海底电缆悬空段连续抛石保护施工技术.pdf
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1、建筑施工第45 卷第8 期1661MUNICIPANGINEERING市政程海底电缆悬空段连续抛石保护施工技术胡建广上海市基础工程集团有限公司上海200433摘要:海底电缆因地质变化等外因影响,存在长期悬空等不良工况,会使海底电缆受损风险增加,同时降低其使用寿命;由于传统的套管、水泥连锁块铺盖不能运用在悬空海缆上方,为保障海缆运行安全,需要一种针对海缆悬空保护的新方法。海南电网联网工程二回线路采用了一种新型的抛石覆盖保护工艺,既能解决海缆悬空部分的垫层问题,又能解决海缆上部防冲击破坏问题,为海缆悬空后保护提供了一种新的解决思路;同时,通过利用动力定位船舶配合石料导管进行海缆悬空连续抛石可以更高
2、效地完成海缆悬空抛石的保护任务。关键词:海底电缆悬空;海底电缆保护;海底电缆冲刷;抛石中图分类号:TM757文献标志码:A文文章编号:10 0 4-10 0 1(2 0 2 3)0 8-16 6 1-0 4DOl:10.14144/ki.jzsg.2023.08.048Construction Technology of Continuous Enrockment ProtectionforSuspended Sectionof SubmarineCommunicationsCableHU JianguangShanghai Foundation Engineering Group Co.,L
3、td.,Shanghai 200433,ChinaAbstract:Due to geological changes and other external factors,the submarine communications cable has long-termhanging and other adverse conditions,which will increase the risk of damage to the submarine communications cableand reduce its service life.Due to the fact that tra
4、ditional casing and cement interlocking block covers cannot be usedabove suspended submarine cables,a new method for protecting submarine cables from suspension is needed toensure their safe operation.A new type of enrockment covering protection technology is adopted for the secondary lineof the Hai
5、nan power grid interconnection project.It can not only solve the problem of cushion layer in the suspended partof submarine cables,but also solve the problem of impact damage on the upper part of submarine cables.It provides anew solution for the protection of submarine cables after suspension.At th
6、e same time,the use of dynamic positioningships in conjunction with stone conduits for continuous underwater cable suspension enrockment can more efficientlycomplete the protection task of underwater cable suspension enrockment.Keywords:submarine communications cable suspension;submarine communicati
7、ons cable protection;submarinecommunications cable scouring;enrockment近年来,我国海上风电装机规模不断攀升。此外,海洋油气开发通常都利用油田开发的伴生天然气或原油自发电供平台使用,但平台自发电存在效率低、能耗高、供电不稳定等不足。因此,海油岸电工程也呈现较快速规模增长。海底电缆作为电力传输重要通道,因为海洋环境极其复杂,海底电缆需要面临潮汐、冲刷、地震等影响。相对于陆上电缆,海底电力电缆路由往往长达几十公里,一旦发生损伤,需要通过多种手段综合探测才能找到故障点在水下的具体位置并实施维修处理,海上施工极易受到风浪影响,因此维修
8、周期很长,轻则影响建设单位的使用需要,严重的则需要临时封闭航道,造成更大范围的经济损失和社会影响-2 。作者简介:胡建广(19 8 7 一),男,本科,工程师通信地址:上海市杨浦区军工路3 0 0 0 号(2 0 0 43 8)电子邮箱:收稿日期:2 0 2 3-0 3-3 0国内外研究人员针对海缆悬空影响因素,从不同角度出发提出多种悬空防护方案。常见的悬空防护方案有以下几种类型:埋深防护,阻流板自埋技术、仿生水草法等;支撑固定防护,水下短桩支撑、沙袋回填、灌浆袋支撑等;挠性软管;覆盖防护,混凝土排覆盖法、抛石覆盖法等;浮帘促淤法;下降法。抛石技术应用于海洋工程起源于2 0 世纪7 0 年代,
9、该技术作为水下结构物的有效保护措施,已广泛应用于海洋石油开发工程中,如钻井船水下桩坑的填充,海床预处理,海底管道、海底电缆和脐带缆的后保护工程等 3 。结合琼州海峡海床地质特点,以及海底电缆悬空高度较大的情况。基本思路为由于海缆悬空较大,为了防止大量碎石反复冲击电缆,造成张力增大、电缆外铠磨损等问题,抛石分为多次进行。通过两侧大石块(直径5 2 0 cm),距离海缆约10 m,形成抛石坝两侧“基座”,用上述2 层石块垫高海床,形成中间低两边高的“凹槽”,随后采用小石块(直径2 5 cm)从电缆上方抛石至166220238BuildingConstruction胡建海底电缆悬空段连续抛石保护施工
10、技术海缆上方约0.5 m高度,随后进行直径5 2 0 cm石料抛放。考虑到本次悬空抛石坝高度较高,其稳定性、耐久性有待进一步检验,因此石料抛至海缆上方1.5 m。根据海南联网一回、二回抛石坝成形后实际断面情况分析,坝体上边宽度均远大于1m,且考虑到需要保护的海缆悬空高度高,抛石坝高度较大,其稳定性尚需进一步验证,因此适当加大上边宽度,增强坝体稳定性。抛石坝坡比按照1:3 进行预估放坡。1项目概况南方主网与海南电网联网工程(以下简称海南联网工程)北起广东省徐闻县南岭村,自北向南穿越琼州海峡,到达海南省澄迈县林诗岛。包含两回5 0 0 kV电缆线路,每回5 0 0 kV电缆的输送容量均为6 0 0
11、 MW。电缆采用单芯自容式充油电缆,铜导体截面为8 0 0 mm,绝缘采用低损耗牛皮纸,注入低黏度合成油,采用铅合金护套和单层铜铠装。海底电缆具备远期改为直流运行的能力。海南联网一回5 0 0 kV海底电缆与联网二回5 0 0 kV海底电缆平行敷设,单根海缆路由长度约3 0.5 km,联网二回工程电缆位于联网一回联网工程东侧。海底电缆全程按先敷后埋的敷设方式,路由间距在陆地段7 10 m,在海域段为1.52.0倍海深。根据敷设环境特点采用了预挖沟、沙袋、冲埋和抛石4种保护方式。海南联网工程一回5 0 0 kV海底电缆工程于2009年6 月底投运,共敷设3 根海底电缆,海南联网工程二回5 0 0
12、 kV海底电缆工程于2 0 19 年6 月底投运。2当前海缆悬空情况通过近年来常规埋深检测、ROV摄像等检测工作获得的海缆裸露悬空检测成果发现:1)本次检测发现肉眼可见裸露悬空2 1处,共计42 2 m。其中裸露15 处,长度2 6 4m;悬空6 处,长度15 8 m。2)发现的裸露悬空段中,原抛石保护发生裸露悬空占总裸露悬空长度的4.5%,占总抛石长度(2 0 8 8 6 m)的0.091%。3)约10%海缆埋深小于原设计要求。某段海缆悬空检测如图1所示。图1某段海缆悬空情况3工程重、又难点及解决方法1)海缆抛石要求能够带电作业,不影响海缆经济效益。解决方法:当前抛石方式采取在海缆两侧抛放大
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