CN220686179U - 一种用于水下电缆沟槽的开挖装置以及工作船 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于水下电缆沟槽的开挖装置以及工作船，其中开挖装置包括：抗干扰支架、排泥管、开挖机、气体管路和液体管路，抗干扰支架内形成有向下延伸的限位通道，排泥管穿过限位通道设置，排泥管的下端连接有开挖机，开挖机内形成有一内腔，气体管路用于向内腔的下部提供压缩空气，开挖机的下端形成有若干喷口，液体管路用于向喷口提供高压水流。通过对本实用新型的应用，提供了一种用于水下电缆沟槽开挖的开挖装置，通过高压水流的喷射实现了与电缆无接触的开挖作业，避免了对电缆造成损伤，且在压缩空气的配合下降低了水底的泥水混合物的密度，从而使得水底的泥水混合物由排泥管被气举运至水面，有效降低了开挖过程中的回淤影响。

Description

一种用于水下电缆沟槽的开挖装置以及工作船

技术领域

本实用新型涉及水下电缆敷设技术领域，尤其涉及一种用于水下电缆沟槽的开挖装置以及工作船。

背景技术

为了有效防止锚泊、渔捞等对水下电缆的伤害，往往会在电缆的水下敷设过程中通过埋深保护的方式对电缆实现保护，也可有效防止水下生物附着侵蚀海缆表面，并减缓电缆自身的化学腐蚀速度。较为常见的，在深埋保护的过程中一般会通过水下开挖沟槽的方式，将电缆埋设于一定深度以完成保护。

目前，在开挖沟槽的过程中一般会采用铲斗挖泥船，这类铲斗挖泥船是一种常用的水下沟槽开挖设备，其原理是在船上通过铲斗挖掘机，使用一只铲斗作为水下挖泥的机具。然而，这类开挖设备往往无法开挖流动性淤泥，挖掘深度也受到挖掘臂长度限制，这也将直接影响开挖的精度和速度，并且铲斗在运动的过程中也容易造成电缆的损伤。

在现有技术中，还有通过高压水泵连接的水管在水下冲射挖沟的开挖设备，其原理是针对底质较软如淤泥、砂质海底，可用高压水管在电缆周围吹扫，高压射流可扰动泥沙，从而使得流动的水流能够将悬浮泥沙运至其他位置。然而，高压水管在水下冲射沟槽的过程往往依赖潜水员的控制，其冲射挖沟的效率较低，并且人员水下作业的危险性也较大。

实用新型内容

有鉴于此，为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于水下电缆沟槽的开挖装置，包括：抗干扰支架、排泥管、开挖机、气体管路和液体管路，所述抗干扰支架内形成有一向下延伸的限位通道，所述排泥管穿过所述限位通道设置，所述排泥管的下端连接有所述开挖机，所述开挖机内形成有一内腔，所述气体管路用于向所述内腔的下部提供压缩空气，所述开挖机的下端形成有若干喷口，所述液体管路用于向所述喷口提供高压水流。

在另一个优选的实施例中，所述抗干扰支架包括：由上至下依次连接的若干抗干扰标准节。

在另一个优选的实施例中，每一所述抗干扰标准节均包括：外框架、内支架和限位套，所述外框架的内侧设置有所述内支架，所述内支架上安装有所述限位套，所述限位套内形成有所述限位通道。

在另一个优选的实施例中，所述外框架的上端和下端均设置有至少一连接件。

在另一个优选的实施例中，所述开挖机包括：壳体、若干喷嘴和连接管，所述壳体内形成有所述内腔，所述壳体的下部设置有若干所述喷嘴，每一所述喷嘴上均形成有一所述喷口，每一所述喷嘴均与所述气体管路连接，所述连接管的一端设置于所述壳体的下部，所述连接管的另一端与所述气体管路连接。

在另一个优选的实施例中，所述壳体的下端形成有一环形面，若干所述喷嘴均匀地设置在所述环形面上。

在另一个优选的实施例中，所述开挖机还包括：两连接管和内管，两连接管分别设置于所述壳体的上部的两侧，两连接管的一端均与所述液体管路连接，两连接管的另一端均与所述内管连接，若干所述喷嘴均与所述内管连接。

在另一个优选的实施例中，所述液体管路包括：两高压水管，两高压水管的下端分别与两所述连接管的一端连接。

本实用新型的目的还在于提供一种工作船，包括上述中任意一项所述的用于水下电缆沟槽的开挖装置，还包括：船体，所述抗干扰支架的上端安装于所述船体上。

在另一个优选的实施例中，还包括：空气压缩机构和至少一高压水泵，所述空气压缩机构与所述气体管路连接，所述高压水泵与所述液体管路连接。

本实用新型由于采用了上述技术方案，使之与现有技术相比具有的积极效果是：通过对本实用新型的应用，提供了一种用于水下电缆沟槽开挖的开挖装置，通过高压水流的喷射实现了与电缆无接触的开挖作业，避免了对电缆造成损伤，且在压缩空气的配合下降低了水底的泥水混合物的密度，从而使得水底的泥水混合物由排泥管被气举运至水面，有效降低了开挖过程中的回淤影响；本实用新型结构简单，操作方便，安全性较好。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于水下电缆沟槽的开挖装置的示意图；

图2为本实用新型的一种工作船的示意图。

附图中：

1、抗干扰支架；2、排泥管；3、开挖机；4、气体管路；5、液体管路；6、抗干扰标准节；7、外框架；8、内支架；9、限位套；10、连接件；11、壳体；12、喷嘴；13、连接管；14、高压水管；15、船体；16、空气压缩机构；17、高压水泵；18、电缆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

如图1所示，示出一种较佳实施例的用于水下电缆沟槽的开挖装置，包括：抗干扰支架1、排泥管2、开挖机3、气体管路4和液体管路5，抗干扰支架1内形成有一向下延伸的限位通道，排泥管2穿过限位通道设置，排泥管2的下端连接有开挖机3，开挖机3内形成有一内腔，气体管路4用于向内腔的下部提供压缩空气，开挖机3的下端形成有若干喷口，液体管路5用于向喷口提供高压水流。进一步地，通过抗干扰支架1的设置防止排泥管2在水下受到水流的扰动而变形，并使得在排泥管2的支撑下开挖机3被布置在电缆18上方30至50厘米的位置处而不会触碰电缆18，通过液体管路5使得开挖机3下端的高压射流，能够实现方圆1.5米的开挖范围，且在开挖沟槽的过程中，通过气体管路4在开挖机3的内腔的底部提供高压气体，而使得气体能够与被射流吹气的泥沙与水混合且在压力的作用下由开挖机3的内腔底部向上被气举，进而进入到排泥管2内并最终排放至水面上；其中，部分泥沙被射流直接吹走，另外部分容易回淤的泥沙被排泥管2气举离开沟槽。本开挖装置优选地适用于水深5至30米，底质为砂性和淤泥质土的海域，不可用在碎石土类和岩石类底质的海域。

进一步，作为一种较佳的实施例，抗干扰支架1包括：由上至下依次连接的若干抗干扰标准节6。进一步地，若干抗干扰标准节6呈同尺寸设置，以便于相互的叠加和替换，并可根据不同的水深情况选择不同数量的抗干扰标准节6由上至下依次连接组合。

进一步，作为一种较佳的实施例，每一抗干扰标准节6均包括：外框架7、内支架8和限位套9，外框架7的内侧设置有内支架8，内支架8上安装有限位套9，限位套9内形成有限位通道。进一步地，限位套9的内侧呈中空设置，换句话说限位套9的内侧形成有限位通道的一部分，若干个限位套9内侧的部分限位通道依次相正对从而形成上述的完整的限位通道。

进一步，作为一种较佳的实施例，限位套9呈圆筒形结构。

进一步，作为一种较佳的实施例，限位套9的内径优选地为0.6米。

进一步，作为一种较佳的实施例，外框架7呈镂空的矩形框体结构设置。

进一步，作为一种较佳的实施例，外框架7的外轮廓优选地为长1.8米，宽1.8米，高2.8米。

进一步，作为一种较佳的实施例，气体管路4和/或液体管路5优选地可设置在抗干扰支架1的内侧或外侧。

进一步，作为一种较佳的实施例，内支架8呈中心位置开设有圆孔的板体结构设置。

进一步，作为一种较佳的实施例，内支架8的外缘可与外框架7的内缘之间形成一缺口，气体管路4和/或液体管路5可穿过缺口设置。

进一步，作为一种较佳的实施例，外框架7的上端和下端均设置有至少一连接件10。进一步地，相邻的两抗干扰标准节6支架通过各自的连接件10相互连接。

进一步，作为一种较佳的实施例，连接件10上设置有安装孔，相邻的连接件10通过螺栓与安装孔的匹配连接。

进一步，作为一种较佳的实施例，开挖机3包括：壳体11、若干喷嘴12和连接管13，壳体11内形成有内腔，壳体11的下部设置有若干喷嘴12，每一喷嘴12上均形成有一喷口，每一喷嘴12均与气体管路4连接，连接管13的一端设置于壳体11的下部，连接管13的另一端与气体管路4连接。

进一步，作为一种较佳的实施例，壳体11的下端形成有一环形面，若干喷嘴12均匀地设置在环形面上。

进一步，作为一种较佳的实施例，喷嘴12的数量优选地为36个，若干喷嘴12共同呈环形阵列布置。

进一步，作为一种较佳的实施例，壳体11优选地呈底部具有圆环结构的圆筒形结构。

进一步，作为一种较佳的实施例，开挖机3还包括：两连接管13和内管，两连接管13分别设置于壳体11的上部的两侧，两连接管13的一端均与液体管路5连接，两连接管13的另一端均与内管连接，若干喷嘴12均与内管连接。

进一步，作为一种较佳的实施例，开挖机3最大高度为1.7米，最大直径为2.5米。

进一步，作为一种较佳的实施例，液体管路5包括：两高压水管14，两高压水管14的下端分别与两连接管13的一端连接。

进一步，作为一种较佳的实施例，排泥管2包括若干通过法兰依次连接的管节。

进一步，作为一种较佳的实施例，排泥管2的内径优选地为0.4米。

进一步，作为一种较佳的实施例，还包括：防撞保护盖，防撞保护盖设置于喷嘴12的下方，防撞保护盖的下表面形成有一平滑的平面。进一步地，防撞保护盖用于防止尖锐的喷嘴12触碰到电缆18而造成损伤，即便意外触碰也仅仅是不会造成损伤的平滑的平面与之接触。

进一步，作为一种较佳的实施例，防撞保护盖可通过直接支架安装于喷嘴12上或壳体11上。

进一步，作为一种较佳的实施例，防撞保护盖上开设有若干的喷流孔，进而便于保障喷嘴12的工作。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围。

本实用新型在上述基础上还具有如下实施方式：

如图2所示，示出一种较佳实施例的一种工作船，包括上述中任意一项的用于水下电缆沟槽的开挖装置，还包括：船体15，抗干扰支架1的上端安装于船体15上。

本实用新型的进一步实施例中，抗干扰支架1的上端于船体15的船舷侧铰接设置。

本实用新型的进一步实施例中，排泥管2的上端具有一排出口，排出口朝向水面设置。

本实用新型的进一步实施例中，排泥管2的上端通过船体15上的起重设备吊装。

本实用新型的进一步实施例中，还包括：空气压缩机构16和至少一高压水泵17，空气压缩机构16与气体管路4连接，高压水泵17与液体管路5连接。

本实用新型的进一步实施例中，高压水泵17的数量为两个，两高压水泵17分别与两高压水管14连接。

本实用新型的进一步实施例中，高压水泵17优选地为2.8MPa压力150m³/h流量的水泵。

本实用新型的进一步实施例中，空气压缩机构16包括：空气压缩机本体和储气罐，空气压缩机的输出端与储气罐连接，储气罐与气体管路4连接。

本实用新型的进一步实施例中，空气压缩机优选地为0.8MPa压力，9.8m³/min流量的空气压缩机。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于水下电缆沟槽的开挖装置，其特征在于，包括：抗干扰支架、排泥管、开挖机、气体管路和液体管路，所述抗干扰支架内形成有一向下延伸的限位通道，所述排泥管穿过所述限位通道设置，所述排泥管的下端连接有所述开挖机，所述开挖机内形成有一内腔，所述气体管路用于向所述内腔的下部提供压缩空气，所述开挖机的下端形成有若干喷口，所述液体管路用于向所述喷口提供高压水流。

2.根据权利要求1所述的用于水下电缆沟槽的开挖装置，其特征在于，所述抗干扰支架包括：由上至下依次连接的若干抗干扰标准节。

3.根据权利要求2所述的用于水下电缆沟槽的开挖装置，其特征在于，每一所述抗干扰标准节均包括：外框架、内支架和限位套，所述外框架的内侧设置有所述内支架，所述内支架上安装有所述限位套，所述限位套内形成有所述限位通道。

4.根据权利要求3所述的用于水下电缆沟槽的开挖装置，其特征在于，所述外框架的上端和下端均设置有至少一连接件。

5.根据权利要求1所述的用于水下电缆沟槽的开挖装置，其特征在于，所述开挖机包括：壳体、若干喷嘴和连接管，所述壳体内形成有所述内腔，所述壳体的下部设置有若干所述喷嘴，每一所述喷嘴上均形成有一所述喷口，每一所述喷嘴均与所述气体管路连接，所述连接管的一端设置于所述壳体的下部，所述连接管的另一端与所述气体管路连接。

6.根据权利要求5所述的用于水下电缆沟槽的开挖装置，其特征在于，所述壳体的下端形成有一环形面，若干所述喷嘴均匀地设置在所述环形面上。

7.根据权利要求5所述的用于水下电缆沟槽的开挖装置，其特征在于，所述开挖机还包括：两连接管和内管，两连接管分别设置于所述壳体的上部的两侧，两连接管的一端均与所述液体管路连接，两连接管的另一端均与所述内管连接，若干所述喷嘴均与所述内管连接。

8.根据权利要求7所述的用于水下电缆沟槽的开挖装置，其特征在于，所述液体管路包括：两高压水管，两高压水管的下端分别与两所述连接管的一端连接。

9.一种工作船，包括上述权利要求1至8中任意一项所述的用于水下电缆沟槽的开挖装置，其特征在于，还包括：船体，所述抗干扰支架的上端安装于所述船体上。

10.根据权利要求9所述的工作船，其特征在于，还包括：空气压缩机构和至少一高压水泵，所述空气压缩机构与所述气体管路连接，所述高压水泵与所述液体管路连接。