将电缆埋入水底土体之下一定深度是保护电缆免受外力损伤的最行之有效的方法。电缆埋设可以防止因船舶抛锚、渔业捕捞对电缆产生的机械损坏以及因水底流速使电缆和水底土质发生摩擦、震动等。近年来，随着水底电缆施工技术的不断发展和完善，尤其是水下埋设机的开发研制和成功应用，水底电缆敷设工程已被越来越多的用户接受。

4.5.5.1 水下电力电缆埋设方法的分类

（1）水底电缆埋设施工可分为先将水底电缆敷设好后再进行埋设，也可以用边敷设边埋设的方法施工。前者可用于已敷缆的埋深，包括已运行一段时间的电缆和电缆发生故障及打捞修理后电缆的埋深，后者则用于新建水底电缆工程的埋深。

对浅水、滩涂和登陆段的埋设亦可采用先敷设后埋深的方法。这些区域除了采用埋深方法保护电缆外，往往还采用在电缆上部覆上水泥盖板和在电缆上套上铸铁关节套管或钢质关节套管进行保护。关节套管如图4-5-5-1所示。

（2）埋设电缆可用人工埋深，也可以用机械埋深。浅滩以上部分的埋设可用人工开挖或机械开挖沟槽，然后置入电缆，填上细砂，盖上水泥盖板或套上关节套管再回填土，埋设深度一般为1.5m；水域内可用潜水员持高压水枪沿电缆冲埋的方法，埋设深度在1.5m以内。若用水下机械方法埋设电缆，则开挖深度可至3m甚至更深。水域内电缆上部的回填土一般为自然回填。

对电缆设计路径上存在少量基岩、孤石处的埋设，一般应在电缆敷设前，由潜水员钻孔、填药和爆破清渣，或用水下混凝土保护电缆。

（3）埋设机械的工作方法和特点见表4-5-5-1。

图4-5-5-1　铸铁关节套管（单位：mm）

表4-5-5-1　埋设机的分类及工作方法

图4-5-5-2　犁式开沟机（单位：mm）

1—滑橇；2—机架；3—埋深姿态传感器；4—可拆装导缆笼；5—电缆通道；6—电缆；7—犁

图4-5-5-3　水力喷射式埋设机

1—导缆笼；2—牵引架及张力传感器；3—高压水进口；4—前门架；5—绞接供水皮笼；6—测深仪；7—埋设臂；8—滑橇；9—姿态仪；10—后门架；11—埋深调节导向板

图4-5-5-4　机械切削式埋设机（单位：mm）

1—机械手；2—水下摄像仪；3—海缆探索导缆机构；4—声纳测深调幅装载；5—张力控制行走速度传感器；6—行走系统；7—链斗阻力控制调速传感器；8—链斗埋设机构；9—开启式导缆笼

4.5.5.2 先敷后埋的施工方法

先敷后埋施工法所使用的埋设机能让潜水员方便地将已敷设的电缆置入埋设机或从埋设机中取出。同时，埋设机的通道入口处有喇叭状的导向档轮，使埋设机前进时，尚未埋设的电缆能顺畅的进入埋设机内。

埋设作业船为箱形非自航工程驳，依靠移船绞车交替绞缆前进，锚艇辅助将牵引锚抛设在作业船前方。在施工过程中若遇到不利气象，船舶、人员需撤离施工水域时，拆除高压输水胶管，牵引钢缆即可返回港内，待天气条件好转，重返施工水域，重新连接胶管和钢缆即可继续施工。

先敷后埋的施工方法的主要工序如下：

（1）绘制电缆实际敷设路径图。电缆敷设完毕后，应根据敷设施工参数记录表绘制电缆实际敷设的路径图。用表中的船位或者距离、偏移量，在适当比例的图上点出其位置，点位的间距不要超过图上10mm，然后用样条沿点位画出光滑的曲线以代表电缆的敷设的实际轨迹，再根据表中对应的水深值，绘制河（海）床剖面图。值得指出的是，这些图将为成功地埋深电缆提供可靠的依据，埋设船在施工中将根据这些数据采取措施，确保埋设机能沿着已敷电缆的轨迹进行埋深，因此，表中的参数和绘图都必须正确、清晰、可靠。

（2）埋设机的投入。埋设工作船定位在已敷电缆路径浅滩处。定位点必须正确测量。用事先抛设在水中的系船锚或地锚将船可靠地锚泊固定。起重机将埋设机缓缓吊入水中，由潜水员水下引导，将该机平稳地置于河（海）床上，埋设臂在土的反作用力或启动起重机副吊点的情况下，变幅至水平位置，即埋深为零位置。潜水员打开埋设机通道下部托轮，确认电缆进入埋设机通道和该段电缆在喇叭状导板前呈松弛状态后，关闭挡轮，潜水员工作结束。连接船上高压水泵和埋设机之间的高压输水胶管（若高压水泵设置在本机上，则需连接供电电缆）。连接牵引钢缆至埋设机，牵引钢缆一般都绕在船上卷扬机卷筒上，牵引钢缆可根据水深进行长度调整。连接埋设机操纵钢缆，操纵钢缆可暂时挂在工作船缆桩上，施工时通过卷扬机可使埋设机作小范围转向。连接信号电缆，用来传输设置在埋设机内的埋深、泵压、姿态等传感器信号，经处理后显示在施工船计算机上。

启动高压水泵，高压水通过设置在埋设臂下部的喷嘴射出，使下部的土体崩塌、液化，埋设臂在自重作用下连同电缆一起切入土体使之达到设计埋设深度；也可通过边射水，边稍向前移动埋设机，使之更快地达到设计深度。(www.daowen.com)

图4-5-5-5　先敷设、后埋设施工

1—已敷设电缆；2—锚艇；3—锚；4—锚缆；5—移船绞车；6—数据采集舱；7—高压水泵站；8—埋设作业船；9—埋设卷扬机；10—牵引钢缆和信号电缆；11—高压输水管；12—水力喷射埋设机；13—巡逻艇；14—浮标

（3）中间水域埋设。确认埋设机数据采集系统显示埋设机投入位置的埋设深度达到设计要求，其姿态正常后，进行中间水域的埋设施工。施工船一般靠两根牵引锚缆和四根系船锚缆进行牵引并带动埋设机工作，如图4-5-5-5所示。

当一根牵引锚缆被移船绞车绞至该锚位附近时，另一台移船绞车开始绞另一根牵引锚缆，这根锚缆上的锚由锚艇抛设在另一只锚的前方，这样作业船就能连续地前进。作业船前进的速度可通过改变绞车卷筒转数来实现。若测量显示施工船偏移已敷电缆轨迹或需要改变船舶位置时，则可调整设在施工船左、右两舷的锚缆受力来实现。在施工船前进过程中，锚艇不断地将后面的锚起掉，往前抛设，使之跟上船舶的移动。

埋设机工作时，连接施工船的牵引钢缆和水面的夹角控制在45°左右为宜，因此水深变化时，可通过卷扬机收、放调整钢缆长度，使角度能维持在这一范围内。当需要改变埋设机前进方向时，可用卷扬机调整操纵钢缆的长短，使埋设机产生向左或右的分力，使之缓缓转向。进行上述作业的同时，应必须根据水深，调节高压输水胶管及信号电缆的长度。

为了能更直观地显示和控制船的位置，沿已敷电缆的轨迹前进，可将电缆敷设参数输入DGPS的导航计算机内，直观地在显示屏上显示其轨迹和当前船位。

（4）埋设机的回收。埋设施工船到达终点附近时，应利用涨潮时机，尽可能靠近已敷电缆的另一端浅滩处锚泊。潜水员下水配合。起重机将埋设臂吊起，使其变幅至零埋深状态，由潜水员打开埋设机下部的电缆托轮，使电缆从埋设机通道内分离并进入沟槽。拆除埋设机和高压水泵连接的输水胶管、信号电缆等，然后将埋设机吊出水面。

4.5.5.3 边敷、边埋的施工方法

边敷边埋的施工方法和先敷后埋相比较，有施工工期短、船位控制精度要求低、操作容易等优点。因此，目前被广泛应用于新建的水底电缆工程。由于施工是采用边敷边埋进行，施工期间，施工船除了和埋设机连接进行埋设作业外，船上的电缆也正在通过机具敷设至水底，如突遇不利气象条件，施工船及其人员要撤离现场，只能将敷设未完的电缆切割以后才能实现。因此该方法要考虑到本水域施工季节内可能出现的灾害性天气，或尽可能选择抗风浪能力大、续航能力强的船只，以避免上述情况发生。

由于边敷边埋施工时，埋设机埋深前进和电缆敷设同步进行，不存在施工船和埋设机跟踪电缆的问题，操作显得比较简易。因此，施工船前进是依靠移船绞车交替绞抛设在路径前方的两只牵引锚缆，横向位置调整可依靠辅助船只实现，只有在某些特定情况下，如埋设机投入、回收作业和遇到水流产生的较大横向力时，才使用左右舷的系船锚缆。

边敷边埋的施工方法的主要工序如下：

（1）埋设机的投放。埋设工作船锚泊在登陆点附近水域，进行电缆始端登陆作业，确认所需登陆的电缆长度达到设计要求后，开始投放埋设机。起重机将埋设机吊离尾部甲板，悬空在入水槽附近，埋设臂在重力作用下，处于最大埋深状态。打开埋设机内电缆通道的挡门和通道入口处的固定导缆笼螺栓，用木制撬杆、绳索等将电缆置入挡门和固定导缆笼内，关闭挡门及保险装置，使电缆进入埋设机、导缆笼和通道后入水。连接作业船上高压水泵和埋设机之间的高压输水胶管、信号电缆、操纵钢缆，牵引埋设机的钢缆固定在船上卷扬机卷筒上，沿牵引埋设机的钢缆逐一挂上活络导缆笼。

启动高压水泵，埋设臂下部喷嘴的高压水柱射出，起重机缓缓将埋设机吊入水中。潜水员下水，指引起重机将该机平稳地置于河（海）床上，检查埋设机尾端电缆弯曲、受力和松弛度。埋设臂开始切入土体，连同电缆被埋至设计深度。

埋设机投入同时，电缆也随着埋设机的投入而发生张力、弯曲等变化，布缆机根据实际情况，输出或拉紧电缆。导缆笼的放置数量应确保导缆笼露出水面，这是确保电缆不受水流力产生弯曲、张力而损坏的关键措施之一。

（2）中间水域边敷边埋施工。当埋设机数据采集系统显示出埋深、姿态、泵压等参数达正常值时，可以进行中间水域敷埋施工。启动移船绞车绞抛设在路径前方的锚缆，施工船依次解掉埋设机投放位置的系船锚缆，开始带动埋设机前进。电缆从缆舱内通过敷设机具入水，再经活络导缆笼、固定导缆笼和埋设机通道，至埋设臂尾部后被埋入沟槽内，如图4-5-5-6所示。

当一根锚缆被绞至牵引锚终了位置时，另一台绞车绞事先抛设好的另一根锚缆，这两只锚和缆的抛设、布放由锚艇根据施工需要，交替进行。

根据施工时水深的变化，调整拖曳埋设机的牵引钢缆长度和增、减活络导缆笼，使牵引钢缆和水平面夹角呈30°～45°。同时，调整输水胶管的长度，使其松紧适度。船上的敷缆作业流程同本章第四节第二条所述，不同的是因电缆在敷埋过程中，悬空部分的电缆重量都由导缆笼托住，因此，电缆所受的张力比单纯敷设时张力小得多，对电缆而言是安全的，但易造成埋设机尾部的电缆过于张紧，松弛量不够，电缆的敷埋余量往往小于设计余量较多，这就要求布缆机速度能同步响应埋设机前进速度，主动的将电缆向埋设机内送，而不必对其制动。

（3）施工参数的采集和汇总。施工中应同步采集测量数据，包括电缆敷设参数和根据埋设机数据采集仪所记录的埋设参数，并仔细、准确地填入敷埋施工参数记录表中。这些参数将为以后电缆的运行、检修和颁布新海图所用。敷埋施工参数记录表见表4-5-5-2。

（4）埋设机回收。施工船连同埋设机、敷埋作业至浅水水域，锚泊定位。起重机将埋设机缓缓从水底吊出水面，高压水枪清洗埋设机上堆积的淤土，同时根据需要收短牵引钢缆长度，逐一拆除挂在其上面的活络导缆笼。拆除高压输水胶管和信号电缆。小船停靠在埋设机旁，配合将埋设臂电缆通道的挡门打开，松开螺栓，打开固定导缆笼。用木制撬杆和绳索将电缆从通道内取出，并缓缓地将其放入水中。

进行电缆的末端登陆作业。

图4-5-5-6　边敷设、边埋深施工

1—敷设、埋设施工船；2—导缆笼及电缆、牵引钢缆和信号电缆；3—高压输水管；4—水力喷射埋设机；5—巡逻艇；6—浮标；7—锚艇；8—牵引锚缆；9—辅助拖轮；10—锚

表4-5-5-2　敷埋施工参数记录表