第33卷第4期2015年7月

9865（2015）04-0063-05文章编号：1005-

海洋工程

THEOCEANENGINEEＲINGVol．33No．4Jul．2015

海管碎石保护结构抵抗拖锚危害的模型试验研究

11112

闫澍旺，郭冠群，任宇晓，孙立强，雷震名

（1．天津大学建工学院，天津

摘

300072；2．海洋工程股份有限公司，天津300451）

要：船舶走锚时可能对海底管线造成破坏，实际工程中常用碎石保护结构来对海底管道进行保护。为了研究这种结构的

保护效果和保护机理，在大型试验槽中对三种尺寸模型锚进行了模型试验。在试验中测量了锚爪尖端位置和锚爪力在保护得到锚体从细砂进入保护结构时的运动过程和运动规律，据此研究了碎石保护结构对海底管线的保护效果并结构中的变化，分析了保护机理。

关键词：走锚；海底管线；保护结构；碎石；保护机理；锚抓力中图分类号：P756．2

文献标志码：A

DOI：10．16483/j．issn．1005-9865．2015．04．008

Modelteststudyonrockbermsforprotectionofsubseapipelinesagainstdragginganchors

YANShuwang1，GUOGuanqun1，ＲENYuxiao1，SUNLiqiang1，LEIZhenming2

（1．SchoolofCivilEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；2．COOEC，Tianjin300451，China）

Abstract：Thesubmarinepipelinemaybedamagedbythedragginganchorsofships．Therockarmourbermsarecommonlyusedforpipelineprotectioninpracticalengineering．Littleresearchworkhasbeenfoundintheexistingliteratureforthearmourberms．Tostudytheprotectionmechanismandefficiencyofthiskindofarmourberms，modeltestswerecarriedoutinamodeltank，inwhichfoundationsoilandthearmourbermweresimulated．Threemodelanchorswithdifferentsizeswereadoptedinthetests．Byobservingthetrajectoriesofthedragginganchorsinfoundationsoilandinthearmourberm，itispossibletoobtainthemovementprocessandruleofanchorinsandandrockberms．Theprotectionmechanismofrockbermsforsubmarinepipelinesagainstdragginganchorsisdiscussed．

Keywords：dragginganchor；subseapipelines；armourberms；rock；protectivemechanism；anchorforce

船在强风暴作用下可能发生走锚，拖动的锚可能对海底管线造成破坏，目前已经有这方面的报道现有海管保护措施主要为将海管放置在挖好的沟槽中并覆盖碎石进行保护究还很少。唐尧议。Wang等

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。

，但对其保护效果和机理的研

对走锚船运动形式进行了研究，分析了锚泊船走锚的机理。挪威船级社提出的海底管线

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OS-F101系统规范DNV-对管线可能受到的坠落物的撞击、锚的拖拉以及渔网拖拉的保护措施提出了建

利用有限元软件ABAQUS建立模型模拟锚体拖动经过管线保护层的过程和拖动轨迹，并与离心模型试验的结果进行了对比。

通过在模型槽中对不同比尺的锚进行拖曳试验，研究发生走锚时，碎石结构对海底管线的保护效果和保护机理，供实际工程中铺设海管保护结构设计参考。

04-30收稿日期：2014-基金项目：国家重点基础研究发展计划（973计划）（2014CB046800）；国家自然科学基金优秀青年基金（51322904）），mail：yanshuwang@tju．edu．cn作者简介：闫澍旺（1950-男，天津人，教授，从事海洋土力学方面的工作。E-