KR20120039827A - Method for laying cable using floating pipes - Google Patents

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고광식
김형찬
조현석
김민갑
김상권
정의태
김보연
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한국전력공사
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Abstract

PURPOSE: An underwater cable installation method which uses a floating pipe is provided to manage the pipe by injecting air inside of the pipe, thereby reducing outer cover damage of a cable which is arranged inside of the pipe. CONSTITUTION: An underwater cable installation method is comprised of the following processes. A towing device(6) is installed for pulling a pipe(3) and a cable(4). The pipe is pulled by pulling a tension wire(9). The cable is pulled along a longitudinal direction of the pipe. The cable is arranged on the bottom surface of water.

Description

부유식 관로를 이용한 수중 케이블 포설 공법 {Method for laying cable using floating pipes}Submerged cable laying method using floating pipe {Method for laying cable using floating pipes}

본 발명은 수중 케이블을 포설하는 공법에 관한 것으로, 특히 케이블을 포설하는 특수선박 혹은 장비가 수상으로 진입하기 어려운 여건 하에서도 케이블을 포설할 수 있는 공법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for laying underwater cables, and more particularly, to a method for laying cables even under conditions where a special ship or equipment for laying cables is difficult to enter the water.

최근 화석연료의 가격 앙등과 이산화탄소 감축을 위한 국제적인 노력의 일환으로 태양광, 해양에너지, 풍력에너지 등을 이용한 친환경적 대체에너지 개발이 활발하게 진행되고 있다. 이러한 대체에너지 개발 동향 중 주목받고 있는 것은 섬이나 바닷가의 풍부한 바람을 이용한 해양풍력발전이다. 연근해 도서에서 발전된 풍력발전 전기를 육지로 송전하기 위해서는 해월 철탑이나 수중 케이블 등의 전력설비가 필요하다. 또한, 전력이 공급되지 않는 유인 도서지역에 전력을 공급하기 위해서도 육지의 전력계통에서 도서 간의 전력선을 연결해야 하는데, 도서지역 미관을 고려하여 수중 케이블을 이용한 전력선 구성이 일반화되고 있는 게 현실이며, 강이나 호수 등을 가로질러 케이블을 이용한 전력을 공급해야 하는 경우도 빈번히 발생하고 있다.Recently, as part of an international effort to raise the price of fossil fuels and reduce carbon dioxide, development of environment-friendly alternative energy using solar, marine energy, and wind energy is being actively conducted. Among the alternative energy development trends, attention is being given to the offshore wind power generation using the abundant winds of islands and beaches. In order to transmit wind power generated from offshore islands to the land, power facilities such as sea-walled pylons and underwater cables are required. In addition, in order to supply power to manned island areas that are not supplied with power, power lines between the islands must be connected in the land power system.In consideration of the aesthetics of island areas, the construction of power lines using underwater cables is becoming common. Frequently, there is a need to supply power through cables across lakes and lakes.

현재의 해저 케이블 포설 방법은 케이블을 별도의 관에 넣지 않고 굴착 및 포설 후에 되메우기하는 방법으로, 이러한 포설 작업과정에서 별도의 케이블을 보호하는 과정을 제공하고 있지 않기 때문에 케이블 생산단계에서 보호장치를 추가로 구비해야만 한다. 통상적인 해저 케이블은 각 심마다 납으로 보호하고 3개의 심을 다발로 형성한 후에 철선으로 다시 보호하도록 되어 있으나, 이러한 복잡한 생산과정으로 생산된 해저 케이블은 일반 케이블에 비해서 제작단가가 높을 뿐만 아니라 3심으로 묶여져 있어 케이블의 굵기가 굵어져 풀링 작업시 별도의 장비를 필요로 한다.The current submarine cable laying method is a method of refilling a cable after excavation and laying without putting it in a separate pipe, and since it does not provide a process for protecting a separate cable during this laying process, a protection device is added at the cable production stage. Must be equipped with. Conventional submarine cables are shielded with lead for each shim and re-protected with wire after forming three cores in bundles. However, the submarine cable produced by this complicated production process is not only higher in production cost but also 3 cores. As the cable is thicker, additional equipment is required for pulling.

일반적으로, 케이블의 풀링(pulling) 방법은 윈치 바지선을 이용하는 방법과 래이 바지선을 이용하는 방법으로 구분된다. 윈치 바지선을 이용한 수중 케이블 포설 방법은 도 1a에 도시된 바와 같이 윈치 바지선을 앵커로 고정하고 수중 케이블을 수중면으로 끌어당기는 풀링 시스템으로 되어 있으며, 래이 바지선을 이용한 수중 케이블 방법은 도 1b에 도시된 바와 같이 바지선을 움직이면서 기 굴착된 수중굴착부에 수중 케이블을 설치하는 방식이지만 장비가 고가여서 비경제적일 뿐만 아니라 수심이 얕은 현장에서는 바지선의 바닥면이 수중면에 닿게 되어 육양부 근처로 진입이 어렵고, 바지선 위에서 작업하는 특성상 비바람 등의 기상여건이나 해류의 영향을 많이 받을 수밖에 없기 때문에, 작업자의 안전성 확보 측면에서도 상당한 어려움이 동반된다. 이러한 풀링 방법들은 호수나 강에 케이블 포설용 특수선박이나 장비의 진입 자체가 불가능한 현장에서는 실시할 수 없는 문제점을 가지고 있다.
In general, a method of pulling cables is divided into winch barges and ray barges. The underwater cable installation method using the winch barge is a pulling system that anchors the winch barge with the anchor and pulls the underwater cable to the underwater surface as shown in FIG. 1A, and the underwater cable method using the ray barge is shown in FIG. 1B. As the barge is moved, the underwater cable is installed in the excavated underwater excavation, but it is not only economical because of the expensive equipment, but in the shallow water, the bottom of the barge touches the underwater surface, making it difficult to enter the rearing area. Due to the nature of working on barges, it is inevitable to be affected by weather conditions or currents, such as rain or wind, which is accompanied by considerable difficulties in securing worker safety. These pooling methods have a problem that can not be carried out in the field where the entry of special ships or equipment for laying cables in the lake or river is impossible.

본 발명은 수심이 얕고 육지와 섬 사이의 양안이 가까운 연근해 지역이나, 호수, 강 등에 수중 케이블을 포설할 때, 케이블을 직접 포설하는 특수선박이나 장비가 수상에 진입할 수 없는 상황에서 경제적이면서 안전한 케이블 포설 공법을 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention is economical and safe in the case where the special ship or equipment which directly installs the cable can not enter the water when the underwater cable is laid in shallow water areas, lakes, rivers, etc., where the depth of the water is shallow and both lands are close to the land and the island. It is characterized by including a cable laying method.

본 발명에 따른 포설 공법은 포설하고자 하는 케이블을 포설 예정 루트를 따라 수중굴착장비를 통해 굴착을 한 후에, 그 경과지의 수면이나 수중에 부표를 매달거나 관로 내에 공기를 주입시켜 관로를 부양시켜 양안에 관로를 풀링하도록 한다. 그런 다음에, 케이블 드럼을 포설하고자 하는 양안 중 한쪽 양안에 설치하고서 관로 내의 기 내장된 인장용 와이어와 함께 견인용 줄을 이용하여 케이블을 풀링하고 관로의 전장에 케이블이 풀링된 후, 관로를 어느 한쪽에서부터 차례로 침수시켜 수저면, 해저면, 바람직하기로는 수중 굴착부 내부의 중앙에 안착시켜 관로를 매설하는 방법이다.
In the installation method according to the present invention, after excavating the cable to be laid through the underwater excavation equipment along the route to be laid, suspended buoys on the water surface or the water of the transition place or injecting air into the pipeline to support the pipelines Pool the pipeline. Then, install the cable drum in either of the two eyes to be laid, pull the cable using the towing cord together with the built-in tension wire in the pipe, pull the cable to the entire length of the pipe, and then It is a method of embedding a pipeline by immersing it in order from one side and laying it in the center of the bottom of the water, the bottom of the sea, and preferably in the center of the underwater excavation.

이상 본 발명의 설명에 의하면, 본 발명은 종래기술에 따른 케이블 포설 공법에 비해서 시공이 간편하고, 장비가 적게 소요되며, 관로 내부에 케이블을 구비하고 있어 작업중 혹은 설치 후에 케이블의 외피 손상 위험도를 현저하게 줄일 수 있도록 제공된다.
According to the description of the present invention, the present invention is easier to install, less equipment, and equipped with a cable inside the pipeline compared to the cable laying method according to the prior art, the risk of damage to the outer skin of the cable during or after installation is remarkable. It is provided so that it can be reduced.

도 1은 종래기술에 따른 케이블 포설 공법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 케이블 포설 공법의 포설 순서를 도시한 도면이다.
도 3은 수중에서 관로를 부양시키는 방법을 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a cable laying method according to the prior art.
2a to 2e is a view showing the installation sequence of the cable laying method according to the present invention.
3 is a diagram illustrating a method for supporting a pipeline in water.

이제, 본 발명에 따른 케이블 포설 공법은 첨부도면을 참조로 하여 더욱 구체적으로 설명될 것이다.Now, the cable laying method according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 전술된 바와 같이 수중 케이블을 포설할 경우 케이블을 직접 포설하는 특수선박 혹은 장비가 수상에 진입할 수 없는 상황 하에서도 수중 케이블을 시공할 수 있는 공법으로, 개괄적으로 해저부의 굴착 단계;와 관로의 풀링 단계; 케이블의 풀링 단계; 관로의 침수 단계; 및 굴착부의 되메우기 단계;를 포함한다.
The present invention is a method for constructing the underwater cable even under the situation that the special ship or equipment that directly installs the cable when installing the underwater cable as described above can not enter the water, the excavation step of the seabed in general; and Pulling the pipeline; Pulling the cable; Submersion of pipelines; And backfilling the excavation portion.

본 발명의 포설 공법은 도 2a 내지 도 2e를 참조로 하여 아래에 기술한다.The installation method of the present invention is described below with reference to Figs. 2A to 2E.

본 발명에 따른 케이블 포설 공법은, 우선적으로 연근해 낮은 수심의 근거리 해양 구간이나 호수 또는 강 등의 육지(예컨대, 하안, 해변) 또는 섬(2)의 양안(兩岸) 사이에 위치된 수면(1) 아래에 해저면의 예정된 매설 경과지를 따라서 수중굴착장비를 사용하여 굴착하여 굴착부(5)를 형성한다(S100;도 2a 참조). 굴착부(5)는 추후에 관로를 매설할 위치를 한정한다. According to the cable laying method according to the present invention, the water surface (1), which is preferentially located near a low-depth near sea section or a land (eg, a river, a beach) such as a lake or a river, or both eyes of an island (2) The excavation part 5 is formed by excavation using the underwater excavation equipment along the predetermined buried transition place of the sea bottom (S100; see FIG. 2A). The excavation 5 defines a position to embed the pipeline later.

본 발명에 따른 케이블 포설 공법의 단계(S100)은 당해분야의 숙련자들에게 이미 알려져 있듯이 수저면의 상태 및/또는 작업여건에 따라서 케이블이 매설될 굴착부를 형성하거나 풀링된 케이블을 그대로 수저면에 가라앉혀 포설할 수도 있음을 미리 밝혀둔다.Step (S100) of the cable laying method according to the present invention, as already known to those skilled in the art, according to the condition and / or working conditions of the bottom surface to form the excavation to be embedded cable or to go to the bottom of the pooled cable as it is Make sure to sit down and install.

그런 다음에, 케이블(예컨대 통신선 또는 전력선)이 포설되어 서로 떨어져 있는 양안 중 일측 기슭에 관로(3)를 연속적으로 공급할 수 있는 관로 공급장치(10), 예컨대 관로 드럼 또는 관로 이음장치 등의 수단과 케이블 공급장치(7), 예컨대 케이블 드럼을 설치하는 한편, 타측 기슭에 관로(3)를 풀링할 수 있는 견인장치(6), 예컨대 풀러 또는 윈치 등의 수단을 설치한다(S200).Thereafter, a cable (e.g., a communication line or a power line) is installed so that the pipeline supply device 10, such as a pipeline drum or a pipeline fitting, which can continuously supply the pipeline 3 to one shore of both eyes separated from each other; While the cable supply device 7, for example, the cable drum is installed, a means such as a puller 6, for example a puller or a winch, which can pull the conduit 3 at the other foot, is installed (S200).

단계(S200)가 완료되면, 관로(3)의 한쪽 단부에 연결된 인장용 와이어(9)를 끌어당기면서 관로(3)를 풀링하여 관로(3)가 양안 사이에 길게 뻗을 수 있도록 한다(S300;도 2b 참조). 이때, 양안 사이에 배치될 관로(3)는 수면 위 혹은 수중에 부유(혹은 부상)되게 한다. When the step (S200) is completed, pulling the conduit wire (9) connected to one end of the conduit (3) pulls the conduit (3) so that the conduit (3) can be extended between both eyes (S300; 2b). At this time, the pipeline 3 to be disposed between both eyes is to be suspended (or injured) on the water or in the water.

참고로, 도 2b의 원호는 수면(1)에 부양된 상태로 양안의 일측 기슭에서 타측 기슭까지 견인되는 관로(3)의 단면형상을 도시한 것이다.For reference, the arc of FIG. 2B shows a cross-sectional shape of the conduit 3 being pulled from one foot of the both eyes to the other foot in a state of being supported on the water surface 1.

도 2b에 도시되었듯이, 일측 기슭에 관로 공급장치(10)를 설치하고 타측 기슭에 견인장치(5)를 설치하고서, 관로(3)를 잡아당겨 부설하는데 관로(3)의 길이가 길어질 경우 풀링의 어려움이 발생할 수 있기 때문에, 관로 공급장치(10)의 관로 이음장치를 수단으로 하여 연속적으로 관로를 길이연장시키면서 길게 뻗을 수 있도록 한다.As shown in FIG. 2B, the pipeline supply device 10 is installed at one foot and the traction device 5 is installed at the other foot, and when the length of the pipe 3 is lengthened when the pipeline 3 is pulled and laid, the pooling is pulled. Since difficulty may occur, the length of the pipe can be continuously extended by lengthening the pipe continuously by means of a pipe fitting of the pipe supply device 10.

전술된 바와 같이 단계(S300)에 따라 양안 사이에 케이블 풀링용 관로(3)의 설치가 완료되면, 관로(3) 내에 기 가선된 와이어(9)에 케이블(4)의 일 단부를 연결하고 단계(S300)과 동일하게 견인장치(6)로 견인하여 케이블(4)을 타측 기슭(다시 말하자면, 견인장치(6)가 설치되어 있는 기슭 쪽)으로 풀링하여 케이블(4)이 관로(3)의 전장 내부를 따라 양안 사이에서 길이연장되어 상호연통되게 배치한다(S400;도 2c 참조). As described above, when the installation of the cable pulling conduit 3 between both eyes is completed according to the step S300, the one end of the cable 4 is connected to the wire 9 wired in the conduit 3 and the step Similarly to S300, the tow device 6 is pulled to pull the cable 4 to the other shore (that is, to the shore where the tow device 6 is installed) so that the cable 4 is connected to the conduit 3. The length is extended between both eyes along the inside of the battlefield and disposed to be in communication with each other (S400; see FIG. 2C).

참고로, 도 2c의 원호는 수면(1)에 부양된 상태로 양안의 일측 기슭에서 타측 기슭까지 견인되는 케이블(4)을 내장한 관로(3)의 단면형상을 도시한 것이다.For reference, the arc of FIG. 2C shows the cross-sectional shape of the conduit 3 having a cable 4 to be pulled from one foot of the both eyes to the other foot in a state supported by the water surface 1.

수중 혹은 수면 상에 부양되어 있는 케이블(4)을 내장한 관로(3)는 해저면에 형성된 매설 경과지의 굴착부(5)에 안착된다(S500;도 2d 참조). 선택가능하기로, 양안 사이에 배치된 관로(3)는 양안 중 어느 한쪽 기슭에서부터 차례로 침수되도록 한다.The pipeline 3 incorporating the cable 4 suspended in the water or on the water surface is seated in the excavation portion 5 of the buried transition paper formed on the sea bottom (S500; see FIG. 2D). Optionally, the conduit 3 arranged between both eyes allows the submerged water to be flooded in turn from either foot of either eye.

수중굴착부(5) 내부, 바람직하기로는 이의 중앙에 케이블을 내장한 관로(3)를 안착시킨 후에(S500), 수중굴착부(5)를 다시 흙 등으로 되메우기하여 관로(3)를 해저면 속으로 매설시킨다(S600;도 2e 참조).
After laying the conduit 3 inside the underwater excavation 5, preferably in the center thereof (S500), the underwater excavation 5 is backfilled with soil or the like to make the conduit 3 bottom. Buried in (S600; see FIG. 2E).

도 3은 수중에서 관로를 부양시키는 방법을 도시한 것으로, 도 3a는 길게 뻗은 관로(3) 내부에 공기를 주입하여 수면 위로 부양시켜 풀링 작업을 수행하고 있으며, 이와 달리 도 3b는 길게 연장된 관로(3) 외주면에 부표(8)를 배치하여 수면 위로 부양시켜 풀링 작업을 지속적으로 수행할 수 있도록 한다.
3 illustrates a method of supporting a pipeline in water, and FIG. 3a injects air into an elongated pipeline 3 to support a pooling operation, and FIG. 3b illustrates an elongated pipeline. (3) A buoy (8) is placed on the outer circumference to float above the surface of the water so that the pooling operation can be continued.

또한, 본 발명은 전술된 상세한 설명과 첨부도면에 국한되지 않고 다음의 청구범위의 범주와 범위 내에서 변경가능함을 미리 밝혀둔다.
It is also to be understood that the invention is not limited to the foregoing detailed description and accompanying drawings, but may be modified within the scope and scope of the following claims.

1 ----- 수면,
2 ----- 육지 또는 섬,
3 ----- 관로,
4 ----- 케이블,
5 ----- 굴착부,
6 ----- 견인장치,
7 ----- 케이블 공급장치.
8 ----- 부표,
9 ----- 와이어,
10 ----- 관로 공급장치.1 ----- sleep,
2 ----- land or island,
3 ----- pipeline,
4 ----- cable,
5 ----- excavation,
6 ----- traction device,
7 ----- Cable supply.
8 ----- buoy,
9 ----- wire,
10 ----- Pipeline feeder.

Claims (6)

수면 아래로 관로(3) 및 케이블(4)을 포설하는 공법에 있어서,
양안(兩岸) 중 일측 기슭에 공급장치(10)와 케이블 공급장치(7)를 설치하고, 타측 기슭에 관로(3)와 케이블(4)을 풀링하는 견인장치(6)를 설치하는 단계(S200);
상기 관로(3)의 한쪽 단부에 연결된 인장용 와이어(9)를 끌어당기면서 관로(3)를 일측 기슭에서 타측 기슭으로 풀링하는 단계(S300);
풀링된 상기 관로(3)의 길이방향을 따라 내부로 상기 케이블(4)을 일측 기슭에서 타측 기슭으로 풀링하는 단계(S400); 및
상기 케이블(4)을 수저면 상에 가라앉히는 단계(S500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 관로를 이용한 수중 케이블 포설 공법.
In the method of laying the pipeline 3 and the cable 4 below the water surface,
Installing the supply device 10 and the cable supply device (7) at the base of one side of both eyes, and installing the traction device (6) for pulling the conduit (3) and the cable (4) at the other foot (S200) );
Pulling the conduit (3) from one foot to the other while pulling the tension wire (9) connected to one end of the conduit (S300);
(S400) pulling the cable (4) from one foot to the other foot inwards along the longitudinal direction of the pooled conduit (3); And
Submerging the cable (4) on the bottom surface (S500); underwater cable installation method using a floating pipeline comprising a.
제1항에 있어서, 상기 단계(300)에서, 상기 관로(3)가 수면 위로 혹은 수중에서 부유할 수 있도록 상기 풀링될 관로 내부에 공기를 주입하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 관로를 이용한 수중 케이블 포설 공법.
The method of claim 1, further comprising, in step 300, injecting air into the pool to be pulled so that the conduit 3 can float above or below the surface of the water. Underwater cable laying method using pipeline.
제2항에 있어서, 상기 관로(3) 내부에 충진된 공기를 배기(排氣)시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 관로를 이용한 수중 케이블 포설 공법.
The underwater cable laying method according to claim 2, further comprising the step of evacuating the air filled in the conduit (3).
제1항에 있어서, 상기 단계(300)에서, 상기 관로(3)가 수면 위로 혹은 수중에서 부유할 수 있도록 상기 풀링될 관로 외주면에 부표(8)를 구비하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 관로를 이용한 수중 케이블 포설 공법.
2. The method according to claim 1, further comprising the step (300), wherein the buoy (8) is provided on the outer peripheral surface of the pipe to be pooled so that the pipe (3) can float above or below the surface of the water. Underwater cable laying method using floating pipeline.
제4항에 있어서, 상기 관로(3)에 장착된 상기 부표(8)를 탈거시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 관로를 이용한 수중 케이블 포설 공법.
5. A method according to claim 4, further comprising the step of removing the buoy (8) mounted on the conduit (3).
제1항에 있어서, 양안 사이에 위치된 수면(1) 아래에 예정된 매설 경과지를 따라서 수중굴착장비를 사용하여 굴착부(5)를 굴착하는 단계(S100)와;
상기 케이블을 내장한 관로를 풀링한(S400) 후에, 매설 경과지의 상기 굴착부(5) 상으로 상기 관로(3)를 위치하는 단계(S500); 및
상기 수중 굴착부(5)를 되메우기하는 단계(S600);를 추가로 포함하는 것을 특징으로 부유식 관로를 이용한 수중 케이블 포설 공법.
The method according to claim 1, further comprising the steps of: digging the excavation part 5 using the underwater excavation equipment under the predetermined buried transition point under the water surface 1 located between the two eyes (S100);
After the step of pooling the cable-embedded cable line (S400), placing the pipe line (3) on the excavation portion (5) of the buried transition place (S500); And
Underwater cable laying method using a floating pipeline further comprising the step; (S600) to backfill the underwater excavation (5).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110277761A (en) * 2019-06-20 2019-09-24 浙江启明电力集团有限公司海缆工程公司 A kind of sea cable buoyancy device and its application method with igniter

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