[0001] 本发明属于海底管道铺设技术领域，具体涉及一种海底地下岩石中的线缆铺设方法。

[0002] 现有海里通信与探测网铺设在海底表面，很容易遭到破坏和窃听，具有巨大的安全隐患；例如，和平时期受到鲨鱼、船锚、渔船拖网等威胁，战时是敌方重点攻击和测听对象；为此，我们提出在海底地下岩石中建立线缆管道，把光缆和电缆放在管道中保护起来，可大大提高安全性和保密性。

[0003] 要在海底地下岩石中建线缆管道，就需要在地下海底岩石中长距离的海底钻孔，常规钻孔方式由于曲率的限制，难以满足海底线缆管道的钻孔需求；现有海底线缆的铺设，通常采用挖沟掩埋的方式，线缆搭载海上船载平台随走随放，铺设方式相对容易，现有的海底钻孔穿越铺设只能进行陆地到陆地一次性钻孔，对于跨距较长的两个陆地或者两个岛屿之间的线缆铺设在国内外尚无先例。

[0039] 为使本发明的实施例、技术方案和优点更加明显，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

[0040] 本发明公开了一种海底地下岩石中的线缆铺设方法，该方法包括以下步骤：步骤S100，通过第一钻孔组件从第一陆地向海底预设点钻第一导向孔并检测第一钻头所受压力信息，若该压力信息小于预设压力阈值时，通过第一自动上浮模块带动第一钻头上浮至海面；上浮至海面后，将第一钻头与第一线缆组件在敷设船上连接并带动第一线缆组件沿第一导向孔退钻回扩以进行第一线缆组件铺设；步骤S200，通过第二钻孔组件从第二陆地向海底预设点钻第二导向孔并检测第二钻头所受压力信息，若该压力信息小于预设压力阈值时，通过第二自动上浮模块带动第二钻头上浮至海面；上浮至海面后，将第二钻头与第二线缆组件在敷设船上连接并带动第二线缆组件沿第二导向孔退钻回扩以进行第二线缆组件铺设；步骤S300，设置在敷设船上的第一夹持装置、第二夹持装置分别夹持第一线缆组件、第二线缆组件，在线缆密封装置内部进行第一线缆组件尾端的第一连接部与第二线缆组件尾端的第二连接部的对接连通；总控中心基于对接连通信号控制第一夹持装置、第二夹持装置松开线缆，并启动设置在敷设船上的自动推送装置推送线缆密封装置落入海中；落入海中的线缆密封装置通过自身设置的自主导航模块在海中带动第一线缆组件和第二线缆组件的冗余线缆运动至海底预设点预设沉井的内部，以完成从第一陆地到第二陆地的海底地下岩石中的线缆管道建设和线缆铺设。

[0041] 以下参照附图结合具体实施例进一步说明本发明。

[0042] 参照附图1至附图5，图1是本发明的一种具体实施例的框架流程图，图2是本发明的一种具体实施例的施工示意图，图3是本发明中的第一钻孔组件处于钻孔状态下的一种具体实施例的立体结构示意图，图4是本发明中的第一钻孔组件处于扩孔状态下的一种具体实施例的立体结构示意图，图5是图4中的第一级扩孔构件的部分部件剖视示意图；本发明提供了一种海底地下岩石中的线缆铺设方法，该方法包括以下步骤：步骤S100，在第一铺设系统100中，通过第一钻孔组件从第一陆地500向海底700的海底预设点钻第一导向孔并检测定向钻头所受压力信息，若该压力信息小于预设压力阈值时，通过第一自动上浮模块带动定向钻头上浮至海面；上浮至海面后，将第一钻头与第一线缆组件190在敷设船上连接并带动第一线缆组件沿所述第一导向孔退钻回扩以进行第一线缆组件铺设；其中，第一线缆组件包括第一线缆和第一套管，第一套管的一端与第一扩孔构件螺纹固定连接，第一套管套设于第一线缆外部设置；第一线缆的一端通过第一线缆牵引头固定于第一套管内部，其中第一线缆牵引头远离第一线缆的一端固设于第一套管的侧壁，第一线缆的纵向轴线与第一套管的纵向轴线一致设置，第一套管的内径大于第一线缆的外径。

[0043] 其中，第一钻孔组件包括第一钻头和第一钻杆130，第一钻杆设置于第一钻头的尾部；第一钻头包括定向钻头110、扩孔构件和主套筒140，主套筒的一端与定向钻头连接，另一端与第一钻杆连接；扩孔构件套设于主套筒且设置于定向钻头的尾部；扩孔构件设置于定向钻头的尾部，扩孔构件的扩孔方向与定向钻头的钻孔方向相背设置，定向钻头与扩孔构件在主动力装置的驱动下同步旋转；通过主套筒的设置，保证扩孔构件与定向钻头能够同步旋转，在工作过程中，钻孔沿第一方向，扩孔沿第二方向，第二方向为与第一方向相反的方向，即扩孔构件是在定向钻头完成钻导向孔后，在退钻过程中或者返程过程中进行扩孔工作。

[0044] 扩孔构件包括第一级扩孔构件150和第二级扩孔构件170，第一级扩孔构件设置于第二级扩孔构件远离定向钻头的一侧；其中，第一级扩孔构件包括多个第一扩孔部158、多个第一支撑构件和第一套筒157，多个第一扩孔部设置于第一套筒的外侧；多个第一支撑构件设置于多个第一扩孔部与第一套筒之间，以在第一子动力装置的驱动下带动多个第一扩孔部向内收拢或向外伸展；多个第一扩孔部在伸展状态下构成用于扩孔的第一圆锥台结构。

[0045] 其中，第一支撑构件包括第一连杆153、第二连杆154和传动筒155，第一连杆的一端与第一扩孔部的内侧铰接，另一端与第二连杆的一端铰接；第二连杆的另一端与传动筒固定连接且第二连杆的纵向轴线与传动筒的纵向轴线平行设置；传动筒套设于主套筒设置，传动筒远离第二连杆的一端与第一子动力装置的动力输出端固定连接；第一子动力装置包括驱动电机151、装设驱动电机的电机支撑座以及多个滚珠丝杠152，电机支撑座为圆柱状结构，多个滚珠丝杠穿设圆柱状结构设置，多个滚珠丝杠在所述驱动电机的驱动下用于带动多个第一扩孔部靠近第二级扩孔构件伸展或者远离第二级扩孔构件收拢。

[0046] 需要说明的是，在本实施例中，第一套筒的设置与第二连杆的传动互不干涉；传动筒、第二连杆在驱动电机的驱动下可向左移动带动多个第一扩孔部向外伸展或者向右移动带动多个第一扩孔部向内收拢。

[0047] 进一步地，第一级扩孔构件还包括第一搭载部156，第一搭载部套设于主套筒设置，第一搭载部具有多个容纳多个第一扩孔部的端部的第一容纳槽，在多个第一扩孔部处于收拢状态时，多个第一扩孔部远离第二扩孔部的端部与多个第一容纳槽的底部抵触设置。

[0048] 优选地，第一圆锥台结构的下底直径大于定向钻头的直径。

[0049] 第二级扩孔构件包括多个第二扩孔部171、多个第二支撑构件173和第二套筒174，多个第二扩孔部设置于第二套筒的外侧；多个第二支撑构件设置于多个第二扩孔部与第二套筒之间，以在第二子动力装置的驱动下带动多个第二扩孔部向内收拢或向外伸展；多个第二扩孔部在伸展状态下构成用于扩孔的第二圆锥台结构。

[0050] 第二级扩孔构件还包括第二搭载部172，第二搭载部套设于主套筒设置；第二搭载部具有多个分别容纳多个第二扩孔部的端部的第二容纳槽；在多个第一扩孔部处于伸展状态时，多个第一扩孔部靠近第二扩孔部的端部与第二搭载部接触设置。

[0051] 优选地，第一容纳槽的深度大于第二搭载部的纵向尺寸，保证多个第一扩孔部在收拢状态下，第二搭载部与多个第一扩孔部的端部不干涉；

[0052] 优选地，第一扩孔部的端部内侧与第二搭载部的外侧匹配设置。

[0053] 多个第一扩孔部、多个第二扩孔部在收拢状态下的外径均小于定向钻头的外径；在钻孔过程中，多个第一扩孔部、多个第二扩孔部均收拢设置，扩孔构件与定向钻头同步旋转；在反向扩孔过程中，多个第一扩孔部、多个第二扩孔部均伸展设置。

[0054] 优选地，第二圆锥台结构的下底直径大于第一圆锥台结构的下底直径；

[0055] 优选地，第二支撑构件为液压柱。

[0056] 进一步地，扩孔构件还包括第三级扩孔构件180，第三级扩孔构件设置于第二级扩孔构件与定向钻头之间，第一级扩孔构件、第二级扩孔构件与第三级扩孔构件构成多级扩孔构件。当第一钻孔组件处于钻孔状态下时，第一级扩孔构件、第二级扩孔构件与第三级扩孔构件均收拢至主套筒的周侧，第一级扩孔构件、第二级扩孔构件与第三级扩孔构件的外径均小于定向钻头的外径，保证在钻孔过程中对扩孔构件不干涉、不损伤；在扩孔工作状态下，第一级扩孔构件、第二级扩孔构件、三级扩孔构件的扩孔尺寸依次增大，通过多级扩孔装置，进一步提高扩孔效果，以在退钻过程中一次性完成扩孔工作，以保证在海底岩石中扩孔效率和质量。

[0057] 进一步地，第一自动上浮模块160设置于定向钻头与扩孔组件的连接部120；第一自动上浮模块包括第一气泵和第一气囊组件，第一气泵设置于定向钻头的尾部；第一气囊组件包括多个第一压缩气囊，多个第一压缩气囊阵列设置于第一钻杆靠近定向钻头的端部周侧；在定向钻头钻出海底预设点时，在总控中心的远程控制下启动第一气泵，对多个第一压缩气囊充气以带动定向钻头上浮至海面。

[0058] 步骤S200，在第二铺设系统200中，通过第二钻孔组件从第二陆地600向第二海底预设点钻第二导向孔并检测第二导向钻头所受压力信息，若该压力信息小于预设压力阈值时，通过第二自动上浮模块带动第二导向钻头上浮至海面；上浮至海面后，将第二钻头与第二线缆组件210在敷设船上连接并带动第二线缆组件沿所述第二导向孔退钻回扩以进行第二线缆组件铺设；其中，第二线缆组件包括第二线缆和第二套管，第二套管的一端与第二扩孔构件螺纹固定连接，第二套管套设于第二线缆外部设置；第二线缆的一端通过第二线缆牵引头固定于第二套管内部，其中第二线缆牵引头远离第二线缆的一端固设于第二套管的侧壁，第二线缆的纵向轴线与第二套管的纵向轴线一致设置，第二套管的内径大于第二线缆的外径。

[0059] 优选地，第二钻孔组件包括第二钻头和第二钻杆，第二钻杆设置于第二钻头的尾部；第二钻头与第一钻头一致设置。

[0060] 优选地，第二自动上浮模块与第一自动上浮模块结构一致设置，第二自动上浮模块与总控中心通信连接。

[0061] 进一步地，第一线缆密封装置包括第一腔室和第一动力模块，第一自主导航模块设置于第一腔室的内部，第一动力模块设置于第一腔室的外侧，第一自主导航模块与第一动力模块通信连接；第一腔室的两端分别开设有供第一线缆组件、第三线缆组件穿设的第一入线口、第二入线口，第一入线口、第二入线口分别设置有第一启闭装置、第二启闭装置，第一启闭装置、第二启闭装置分别在第一启闭动力装置、第二启闭动力装置的驱动下封闭第一入线口、第二入线口；第一启闭装置的作用部、第二启闭装置的作用部分别与第一线缆组件的外壁轮廓、第三线缆组件的外壁轮廓相适配；第一线缆组件远离第一扩孔构件的端部设置有第一连接部，第三线缆组件的首端设置有第二连接部，第一连接部与第二连接部在第一线缆密封装置内部卡合连接；第二线缆密封装置与第一线缆密封装置一致设置；第二线缆组件远离第二扩孔构件的端部设置有第三连接部，第三线缆组件的尾端设置有第四连接部，第三连接部与第四连接部在第二线缆密封装置内部卡合连接。

[0062] 进一步地，第一钻孔组件包括定向钻头、第一钻杆、第一压力监测模块和第一自动上浮模块，第一压力监测模块与第一自动上浮模块信号连接；定向钻头内部集成有第一控向仪表单元总成；第一钻杆的内部设置有第一通信模块和第一定位模块，第一定位模块用于实时检测钻具的位姿，第一通信模块与第一定位模块通讯连接；第一压力监测模块用于实时检测第一定向钻在海底钻孔时的压力信息，第一压力监测模块设置于定向钻头与第一钻杆之间；第一自动上浮模块包括第一气泵和第一气囊组件，第一气泵设置于定向钻头的尾部；第一气囊组件包括多个第一压缩气囊，多个第一压缩气囊阵列设置于第一钻杆靠近定向钻头的端部周侧；在定向钻头钻出海底预设点时，第一气泵对多个第一压缩气囊充气以带动定向钻头上浮至海面。

[0063] 第二自动上浮模块包括第二气泵和第二气囊组件，第二气泵设置于第二导向钻头的尾部；第二气囊组件包括多个第二压缩气囊，多个第二压缩气囊阵列设置于第二钻杆靠近第二导向钻头的端部周侧；在第二导向钻头钻出海底预设点时，第二气泵对多个第二压缩气囊充气以带动定向钻头上浮至海面。

[0064] 进一步地，第一压力监测模块与第一自动上浮模块信号连接；第一钻孔组件内部集成有第一控向仪表单元总成、第一通信模块和第一定位模块，第一定位模块用于实时检测钻具的位姿，第一通信模块与第一定位模块通讯连接；第一压力监测模块用于实时检测第一钻孔组件中的定向钻头在海底钻孔时的压力信息。

[0065] 第二钻孔组件还包括第二压力监测模块，第二压力监测模块与第二自动上浮模块信号连接；第二钻孔组件内部集成有第二控向仪表单元总成、第二通信模块和第二定位模块，第二定位模块用于实时检测钻具的位姿，第二通信模块与所述第二定位模块通讯连接；第二压力监测模块用于实时检测第二钻孔组件中的定向钻头在海底钻孔时的压力信息。

[0066] 步骤S300还包括以下步骤：步骤S310，通过设置在敷设船上的第一缓冲件悬挂装置、第二缓冲件悬挂装置在第一线缆组件、第二线缆组件上分别进行第一缓冲组件、第二缓冲组件的悬挂；第一缓冲组件包括多个第一预设压力气囊，多个第一预设压力气囊通过第一缓冲件悬挂装置沿着第一线缆组件的纵向轴线依次设置；第二缓冲组件包括多个第二预设压力气囊，多个第二预设压力气囊通过第二缓冲件悬挂装置沿着第二线缆组件的纵向轴线依次设置；第一预设压力气囊、第二预设压力气囊内部的压力数值为预设的压力值，在线缆密封装置下降过程中，多个第一预设压力气囊、多个第二预设压力气囊减缓第一线缆组件、第二线缆组件的下降速度，防止由于线缆组件的重力作用对线缆密封装置的自主导航产生抗力；当线缆密封装置下降到预设深度时，第一预设压力气囊、第二预设压力气囊在外部压力的作用下爆裂，气囊中的压力值可根据线缆铺设海域的深度灵活设置。

[0067] 优选地，第一缓冲件悬挂装置、第二缓冲件悬挂装置均为带有夹爪的机械臂；第一预设压力气囊、第二预设压力气囊设置有卡合部，用于与线缆连接，通过设置在自动推送装置两侧的第一缓冲件悬挂装置、第二缓冲件悬挂装置，可实现设定数量的预设压力气囊的悬挂，预设压力气囊的个数以及设置间距可根据需要灵活设置。

[0068] 进一步地，参照附图6至附图8，图6是本发明中第一线缆组件与第二线缆组件进行对接时一种具体实施例的俯视示意图，图7是本发明中的线缆密封装置的一种具体实施例的结构示意图，图8是图7中的第一启闭装置的一种具体实施例的结构示意图；线缆对接系统还包括线缆密封装置330和自动推送装置，自动推送装置设置于敷设船的甲板，自动推送装置与总控中心通信连接，用于推动线缆密封装置落入海面；其中，自动推送装置包括推送动力装置410、推送杆420和对接平台430，对接平台设置于甲板900靠近船边的区域，并与第一线缆组件、第二线缆组件从海中打捞后的夹持对接；对接平台的上方具有放置腔室的放置部；推送杆设置于推送动力装置的动力输出端，推送杆的端部设置有作用部，作用部包括弹性连接组件和接触面，弹性连接组件包括多个弹性件，多个弹性件均匀设置于接触面与推送杆的本体之间；接触面与腔室的侧壁匹配设置。

[0069] 优选地，放置部到甲板侧的距离为第一距离，推送杆的运动路径为第二距离，第二距离大于第一距离，保证推送杆在推送动力装置的作用下可推动腔室向远离甲板的方向运动以落入海中。

[0070] 其中，第一夹持装置310、第二夹持装置320分别设置于自动推送装置的两侧，用于分别夹持第一线缆组件、第二线缆组件以进行两者的对接；第一夹持装置包括第一机械臂，第一机械臂的末端设置有第一夹爪；第二夹持装置包括第二机械臂，第二机械臂的末端设置有第二夹爪；第一线缆组件远离第一扩孔组件的端部设置有第一连接部，第二线缆组件远离第二扩孔组件的端部设置有第二连接部，第一连接部、第二连接部分别在第一夹爪、第二夹爪的夹持下卡合连接。

[0071] 进一步地，线缆密封装置包括腔室331、自主导航模块和动力模块332，自主导航模块设置于腔室的内部，动力模块设置于腔室的外侧，自主导航模块、动力模块均与总控中心通信连接；腔室的两端分别开设有供第一线缆组件、第二线缆组件穿设的第一入线口333、第二入线口，第一入线口、第二入线口分别设置有第一启闭装置334、第二启闭装置，第一启闭装置、第二启闭装置分别在第一启闭动力装置、第二启闭动力装置的驱动下封闭第一入线口、第二入线口；第一启闭装置的作用部、第二启闭装置的作用部分别与第一线缆组件的外壁轮廓、第二线缆组件的外壁轮廓相适配；第一线缆组件远离第一扩孔组件的端部设置有第一连接部，第二线缆组件远离第二扩孔组件的端部设置有第二连接部，第一连接部与第二连接部在线缆密封装置内部卡合连接；在第一线缆组件与第二线缆组件完成固定对接后，总控中心基于自主导航模块发送的线缆密封装置的位姿信息以及海底预设点的位置信息控制动力模块驱动所述线缆密封装置下沉至海底预设点。

[0072] 进一步地，第一启闭装置包括第一密封构件334和第一动力装置，第一密封构件包括第一支撑部3341和第一密封部3342；第一入线口与腔室侧壁之间设置有第一凹槽，第一支撑部装设于第一凹槽，第一支撑部可伸缩设置；第一密封部设置于第一支撑部的悬臂端，第一密封部为第一弧状结构；第一支撑部在第一动力装置的驱动下带动第一弧状结构靠近或远离第一入线口的中心。

[0073] 在第一种实施例中，第一密封构件为四个，四个第一弧状结构所在的拟合圆与第一线缆组件中的第一套管的轮廓构成同心圆，在第一线缆组件与第二线缆组件处于对接状态下，四个第一弧状结构包覆第一线缆组件中的第一套管并封闭第一入线口，以保持腔室内部部件的干燥。

[0074] 在第二种实施例中，第一密封构件为两个，两个第一弧状结构所在的拟合圆与第一线缆组件中的第一套管的轮廓构成同心圆，在第一线缆组件与第二线缆组件处于对接状态下，两个第一弧状结构包覆第一线缆组件中的第一套管并封闭第一入线口，以保持腔室内部部件的干燥。

[0075] 优选地，第二启闭装置的结构与第一启闭装置的结构一致设置。

[0076] 优选地，第一陆地到海底预设点的距离与第二陆地到海底预设点的距离一致。

[0077] 优选地，动力模块为螺旋桨推进器，用于为线缆密封装置提供动力以驱动线缆密封装置带动第一线缆组件、第二线缆组件移动至预设海底位置；螺旋桨推进器包括沿水平方向布置的用于提供前后推力的第一螺旋桨推进器、第二螺旋桨推进器，以及沿竖直方向布置的用于提供上下推力的第三螺旋桨推进器、第四螺旋桨推进器，第一螺旋桨推进器与第二螺旋桨推进器左右对称设置，第三螺旋桨推进器与第四螺旋桨推进器前后对称设置；在本实施例中，第一螺旋桨推进器、第二螺旋桨推进器、第三螺旋桨推进器及第四螺旋桨推进器的数量均为两个，本领域技术人员所知的是，本实施例并不限制本发明的保护范围，只要能与自动导航模块配合实现对腔室的运动控制皆可。第一螺旋桨推进器和第二螺旋桨推进器可以使线缆密封装置的腔室在水平方向上前进(如同时提供向前的推力)、后退(如同时提供向后的推力)或转弯(如一个提供向前的推力、一个提供向后的推力)，第三螺旋桨推进器和第四螺旋桨推进器可以使线缆密封装置的腔室在竖直方向上上升(如同时提供向上的推力)或下潜(如同时提供向下的推力)，从而使线缆密封装置的腔室实现快速巡游以及到达海底沉井。

[0078] 进一步地，该系统还包括第一线缆组件容纳仓、第二线缆组件容纳仓，第一线缆组件容纳仓、第二线缆组件容纳仓分别设置于第一海底预设点的沉井中、第二海底预设点的沉井中，用于容纳对接完成的第一线缆组件+第三线缆组件+第一线缆密封装置、第二线缆组件+第三线缆组件+第二线缆密封装置；以第一线缆组件容纳仓为例，第一线缆组件容纳仓包括与沉井的内壁匹配设置的框架结构，框架结构的侧壁设置有海底通信模块，海底通信模块与总控中心通信连接；框架结构用于容纳线缆密封装置以及冗余线缆；第二线缆组件容纳仓与第一线缆组件容纳仓结构一致设置。

[0079] 现有的海底管道回拖采取在铺管船预制、由陆地钻机牵引回拖的方式，管线预制与回拖交叉进行，需要预制一段、回拖一段，通过本发明提供的海底地下岩石中的线缆铺设系统可实现扩孔与线缆铺设的同时进行，减少施工流程，节约施工时间，大大加快施工进度。

[0080] 以第一海底铺设系统为例进行说明，在第一导向孔钻进过程中使用无线控向系统，第一钻杆内连接的信号将钻具的位置反馈到控向室以便司钻随时掌握工具面及方位，利用地面信标系统可以准确找出穿越中心线的方位角，同时有效防止外来磁场的干扰。定向钻头的内部设置有定向仪，定向仪是利用已知的重力场和地磁场做为基准来定义方向参数，即利用仪器坐标系与基准坐标系之间的相互关系来计算方向参数。仪器的三维坐标系为X、Y、Z、O直角坐标系，X轴为仪器轴向方向，Y轴垂直于仪器参考面方向，Z轴为与XOY平面正交方向。三个加速度计Gx、Gy、Gz和三个磁通门Mx、My、Mz的敏感轴分别平行；总控中心基于传输的信号，经过放大、去噪和解码，将数据送至计算机终端，将钻孔长度数据采集处理同时发送至计算机终端，计算机在软件中将解码数据和长度数据等进行综合处理，恢复井下仪器的实测参数，并送到司钻显示器，以便指导操作工程师进行下一步的操作；第二海底铺设系统与第一海底铺设系统同等设置。

[0081] 进一步地，参照附图9，图示是本发明的另一种实施例的示意图，对于第一陆地与第二陆地之间的大跨度的线缆铺设时，还可以通过多个线缆铺设系统进行施工，下面以三个线缆铺设系统为例进一步说明；步骤S100，在第一线缆铺设系统中，通过第一钻孔组件从第一陆地向第一海底预设点钻第一导向孔并检测第一钻头所受压力信息，若该压力信息小于预设压力阈值时，通过第一自动上浮模块带动第一钻头上浮至海面；上浮至海面后，将第一钻头与第一线缆组件在敷设船上连接并带动第一线缆组件沿第一导向孔退钻回扩以进行第一线缆组件铺设。

[0082] 步骤S200，在第二线缆铺设系统中，通过第二钻孔组件从第二陆地向第二海底预设点钻第二导向孔并检测第二钻头所受压力信息，若该压力信息小于预设压力阈值时，通过第二自动上浮模块带动第二钻头上浮至海面；上浮至海面后，将第二钻头与第二线缆组件在敷设船上连接并带动第二线缆组件沿第二导向孔退钻回扩以进行第二线缆组件铺设。

[0083] 步骤S300，在第三铺设系统800中，通过第三钻孔组件从第一海底预设点向第二海底预设点钻第三导向孔并检测钻头所受压力信息，若该压力信息小于预设压力阈值时，通过第三自动上浮模块带动钻头上浮至海面；将第三钻头与第三线缆组件在敷设船上连接并带动第三线缆组件沿第三导向孔退钻回扩以进行第三线缆组件铺设；第一海底预设点、第二海底预设点为第一陆地到第二陆地之间的海底点；其中，第三线缆组件包括第三线缆和第三套管，第三套管的一端与第三扩孔构件螺纹固定连接，第三套管套设于第三线缆外部设置；第三线缆的一端通过第三线缆牵引头固定于第三套管内部，其中第三线缆牵引头远离第三线缆的一端固设于第三套管的侧壁，第三线缆的纵向轴线与第三套管的纵向轴线一致设置，第三套管的内径大于第三线缆的外径。

[0084] 步骤S400，将第一线缆组件的尾端与第三线缆组件的尾端通过第一线缆对接系统对接连通；将第二线缆组件的尾端与第三线缆组件的尾端通过第二线缆对接系统对接连通；放入海中的第一线缆密封装置通过第一自主导航模块在海中带动第一线缆组件和第三线缆组件的冗余线缆运动至第一海底预设点所处沉井的内部，放入海中的第二线缆密封装置通过第二自主导航模块在海中带动第二线缆组件和第三线缆组件的冗余线缆运动至第二海底预设点所处沉井的内部，以完成从第一陆地到第二陆地的海底地下岩石中的线缆管道建设和线缆铺设；其中，第一线缆对接系统、第二线缆对接系统、第三线缆对接系统与本发明的第一种实施例中的线缆对接系统一致设置；第一线缆密封装置、第二线缆密封装置、第三线缆密封装置与本发明的第一种实施例中的线缆密封装置一致设置。

[0085] 进一步地，第三钻孔组件包括第三导向钻头、第三钻杆、第三压力监测模块和第三自动上浮模块，第三压力监测模块与第三自动上浮模块信号连接；第三导向钻头内部集成有第三控向仪表单元总成；第三钻杆内部设置有第三通信模块和第三定位模块，第三定位模块用于实时检测钻具的位姿，第三通信模块与第三定位模块通讯连接；第三压力监测模块用于实时检测第三导向钻头在海底钻孔时的压力信息，第三压力监测模块设置于第三导向钻头与第三钻杆之间。

[0086] 第三自动上浮模块包括第三气泵和第三气囊组件，第三气泵设置于第三导向钻头的尾部；第三气囊组件包括多个第三压缩气囊，多个第三压缩气囊阵列设置于第三钻杆靠近第三导向钻头的端部周侧；在第三导向钻头钻出海底预设点时，第三气泵对多个第三压缩气囊充气以带动第三导向钻头上浮至海面。

[0087] 采用第一钻孔组件从第一陆地向第一海底预设点进行穿越定向钻孔，穿越海底岩石层和覆盖层后，在第一钻孔中进行管道回拖，实现海底管道由海上到陆地的登陆；其施工流程为：安装调试第一钻孔组件→从第一陆地向海中钻第一导向孔→定向钻头从海底出土→通过第一自动上浮模块实现自动上浮至海面→第一线缆组件固定连接于第一钻头的端部，第一钻头带动第一线缆组件沿第一导向孔退钻回扩→第一扩孔构件到第一陆地且第一线缆组件铺设完成。

[0088] 采用第二钻孔组件从第二陆地向第二海底预设点进行穿越定向钻孔，穿越海底岩石层和覆盖层后，在第二钻孔中进行管道回拖，实现海底管道由海上到陆地的登陆；其施工流程为：安装调试第二钻孔组件→从第二陆地向海中钻第二导向孔→第二导向钻头从海底出土→通过第二自动上浮模块实现自动上浮至海面→第二线缆组件固定连接于第二钻头的端部，第二钻头带动第二线缆组件沿第二导向孔退钻回扩→第二扩孔构件到第二陆地且第二线缆组件铺设完成。

[0089] 采用第三钻孔组件从第一海底预设点向第二海底预设点进行穿越定向钻孔，穿越海底岩石层和覆盖层后，在第二钻孔中进行管道回拖，实现海底管道由海上到海上的登陆；其施工流程为：安装调试第三钻孔组件→从第一海底预设点向第二海底预设点钻第三导向孔→第三导向钻头从海底出土→通过第三自动上浮模块实现自动上浮至海面→第三线缆组件固定连接于第三钻头的端部，第三钻头带动第三线缆组件沿第一导向孔退钻回扩。

[0090] 第一线缆组件的尾端与第三线缆组件的尾端通过第一线缆密封装置在海面的船上进行对接连通，第二线缆组件的尾端与第三线缆组件的尾端通过第二线缆密封装置在海面的船上进行对接连通，通过对应的自动推送装置分别将第一线缆密封装置、第二线缆密封装置推入海中，通过其自身携带的自主导航模块在海中带动对应的线缆组件的冗余线缆运动至对应预设沉井内部，完成海底地下岩石中的线缆管道建设和线缆铺设。

[0091] 通过本发明提供的穿越式打孔方式，可以打到基岩的深度，能保证整个钻孔的过程呈现一种弧形的效果，这个弧形的最大曲率通过计算可以达到0.0035，这样可以有效的缓解线缆的磨损情况；通过本发明提供的系统中的钻孔方式可以将整个孔径加大，通过计算这种方法可以将孔径达到30.48cm左右，同时通过线缆外面设置的套管可有效较少线缆磨损。

[0092] 本发明还提供了一种海底地下岩石中的线缆铺设系统，包括第一海底铺设系统、第二海底铺设系统、第三海底铺设系统、总控中心、第一线缆密封装置和第二线缆密封装置，第一海底铺设系统、第二海底铺设系统、第三海底铺设系统均与总控中心通讯连接，总控中心用于实时检测第一海底铺设系统、第二海底铺设系统、第三海底铺设系统的铺设进度；第一海底铺设系统用于进行第一陆地与第一海底预设点之间的钻孔、扩孔、线缆管道建设及线缆铺设；第二海底铺设系统用于进行第二陆地与第二海底预设点之间的钻孔、扩孔、线缆管道建设及线缆铺设；第三海底铺设系统用于进行第一海底预设点与第二海底预设点之间的钻孔、扩孔、线缆管道建设及线缆铺设；第一线缆密封装置用于进行第一海底铺设系统、第三海底铺设系统中自由端线缆的对接连接；第二线缆密封装置用于进行第二海底铺设系统、第三海底铺设系统中自由端线缆的对接连接。

[0093] 进一步地，第一线缆密封装置包括第一腔室、第一动力模块和第一自主导航模块，第一自主导航模块设置于第一腔室的内部，第一动力模块设置于第一腔室的外侧，第一自主导航模块与第一动力模块通信连接；第一腔室的两端分别开设有供第一线缆组件、第三线缆组件穿设的第一入线口、第二入线口，第一入线口、第二入线口分别设置有第一启闭装置、第二启闭装置，第一启闭装置、第二启闭装置分别在第一启闭动力装置、第二启闭动力装置的驱动下封闭第一入线口、第二入线口；第一启闭装置的作用部、第二启闭装置的作用部分别与第一线缆组件的外壁轮廓、第三线缆组件的外壁轮廓相适配；第一线缆组件远离第一扩孔构件的端部设置有第一连接部，第三线缆组件远离第二扩孔构件的端部设置有第二连接部，第一连接部与第二连接部在第一线缆密封装置内部卡合连接。进一步地，第一连接部的端部环设有第一信号装置，第二连接部的端部环设有第二信号装置，第一入线口设置有第三信号装置，第二入线口设置有第四信号装置；当第二信号装置与第一信号装置处于预设对接位置时，第一信号装置、第二信号装置与第三信号装置、第四信号装置的通信连通，第一启闭动力装置、第二启闭动力装置基于接收的连通信号分别控制第一启闭装置、第二启闭装置封闭第一入线口、第二入线口。

[0094] 优选地，第一启闭装置包括第一密封构件和第一动力装置，第一密封构件包括第一支撑部和第一密封部；第一入线口与腔室侧壁之间设置有第一凹槽，第一支撑部装设于第一凹槽，第一支撑部可伸缩设置；第一密封部设置于第一支撑部的悬臂端，第一密封部为第一弧状结构；第一支撑部在第一动力装置的驱动下带动第一弧状结构靠近或远离第一入线口的中心。优选地，第二启闭装置与第一启闭装置一致设置。

[0095] 优选地，第一动力模块为螺旋桨推进器，用于为线缆密封装置提供动力以驱动线缆密封装置带动第一线缆组件、第三线缆组件移动至预设海底位置；螺旋桨推进器包括沿水平方向布置的用于提供前后推力的第一螺旋桨推进器、第二螺旋桨推进器，以及沿竖直方向布置的用于提供上下推力的第三螺旋桨推进器、第四螺旋桨推进器，第一螺旋桨推进器与第二螺旋桨推进器左右对称设置，第三螺旋桨推进器与第四螺旋桨推进器前后对称设置；在本实施例中，第一螺旋桨推进器、第二螺旋桨推进器、第三螺旋桨推进器及第四螺旋桨推进器的数量均为两个，本领域技术人员所知的是，本实施例并不限制本发明的保护范围，只要能与自动导航模块配合实现对腔室的运动控制皆可。第一螺旋桨推进器和第二螺旋桨推进器可以使线缆密封装置的腔室在水平方向上前进(如同时提供向前的推力)、后退(如同时提供向后的推力)或转弯(如一个提供向前的推力、一个提供向后的推力)，第三螺旋桨推进器和第四螺旋桨推进器可以使线缆密封装置的腔室在竖直方向上上升(如同时提供向上的推力)或下潜(如同时提供向下的推力)，从而使线缆密封装置的腔室实现快速巡游以及到达海底沉井。

[0096] 第二线缆密封装置包括第二腔室、第二动力模块和第二自主导航模块，第二自主导航模块设置于第二腔室的内部，第二动力模块设置于第二腔室的外侧，第二自主导航模块与第二动力模块通信连接；第二腔室的两端分别开设有供第二线缆组件、第三线缆组件穿设的第三入线口、第四入线口，第三入线口、第四入线口分别设置有第三启闭装置、第四启闭装置，第三启闭装置、第四启闭装置分别在第三启闭动力装置、第四启闭动力装置的驱动下封闭第三入线口、第四入线口；第三启闭装置的作用部、第四启闭装置的作用部分别与第二线缆组件的外壁轮廓、第三线缆组件的外壁轮廓相适配；第二线缆组件远离第二扩孔构件的端部设置有第三连接部，第三线缆组件远离第二扩孔构件的端部设置有第四连接部，第三连接部与第四连接部在所述第二线缆密封装置内部卡合连接。优选地，第二线缆密封装置与第一线缆密封装置一致设置。

[0097] 优选地，第二动力模块与第一动力模块一致设置。

[0098] 优选地，第一陆地到第一海底预设点的距离为h1；第二陆地到第二海底预设点的距离为h2；第一海底预设点到第二海底预设点的距离为h3；h1＝h2＝h3。

[0099] 进一步地，第一海底铺设系统包括第一钻孔组件、第一扩孔构件和第一线缆组件，第一钻孔组件用于从第一陆地向第一海底预设点钻第一导向孔，第一扩孔构件用于在钻孔后往回扩孔，第一线缆组件与第一扩孔构件的尾部连接，用于在第一扩孔构件回扩过程中牵引第一线缆组件进行铺设；第二海底铺设系统包括第二钻孔组件、第二扩孔构件和第二线缆组件，第二钻孔组件用于从第二陆地向第二海底预设点钻第二导向孔，第二扩孔构件用于在钻孔后往回扩孔，第二线缆组件与第二扩孔构件的尾部连接，用于在第二扩孔构件回扩过程中牵引第二线缆组件进行铺设；第三海底铺设系统包括第三钻孔组件、第三扩孔构件和第三线缆组件，第三钻孔组件用于从第一海底预设点向第二海底预设点钻第三导向孔，第三扩孔构件用于在钻孔后往回扩孔，第三线缆组件与第三扩孔构件的尾部连接，用于在第三扩孔构件回扩过程中牵引第三线缆组件进行铺设。

[0100] 进一步地，第一钻孔组件包括定向钻头、第一钻杆、第一压力监测模块和第一自动上浮模块，定向钻头、第一压力监测模块、第一自动上浮模块均与总控中心信号连接；定向钻头内部集成有第一控向仪表单元总成；第一钻杆的内部设置有第一通信模块和第一定位模块，第一定位模块用于实时检测钻具的位姿，第一通信模块与第一定位模块通讯连接；第一压力监测模块用于实时检测定向钻头在海底钻孔时的压力信息，第一压力监测模块设置于定向钻头与第一钻杆之间；第一自动上浮模块用于在定向钻头钻出海底时带动定向钻头上浮；总控中心基于第一通信模块发送的钻具位姿信息获取定向钻头的海底钻出点的位置信息；当总控中心接收的第一压力监测模块发送的压力信息小于预设阈值时，总控中心启动第一自动上浮模块，以带动定向钻头上浮至海面，并发送上浮位置信息至总控中心；第一线缆组件包括第一线缆和第一套管，第一套管的一端与第一扩孔构件螺纹固定连接，第一套管套设于第一线缆外部设置；第一线缆的一端通过第一线缆牵引头固定于第一套管内部，其中第一线缆牵引头远离第一线缆的一端固设于第一套管的侧壁，第一线缆的纵向轴线与第一套管的纵向轴线一致设置，第一套管的内径大于第一线缆的外径。

[0101] 进一步地，第二钻孔组件包括第二导向钻头、第二钻杆、第二压力监测模块和第二自动上浮模块，第二导向钻头、第二压力监测模块、第二自动上浮模块均与总控中心信号连接；第二导向钻头内部集成有第二控向仪表单元总成；第二钻杆内部设置有第二通信模块和第二定位模块，第二定位模块用于实时检测钻具的位姿，第二通信模块与第二定位模块通讯连接；第二压力监测模块用于实时检测第二导向钻头在海底钻孔时的压力信息，第二压力监测模块设置于第二导向钻头与第二钻杆之间；第二自动上浮模块用于在第二导向钻头钻出海底时带动第二导向钻头上浮；第二导向钻头、第二压力监测模块、第二自动上浮模块均与总控中心信号连接；总控中心基于第二通信模块发送的钻具位姿信息获取第二导向钻头的海底钻出点的位置信息；当总控中心接收的第二压力监测模块发送的压力信息小于预设阈值时，总控中心启动第二自动上浮模块，以带动第二导向钻头上浮至海面，并发送上浮位置信息至总控中心；第二线缆组件包括第二线缆和第二套管，第二套管的一端与第二扩孔构件螺纹固定连接，第二套管套设于第二线缆外部设置；第二线缆的一端通过第二线缆牵引头固定于第二套管内部，其中第二线缆牵引头远离第二线缆的一端固设于第二套管的侧壁，第二线缆的纵向轴线与第二套管的纵向轴线一致设置，第二套管的内径大于第二线缆的外径。

[0102] 进一步地，第三钻孔组件包括第三导向钻头、第三钻杆、第三压力监测模块和第三自动上浮模块，第三导向钻头、第三压力监测模块、第三自动上浮模块均与总控中心信号连接；第三导向钻头内部集成有第三控向仪表单元总成；第三钻杆内部设置有第三通信模块和第三定位模块，第三定位模块用于实时检测钻具的位姿，第三通信模块与第三定位模块通讯连接；第三压力监测模块用于实时检测第三导向钻头在海底钻孔时的压力信息，第三压力监测模块设置于第三导向钻头与第三钻杆之间；第三自动上浮模块用于在第三导向钻头钻出海底时带动第三导向钻头上浮；第三导向钻头、第三压力监测模块、第三自动上浮模块均与总控中心信号连接；总控中心基于第三通信模块发送的钻具位姿信息获取第三导向钻头的海底钻出点的位置信息；当总控中心接收的第三压力监测模块发送的压力信息小于预设阈值时，总控中心启动第三自动上浮模块，以带动第三导向钻头上浮至海面，并发送上浮位置信息至总控中心；第三线缆组件包括第三线缆和第三套管，第三套管的一端与第三扩孔构件螺纹固定连接，第三套管套设于第三线缆外部设置；第三线缆的一端通过第三线缆牵引头固定于第三套管内部，其中第三线缆牵引头远离第三线缆的一端固设于第三套管的侧壁，第三线缆的纵向轴线与第三套管的纵向轴线一致设置，第三套管的内径大于第三线缆的外径。

[0103] 优选地，第一定位模块、第二定位模块、第三定位模块均为无线地磁导向系统。以第一线缆组件为例，无线地磁导向系统用于实时测量定向钻头的俯仰角、靶方位角和工具面角，并通过发射仪将所测参数以电磁波形式发往地面；总控中心基于传输的信号，经过放大、去噪和解码，将数据送至计算机终端。

[0104] 本发明第三实施例的一种设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现上面任一项所述的海底地下岩石中的线缆铺设方法。

[0105] 本发明第四实施例的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现上面任一项所述的海底地下岩石中的线缆铺设方法。

[0106] 所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。计算机系统包括中央处理单元(CPU，Central Processing Unit)，其可以根据存储在只读存储器(ROM，Read Only Memory)中的程序或者从存储部分加载到随机访问存储器(RAM，Random Access Memory)中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据；CPU、ROM以及RAM通过总线彼此相连；输入/输出(I/O，Input/Output)接口也连接至总线。

[0107] 以下部件连接至I/O接口：包括键盘、鼠标等的输入部分；包括诸如阴极射线管(CRT，Cathode Ray Tube)、液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)等以及扬声器等的输出部分；包括硬盘等的存储部分；以及包括诸如LAN(局域网，Local Area Network)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分。通信部分经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器也根据需要连接至I/O接口。可拆卸介质，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分。

[0108] 特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD‑ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

[0109] 可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

[0110] 附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

[0111] 需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0112] 此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0113] 术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

[0114] 至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。