一种深海段海底管道安装方法与流程

本发明涉及海底管道安装，特别是一种深海段海底管道安装方法。

背景技术：

1、一些临海的工业园区项目拥有海洋放流管等配套辅助设施工程，海洋放流管由陆域引入海域，并由海域的浅滩段引致深海段，海域内的海洋放流管多为海底埋设的钢管，海底埋设钢管一般采用船舶作业，开挖基槽，基槽中垫层抛填，基槽中架设钢管管道，基槽分层回填。

2、现有技术方案中，采用船吊起吊安装每一节管道，每一节管道的长度在100米左右，一根放流管的长度基本为几公里，因而需要几十个施工窗口期，导致工期较长。

3、另外，深海段风浪较大，常规的铺管船法施工风险较大，不易施工，管道容易发生断裂。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对现有技术存在的现有深海段海底埋设管道施工中要么需要的施工窗口期多、工期长，要么施工风险大管道容易发生断裂的问题，提供一种深海段海底管道安装方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种深海段海底管道安装方法，包括以下步骤：

4、管道安装基槽开挖成型，沿基槽一侧间隔设置若干个定位桩，在与定位桩同侧的基槽一侧间隔抛设若干个定位锚，沿管道长度方向间隔设置若干个气囊，管道运输时气囊不充气；

5、在管道待安装位置的头尾两侧分别定位有第一驳船和第二驳船，管道通过锚艇牵引及溜尾拖运至外海，第二驳船绞锚移位让出管道拖航通道，管道拖运至待安装位置，两端分别连接第一驳船的卷扬机和第二驳船的卷扬机，第二驳船绞锚移船恢复至原位，第一驳船和第二驳船将管道位置调整到中心轴线，管道贴合定位桩并连接定位锚的缆绳；

6、管道定位完成之后，对所有气囊进行充气，灌水第一次沉放管道，气囊全部受力，此时管道水平悬浮在水下，依次割除气囊的牺牲绳，气囊吊带伸长，二次沉放管道，重复上述操作，对管道进行多次沉放，直至管道整体靠近海床；

7、利用气囊浮力抬起已安装管道的管头，通过第二驳船的卷扬机和履带吊调整两个对接管端的轴线偏差，反向拉合待安装管道和已安装管道并法兰连接，气囊放气完成管道坐底沉放至基槽，进行基槽回填。

8、采用本发明所述的一种深海段海底管道安装方法，能够将管道连接成500米以上的节段，利用锚艇在水面拖运管道，通过设置定位桩在管道拖航过程中对管道进行限位、管道对接及管道下沉过程中对管道进行限位，通过定位锚和定位桩的共同作用，在垂直于管道轴线的方向上，对管道进行双向限位，使得仅需要几个外海施工窗口期，同时利用第一驳船和第二驳船定位管道，利用气囊配合灌水进行多次沉放管道，避免单次沉放量大导致管道断裂的问题，该方法步骤简单，操作方便，效果良好。

9、作为本发明优选地，定位桩采用钢管桩，采用第三驳船配履带吊挂振动锤进行沉桩施工。

10、作为本发明优选地，在陆地上设置调压井连接管道，若调压井到海岸的距离满足出运槽长度，则陆域基槽直接作为出运槽；若调压井到海岸的距离无法满足开挖出运槽长度，则在调压井旁侧重新开挖一条出运槽，出运槽与管道轴线之间具有夹角，出运槽连通基槽。

11、作为本发明优选地，定位锚抛设点距离管道轴线40m-60m，定位锚间距为60m-100m。

12、作为本发明优选地，管道的端部设有盲板，盲板与管道端部法兰盘通过螺栓连接，盲板上部设有气阀，下部设有水阀，气阀和水阀均用于管道灌水沉放。

13、作为本发明优选地，管道在钢板桩基槽内拖运由一艘锚艇牵引管头向外海拖带，管尾不设置溜尾，管尾连接浮水尼龙缆，当管尾即将离开钢板桩基槽时，另一艘锚艇打捞起漂浮在水面的浮水尼龙缆并连接。

14、作为本发明优选地，一艘锚艇牵引管头，一艘锚艇溜尾，将管道向外海拖运，拖运过程中若干艘交通船分别位于管道基槽两侧，当管道轴线偏移过大时，由两侧的交通船对管道进行顶推调整轴线。

15、作为本发明优选地，管道拖运到位之前，一艘交通船提前牵引第一驳船上的卷扬机绳头在第一驳船内侧待命，当管头位置拖运到靠近第一驳船时，交通船将卷扬机绳头与管头位置连接，此时牵引锚艇解缆，第一驳船卷扬机缓慢收紧钢丝绳，过程中溜尾锚艇需持续带力。

16、作为本发明优选地，第二驳船上的履带吊将管道的管头位置吊高，使气阀露出水面，潜水员打开管尾的水阀与管头的气阀，管道开始灌水。

17、作为本发明优选地，基槽成型后先进行垫层抛填，再沉放管道，然后依次进行回填砂、碎石层和块石层的回填。

18、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

19、本发明所述的一种深海段海底管道安装方法，能够将管道连接成500米以上的节段，利用锚艇在水面拖运管道，通过设置定位桩在管道拖航过程中对管道进行限位、管道对接及管道下沉过程中对管道进行限位，通过定位锚和定位桩的共同作用，在垂直于管道轴线的方向上，对管道进行双向限位，使得仅需要几个外海施工窗口期，同时利用第一驳船和第二驳船定位管道，利用气囊配合灌水进行多次沉放管道，避免单次沉放量大导致管道断裂的问题，该方法步骤简单，操作方便，效果良好。

技术特征：

1.一种深海段海底管道安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的深海段海底管道安装方法，其特征在于，定位桩(2)采用钢管桩，采用第三驳船(3)配履带吊挂振动锤进行沉桩施工。

3.根据权利要求1所述的深海段海底管道安装方法，其特征在于，在陆地上设置调压井连接管道(1)，若调压井到海岸的距离满足出运槽长度，则陆域基槽直接作为出运槽；若调压井到海岸的距离无法满足开挖出运槽长度，则在调压井旁侧重新开挖一条出运槽，出运槽与管道(1)轴线之间具有夹角，出运槽连通基槽。

4.根据权利要求1所述的深海段海底管道安装方法，其特征在于，定位锚(5)抛设点距离管道(1)轴线40m-60m，定位锚(5)间距为60m-100m。

5.根据权利要求1所述的深海段海底管道安装方法，其特征在于，管道(1)的端部设有盲板，盲板与管道(1)端部法兰盘通过螺栓连接，盲板上部设有气阀，下部设有水阀，气阀和水阀均用于管道(1)灌水沉放。

6.根据权利要求1所述的深海段海底管道安装方法，其特征在于，管道(1)在钢板桩基槽(8)内拖运由一艘锚艇(6)牵引管头向外海拖带，管尾不设置溜尾，管尾连接浮水尼龙缆(7)，当管尾即将离开钢板桩基槽(8)时，另一艘锚艇(6)打捞起漂浮在水面的浮水尼龙缆(7)并连接。

7.根据权利要求1所述的深海段海底管道安装方法，其特征在于，一艘锚艇(6)牵引管头，一艘锚艇(6)溜尾，将管道(1)向外海拖运，拖运过程中若干艘交通船(9)分别位于管道(1)基槽两侧，当管道(1)轴(1)线偏移过大时，由两侧的交通船(9)对管道(1)进行顶推调整轴线。

8.根据权利要求1所述的深海段海底管道安装方法，其特征在于，管道(1)拖运到位之前，一艘交通船(9)提前牵引第一驳船(10)上的卷扬机绳头在第一驳船(10)内侧待命，当管头位置拖运到靠近第一驳船(10)时，交通船(9)将卷扬机绳头与管头位置连接，此时牵引锚艇(6)解缆，第一驳船(10)卷扬机缓慢收紧钢丝绳，过程中溜尾锚艇(6)需持续带力。

9.根据权利要求1所述的深海段海底管道安装方法，其特征在于，第二驳船(11)上的履带吊将管道(1)的管头位置吊高，使气阀露出水面，潜水员打开管尾的水阀与管头的气阀，管道(1)开始灌水。

10.根据权利要求1-9任一项所述的深海段海底管道安装方法，其特征在于，基槽成型后先进行垫层抛填，再沉放管道(1)，然后依次进行回填砂、碎石层和块石层的回填。

技术总结
本发明关于一种深海段海底管道安装方法，能够将管道连接成500米以上的节段，利用锚艇在水面拖运管道，通过设置定位桩在管道拖航过程中对管道进行限位、管道对接及管道下沉过程中对管道进行限位，通过定位锚和定位桩的共同作用，在垂直于管道轴线的方向上，对管道进行双向限位，使得仅需要几个外海施工窗口期，同时利用第一驳船和第二驳船定位管道，利用气囊配合灌水进行多次沉放管道，避免单次沉放量大导致管道断裂的问题，该方法步骤简单，操作方便，效果良好。

技术研发人员：麦研,王雪刚,程龙,吴凯,刘建东
受保护的技术使用者：中交第四航务工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13