海底管道后挖沟施工方法浅析
海底隧道怎么施工？有哪些施工技术要点？
海底隧道怎么施工？有哪些施工技术要点？引言：海底隧道作为现代交通建设的重要组成部分，具有极高的交通运输效益和经济价值。
由于其特殊的施工环境和复杂的工程难度，海底隧道施工一直是工程界的一项挑战。
因此，了解海底隧道施工的基本流程和技术要点，对于提高施工效率和保证工程质量具有重要意义。
介绍海底隧道施工的基本流程和步骤：海底隧道的施工可以分为准备阶段、基础工程阶段、隧道开挖阶段以及隧道维护阶段四个基本步骤。
在准备阶段，施工方需要进行前期的勘察、设计和方案制定等工作。
基础工程阶段主要是为了确保海底隧道的基础稳固，包括海底地质勘察、地基处理和基础工程的施工等。
隧道开挖阶段是整个施工过程的重中之重，包括开挖、支护和衬砌等工序。
隧道开挖完毕后，还需要进行隧道维护，确保隧道的安全运营。
分析海底隧道施工中的技术要点：在海底隧道施工中，有几个关键的技术要点需要特别注意。
首先是土建施工技术，包括地质勘察、地基处理和基础工程的施工等。
其次是水下浇筑技术，即在水下进行混凝土的浇筑和固化。
还有隧道开挖技术，包括盾构法、爆破法和钻孔法等。
此外，隧道支护和衬砌技术也是关键的技术要点。
详细讨论每个技术要点的难点和解决方法：土建施工技术方面，海底地质复杂多变，地质勘察工作需要全面准确。
地基处理过程中，如果遇到软弱地层，需要采取加固措施，如注浆、灌浆、挖孔桩等。
在基础工程施工中，水下作业中的混凝土浇筑是关键，需要考虑混凝土的质量和浇筑方式等问题。
水下浇筑技术方面，由于水下环境的特殊性，混凝土的浇筑和固化存在一定的困难。
如何保证混凝土的质量和强度，避免水分渗透和漏失，是需要特别关注的问题。
可以采取一些措施，如使用特殊的水下混凝土、选择适合的浇筑方式等。
隧道开挖技术方面，隧道盾构是目前海底隧道开挖的主要方法之一。
盾构的运行和施工过程中，需要解决土层的掘进、土层的排出和隧道壁的支护等问题。
此外，还需要考虑到隧道内外的水压和地下水位等因素，以确保施工过程的安全和顺利进行。
海底管道挖沟技术的改进
２１ ０ ０年 ０ ２月
江苏船舶
ＪＡＮＧＳ ＨＩ Ｉ ＵＳ Ｐ
Ｖｏ ＿ ７ Ｎｏ １ ｌ２ ． Ｆ ｂ２ Ｏ ｅ ． ０１
海 底 管道挖 沟 技术 的改进
秦 卫华
（ 胜利油 田胜利石油化工建设有限责任公 司， 山东 东 营 ２７６ ） ５０ ４ 摘 要： 在浅海海底管道铺 设施工 中， 海底 管道线路周 围复杂 的地 质情况 ， 一直是 困扰海底 管道施 工的一个 难
轴 中心 线重合 后 ， 将挖 沟机骑 到管道 上 ， 沟机底 面 挖 与海床接 触 ， 动所有 射 、 启 吸排 泥水泵 。前排 １ 和 号 ２号 滑靴下 落深度 １５ ． ｍ。将牵 引锚 机 拉 紧刹 车 ， 总
ｑｌ００ ｍ， 沟速 度 为 ６ ｂ ０ ｍ 挖 Ｏ一１０ ／ ， 沟 深 度 为 ０ｍ ｈ 挖
题 。通过多年来在实 际海底管道施工 中的不断摸索 、 总结复杂地质 条件 下的挖沟及挖 沟成型技术 ， 形成 了一 些
合理 的改进方案。
关键词 ： 海底管道 ； 定位 ； 挖沟机 ； 沟； 挖 铺设
中 图分 类 号 ：Ｕ ２ Ｔ ６ 文 献 标 识码 ： Ｂ
Ｏ 引言
２ １世纪 的来临 ， 味着人 类 对海 洋 资源 的开发 意 进 入一个 全新 的阶段 ， 海 石油 的开 发建 设 规模 也 滩 日趋庞大 ， 由此带 来 的海 底 管道 的铺设 也 是 越来 越 多。在海底 管道施 工 中 ， 道线 路 周 围 的地 质条 件 管 是 个重要 的影 响因素 。复杂 的地 质条件 影响 了管道 的挖沟深度 及管 沟的成 型 ， 降低 了施工 速度 ， 响 了 影 施 工质量 。本文 就如何解 决复 杂地质条 件下海 底管
水下机器人(ROV)在海底管道施工中的应用
水下机器人（ROV）在海底管道施工中的应用近海海底管道铺设完成之后，出于安全因素的考虑，一般需进行后挖沟作业。
主要利用挖沟机匀速在海管上方行进，通过喷射或吸泥的作业方式，将海管下方的泥砂排出，形成坑洞；长时间持续作业后，形成具有一定深度、长度的海沟，海管受到重力影响而沉入沟中，使海管不会裸露在海床上，从而达到保护海管免受渔网、船锚钩拽的影响。
此外，在地质环境恶劣的海域，海管挖沟可以减轻环境侵蚀对于海管的破坏，如冷热变化对海管应力的影响；海浪和砂波的运动造成海管的悬跨等。
在海管后挖沟施工中，ROV（Remotely Operated Vehicle，即水下机器人）担任作业预调查、作业时障碍物清理、作业后调查等任务，对于海管后挖沟的质量保证以及突发应急状况的处理起着十分重要的作用。
本文通过ROV在海底管道后挖沟中的具体应用，对ROV 的设备参数、ROV利用摄像头、声纳以及TSS440等设备进行海管调查工作做了详细阐述，并对每种调查方式的优缺点进行了比较，同时也对海底管道后挖沟施工工艺进行了简单描述。
对于今后使用ROV进行海管后挖沟作业，具有一定的参考意义。
一、海管后挖沟方法常用的挖沟方法主要有3种类型：即机械挖沟法、水利挖沟法、机械和水利结合挖沟法。
水利挖沟法是我国较常采用的挖沟方法，也称射、排成沟法，即用高压泵，水流由装在滑靴上的高压射水喷头射出。
滑靴装有转轴，可以根据需要调整角度。
高压射水破土，将海底的泥土液化，再用高压排泥泵将液化了的泥土排走，从而形成管沟。
水利挖沟装置的牵引方式与机械挖沟法基本相同，但是动力源放在拖轮、驳船或铺管船上。
此方法适合海底管道路周围地质情况比较复杂的施工环境。
采用DP作业船支持海管后挖沟的一般步骤：（一）造坡作业造坡作业的目的是形成坡形过渡，防止海管变形折断。
造坡作业在起始端和管线尾端都需要。
施工船舶驶抵挖沟起始点附近，并对船舶DP(Dynamically positioned)性能进行测试（6小时常规测试），确保施工船舶DP模式下运行稳定后，利用已铺设海管实际路由，开始进行挖沟作业。
概述海底管道施工方法
概述海底管道施工方法作者：刘艳勃田晓阳来源：《城市建设理论研究》2013年第33期摘要：随着海洋事业的发展，以及科技的进步，油气得到大量的利用，相应的海底管道的建设项目也随之发展，并且随着开发的深入，对管道施工的质量要求也不断提高。
施工方法要考虑到很多方面的因素，例如技术要求高低，经济成本，施工期限等诸多要点。
本文通过对海底管道的情况、海底管道施工方法等进行相关研究并作了阐释，以期为相关的海底管道施工工程带来更有效的帮助，使得施工方法得到安全，效率，质量的保障。
关键词：海底管道；因素；施工技术；中图分类号：TU74文献标识码： A1 海底管道结构与施工注意事项我们从自身需要以及相关的外部条件来决定具体的海底管道。
就当前来讲，通常管道的断面结构可以区分为单层结构、双层结构两个主要种类。
现在经常见到的是单层结构。
从日常的管道施工工程的经验来讲，我们需要注意的是金属材质管道的焊接问题以及安全高效地敷设管道环节，只要做到上述几点，基本足够确保管道的安全使用和压力承载，并且能够保证管道的使用年限。
管道施工的质量隐患意识以及符合施工质量标准，是确保工程质量的硬性指标和重点，这就要求在管道施工的过程中充分注意到以下几点问题：第一，管道焊接问题。
一般情况下，符合生产规格的海底油气管道的管节之间存在着很多的对接焊口，并且每公里管道通常包含九十至一百五十个对接焊口。
手工电弧焊、自动焊或半自动焊以及利用电阻闪光焊等技术是当下最常用的几种手段。
为了确保钢管的抗冷性，防治在冷环境下断裂，可以采用低氧焊接的方式进行。
在焊接的过程中要明确各个环节以及具体的焊接要求以及其他注意事项。
第二，管道连接问题。
管道连接是指每段管段相连以及海底管道与其他立管或与接岸段管相连。
常规的连接方式可以分为三类，包括采用机械进行连或者作业船上进行敷管焊接以及水下进行焊接。
通过具体的环境采取相应的方式来进行。
第三，立管安装相关问题。
立管安装也是比较常见的技术，它主要包含有以下几类方式：传统吊装法、“J”型导管法、导轨法以及在水下进行连接等方法。
PE 管道特性及海底敷设施工方法
PE 管道特性及海底敷设施工方法1．PE 管特性PE 管密度比水小，下水前需要安装足够的配重块，才能使管道下沉和维持稳定[3] 。
与钢管道相比，PE 管道管材强度和硬度较低，耐磨性能差；管道刚度较小，具有很大的柔性。
目前海底PE 管道主要材料为PE100，允许抗拉强度仅为10MPa，因此很难采用带张力的敷管法施工。
PE 管在海水环境中的抗腐蚀性能优于钢管道，无需额外的防腐措施。
管道接头采用热熔连接，整体性好。
2．海底敷设施工方法目前常见的PE 管的海底敷设施工方法有水下拖管法、漂浮——下沉法和敷埋法。
（1）水下拖管法水下拖管法由钢管道海底敷设方法发展而来，一般适用于近海浅水区的PE 管道敷设。
敷设时先把PE 管在岸上对熔连接成连续长管，加上足够配重以保证管道始终沉在水底，然后用拖管船把管道拖下水，通过固定在管道前端的特殊拖拉头——“滑橇”确保管道在海床面顺畅滑动。
管道的焊接和安装均在岸上进行，可控性强，在拖航过程中出现恶劣天气弃管较为容易。
（2）漂浮—下沉法漂浮—下沉法是最常见的一种海底PE 管的敷设方法。
它充分利用PE 管密度小和可以熔焊的特点，可以实现几百米长的PE 管段一次性下沉至海底，大大减少了水下作业，施工速度快，效率高，因而被广泛采用。
PE 管采用漂浮—下沉法敷设的主要步骤如下：1）管道焊接、下水、拖运PE 管道在岸上拟定的组焊场地连接，将PE 管熔焊成几百米长无接头的长管段，边焊边安装配重块，然后将长管段两端用阀门进行封堵。
组焊场地设置下水滑道，长管段通过下水滑道逐步下水，漂浮在海面上。
然后用驳船拖运到指定位置。
2）长管段定位沉放管道浮运至沉放地点后，用GPS 定位，利用起吊船和工程驳辅助定位，将长管段的一端封堵阀门打开入水，使长管道灌入海水，另一端吊离水面并打开封堵阀门排气。
从一端开始，随着管道内不断进水而缓缓下沉，直到全部沉放就位。
3）长管段之间连接一段管道沉放后需要与下一管段进行连接，连接时可用吊船将前段管道连接段拉出水面，去掉封堵，同时将下一管段吊出水面，法兰对齐后进行螺栓连接。
海底管道铺设工程施工中的施工工法创新与优化
海底管道铺设工程施工中的施工工法创新与优化海底管道铺设工程是一项庞大而复杂的工程，它对施工工法的创新与优化提出了挑战。
本文将从施工工法创新与优化的角度，探讨海底管道铺设工程中的相关问题，并提出相应的改进措施和建议。
海底管道铺设工程中最关键的问题之一是管道的稳定性和可靠性。
传统的施工工法中，通常使用液压或机械方式将管道铺设在海底，此种方法受限于施工船只的基本原理，对海底地形和复杂情况的适应性较差。
为了解决这一问题，可以考虑引入新的施工工法。
一种创新的施工工法是利用机器人和无人机技术进行管道铺设。
这种工法可以在海底地形复杂或受限的情况下，通过机器人进行精确的导航和操作，有效提高施工效率和质量。
同时，无人机可以用于对施工现场进行实时监测和影像采集，提供有关海底管道铺设的可靠数据。
这种创新的施工工法除了提高施工效率和质量外，还可以减少人力资源的使用和环境污染，符合可持续发展的要求。
除了引入新的技术，施工工法的优化也是提高海底管道铺设工程质量的关键。
施工过程中，需要考虑到管道的稳定性、管道与海底地质条件的适应性、以及海底生态环境的保护等因素。
在施工前，可以进行详细的地质勘探和潮汐、水流等海洋环境的测量和预测，以确定最佳的管道铺设位置和角度。
在施工过程中，可以采用特殊的管道材料和加强措施，确保管道的稳定性。
同时，也应加强施工现场的监测和管理，及时发现和解决问题，确保施工质量。
另一个需要考虑的问题是施工工法对海洋生态环境的影响。
海底管道铺设工程往往需要穿越海底生态环境敏感的地区，如珊瑚礁、海草床等。
为了保护海洋生态环境，可以采用施工工法的优化措施。
一种可行的优化措施是采用水下挖掘机进行施工。
水下挖掘机可以进行精确的挖掘和安装工作，减少对海洋生态环境的破坏。
同时，可以采用柔性管道材料，减少对生态环境的影响。
此外，施工前应进行充分的环境影响评估，并制定相应的应对措施和监测计划，确保施工过程对海洋生态环境的影响降到最低。
海底管道施工措施方案
海底管道施工措施方案1. 引言海底管道是沿海岸线或海底连接两个地点的管道系统，用于输送液体或气体。
在进行海底管道的施工过程中，需要采取一系列的措施来确保施工的顺利进行，并保证管道的安全稳定运行。
本文档旨在提供一种海底管道施工措施方案，以指导施工人员进行工作。
2. 施工前的准备工作在施工前，需要对海底管道进行详细的调查和评估，包括海底地质情况、水文气象条件、海底生物环境等。
同时还需要制定工程计划，明确施工的时间和工序，确定所需的人员和设备。
2.1 地质勘探地质勘探是为了了解海底地质情况，包括海底地层、地质构造、地下水位等。
可以通过使用声纳、地质雷达等设备进行勘探。
2.2 水文气象条件评估水文气象条件评估是为了了解海底水流、潮汐和风浪等情况。
可以通过使用流速计、温度计等设备进行评估。
2.3 海底生物环境评估海底生物环境评估是为了了解施工区域的海洋生物种类和数量，以便采取相应的保护措施。
可以通过使用潜水员进行观察或使用水下摄像机等设备进行评估。
2.4 工程计划制定根据前期的调查和评估结果，制定详细的工程计划，包括施工时间、工序、人员安排等。
2.5 人员培训对参与施工的人员进行必要的培训，包括安全操作规程、应急措施等内容。
3. 施工过程3.1 管道敷设根据工程计划，选择合适的敷设方法进行管道敷设。
常用的敷设方法有直接敷设和沉管敷设。
在选择敷设方法时需要考虑到地质情况、水文气象条件以及海底生物环境。
3.2 管道焊接管道敷设完成后，需要进行管道焊接。
确保焊接的质量和密封性，以确保管道的安全运行。
3.3 管道涂层对焊接完成的管道进行涂层处理，以防止腐蚀和损坏。
常用的涂层材料有防腐涂层和绝缘涂层。
3.4 管道保护对管道进行必要的保护措施，包括设置防护套管、防护网等，以保护管道免受外部冲击和损坏。
3.5 管道安装根据工程计划，使用合适的设备将管道安装到预定位置。
确保管道的牢固和稳定。
3.6 管道测试管道安装完成后，进行测试以确保管道的质量和可靠性。
管道工程管道下沟方法
管道工程管道下沟方法
1管道下沟前应认真检查管沟，并实行管沟验收制度。
管沟质量符合下列规定
（1）下沟前将管沟内塌方、石块、积水等清理干净，不允许内有尖、硬等物体；
（2）应检查管沟的深度、标高和表面尺寸，并应符合设计及规范要求；
（3）沟底砂垫层已按设计要求填铺完毕。
2管道下沟时，起吊采用尼龙吊带或带滚轮的吊具，起吊高度以1m为宜，轻放至沟底，严禁损伤保温层。
3管道下沟时应轻放至沟底，并妥贴安放在管沟中心，其允许偏差不得大于100mm。
管道下沟后应对管线直线进行目测，对管顶标高进行测量并做好记录，管顶标高允许误差-100～0mm以内，同时检查管道在沟内有否悬空现象，管底最大悬空高度应小于250mm，且悬空长度小于15m。
4管沟经检查合格后，应立即将管道下到沟内，在地下水位较高的地段，管沟开挖、管道下沟和回填应连续进行，以防发生塌方、浮管等事故。
5管道下沟的施工方法
管道下沟，采用吊管机进行，严禁使用推土机或撬杠等非起重机具，吊具应使用尼龙带和外套胶管的钢丝绳，严禁直接用钢丝绳，以防损伤管道防腐层。
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按照海底管道后挖沟施工时所使用挖沟设备的行 进方式，可以将挖沟施工分为拖曳式和履带自行式2 种。目前，在国内主要采用锚系船拖曳水力喷射式挖 沟机的方法进行后挖沟作业，这种施工方法技术成 熟、操控相对简单、安全系数高、对环境破坏小。本 文主要针对锚系船拖曳水力喷射式挖沟施工方法和风 险进行分析。
1 挖沟方式
Analysis of Post-Trenching Methods for Submarine Pipeline Wang Liang
Offshore Oil Engineering Co.，Ltd.，Tianjin 300461，China Abstract：After the completion of the submarine pipe laying，trenching and burial can increase the stability of the bottom and prevent the drift of the submarine pipeline，and protect the submarine pipeline under the activities of fishery and shipping. With the accumulation of trenching experience，the trenching construction process is gradually standardized. Although each engineering company has its own trencher，the construction process is almost the same. In this paper，the construction method of conventional post-trenching is introduced，and contrast with the DP trenching vessel construction method. Keywords：Subsea pipeline; Post-trenching; Trenching machine
4 后挖沟典型施工步骤
后挖沟施工过程主要包括：预调查、挖沟船抛锚 就位、挖沟机下水就位、挖沟施工、挖沟机回收、后 调查等工作。
4.1 预调查
由调查船携带海洋调查设备、钻孔取样等设备， 对施工海域的水深、地貌、障碍物、地质情况等进行 扫测及钻孔取样调查。
土壤地质条件参数来自于钻孔取样分析成果，是 最重要的设计依据，决定了海底管道埋设深度、挖沟 方式、挖沟船及挖沟机的选择等。
2 施工原理
水力喷射式挖沟机是利用喷射泵经过位于挖沟机 喷射臂上的喷嘴形成高压水柱，高压水柱将海管底部 的海床打散成块，并稀释液化。然后采用水射流技术 通过挖沟机抽吸臂将稀释液化的土壤排出沟外，从而 形成管沟，然后海管在自身重力的作用下沉至沟底。
国内主要采用锚系船拖曳水力喷射式挖沟施工，即挖 沟机与主作业船采用船底牵引缆连接，主作业船通过绞船 带动挖沟机，为挖沟机提供前行动力（如图1所示）。
继续下放挖沟机，直至挖沟机底部距海床约2m高 的位置停止，根据实际情况选择依靠声呐就位或由潜 水员下水协助指挥就位。吊机慢放，使挖沟机对中机 构的钳口正对待埋设海管，然后挖沟机继续下放，直 至滑靴触地。
4.4 挖沟施工
挖沟机在起始点开始挖沟时，一边移船挖沟一，造坡距离一般为50m。
3 挖沟机系统组成
挖沟机系统主要由以下3部分组成： 1）水面支持系统：主要包括发电机组、动力站、 监控室、液压站、脐带电缆绞车等。 2）挖沟机本体：主要包括本体结构，以及附属在 主结构上的喷冲系统、抽吸系统、电控系统、液压系
统、水下传感器等。
图1 挖沟施工示意图
3）脐带电缆：指连接水面、水下的复合脐带电 缆，用于动力及信号传输。
挖沟技术人员应当详细了解埋设海域的海底土壤 条件的以下相关信息[2]：埋设线路的海底以下3m（甚 至5m）内的不同土层的土壤条件和厚度、不同土层 交界面位置、土壤的基本物理和机械性能，即剪切强 度、塑性值、含水量等。
4.2 挖沟船抛锚就位
将挖沟船拖航至施工海域，抛八个工作锚固定船 位，根据船舶上的DGPS定位系统和海管路由打点记
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技术研究
2019年第1期
录，将船舶精确就位在待挖埋海管上方。 为确保海管安全，抛锚时，落锚点距管线的垂直
距离应在200m以上，当锚缆跨越已有管线时，落锚点 距管线的垂直距离应在250m以上。
工作锚抛好后，应进行锚缆对拉测试，确保未发 生溜锚现象。
4.3 挖沟机下水就位
确认相关电缆、管线连接无误后，起吊挖沟机， 下放入水，同步释放脐带电缆和液压软管。当挖沟机 顶部完全没入水中以后，停止下放。此时启动水下泵 测试喷冲压力、抽吸真空度、及其他姿态、拉压力传 感器等信号是否正常，测试喷冲臂/抽吸臂动作是否正 常。确认无误后关闭水下泵。
按照铺管的顺序、海底管道埋设方法可分为预挖 沟埋设和后挖沟埋设法。
预挖沟施工可分为抓斗式挖泥船开挖、吸扬式挖 泥船开挖、链斗式挖泥船开挖、水下铲斗式挖泥船开 挖和爆破方法开挖[1]。预挖沟法主要用于某些特殊情况 下，如水深过浅、海管上岸段等位置。
目前我国绝大多数海底管道均采用后挖沟施工， 即先铺设海管，之后进行挖沟施工。本文介绍的水力 喷射式挖沟机，即属于典型的后挖沟施工方法。
2019年第1期
技术研究
海底管道后挖沟施工方法浅析
王亮
海洋石油工程股份有限公司 天津 300461 摘要：海底管道铺设完成后，进行挖沟掩埋，可以增加海底管道的坐底稳定性，防止海底管道漂移，还可以为海底管 道在渔业、航运等活动中提供保护。随着挖沟施工经验的不断积累，挖沟施工流程逐渐标准化，各工程公司虽有各自不同 类型的挖沟机，但施工流程并无太大差别。本文介绍了常规海底管道后挖沟的施工方法，以及与目前较为先进的动力定位 挖沟船施工的对比分析。 关键词：海底管道 后挖沟 挖沟机