[实用新型]一种用于裸铺海底管道位移控制的装置

说明书

本实用新型公开了一种用于裸铺海底管道位移控制的装置，装置包括有砼预制块、锚索和固定机构，其中砼预制块罩设在海底管道的顶端，砼预制块的弧度与海底管道的弧度相应，砼预制块的上表面开设有凹槽，锚索卡设在凹槽内，锚索的下端与固定机构相连接，固定机构对称设在海底管道两侧的海床内。固定机构包括有锚具、连接头、螺旋桩和导管，其中锚索通过连接头与螺旋桩相连接，锚具设置在连接头的内腔中，锚索的下端固连在锚具内，螺旋桩的上端螺接在连接头的底部，导管与锚索并列设置，有益效果：可靠性高；节约材料；承载机制合理；节约工期；预防侵蚀。

技术领域

本实用新型涉及一种位移控制的装置，特别涉及一种用于裸铺海底管道位移控制的装置。

背景技术

目前，随着经济的发展，国家对资源的需求量持续增加，海洋中丰富的石油、天然气等资源被不断开发。目前，海洋油气已成为全球油气资源的战略接替区。海底管道作为海上油气集输和生产系统的生命线，是海上油气田开发的重要设施。但由于海洋中复杂的环境，海底管道经常会出现悬空、屈曲等现象，这可能会引发管道横向失稳、涡激振动，从而导致管道的疲劳破坏甚至断裂。不仅会造成大量财产损失，更为严重的是油气的泄露会对海洋环境造成难以估量的污染。

为使海床上的管道保持安全稳定，目前常采取管道加重砼覆盖、加压块或沙袋、锚杆加固、桩基础及建造混凝土沉床等工程措施。在管道上设置重块、沙袋能够有效解决海底管道悬空问题，但其施工成本较高；此外，重块和沙袋对管道施以恒定的重力作用，会造成海底管道的疲劳损伤；再者，重块和沙袋在海水中的下沉轨迹不易控制，导致其施工效果不可控。锚杆加固技术具有成本低、施工简单等优点；但其承载能力较小且使用年限较短。桩基础承载能力高，能有效消除管道的横向、纵向移动，但其工程造价高、施工复杂，且整体设计往往趋于保守，在一定程度上造成材料的浪费。此外，锚杆和桩基础作为一种刚性构件，承载时构件各个部分受力极不协调，锚固端受力较大而其余部分受力较小，承载能力不能充分发挥。混凝土沉床由大量混凝土柱通过聚丙烯材料连接所构成，承载力高，能有效加固海底管道，同时具有较好的预防侵蚀效果，但其仍存在施工期长、工艺复杂、成本较高的缺点。因此，如何在保证海底管道稳定性的同时，又能兼顾工程造价、工期、结构承载机制合理等方面的要求，是目前海洋工程中急需解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是为了在兼顾工程造价、工期、结构承载机制合理等方面要求的同时，能够有效的控制海底管道的位移，解决其可能出现的悬空、屈曲问题，从而保证海底管道的安全稳定而提供的一种用于裸铺海底管道位移控制的装置。

本实用新型提供的用于裸铺海底管道位移控制的装置包括有砼预制块、锚索和固定机构，其中砼预制块罩设在海底管道的顶端，砼预制块的弧度与海底管道的弧度相应，砼预制块的上表面开设有凹槽，锚索卡设在凹槽内，锚索的下端与固定机构相连接，固定机构对称设在海底管道两侧的海床内。

砼预制块内设置有钢板用于增加砼预制块的抗剪强度，以较好的传递荷载。

固定机构包括有锚具、连接头、螺旋桩和导管，其中锚索通过连接头与螺旋桩相连接，锚具设置在连接头的内腔中，锚索的下端固连在锚具内，螺旋桩的上端螺接在连接头的底部，导管与锚索并列设置，导管的下端位于连接头的底部以及螺旋桩的上部，导管内输送的水泥混凝土能够被输送到连接头的底部并向两侧的土基进行扩张。

导管与锚索之间设置有卡扣进行紧固。

本实用新型提供的用于裸铺海底管道位移控制的控制方法，其步骤如下所述：

步骤一、在海底管道铺设前，先将砼预制块罩设在海底管道上，并用钢丝绳进行固定，使砼预制块与海底管道形成一个整体；

步骤二、海底管道铺设过程中，在海底管道和砼预制块整体重力作用下，砼预制块及海底管道的下部会沉入海床；