填埋式海缆的制作方法

1.本发明属于线缆领域，尤其涉及一种填埋式海缆。


背景技术：

2.海缆是用于跨海、跨洋设置的特殊线缆，其通常具备良好的防水、耐水性能，且能够实现光信号和/或电信号和/或电力的输送。
3.但是，现有的海缆存在一个较为明显的缺陷。即目前的海缆维护时其中一个非常重点的维护项目是海缆的位置加固，现有的海缆由于在海流作用下非常容易发生偏移，导致海缆被拉扯并受到强外力作用，进而导致海缆损坏，现有的非填埋式海缆通常采用固定带等方式固定以防止或减少偏移，但效果不佳，而填埋式海缆也容易由于填埋深度不可控、填埋后海床松动导致设置稳定性低。


技术实现要素：

4.为解决现有的海缆设置稳定性低，铺设后容易在海流作用下发生便宜并受损，且现有的固定方式效果均较差等问题，本发明提供了一种填埋式海缆。
5.本发明的目的在于：
6.一、提高海缆的填埋稳定性；
7.二、确保海缆具有良好的结构稳定性。
8.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
9.一种填埋式海缆，包括：
10.承载件、第一单体和第二单体；
11.所述承载件包括一个倒u形的中部、设置在中部两侧的边部、和连接中部与边部的连接部；
12.所述倒u形的中部底端两侧分别通过连接部与边部连接，形成整体的承载件；
13.边部、中部和连接部连接后使得海缆在其截面上中部两侧各形成一个容腔用于分别容纳第一单体和第二单体；
14.所述第一单体和第二单体内设有光纤线和/或送电线；
15.所述倒u形的中部下端设有填充槽，所述填充槽内填充有养料；
16.所述承载件下端设有可降解包层，可降解包层侧向固定在边部的底端和/或连接部的底端、将养料包封固定在填充槽内。
17.作为优选，
18.所述连接部的外表面可通过喷镀的方式设置并形成耐磨层。
19.作为优选，
20.所述边部朝向中部的侧壁为内壁，所述中部朝向边部的侧壁为外壁；
21.所述内壁上部和外壁上部间距小于内壁下部和外壁下部的间距，使得容腔呈类水滴形结构；
22.所述第一单体和第二单体截面也呈类水滴形，其下端为圆头端、上端为倒圆角处理的尖头端，且尖头端高度高于边部顶端、低于中部顶端。
23.作为优选，
24.所述第一单体中上下沿海缆轴向分别设有第二光纤腔和第一光纤腔，所述第一光纤腔内设置线径更大的第一光纤线，第二光纤腔内设置线径较小的第二光纤线；
25.所述第二单体中上下沿海缆轴向分别设有第二送电腔和第一送电腔，所述第一送电腔内设置线径更大的第一送电线，第二送电腔内设置线径较小的第二送电线。
26.作为优选，
27.所述第一单体中第二光纤腔的上方沿海缆轴向设置有第一水槽，且第一单体上端设有连通第一水槽和外界环境的第一槽道；
28.所述第二单体中第二送电腔的上方沿海缆轴向设置有第二水槽，且第二单体上端设有连通第二水槽和外界环境的第二槽道。
29.作为优选，
30.所述第一光纤腔的内表面设有防水层a、第二光纤腔内表面设有防水层b；
31.所述第一送电腔的内表面设有防水层c、第二送电腔的内表面设有防水层d。
32.作为优选，
33.所述边部顶端还侧向向外延伸形成延伸部。
34.本发明的有益效果是：
35.本发明填埋式海缆能够充分利用海洋、海床环境，对海底微生物进行有效的利用，实现环境协同，大大提高了海缆的填埋稳定性，并且具有良好的结构稳定性，能够十分有效地避免海流作用带动海缆偏移和受损的问题发生。
附图说明
36.图1为本发明的轴侧结构示意图；
37.图2为本发明的结构示意图；
38.图3为本发明海缆的填埋试验第0d示意图；
39.图4为本发明海缆的填埋试验第45d示意图；
40.图5为本发明海缆的填埋试验第60d示意图；
41.图中：100承载件，101中部，1011填充槽，102边部，1021延伸部，103连接部，1031耐磨层，200第一单体，201第一光纤腔，2011防水层a，2012第一光纤线，202第二光纤腔，2021防水层b，2022第二光纤线，203第一水槽，204第一槽道，300第二单体，301第一送电腔，3011防水层c，3012第一送电线，302第二送电腔，3021防水层d，3022第二送电线，303第二水槽，304第二槽道，400可降解包层，500养料。
具体实施方式
42.以下结合具体实施例和说明书附图对本发明作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实
施例，都应当属于本发明保护的范围。
43.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.如无特殊说明，本发明实施例所用原料均为市售或本领域技术人员可获得的原料；如无特殊说明，本发明实施例所用方法均为本领域技术人员所掌握的方法。
46.实施例
47.一种如图1和图2所示的填埋式海缆，其具体包括：
48.承载件100、第一单体200和第二单体300；
49.所述承载件100呈类w形或视作两个连接的u形结构，其具体包括一个倒u形的中部101、设置在中部101两侧的边部102、和连接中部101与边部102的连接部103；
50.所述连接部103的外表面可通过喷镀的方式设置并形成耐磨层1031；
51.所述倒u形的中部101底端两侧分别通过连接部103与边部102连接，形成整体的承载件100；
52.所述连接部103呈圆弧形，且边部102、中部101和连接部103连接后使得海缆在其截面上中部101两侧各形成一个容腔用于分别容纳第一单体200和第二单体300；
53.所述第一单体200内设有光纤线、第二单体300内设有送电线；
54.具体的，边部102朝向中部101的侧壁为内壁，中部101朝向边部102的侧壁为外壁；
55.所述内壁上部和外壁上部间距小于内壁下部和外壁下部的间距，使得容腔呈类水滴形结构；
56.所述第一单体200和第二单体300截面也呈类水滴形，其下端为圆头端、上端为倒圆角处理的尖头端，且尖头端高度高于边部102顶端、低于中部101顶端，即尖头端顶部介于边部102顶端与中部101顶端连线上或低于该连线；
57.所述倒u形的中部101下端设有填充槽1011，所述填充槽1011内填充有养料500，具体的养料500可以为常规的微生物腐殖质，也可以为人造养分组合物，其能够供给微生物养分使得微生物生长；
58.所述承载件100下端设有可降解包层400，可降解包层400侧向固定在边部102的底端和/或连接部103的底端、将养料500包封固定在填充槽1011内，用于对养料500进行包封固定。
59.本发明的填埋式海缆，主要是针对于目前的海缆维护时其中一个非常重点的维护项目进行改进的新型海缆，即现有的海缆由于在海流作用下非常容易发生偏移，导致海缆
被拉扯并受到强外力作用，进而导致海缆损坏，现有的非填埋式海缆通常采用固定带等方式固定以防止或减少偏移，但效果不佳，而现有的填埋海缆固定效果不佳；
60.但本发明技术方案首先改进了整体的海缆截面结构，使其承载体能够“插”入至海床中，但本发明技术方案不仅于此，通常的填埋海缆固定效果不佳的主要问题在于海床环境容易变动，并且填埋过程中容易导致填埋处的海床松化，无法有效保持填埋稳定，但本发明整体海缆在填埋入海床中之后，随着可降解包层400在水体环境中的快速腐解，其内养料500与海床接触，海床中所含的大量微生物会借助养料500繁育并且最终使得养料500部分与海床实现连接，作为海床的延伸部1021“钉”入至海缆中，使得海缆的固定效果得到非常显著的提升，并且仅需要挑选合适的可降解材料，便能控制该过程快速地实现，通过利用环境本身的特点实现海缆填埋稳定性的大大提升；
61.具体的，本发明实施例所用的可降解包层400选用pla材质进行制备，而内填充的养料500则为常规的淀粉、琼脂和氯化钠混合物，将可溶性淀粉、琼脂和氯化钠以质量比8：1.5：0.5的比例混合，即得到养料500。
62.进一步的，
63.所述边部102顶端还侧向向外延伸形成延伸部1021，所述延伸部1021用于抵接海床，其能够实现角度对准的作用，使得海缆下端有效且平稳地埋入至海床中，且能够起到填埋深度的控制作用，确保海缆填埋深度能够保持相对统一，另一方面其还容易配合其余的钉结构等实现海缆填埋后的初期固定，使得本发明海缆得到充分的时间使养料500部分充分在海底微生物作用下与海床实现连接，提高海缆设置的稳定性。
64.进一步的，
65.所述第一单体200中上下沿海缆轴向分别设有第二光纤腔202和第一光纤腔201，所述第一光纤腔201内设置线径更大的第一光纤线2012，第二光纤腔202内设置线径较小的第二光纤线2022；
66.所述第一光纤腔201的内表面设有防水层2011a、第二光纤腔202内表面设有防水层2021b；
67.所述第一单体200中第二光纤腔202的上方设有沿海缆轴向设置有第一水槽203，且第一单体200上端设有连通第一水槽203和外界环境的第一槽道204；
68.所述第二单体300中上下沿海缆轴向分别设有第二送电腔302和第一送电腔301，所述第一送电腔301内设置线径更大的第一送电线3012，第二送电腔302内设置线径较小的第二送电线3022；
69.所述第一送电腔301的内表面设有防水层3011c、第二送电腔302的内表面设有防水层3021d；
70.所述第二单体300中第二送电腔302的上方沿海缆轴向设置有第二水槽303，且第二单体300上端设有连通第二水槽303和外界环境的第二槽道304；
71.通过上述结构的配合设置，使得第二单体300产生多级配合的稳定结构，即如在第一单体200中，分别在第一光纤腔201和第二光纤腔202形成两个稳固中心，而能够有效减轻海底水活动对海缆产生的扰动作用，同样第二单体300也能够形成多个稳固中心；
72.而第一水槽203和第二水槽303内在初始状态下是充满空气的，其内的空气仅能够从第一槽道204和第二槽道304缓慢排出，本发明控制第一槽道204和第二槽道304的宽度约
为0.5～1cm，其内填充的气体不易直接快速、全部地排放在海水中，因而本发明海缆在设置在海床上后，深海水压会对海缆产生较大的作用力，以排出第一水槽203和第二水槽303内的空气，因而实际此时产生了有效利用深海水压将海缆压紧在海床的效果；
73.另一方面，在空气排出后海水进入到第一水槽203和第二水槽303中，实际在第一单体200和第二单体300中再次形成稳固中心。
74.对本发明海缆进行模拟填埋试验：
75.如图3所示，在容器中底部铺设深海海泥模拟海床环境，并灌注深度约为1.2m深的海水，将本发明海缆填埋在模拟海床中，在经过约45d后，达到如图4所示程度，本发明实施例所用的pla可降解包层400产生明显的腐烂作用，养料500逐渐释放，而在约60d后，则发现其达到如图5所示，养料500部分被海泥中微生物充分利用，与海泥部分几乎彻底同化。
76.因而可以预期，本发明填埋式海缆在具体深海环境使用时，也能够产生相应的效果，通过海底微生物的降解和繁殖，使得海床“生长”并“插入”至填充槽1011中，使得本发明海缆具有极为独特且优异的设置稳定性。