)位置周围的所述第一牵引绳(101)和所述第二牵引绳(102)从其挂点解开，并将两者连接，利用所述第二牵引绳(102)将所述第一牵引绳(101)引出所述内平台电缆口(4)，至所述内平台板(22)上方；

解开所述第一牵引绳(101)与所述第一挂点(111)之间的连接，将所述后装式电缆口(5)穿入，利用起重设备将所述后装式电缆口(5)沿着桩壁下放，插入所述安装板(6)内；

将所述第一牵引绳(101)的桩外接头与所述海缆(a)头连接，将所述第一牵引绳(101)的内平台上方接头与牵引设备连接，以此进行所述海缆(a)的牵引施工。

9.一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构的海缆牵引方法，用于对如权利要求6-7任一所述的一种适用于深水海域的海缆桩内走线结构进行操作，其特征在于：在所述钢管桩(1)沉桩施工和所述内平台板(22)安装完成后，利用所述第三牵引绳(103)与所述后备牵引结构配合，自上而下穿引牵引绳，形成海缆牵引路径，并通过牵引设备将与所述第三牵引绳(103)连接的所述海缆(a)牵引至桩内，与风机变压器连接；

在沉桩施工和内平台板安装完成后，利用起重设备将所述后装式电缆口(5)沿着桩壁下放，插入所述安装板(6)内；

将所述第三牵引绳(103)一头与所述第五挂点(115)连接，另一头与重物(12)连接，所述重物(12)可与所述导引管(7)内部形成滑动配合；

将所述第三牵引绳(103)系有所述重物(12)的一头从所述内平台电缆口(4)内下放，并滑入所述导引管(7)内，同时使所述第三牵引绳(103)沿所述槽口(9)滑动，利用所述重物(12)在重力作用下沿所述导引管(7)下滑，直至落入所述桩内电缆管(3)，经所述后装式电缆口(5)穿出桩外；

将所述第三牵引绳(103)的桩外接头与所述海缆(a)头连接，将所述第三牵引绳(103)的内平台上方接头与牵引设备连接，以此进行所述海缆(a)的牵引施工。

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