海底玻璃钢管道同步铺设埋深施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种海底玻璃钢管道同步铺设埋深施工方法。
【背景技术】
[0002]目前，长距离海底输水管道均以钢管为主，采用将钢管内外防腐，先铺设到海底然后进行埋深作业。而钢管容易生锈、结垢，在海底会产生腐蚀。
[0003]采用新型的玻璃钢作为管材，它具有防爆、防震、防腐、无毒、无味、不生锈、不结垢、使用寿命长等特点，在陆地上的城市地下水管网系统中已广泛应用。
[0004]由于具有上述优点，将玻璃钢管道用于海底管道将是非常有优势的方案，然而，将玻璃钢管道应用于海底管道领域，尚存在以下技术难点:
1、玻璃钢管道柔韧性较低，难以预制成连续长管段进行浮运一下沉施工，导致需要水下连接的法兰接头太多，严重影响系统可靠性以及施工效率。
[0005]2、玻璃钢管道自重较轻，施工过程中，收到施工区域风浪、海流等外界影响较大。
[0006]3、传统的先开沟后铺设施工工艺预先开挖的水下沟槽容易塌方，影响管道埋深质量。
[0007]4、玻璃钢管道强度较钢管较低，无法在确保管道自身安全的前提下，提供足以作为海底挖沟机前进方向控制的导向力，故不能采用海底钢管开沟施工中采用的先敷后埋施工法。
【发明内容】
[0008]本发明是要提供一种海底玻璃钢管道同步铺设埋深施工方法，用于解决上述技术问题，将玻璃钢管道的应用范围扩展到海底管道施工领域。
[0009]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
一种海底玻璃钢管道同步铺设埋深施工方法，具体步骤如下:
(I)管道铺设准备
管道铺设设备由专用的铺管施工船、管道开沟机、连接铺管船与开沟机之间的钢制托管架，施工前，上述设备需安装到位，连成一体。
[0010](2)管段拼接就位
玻璃钢管道运至施工现场后，吊装上管道铺管工作船，储藏在堆管区，施工时将管道吊装至发射架上，在接头位置和已铺设埋深的管段承插对接，并安装配重块；
(3)管段埋深至海床
启动挖沟机通过收绞牵引锚钢丝，将管段经发射架、托管架及挖沟机铺设埋深至海床以下，并进行管道埋深监测；此过程的同时，由设置在海中的连通管向管道内自流注入海水，确保管内海水位与海平面一致，以确保管道不起浮；铺管施工船配置定位定向DGPS定位系统，用于确定船位。
[0011]上述管段埋深至海床中的工作船的定位和移位过程是: (1)工作船锚位的布置:
八个锚分别对称抛在铺管工作船左右舷两侧，其中四只在敷管船首部，四只在敷管船尾部；
(2)卷扬机的设置:
在艏侧设置一台采用变频器控制牵引速度，的主牵引锚机，主牵引锚抛设在海底管道设计轴线上；
(3)起锚和抛锚:
当一个固定锚距的玻璃钢管道铺设完后，锚艇在铺管工作船背水一侧将四个锚由前往后依次起起来，抛设在新的位置上；
(4)绞锚移船:
当铺管船上的管段承插连接后，移船绞车绞动牵引锚缆，八个移船绞车一台主牵引卷扬机同时配合绞动锚缆或松宽锚缆调整敷管船的左右偏差和控制船前进的速度，使船在前进的过程中始终沿设计路由方向前进；每绞一次锚，敷管船前进一个固定锚距，然后进行锚位的更新。
[0012]上述管段埋深至海床过程中管道埋深监测:
在正式铰锚移船前，根据埋深监测系统的数据，随时调整牵引力、牵引速度、水泵压力，确保管段的埋设深度达到设计深度。
[0013]本发明的特殊工况作业:
(1)弃管施工
当出现台风、或冷空气等恶劣的天气和海况条件威胁到管线的安全时，利用船上的起重A字架将托管架以及托管架上管段整体吊离船体、并缓缓沉放至海底；
为防止托管架因风、浪、流因素的影响而产生位移、损坏甚至折弯，在托管架两侧一定距离处各预先抛设一个定位锚，由潜水员水下将锚钢丝和管段连接、收紧；在弃管施工过程中，用DGPS定位，连续精确记录弃管船位，管段位置、锚位；
(2)拾管施工
当海况条件转好，进行管线回收:首先由潜水员水下配合将与管段相连的锚钢丝解开，并在托管架上设置起吊钢丝；铺管施工船利用DGPS定位，使施工船与托管架沉放时的路由保持在同一直线上，将托管架上的起吊钢丝与施工船上的起重把杆相连接，启动起重A字架，将托管架吊出水面，并将其重新安装在施工船上。
[0014]本发明的有益效果是:
1、玻璃钢管道管段连接采用承插式接头，全程海底管道接头均在铺管船上完成，不存在水下管道接头安装工作，接头质量可靠，且施工简便，快速。
[0015]2、采用专用的海底管道开沟机，玻璃钢管道铺设埋深工作同步进行，管道直接铺设到海底沟槽中，施工效率高，且避免了传统的先开挖海底沟槽后敷管工序间沟槽塌方的影响。避免了采用先开挖后敷管所需的大量的人力、物力以及对环境造成的破坏，同时也解决了水下沟槽开挖回淤较快的问题；
3、将敷管船和埋管船合二为一，只要一条作业船就实现了管道的铺设和埋深，大大节约了施工成本；
4、管道一下到海底，直接被埋入沟槽中，避免了管道在海床表面停留的时间内，水流对管道的稳定所带来的影响，同时也避免了在未埋深期间受到锚害等外界因素影响的风险；
5、采用浅海无张力敷管法进行管道的铺设施工。
[0016]6、用钢制托管架连接铺管船与海底挖沟机，玻璃钢管道铺设过程中全程受到托管架保护，不受不受施工区域内波浪、海流影响。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的施工流程框图；
图2是敷管船示意图；
图3是托管架示意图；
图4是埋设机不意图；
图5是弃管作业示意图；
图6是拾管作业示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
[0019]如图1所示，本发明的海底玻璃钢管道同步铺设埋深施工方法。包括:
1.管段敷埋施工程序:
在开始深海段管道铺设施工前，由施工辅助作业船(锚艇)配合管道铺设工作船安装托管架和水力机械埋设机。
[0020]玻璃钢管道运至施工现场后，吊装上管道铺管工作船，储藏在堆管区，施工时将管道吊装至发射架上，在接头位置和已铺设埋深的管段承插对接，并安装配重块；
启动挖沟机通过收绞牵引锚钢丝，将管段经发射架、托管架及挖沟机铺设埋深至海床以下；此过程的同时，由设置在海中的连通管向管道内自流注入海水，确保管内海水位与海平面一致，以确保管道不起浮；铺管施工船配置定位定向DGPS定位系统，用于确定船位。
[0021]2.锚泊系统的操作:
锚位的布置:8个锚分别对称抛在铺管船左右舷两侧，其中4只在敷管船首部，4只在敷管船尾部，同时在艏侧设置一台主牵引卷扬机，采用变频器控制牵引速度。主牵引锚抛设在管道设计轴线上。
[0022]起锚和抛锚:当I段管子铺设完后，铺管船的锚位应进行调整。锚艇在铺管船背水一侧将4个锚由前往后依次起起来，抛设在新的位置上。一次起锚、抛锚过程结束。
[0023]3.绞锚移船:
当敷管船上的管段完成连接后，便开始进行移船敷管作业，移船绞车绞动牵引锚缆，8个移船绞车I台主牵引卷扬机同时配合绞动锚缆或松宽锚缆来调整敷管船的左右偏差和控制船前进的速度，使船在前进的过程中始终沿设计路由方向前进。每绞