本實(shí)用新型涉及海底電纜固定保護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能自身抗彎的海底電纜。

背景技術(shù)：

海底電纜是用絕緣材料包裹的導(dǎo)線，鋪設(shè)在海底及河流水下，用于電信傳輸。現(xiàn)代的海底電纜都是使用光纖作為材料，傳輸電話和互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)。光纖具有安全穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，保密性能好的特點(diǎn)，但由于光纖脆弱易斷以及海底海況復(fù)雜，經(jīng)常會(huì)發(fā)生海底電纜斷裂的事件。在地殼板塊運(yùn)動(dòng)地帶，往往發(fā)生地震海嘯等自然災(zāi)害，會(huì)對(duì)鋪設(shè)于該地區(qū)的海底電纜產(chǎn)生集中作用力，導(dǎo)致電纜斷裂；在海底底流較強(qiáng)的地區(qū)，海底電纜一般是深埋于淤泥下2~3米處，但隨著底流對(duì)海底淤泥的長(zhǎng)期沖刷，最終會(huì)導(dǎo)致海底電纜懸空，在側(cè)向底流的作用力發(fā)生斷裂；除此之外，人類的活動(dòng)也會(huì)對(duì)電纜造成破壞，船舶拋錨一直是海底電纜發(fā)生破壞的主要原因之一。還有在海底電纜鋪設(shè)方面，在鋪設(shè)過程中經(jīng)常會(huì)遇到基巖等不良海底底質(zhì)的情況，無法將電纜敷設(shè)至地下，無法提供足夠的保護(hù)。因此，提供一種能自身抗彎的、能適應(yīng)于不良海底底質(zhì)條件的海底電纜是急需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種能自身抗彎的海底電纜。

本實(shí)用新型要解決的問題是：現(xiàn)有海底電纜在鋪設(shè)時(shí)由于外界作用力導(dǎo)致電纜過度彎曲而斷裂，給工程帶來不必要的經(jīng)濟(jì)損失的問題，以及在不良海底底質(zhì)條件下無法對(duì)海底電纜鋪設(shè)，施工難的問題。

為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種能自身抗彎的海底電纜，包括電纜外保護(hù)管、抗彎擋板、支撐桿和導(dǎo)體芯層；所述抗彎擋板斜向設(shè)置在電纜外保護(hù)管的上方，支撐桿設(shè)置在抗彎擋板的相對(duì)電纜外保護(hù)管的一側(cè)，導(dǎo)體芯層設(shè)置在電纜外保護(hù)管內(nèi)部，所述與電纜外保護(hù)管與抗彎擋板之間連接設(shè)置有鉸鏈，抗彎擋板與支撐桿連接設(shè)置有第一轉(zhuǎn)軸，電纜外保護(hù)管與支撐桿之間連接設(shè)置有第二轉(zhuǎn)軸；所述電纜外保護(hù)管與導(dǎo)體芯層之間設(shè)置有絕緣保護(hù)層；所述電纜外保護(hù)管下方等間距連接設(shè)置有鏈條；所述鏈條另一端連接設(shè)置有錨桿?？箯潛醢濉⒅螚U均與海底電纜轉(zhuǎn)動(dòng)連接，抗彎擋板與支撐桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接,使得海底電纜具有一定的彎曲能力，同時(shí)，抗彎擋板、支撐桿有效限制了海底電纜的過度彎折，有效保護(hù)海底電纜。設(shè)置的多個(gè)錨固裝置（鏈條、錨桿）可有效防止海底電纜的位移，以適應(yīng)于不良海底底質(zhì)條件。同時(shí)電纜外保護(hù)管、抗彎擋板、支撐桿的設(shè)置，增加了海纜的防護(hù)，降低被損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

所述電纜外保護(hù)管呈方形，其四面等間距設(shè)置鉸鏈、抗彎擋板、支撐桿、第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸。為方便設(shè)置抗彎擋板，將電纜外保護(hù)管截面設(shè)置為四面形，四角設(shè)為流線型倒角，來減小水流的阻力。電纜外保護(hù)管截面外周呈方形，方便與抗彎擋板、支撐桿的連接，增加與抗彎擋板、支撐桿的接觸面，提高強(qiáng)度。

所述鉸鏈上的鉸鏈面板與電纜外保護(hù)管之間通過第二螺絲連接，與抗彎擋板之間通過第一螺絲連接。

所述第一轉(zhuǎn)軸包括轉(zhuǎn)軸面板、第三螺絲和第一螺栓；所述轉(zhuǎn)軸面板與抗彎擋板通過第三螺絲連接；所述轉(zhuǎn)軸面板與支撐桿通過第一螺栓連接。

所述電纜外保護(hù)管上方按間距設(shè)置有對(duì)應(yīng)數(shù)量的固定環(huán)，固定環(huán)與支撐桿之間連接設(shè)置有第二螺栓。

所述錨桿包括錨桿體、螺母、金屬墊板、止?jié){塞和錨頭；所述螺母、金屬墊板和止?jié){塞從上到下依次設(shè)置在錨桿體上；所述錨頭設(shè)置在錨桿體底部?；鶐r上固定電纜時(shí)，在基巖預(yù)定位置鉆孔，并再將錨桿打入孔中，灌入水泥砂漿，用止?jié){塞封住孔口，防止?jié){液流出。

所述電纜外保護(hù)管與鏈條連接處設(shè)置有連接扣。

所述電纜外保護(hù)管由具有彈性的耐腐蝕絕緣材料制成；所述抗彎擋板、支撐桿、第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸、錨桿和鏈條均為不銹鋼金屬制造。

在自由狀態(tài)下，所述抗彎擋板與電纜外保護(hù)管長(zhǎng)度方向的夾角為5o～45 o。所述抗彎擋板和支撐桿構(gòu)件的長(zhǎng)度以及夾角根據(jù)海底電纜的抗彎能力確定，抗彎擋板與電纜外保護(hù)管長(zhǎng)度方向的夾角一般以為10o～30 o為佳。

當(dāng)海底電纜為有鎧裝或無鎧裝直徑大于25mm的電纜時(shí),抗彎擋板的長(zhǎng)度和支撐桿的長(zhǎng)度之和小于13/12倍的鉸鏈到第二轉(zhuǎn)軸的距離；抗彎擋板與支撐桿的夾角為α，其中α的范圍為90°～136°，抗彎擋板與電纜外保護(hù)管的夾角為β，其中β的范圍為10°～22°。

當(dāng)海底電纜為無鎧裝或直徑小于25mm的電纜時(shí)，應(yīng)滿足抗彎擋板的長(zhǎng)度和支撐桿的長(zhǎng)度之和小于9/8倍的鉸鏈到第二轉(zhuǎn)軸的距離；抗彎擋板與支撐桿的夾角為α，其中α的范圍為90°～126°，抗彎擋板與電纜外保護(hù)管的夾角為β，其中β的范圍為10～27°。抗彎擋板和支撐桿構(gòu)件的長(zhǎng)度、夾角以及鉸鏈間的距離根據(jù)電纜本身的允許最小彎曲半徑確定。以提高工作的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)也有助于降低成本。

有益效果：本實(shí)用新型能防止海底電纜發(fā)生過度彎曲，對(duì)電纜提供很好的保護(hù)作用。在地殼板塊運(yùn)動(dòng)頻繁以及海底底流較強(qiáng)的區(qū)域，該電纜外部的抗彎裝置在保留電纜部分彎曲能力的同時(shí)，也能防止外界作用力使電纜發(fā)生過度彎曲而導(dǎo)致電纜斷裂。其次，在不良海底地質(zhì)條件下，比如在基巖區(qū)域，連接的錨桿裝置能將電纜牢牢固定在基巖上，防止了電纜在底流、潮流沖刷下發(fā)生脫落移動(dòng)。本實(shí)用新型具有靈活性好，適用性強(qiáng)，簡(jiǎn)單便捷的特點(diǎn)，適用于復(fù)雜海況以及不良海底區(qū)域，能有效的減少海底電纜斷裂的頻率，降低后期電纜修復(fù)的勞動(dòng)成本和經(jīng)濟(jì)成本，具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的主視圖；

圖2是本實(shí)用新型彎曲程度的示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型的側(cè)視圖；

圖5是本實(shí)用新型鉸鏈的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型第一轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實(shí)用新型第二轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實(shí)用新型錨桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本實(shí)用新型鏈條連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-電纜外保護(hù)管，2-鉸鏈，3-抗彎擋板，4-支撐桿，5-第一轉(zhuǎn)軸，6-連接扣，7-第二轉(zhuǎn)軸，8-錨桿，9-絕緣保護(hù)層，10-導(dǎo)體芯層，11-鏈條，201-第一螺絲，202-鉸鏈面板，203-第二螺絲，501-轉(zhuǎn)軸面板，502-第三螺絲，503-第一螺栓，701-固定環(huán)，702-第二螺栓，801-錨桿體，802-螺母，803-金屬墊板，804-止?jié){塞，805-錨頭。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種能自身抗彎的海底電纜，包括電纜外保護(hù)管1、抗彎擋板3、支撐桿4和導(dǎo)體芯層10；抗彎擋板3設(shè)置在電纜外保護(hù)管1的上方，支撐桿4設(shè)置在抗彎擋板3的相對(duì)電纜外保護(hù)管的一側(cè)，導(dǎo)體芯層10設(shè)置在電纜外保護(hù)管1內(nèi)部，電纜外保護(hù)管1與抗彎擋板3之間連接設(shè)置有鉸鏈2，抗彎擋板3與支撐桿4連接設(shè)置有第一轉(zhuǎn)軸5，電纜外保護(hù)管1與支撐桿4之間連接設(shè)置有第二轉(zhuǎn)軸7；電纜外保護(hù)管1與導(dǎo)體芯層10之間設(shè)置有絕緣保護(hù)層9；電纜外保護(hù)管1下方等間距連接設(shè)置有鏈條11；鏈條11另一端連接設(shè)置有錨桿8。

其受力變形如圖2所示，此時(shí)抗彎擋板3、支撐桿4與海底電纜夾角發(fā)生變化，同時(shí)由于抗彎擋板、支撐桿之間的約束，形成由電纜外保護(hù)管1、支撐桿4、抗彎擋板3構(gòu)成的截面為三角形的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，避免海底電纜的過度變形。

本實(shí)用新型能防止海底電纜發(fā)生過度彎曲，對(duì)電纜提供很好的保護(hù)作用。其具有靈活性好，適用性強(qiáng)，簡(jiǎn)單便捷的特點(diǎn)，適用于復(fù)雜海況以及不良海底區(qū)域，能有效的減少海底電纜斷裂的頻率，降低后期電纜修復(fù)的勞動(dòng)成本和經(jīng)濟(jì)成本，具有廣闊的應(yīng)用前景。

其同樣適用于海底底質(zhì)狀況比較良好的條件，為進(jìn)一步防止人類活動(dòng)與自然環(huán)境的破壞，可將其埋置于海底2~3米處。

實(shí)施例2

如圖1、3、4、5所示，本技術(shù)方案包括電纜外保護(hù)管1、抗彎擋板3、支撐桿4和導(dǎo)體芯層10；抗彎擋板3設(shè)置在電纜外保護(hù)管1的上方，支撐桿4設(shè)置在抗彎擋板3的相對(duì)電纜外保護(hù)管的一側(cè)，導(dǎo)體芯層10設(shè)置在電纜外保護(hù)管1內(nèi)部，電纜外保護(hù)管1與抗彎擋板3之間連接設(shè)置有鉸鏈2，抗彎擋板3與支撐桿4連接設(shè)置有第一轉(zhuǎn)軸5，電纜外保護(hù)管1與支撐桿4之間連接設(shè)置有第二轉(zhuǎn)軸7；電纜外保護(hù)管1與導(dǎo)體芯層10之間設(shè)置有絕緣保護(hù)層9；電纜外保護(hù)管1下方等間距連接設(shè)置有鏈條11；鏈條11另一端連接設(shè)置有錨桿8。

其中，電纜外保護(hù)管1為四方管，其四面等間距設(shè)置鉸鏈2、抗彎擋板3、支撐桿4、第一轉(zhuǎn)軸5和第二轉(zhuǎn)軸7。鉸鏈2上的鉸鏈面板202與電纜外保護(hù)管1之間通過第二螺絲203連接，與抗彎擋板3之間通過第一螺絲201連接。此種實(shí)施方式, 具有相當(dāng)程度的抗壓能力, 適用海底底流較強(qiáng)地帶。

抗彎擋板3與電纜外保護(hù)管1長(zhǎng)度方向的夾角根據(jù)海底電纜的抗彎能力確定，在本實(shí)施例中，在自由狀態(tài)下，抗彎擋板3與電纜外保護(hù)管1長(zhǎng)度方向的夾角為15 o。

實(shí)施例3

如圖1、3、4、5、6所示，本技術(shù)方案包括電纜外保護(hù)管1、抗彎擋板3、支撐桿4和導(dǎo)體芯層10；所述抗彎擋板3設(shè)置在電纜外保護(hù)管1的上方，支撐桿4設(shè)置在抗彎擋板3的相對(duì)電纜外保護(hù)管的一側(cè)，導(dǎo)體芯層10設(shè)置在電纜外保護(hù)管1內(nèi)部，電纜外保護(hù)管1與抗彎擋板3之間連接設(shè)置有鉸鏈2，抗彎擋板3與支撐桿4連接設(shè)置有第一轉(zhuǎn)軸5，電纜外保護(hù)管1與支撐桿4之間連接設(shè)置有第二轉(zhuǎn)軸7；電纜外保護(hù)管1與導(dǎo)體芯層10之間設(shè)置有絕緣保護(hù)層9；電纜外保護(hù)管1下方等間距連接設(shè)置有鏈條11；鏈條11另一端連接設(shè)置有錨桿8。

其中，電纜外保護(hù)管1四面等間距設(shè)置鉸鏈2、抗彎擋板3、支撐桿4、第一轉(zhuǎn)軸5和第二轉(zhuǎn)軸7。鉸鏈2上的鉸鏈面板202與電纜外保護(hù)管1之間通過第二螺絲203連接，與抗彎擋板3之間通過第一螺絲201連接。

第一轉(zhuǎn)軸5包括轉(zhuǎn)軸面板501、第三螺絲502和第一螺栓503；轉(zhuǎn)軸面板501與抗彎擋板3通過第三螺絲502連接；所述轉(zhuǎn)軸面板501與支撐桿4通過第一螺栓503連接。第一轉(zhuǎn)軸5使得抗彎擋板3和支撐桿4能夠在一定的角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步增加了抗壓性能。

實(shí)施例4

如圖1、3、4、5、6、7、8、9所示，一種能自身抗彎的海底電纜，包括電纜外保護(hù)管1、抗彎擋板3、支撐桿4和導(dǎo)體芯層10；抗彎擋板3設(shè)置在電纜外保護(hù)管1的上方，支撐桿4設(shè)置在抗彎擋板3的相對(duì)電纜外保護(hù)管的一側(cè)，導(dǎo)體芯層10設(shè)置在電纜外保護(hù)管1內(nèi)部，電纜外保護(hù)管1與抗彎擋板3之間連接設(shè)置有鉸鏈2，抗彎擋板3與支撐桿4連接設(shè)置有第一轉(zhuǎn)軸5，電纜外保護(hù)管1與支撐桿4之間連接設(shè)置有第二轉(zhuǎn)軸7；所述電纜外保護(hù)管1與導(dǎo)體芯層10之間設(shè)置有絕緣保護(hù)層9；所述電纜外保護(hù)管1下方等間距連接設(shè)置有鏈條11；電纜外保護(hù)管1與鏈條11連接處設(shè)置有連接扣6，鏈條11另一端連接設(shè)置有錨桿8。

其中，電纜外保護(hù)管1四面等間距設(shè)置鉸鏈2、抗彎擋板3、支撐桿4、第一轉(zhuǎn)軸5和第二轉(zhuǎn)軸7。鉸鏈2上的鉸鏈面板202與電纜外保護(hù)管1之間通過第二螺絲203連接，與抗彎擋板3之間通過第一螺絲201連接。

第一轉(zhuǎn)軸5包括轉(zhuǎn)軸面板501、第三螺絲502和第一螺栓503；轉(zhuǎn)軸面板501與抗彎擋板3通過第三螺絲502連接；所述轉(zhuǎn)軸面板501與支撐桿4通過第一螺栓503連接。電纜外保護(hù)管1上方按間距設(shè)置有對(duì)應(yīng)數(shù)量的固定環(huán)701，固定環(huán)701與支撐桿4之間連接設(shè)置有第二螺栓702。

錨桿8包括錨桿體801、螺母802、金屬墊板803、止?jié){塞804和錨頭805；所述螺母802、金屬墊板803和止?jié){塞804從上到下依次設(shè)置在錨桿體801上；所述錨頭805設(shè)置在錨桿體801底部。

此種實(shí)施方式尤其適用于底質(zhì)不好的基巖地帶，當(dāng)電纜無法被埋置在海底時(shí)，在電纜周圍等距離設(shè)置錨桿8，用錨桿8將電纜牢牢固定在基巖上，能夠防止其受底流、潮汐的作用而脫落。

實(shí)施例5

如圖1、3、4、5、6、7所示，本技術(shù)方案包括電纜外保護(hù)管1、抗彎擋板3、支撐桿4和導(dǎo)體芯層10；抗彎擋板3設(shè)置在電纜外保護(hù)管1的上方，支撐桿4設(shè)置在抗彎擋板3的相對(duì)電纜外保護(hù)管的一側(cè)，導(dǎo)體芯層10設(shè)置在電纜外保護(hù)管1內(nèi)部，電纜外保護(hù)管1與抗彎擋板3之間連接設(shè)置有鉸鏈2，抗彎擋板3與支撐桿4連接設(shè)置有第一轉(zhuǎn)軸5，電纜外保護(hù)管1與支撐桿4之間連接設(shè)置有第二轉(zhuǎn)軸7；電纜外保護(hù)管1與導(dǎo)體芯層10之間設(shè)置有絕緣保護(hù)層9；電纜外保護(hù)管1下方等間距連接設(shè)置有鏈條11；鏈條11另一端連接設(shè)置有錨桿8。

電纜外保護(hù)管1四面等間距設(shè)置鉸鏈2、抗彎擋板3、支撐桿4、第一轉(zhuǎn)軸5和第二轉(zhuǎn)軸7。

鉸鏈2上的鉸鏈面板202與電纜外保護(hù)管1之間通過第二螺絲203連接，與抗彎擋板3之間通過第一螺絲201連接。

第一轉(zhuǎn)軸5包括轉(zhuǎn)軸面板501、第三螺絲502和第一螺栓503；轉(zhuǎn)軸面板501與抗彎擋板3通過第三螺絲502連接；所述轉(zhuǎn)軸面板501與支撐桿4通過第一螺栓503連接。

電纜外保護(hù)管1上方按間距設(shè)置有對(duì)應(yīng)數(shù)量的固定環(huán)701，固定環(huán)701與支撐桿4之間連接設(shè)置有第二螺栓702。

電纜外保護(hù)管1由具有彈性的耐腐蝕絕緣材料制成；電纜外保護(hù)管1具有一定的彎曲能力，所述抗彎擋板3、支撐桿4、第一轉(zhuǎn)軸5、第二轉(zhuǎn)軸7、錨桿8和鏈條11均為不銹鋼金屬制造。

抗彎擋板和支撐桿構(gòu)件的長(zhǎng)度、角度以及鉸鏈間的距離根據(jù)電纜本身的允許最小彎曲半徑確定。

當(dāng)海底電纜為有鎧裝或無鎧裝直徑大于25mm的電纜時(shí),抗彎擋板3的長(zhǎng)度和支撐桿4的長(zhǎng)度之和小于13/12倍的鉸鏈2到第二轉(zhuǎn)軸7的距離；抗彎擋板3與支撐桿4的夾角為110°，抗彎擋板3與電纜外保護(hù)管1的夾角為15°。

當(dāng)海底電纜為無鎧裝或直徑小于25mm的電纜時(shí)，應(yīng)滿足抗彎擋板3的長(zhǎng)度和支撐桿4的長(zhǎng)度之和小于9/8倍的鉸鏈2到第二轉(zhuǎn)軸7的距離；抗彎擋板3與支撐桿4的夾角為α，其中α的范圍為108°，抗彎擋板3與電纜外保護(hù)管1的夾角為13°。

對(duì)于地殼板塊運(yùn)動(dòng)、地震海嘯和海底底流較強(qiáng)地帶，如若直接把一般電纜埋置與海底中，地震發(fā)生時(shí)，會(huì)使地層斷裂，電纜則會(huì)斷裂處受集中荷載彎曲而斷裂；底流較強(qiáng)地段，底流會(huì)沖刷搬運(yùn)海底面淤泥導(dǎo)致電纜裸露，并在電纜迎流側(cè)和順流側(cè)形成壓力差，使海底電纜振動(dòng)，發(fā)生彎曲受損害；對(duì)于上述復(fù)雜的工況，本實(shí)施方式通過各部件連接方式、部件材料等方面的配合，能夠有效防止外界的作用力使海底電纜過度彎曲斷裂，同時(shí)，對(duì)于地震、海嘯等極端情形可以進(jìn)一步增加抗壓裝置。