海光缆施工指导书docx.docx

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海光缆施工指导书

海底光缆是国际间通信传输的重要手段，其意义极为重大。

为确保海缆系统大容量传输通道的安全运营，采用合理的海缆施工方式至关重要。

通常使用的施工方法有以下几种：

1直接敷设法：

由施工船直接沿海缆路由将海缆敷放海中。

2开挖法：

过江、过海峡等海面较窄，并需通过主航道的海缆施工中使用。

3冲埋式埋设犁施工法:

水力喷射埋设深度大，埋深可以达到3〜5m;如果某些冲埋设备结合空气提升装置和机械切削装置，将进一步提高埋设深度。

4刀犁式埋设犁施工法：

由敷缆船用牵引拖拉埋设犁，使安装在埋设犁尾部的刀犁在海床上掘削出一条沟槽，然后将海缆和中继器埋入。

5ROV冲埋法：

能在水深2500m以内的浅海域对海缆进行修理和维护。

1、工程测量

施工船抵达施工现场前，利用DGPS测量系统对路由两端登陆点以及工程的各主要控制点进行测量复核。

在施工过程中的测量，首先采用海缆埋设监测系统对海缆的具体位置进行监控。

施工有关数据的采集主要通过倾角传感器、电子罗经、姿态传感器、水深传感器、触地传感器、张力传感器、拖力传感器、计米器、水泵压力传感器等组成。

其中倾角传感器、姿态传感器、触地传感器、水深传感器在施工过程中，能显示当前埋设机在海底的姿态以及当时的水深情况，电子罗经、DGPS定位系统则在施工的过程

中直观的反映当前的船位。

同时在施工过程中可以通过拖力传感器测出牵引埋设机的牵引力。

这些数据都将为施工提供依据，并根据实际情况来调整施工方法，确保海缆的安全以及施工的质量。

2、施工工艺：

慢速绞锚牵引式敷埋施工

海缆敷埋一般建议采用“牵引式高压水力射水埋设机”进行敷埋施工,敷、埋同步进行，一般埋设深度2~

3.5米。

海缆牵引式敷埋方法，即施工船上设置牵引卷扬机，在船尾收绞预先

敷设在路由轴线上的牵引钢缆，牵引施工船前进，施工船同时牵引水下埋设机，海缆通过导缆笼进入埋设机后，被敷埋于海床上，敷埋施工过程中由拖轮顶推调整船位。

施工船采用平底方驳作为海缆敷埋施工船，施工船吃水较浅，适

于浅水区作业以及浅滩作业。

由轴线上的牵引钢缆，牵引施工船前进；施工船同时牵引水下埋设机

埋深海缆。

敷埋过程中，由拖轮协助顶推，以调整船位。

牵引式高压水力射水埋设机具有如下

工艺特色：

1抗流性能强埋设机结构是综合机械，在水下的工作状态与工况条件相适应。

埋设机主机纵向与侧向迎水面小、跨

幅大于5m、重心低于0.8m,自然摆放在水底，在6〜7节水流中能保持良好姿态，作业时抗流性能好。

2埋设深度

敷埋海缆时，埋设机雪橇板紧贴海床面前进，海缆埋设深度也就是埋设机水力开沟刀插入土体的实际深度。

该深度通过变幅水力开沟刀调节，埋设深度可在0〜3.5米之间变化。

3敷埋速度

海缆敷埋速度由施工船上牵引卷扬机的绞缆线速度决定，并由联

接于卷扬机的变频器来控制与调节；可在0的速度范围内变

化。

施工过程中，根据不同土质情况，敷埋速度一般控制在1

4工作水深

由于船舶吃水浅，工作水深可以是

1.5m〜150m的任何水深。

5施工安全性

采用非自航船绞缆进行海缆敷埋施工，

利于保持匀速前进增加船舶稳性，防止变速时增加海缆张力或因敷设余量过多而打圈。

同时，海缆通过导缆笼进

入水下埋设机，海缆全部在导缆笼的保护下敷设，不会打小圈；在敷

埋施工过程中海缆不受牵引力作用，确保海缆安全。

3、扫海

该工作主要解决施工路由轴线上影响施工顺利进行的旧有废弃缆线、插网、渔网等小型障碍物。

采用锚艇尾系扫海工具，沿设计路由往返海缆路由扫海一次，发现障碍物由潜水员水下清理；若遇到不能及时清理的大型障碍物，由潜水员水下探明情况，拟订解决方案,

并立即告知相关单位。

扫海施工时采用DGPS系统精确定位导航，控制扫海的区域范围在士10米范围之内。

4、敷设主牵引钢缆

由于施工船无自航动力，需靠收绞主牵引钢缆沿设计路由敷埋施工。

首先施工船根据DGPS定位就位于始端登陆点附近路由轴线上，由锚艇在海缆设计路由上抛设牵引锚，牵引锚和主牵引钢缆连接后开始敷设主牵引钢缆，直至将主牵引钢缆和施工船上卷扬机连接。

施工时，由锚艇敷设主牵引锚。

当施工至终端登陆点附近时，将主牵引钢缆与预先设置在终端登陆点侧的地锚相连接。

牵引钢缆敷设时采用DGPS定位系统，牵引钢缆的敷设精度控制在（±10m）范围内。

5、登陆准备

设海缆登陆的牵引钢丝，并在海缆登陆路由沿途设置滚轮，以减少海缆登陆时的摩擦力。

6、始端登陆施工

海缆始端登陆前，在高潮位时将施工船锚泊就位在登陆点附近,以减小登陆距离，并利用DGPS测量系统定位于路由轴线上，抛“八”字开锚锚泊固定。

在路由抛设系船锚时，根据现场情况设定锚位，确保原有海底管线的安全。

在始端登陆点处设置牵引设备。

登陆时，海缆头从缆盘内通过退扭架拉出，从船头通过入水槽入海，水面段在海缆下方垫以充气内胎进行助浮，充气内胎与海缆利用白棕绳绑扎固定；利用预先设置在始端登陆点处的绞磨机牵引海缆浮运登陆。

在海缆牵引至滩涂处，人工解除助浮充气内胎，将海缆搁置在预先设置在海缆登陆路由的滚轮上方滚动或滑动，减少海缆牵引的阻力。

完成海底海缆始端登陆施工后，小艇沿登陆段海缆逐个拆除浮运海缆的轮胎，将海缆沉放至海床上。

7、海缆敷埋施工

施工步骤：

埋深施工船锚泊就位-缆盘内海缆提升-海缆放入甲板入水槽-海缆放入埋设机腹部-投放埋设机至海床面-牵引施工船敷埋海缆

7.1埋设机投放

海缆放入入水槽后，船头海缆装入埋设机腹部，关上门板，采用拔杆吊机将埋设机缓缓吊入水中，搁置在海床面上。

严格按照埋设机的投放操作规程，按照以下程序进行作业：

•埋设机起吊，脱离停放架

•海缆装入埋设机腹部，关上门板并在埋设犁海缆出口处设置吊点,保证投放埋设犁时海缆的弯曲半径

•埋设机缓缓搁置海床面

•潜水员水下检查海缆与埋设机相对位置，并解除吊点

•启动二台高压水泵

•启动埋深监测系统

•启动牵引卷扬机

•施工船起锚，开始牵引敷埋作业7.2埋深调节与控制

埋设机的埋设速度由卷扬机的绞缆线速度来决定,并由联接于卷扬机的变频器来控制与调节;敷埋速度一般控制在1~8m/mino

在施工过程中，海缆埋设深度可通过调节牵引速度、水泵压力、牵引力以及埋设机姿态等手段来控制。

可采用二台高压水泵，最大流量可以达到300m3/h,确保施工船的牵引速度在8m/min时，海缆的埋设深度也能达到设计要求。

敷埋时施工船易偏离路由轴线，拟采用拖轮及锚艇，在施工船背水侧或背风侧进行顶推，以纠正埋深施工船的航向偏差。

7.3海缆埋深监测系统

1海缆敷埋导航定位系统

采用法国SERCELNR-108DGPS,该DGPS采用国家差分GPS参考台的差分信号进行修正，系统定位精度优于lm。

同时本工程施工将DGPS定位系统和电罗经相结合，施工时直观的反映出当前的船位、航向以及船舶姿态并与路由轨迹进行实时对照。

操作系统为海达4.3导航软件。

海达4.3是质量控制导航软件包，可以显示船的航迹、测线、锚位、障碍物或建造物。

质量控制数据可与航迹信息同时显示。

该系统能够从几个定位系统中提取数据，并相互直接对比。

2埋深监测系统：

采用海缆敷设监测系统。

控制软件为PLCONSPEC.该系统由数

据采集仪采集各传感器传输敷设速度、牵引张力、海缆张力等的感应电流或电压信号，并接入计米器，水深仪，流速仪，经初步转换后传输给ONSPEC处理软件，运算及处理，并反映至微机显示器上或外接显示屏上，并进行连续存储。

电测人员将各种数据反映给施工指挥人员，以供及时掌握作业情况。

通过布缆机的张力控制，可以保证海缆在敷设时张力控制在允许范围之内。

3海缆敷设纠偏措施

海缆敷设施工时，海上作业时间较长，施工船容易受到风、浪、流、潮汐作用的影响，导致海缆偏离设计路由。

采用慢速绞锚敷埋的施工方法，在施工船前方由钢缆牵引，后方的埋设机（自重约11吨）相当于另1只稳船锚；此外，施工船由施工拖轮、锚艇在施工船背水侧或背风侧进行顶推、侧推动力定位，控制海缆敷埋施工时的航向偏差。

施工船所受外力作用进行计算：

施工船所受水流抵抗（Rw）外力作用计算：

Rw=O.5*pw*Aw*C*Vw2

符号说明：

Rw：

施工船所受水流作用力

pw：

水密度；淡水：

100Kg*sec2/m2;海水:

104.6Kg*sec2/m4

Aw:

受压面积：

m2

C:

抵抗系数:

1.29

Vw：

水流速度：

m/sec

施工船所受水流作用力由水流流速V和迎水受压面积决定。

在施工过程中，施工船的路由前方是牵引锚缆，船体受到主动牵引力F1;而其尾部拖曳水下埋设机,船体受到埋设机的反作用力F2。

该反作用力主要由埋设机与河床的摩擦力，以及安装于埋设机腹部的高压射水水流的反作用力引起。

因此，引导埋设机铺埋海缆，主要是控制施工船船体在沿设计路由的左右方向的偏差。

7.4埋设机的回收

待施工船施工至终端登陆点附近侧即开始海缆的终端登陆。

抛设定位系船“八”字开锚四只以固定船位，进行埋设机的回收操作。

严格按照操作规程：

•调整牵引钢缆和埋设机起吊索具将埋设机移至距左弦甲板7m处。

•逐件卸去导缆笼。

•采用卷扬机将埋设机吊出水面，调整牵引钢缆及起吊索具将埋设机搁置在专用停放架上。

•将海缆从埋设机海缆通道内取出并放入入水槽中，海缆从海缆通道内取出时，在埋设犁尾部海缆出口处设置2个吊点保持海缆的弯曲半径。

8终端登陆

在海缆终端登陆前，已完成终端登陆的施工准备工作，具备登陆条件。

准确测量登陆长度后，在施工船上截下余缆。

终端登陆采用双头登陆法，主要程序如下：

•施工船抛设八字锚稳定

船位•布缆机将海缆通过入水槽送入水中。

在海缆入水段每隔2米垫以

充气内胎助浮。

•海缆不断送出后在水面上逐渐形成一个不断扩大的形状。

工作艇监视和控制海面上海缆弯曲情况，防止海缆打小弯。

准确测量海缆登陆距离后，将海缆截断、封头。

待海缆头牵引出施工船后，在海缆头上设置活络转头，并与设置在终端登陆点处绞磨机的牵引钢丝联结，启动绞磨机牵引海缆。

施工船移动船位，避让开海缆登陆路由。

牵引海缆沿海缆设计的登陆路由牵引。

海缆牵引施工时，沿海缆登陆路由设置滚轮，减少海缆牵引时的摩擦力。

待海缆牵引施工完成后，小艇沿海缆沟槽逐个拆除浮运海缆的轮胎，将海缆沉放至海床上。

9两端滩涂段处理

根据设计要求对海缆进行保护，一般有安装套管、潜水员水下冲埋、抛沙包、浇筑混凝土等保护措施。