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摘要:在海洋工程领域,大型滑道是必备构筑物,电缆穿越滑道不可避免。本文将通过工程实例对电缆穿越滑道的方案进行探讨。
关键字:滑道;电缆;穿越
0 引言
在海洋工程领域,滑道一般为长方形钢筋混泥土构筑物,具有很大的承载力(万吨级),承担着组块建造和拖拉装船等重要功能。电缆穿越滑道方案选择如果不恰当,将给后期运行带来巨大潜在风险。
1 电缆穿越滑道的方案讨论
在滑道建造的海洋工程项目,一般都是大型钢结构,主要用电作业是电焊、调试等,用电量相对较大。另外,由于滑道占地、造价较大,并且需要设置在码头后方,滑道资源相对稀缺,因此项目上了滑道后,建造工期紧,对电力需求相对较高,应尽量避免故障停电,选择良好的电缆穿越滑道方案,可以有效提高保障能力。
电缆穿越障碍物,通常有直埋(适用于铠装电缆)、穿管敷设、电缆沟敷设等方式,也可以采用上述方式的组合运用。
如图1所示(图中距离单位为米),共有3条滑道板,总电源在滑道南侧,为了满足2#、3#滑道板工作的电力需求,电源必须由1#滑道板南侧穿越1#滑道板引至北侧,然后穿越2#滑道板并引至2#滑道板北侧。
图1 滑道结构平面图
下文将对几种典型穿越滑道的方案进行讨论。
1.1 直埋敷设
直埋敷设只适用于铠装电缆,如果设计采用了非铠装电缆,则不能使用该方案。暂假设采用铠装电缆。
滑道是大型海洋工程构筑物,是钢筋混凝土结构,其体积庞大。如某工程滑道参数如下:滑道工程由2条滑道板组成,每条滑道板长186m、宽18m,两条滑道板相距12m,每条滑道板分为6个31m长结构段(一期)。滑道板(承台)厚度2.2m,顶标高5.0m。
在体积如此大的钢筋混凝土结构中间或者下面设置直埋电缆,一旦运行中电缆发生故障,滑道板下面的电缆是无法进行修复的,后果非常严重,同时还造成在滑道建造上的在建项目工期滞后。
1.2 穿管敷设
穿管敷设适用于多种电缆,受限制较少。管材可以选择镀锌钢管、玻璃钢管、黑铁管配合防腐处理等。
穿管敷设可以有效克服直埋敷设的缺点,一旦发生故障,可以将滑道下方电缆抽出,然后进行维修或者更换。但穿管敷设亦有其自身弊端。如下图所示,某工程电缆采用穿管敷设穿越滑道,后期运行中发生了故障。
故障原因分析:滑道板是钢筋混凝土结构,其下方经过打桩处理,属于刚性结构,后期运行中不会或者极少发生沉降。而滑道板的两侧则属于柔性结构(一般为碎石),容易发生沉降。由于周边与滑道板产生了不均匀沉降,导致穿越滑道板的钢管在入口处,承受巨大的剪切应力。日积月累,钢管逐渐破坏,破坏达到一定程度时,内部电缆受到挤压、剪切直至破坏。
1.3 电缆沟敷设
电缆沟敷设。即是在电缆行走路径上设置电缆沟,电缆在沟内敷设。此种敷设方式适用于电缆数量较大,有足够空间设置电缆沟的工程。此方法与电缆穿管敷设相比,具有电缆敷设施工方便、后期电缆维修方便,但相对造价较高的特点。如图3所示,是某工程现场实拍照片,采用该方式敷设,具有很多其他敷设方式没有的优点。缺点是造价往往比其他方式高很多,并且在地下水位较高的区域不太适用(后期运行中,电缆可能长期浸泡在水中,对电缆寿命造成影响)。
图3 电缆沟敷设
2 电缆穿越滑道的方案确定
通过上述分析,每种电缆敷设方式均有其自身的优缺点。就穿越滑道来说,单独采用上述任何一种方式,都不尽完美。如前文提到的某工程中采用的穿管敷设,在实际运行中,仅1年多的时间就产生了如此大的故障,造成了较大损失。
为了综合上述方式的优点,避其缺点,可以采用组合方式进行敷设。即在穿过滑道板前修筑一小段电缆沟(也可做一个大小适宜的井),通过电缆沟与穿越滑道板的钢管相连,电缆沟采用重载盖板覆盖(防止重载车辆行走压坏电缆沟),电缆在沟内敷设时,预留一定余量用于抵消不均匀沉降带来的拉应力。
通过上述组合方式,在电缆沟与滑道板产生不均匀沉降时,由于电缆沟与钢管不是硬连接,不会导致钢管破坏。而由电缆沟敷设至钢管的电缆,因敷设时留有余量,亦不会产生大的拉应力。另一方面,由于只是采用了一小段电缆沟,其工程造价也能得到有效控制。
3 结束语
电缆穿越滑道板,采用适宜的敷设方式,将为后期运行带来极大方便,降低故障风险。在实际工程中,面临的问题可能比本文所述情况复杂,在实际运用中,还需要结合实际情况进行取舍。
参考文献
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论文作者:龙钦松1,张婷2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/17
标签:滑道论文; 电缆论文; 电缆沟论文; 方式论文; 钢管论文; 工程论文; 方案论文; 《基层建设》2018年第28期论文;