一种海底管道安全保护结构及保护方法技术

本发明专利技术公开了一种海底管道安全保护结构及保护方法，包括土工垫和若干防护层，所述土工垫铺设于掩埋管道处的沙层表面，若干防护层逐层叠置于土工垫上；任一防护层均由若干装填有块石的网笼在同平面内两两连接构成。能够降低海洋环境对沙层的扰动影响。当管道铺设区域附近的沙坑出现滑坡坍塌时，沙坑的边缘扩散至土工垫盖压的沙层处会停止蔓延，避免覆盖管道的沙层流失将管道暴露于海水中。特别是还能抵抗异物的撞击，弥补沙层柔软抗冲击能力差的不足。

【技术实现步骤摘要】
一种海底管道安全保护结构及保护方法
本专利技术属于海底管道保护的
，尤其涉及一种海底管道安全保护结构及保护方法。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，能源需求越来越大，越来越多的管道在海底铺设，以满足国家的经济发展和国防需求。管道埋于海底，其顶部由海底的土层或沙层覆盖，避免管道外露受到海水腐蚀或异物撞击而受损。管道的铺设路线有时会经过海底的含沙区域，在管道附近为开采海沙挖局的沙坑会引起沙层滑坡，使沙坑的边缘向外扩散蔓延，造成覆盖在管道上的沙层流失，进而露出被掩埋的管道，威胁到管道运行安全和使用寿命。因此，需对受采沙活动影响严重的海底管道铺设区段进行防护。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种海底管道安全保护结构，覆盖在掩埋管道的沙层上，既避免沙层滑坡将管道露出，又可弥补沙层柔软对管道的保护不足。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种海底管道安全保护结构，包括土工垫和若干防护层，所述土工垫铺设于掩埋管道处的沙层表面，若干防护层逐层叠置于土工垫上；任一防护层均由若干装填有块石的网笼在同平面内两两连接构成。通过上述方案，本专利技术至少得到以下技术效果：本专利技术的海底管道安全保护结构将土工垫铺垫在掩埋管道处的沙层表面作为媒介层，在土工垫上逐层叠置多层防护层，每层防护层均由装填有块石的网笼构成，通过其自身重力施加于土工垫，进而盖压、固化沙层。减少海底环境对沙层的扰动影响，避免沙层滑坡将管道外露，还能抵挡异物撞击，最大限度地保障管道安全。优选的，若干防护层由下至上面积递减。优选的，所述网笼呈橄榄状，其长轴两端设置有可开合的笼口。优选的，所述网笼的笼壁上设置有挂钩，所述挂钩设置有锥状尖端。优选的，所述网笼为混合稀土合金镀层的钢丝编织构成。优选的，网笼中装填的块石体积小于或等于网笼封闭状态容积的四分之三。本专利技术的目的在于，提供一种海底管道安全保护方法，在尽量减少对沙层扰动的前提下逐层铺设保护结构，对管道进行安全防护。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种海底管道安全保护方法，采用上述的海底管道安全保护结构，并实施如下步骤：步骤一：将土工垫沉放于掩埋管道的沙层表面；步骤二：每个网笼中均装填块石，并逐一将网笼封闭避免块石脱出；步骤三：若干网笼呈矩形阵列铺设于土工垫上，并以列为单位分批铺设；步骤四：铺设第一批网笼时，相邻两列间隔两倍网笼宽度的距离；步骤五：铺设第二批网笼时，在第一批铺设的两列网笼间预留空隙中铺设剩余网笼；步骤六：铺设完毕后，将所有的网笼两两连接固定，完成底层防护层的铺设；步骤七：在底层防护层的表面重复步骤四、步骤五和步骤六，逐层叠加防护层。通过上述方案，本专利技术至少得到以下技术效果：本专利技术的海底管道安全保护方法用于在柔软的海底含沙区域内铺设保护结避免覆盖管道的沙层流失。沙层表面铺设土工垫后，在土工垫上分批、逐列地铺设网笼。铺设第一批网笼时，两列网笼间隔两倍长链宽度的距离，先行将土工垫预定位，再在空隙内铺设第二批网笼增加对土工垫及沙层的压力，将各网笼两两连接固定后，构成覆盖土工垫的防护层整体。防护层既可提供均匀分布的压力避免沙层局部受力过大而被挤压向侧方削弱对管道的保护作用，又能够作为覆盖在管道上方的保护外壳承受异物撞击，最重要的是能够稳固沙层，避免覆盖在管道上方的沙层向临近沙坑流动而造成管道外露的问题。优选的，管道防护采用分段施工。优选的，自底层防护层至顶层防护层，构成每层防护层的长链中串连的网笼数量递减。优选的，网笼中装填的块石体积小于或等于网笼封闭状态容积的四分之三。优选的，同一列的网笼可通过绳索串连构成长链结构。本专利技术的有益效果为：本专利技术的海底管道安全保护结构及保护方法能够降低海洋环境对沙层的扰动影响。当管道铺设区域附近的沙坑出现滑坡坍塌时，沙坑的边缘扩散至土工垫盖压的沙层处会停止蔓延，避免覆盖管道的沙层流失将管道暴露于海水中。特别是还能抵抗异物的撞击，弥补沙层柔软抗冲击能力差的不足。附图说明图1为本专利技术在一实施例中提供的海底管道安全保护结构示意图。图2为本专利技术在一实施例中提供的网笼结构示意图。图例：1土工垫；2防护层；21网笼；22块石；211笼口；212挂钩。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1：如图1和图2所示，本实施例提供一种海底管道安全保护结构，包括土工垫1和若干防护层2。土工垫1铺设在掩埋管道处的沙层表面，覆盖管道经过的含沙区域。防护层2铺设在土工垫1上，通过土工垫1作为媒介将压力均匀作用于沙层，增强沙层的稳定性，减少海底洋流或其他海洋运动造成的沙层扰动，避免覆盖管道的沙层流失。并且，土工垫1还可避免防护层2下陷至沙层内部而降低稳固沙层效果的问题。土工垫1上铺设防护层2的层数可根据现场状况而定。每层防护层2均由多个装填块石22的网笼21两两连接构成。网笼21采用混合稀土合金镀层的钢丝编织制作，该钢丝强度高，抗腐蚀性能强，能够延长使用年限。网笼21外形呈橄榄状以减少阻力，降低洋流作用的影响。网笼21在其橄榄状的长轴一端设置有可开合的笼口211，可张开笼口211装填或取出块石22。装填的块石22粒径大于网笼21上的空隙的尺寸，避免块石22脱出，而网笼21的尺寸则根据海底水流的速度大小进行选择，既要根据水流速度计算需要施加在土工垫1上的重力，又要考虑水流对网笼21的冲击所产生的影响。值得一提的是，网笼21中装填的块石22体积最多只能占网笼21封闭状态下容积的四分之三，给网笼21预留形变余量，避免块石22与网笼21的涨缩差异或网笼21受挤压发生形变导致块石22撑破网笼21的情况。网笼21的笼壁上安装有多个挂钩212，挂钩212的尖端呈锥状便于水下钩挂操作。每个挂钩212均可用于将临近的网笼21钩挂固定，使平铺于土工垫1表面的所有网笼21两两之间连接构成板层结构的防护层2。多个防护层2逐层叠加可提升防护厚度，同时增加施加于沙层的重力，进一步提升稳固沙层避免管道外露的效果。在多个防护层2叠加时，为避免防护层2叠高后受到水流侧向冲击而倾倒，将防护层2设置为从底层到顶层的面积递减结构，使多个防护层2的整体截面呈梯形，增强侧向受冲击时的稳定性。本实施例的海底管道安全保护结构，由于防护层2是以多个网笼21钩挂连接形成的柔性网板结构，因此，防护层2适应崎岖地形能能力极强，在凹凸不平的沙层表面也不会发生单个网笼21脱落的情况。土工垫1自身的柔软特性与本实施例的防护层2结合，可实现施工前无需整平施工面的效果，能够节省施工步骤并提升效率。实施例2：如图1和图2所示，本实施例在实施例1的基础上提供了一种海底管道安全保护方法，实施如下步骤：步骤一：将土工垫1沉放于掩埋管道的沙层表面，沉放土工垫1的过程中采用放卷的操作方式，避免拖拽、移动土工垫1对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海底管道安全保护结构，其特征在于：包括土工垫和若干防护层，所述土工垫铺设于掩埋管道处的沙层表面，若干防护层逐层叠置于土工垫上；任一防护层均由若干装填有块石的网笼在同平面内两两连接构成。/n

【技术特征摘要】
1.一种海底管道安全保护结构，其特征在于：包括土工垫和若干防护层，所述土工垫铺设于掩埋管道处的沙层表面，若干防护层逐层叠置于土工垫上；任一防护层均由若干装填有块石的网笼在同平面内两两连接构成。


2.根据权利要求1所述海底管道安全保护结构，其特征在于，若干防护层由下至上面积递减。


3.根据权利要求1所述海底管道安全保护结构，其特征在于，所述网笼呈橄榄状，其长轴的任一端设置有可开合的笼口。


4.根据权利要求3所述海底管道安全保护结构，其特征在于，所述网笼的笼壁上设置有挂钩，所述挂钩设置有锥状尖端。


5.根据权利要求1所述海底管道安全保护结构，其特征在于，所述网笼为混合稀土合金镀层的钢丝编织构成。


6.一种海底管道安全保护方法，采用权利要求1所述海底管道安全保护结构，其特征在于，实施如下步骤：
步骤一：将土工垫沉放于掩埋管道的沙层表面；
步骤二：每个网笼中均装填...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁明明，王宣飞，王华，
申请(专利权)人：广州粤科工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44