固定柱系泊的可隨水位漲落升沉的柔性結構張力腿式網箱的製作方法

2023-07-29 04:56:41 2

固定柱系泊的可隨水位漲落升沉的柔性結構張力腿式網箱的製作方法
【專利摘要】固定柱系泊的可隨水位漲落升沉的柔性結構張力腿式網箱，是一種利用海洋建構築物柱提供的可靠系泊的特型網箱，上下纜索把氣囊調節浮力的浮力柱繫結起來，構成柔性結構的張力腿式網箱骨架，由於新增了下纜索，這樣就克服了現有的重力式網箱HDPE，浮繩式網箱在海流作用下網衣飄移壓縮養殖水體的致命缺陷，而浮力柱體套接在海洋建構築物柱的滑杆上，由此獲得了經濟可靠的系泊，這對於有海洋建構築物存在海域如近海風電場等，開展深水網箱養殖是十分有意義的。
【專利說明】固定柱系泊的可隨水位漲落升沉的柔性結構張力腿式網箱
【技術領域】
[0001]固定柱系泊的可隨水位漲落升沉的柔性結構張力腿式網箱，是一種利用海洋建構築物柱提供的可靠系泊的特型網箱，屬海洋工程領域。
【背景技術】
[0002]網箱養殖是海洋經濟的重要部分，目前由挪威引進的重力式HDPE網箱迅速發展，在黃渤海，東海，南海，都有大量養殖戶使用，這種以HDPE材料製作的重力式網箱，雖然通過HDPE製作的管式框架，通過設置注/排水管，在颱風襲擊前可沉於一定深度，規避水線的波浪衝擊，但從實踐來看這種網箱無論系泊還是結構都不適應抗海流，抗風浪，在颱風中生存的嚴峻局面。如2011年9月底海南臨高在開闊水域的養殖網箱，在颱風」尼格」襲擊下全軍覆沒，一半被吹至外海丟失，一半吹到岸邊打爛，快收穫的魚一條都沒收回來，僅三家公司的經濟損失就近8億。2013年8月颱風」尤特」吹襲廣東陽江，造成當地網箱全軍覆沒，和2011年9月底海南臨高在開闊水域的養殖網箱，在颱風」尼格」襲擊下全軍覆沒不同是，在網箱錨固系泊較好情況下，HDPE網箱骨架在颱風造成的旋轉海流作用下，呈現HDPE管構件曲癟即失穩破壞。
[0003]從上分析發展開闊水域網箱養殖，需要突破HDPE網箱的局限，尋求一種安全，可靠，抗颱風，適用於海流較急及無遮檔的開闊海區的新型網箱，把廣大海域的資源利用起來。根據國內外現有經驗及理論分析，張力腿網箱最具抗風浪能力，本發明人堅持不懈進行張力腿網箱的研究，相關的已受權的專利有:
[0004]可隨水位漲落升沉的張力腿式深水網箱專利號:ZL201320095246.2
[0005]旅遊釣魚與網箱養殖結合的順應式浮平臺專利號:ZL201320111747.5
[0006]帶水面操作平臺的張力腿式深水網箱專利號:ZL201320111630.7
[0007]張力腿式網箱的關鍵是張力的產生及眼力的平衡以及系泊的基礎，利用海洋建構築物柱大大地簡化系泊基礎的問題，從而有利於大幅度降低網箱造價。
[0008]參考專利文獻
[0009][I] 」可隨水位漲落升沉的張力腿式深水網箱」專利號201320095246.2發明人:古國維專利權人:古國維
[0010][2]」帶水面操作平臺的張力腿式深水網箱」專利號:ZL201320111630.7發明人:古國維專利權人:古國維
[0011][3]旅遊釣魚與網箱養殖結合的順應式浮平臺專利號:ZL201320111747.5發明人:古國維專利權人:古國維

【發明內容】

[0012]為了充分利用海洋建構築物柱提供的可靠系泊，大幅度降低網箱造價，以本人發明並已公示的張力腿式網箱為基礎，設計一種利用海洋建構築物柱提供的可靠系泊的特型網箱，本實用新型的技術方案是:[0013]1，採用氣囊調節浮力的柱體作為可變浮艙，它由氣囊充氣排氣使柱體充水或排水，氣囊萬一失效，仍可按常規通過該箱體裝設的注/排水管閥及注/排氣管閥來實現可變浮力功能，由上下纜索把浮力柱繫結起來。而上纜索還串連起來的聚氯乙烯或聚氨酯發泡體構成的板式浮力件，因此上纜索還起到永久浮力艙作用，這種連接方式，構成了有別於剛性構件連接的柔性結構；
[0014]2.氣囊調節浮力的柱體套接在海洋建構築物柱的滑杆上；
[0015]特別要指出:當水深與波長之比d/ λ > 0.5時為深水波，水體質點是循圓形軌跡運動，圓半徑按指數規律從水面向下衰減，水質點的水平速度分量在水表面最大，隨著水深而急劇減少，網箱的充水下潛效果明顯，但當d/λ≤ 0.05時為極淺水波，水質點幾乎呈水平軌跡往復運動，其速度水平分量從水面到水底幾乎不變，當0.05 < d/ λ≤0.5時為淺水波，水質點軌跡為一橢圓，水平速度沿水深的衰減率介於深水波和極淺水波兩者之間，因此在淺水波區(水深< 20m)，網箱的充水下潛效果並不特別大，此時，海洋建構築物柱的約束作用就特別有意義了；
[0016]3.氣囊調節浮力的柱 體可依用途設置一些吊掛構件如吊耳，吊環供系纜及系網箱等用;
[0017]4.相鄰兩氣囊調節浮力的柱體中央設置多功能轉換浮體，它既方便纜索串連板式浮力件，又可作為一個系泊點，同時又可為管理者提供一個小的操作平臺；
[0018]5田字形網底框架除固定底網外，同時是結構的壓載艙；
[0019]6為了保證網箱在大浪中不滑出滑杆，除頂部蓋板外底部設防脫繩。
[0020]本實用新型的優點是結構合理，安全性好，柔性構造無結構曲癟即失穩問題，可操作性強，完全克服了國外同類型全淹沒張力腿式網箱操作面的不便的缺點，又有規避颱風的可靠機制，同時該網箱可適應水域範圍大，利於構造大型或超大型張力腿式深水網箱，這就為開發海流較急及無遮檔的開闊海區的養殖資源創造了條件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是順應式平衡原理圖；
[0022]圖2是本實用新型構造豎向示意圖；
[0023]圖3是本實用新型構造平面示意圖；
[0024]圖4是浮力柱體頂部結構布置A放大示意圖，清楚表述了柱體與網箱纜索，柱體與欄杆結構及注/排水管閥及注/排氣管閥構造關係；
[0025]圖5是網箱轉換塊構造B放大示意圖，清楚表述了轉換塊與網箱纜索及欄杆結構關係，轉換塊作為網箱中央系泊點的構造不意，冋時也表述了浮力件的連接構造不意圖；
[0026]圖6是浮力件構造示意圖；
[0027]圖7是C放大圖，表述浮力柱體吊耳構造，滑杆構造，以及浮力柱體與滑杆滑動系泊不意圖；
[0028]圖8是浮力柱體連接構造D放大示意圖；
[0029]圖9是浮力柱體底部吊耳構造E放大示意圖
[0030]其中:其中:1浮力柱柱體，2氣囊，3頂面封閉板，4底面封閉板，5柱身吊耳，6柱身吊耳加推板，7柱身吊耳底座，8可調式阻尼器，9網箱上纜索，10網箱下纜索，11轉換塊系泊纜，12防脫及限位繩，13板式浮力件，1301硬質聚氯乙烯或聚氨酯發泡體，1302環氧樹酯膠泥，1303鋼絲網，1304玻璃纖維布，1305芳綸布帶1306不鏽鋼鎖扣14板式浮力件的連接繩，15欄杆柱，1501欄杆柱掛索環，1502欄杆柱底盤，16欄杆繩，17轉換塊，1701聚氯乙烯或聚氨酯發泡體，18與氣囊氣嘴合一的注/排氣管閥，19注/排水管閥，20柱體底面吊耳，21柱體底面吊耳加強板，22浮力柱體掛索環23網箱連接繩，24滑杆，25滑杆頂蓋，26滑杆頂蓋加強板，27滑杆上端加強板，28滑杆約束板29滑杆約束板加強板30滑杆滑套31滑杆套輥子32拉索孔，33拉索，34索扣，35固定柱掛索環，36網衣，37網箱底支承框架，38固定柱。
【具體實施方式】
[0031]在陸上完成氣囊調節浮力的可隨水位漲落升沉的張力腿式深水網箱二大部件建造，即網箱柱體I及附件。網箱，氣囊，可調式阻尼器8，有商品化產品，所以氣囊，可調式阻尼器8及網箱製作這裡不必敘述。
[0032]網箱浮力柱柱體I製作是常規的鋼結構作業，所不同的是與陸上房屋鋼結構作業相比要求要高一些，柱體I及柱體I上焊接件，如3頂面封閉板，4底面封閉板，5柱身吊耳，20柱體底面吊耳，24柱身掛環，與氣囊氣嘴合一的注/排氣管閥18，注/排水管閥19，等製作應嚴格遵守建造程序，材料選擇上應選擇可焊性好的鋼材，在焊接環節上應有完善的焊接程序，焊縫檢測程序，焊接人員應持合格的焊工證書，嚴禁無證或等級不夠人員施焊。柱體I直徑大，市場沒有成品管時，要自行或委託由鋼板製作成管段，此時應按下順序進行:
[0033]a.放樣切割；
[0034]b.壓力機卷板成型；
[0035]c.打磨剖口 ；
[0036]d.縱縫自動焊或手工焊製成焊接管；
[0037]e.組對焊接柱體其它附件；
[0038]f.焊縫檢驗，可用磁粉探傷抽檢。
[0039]特別要指出柱身吊耳5及柱體底面吊耳焊接的重要性，本實用新型在圖7中通過C放大示意圖清楚表述了作為重要構件的吊耳抗剪切，防撕裂的加強措施，這是發明人在海洋工程長期實踐的經驗總結，製作中一點都不能大意，如普遍所犯的吊耳5不通過吊耳底座7直接與柱體焊接的錯誤。
[0040]另一項是按圖6製作板式浮力件，它以硬質聚氯乙烯或聚氨酯發泡體為芯，上鋪一層環氧樹酯膠泥，然後壓入鋼絲網，上包裹玻璃纖維布，再用浸潤已調配好固化劑的環氧樹酯的芳綸布帶加固，並以芳綸布帶作為與網箱纜索及浮力件間連接帶。板式浮力件優點是可作為網箱管理人員走道使用，若用商品浮力件代替也可以的。
[0041]轉換塊製作見圖5，是填充聚氯乙烯或聚氨酯發泡體的封閉鋼箱，其上的吊耳焊接與柱身吊耳5做法類似，只是不必加吊耳底座，這是其受力強度較低緣故。
[0042]另外是利用海洋建構築物柱的話應按圖7作小的修改，如柱體上在相應部位預埋鋼板及預埋螺拴，然後將滑杆24通過焊接或螺拴固定，圖7表述是新建海洋建構築物柱的情況
[0043]進入海上安裝只需將網箱按圖1，圖2先把固定柱拉索33連接起來，然後將浮力柱柱體I通過滑杆滑套30上下均套上，掛上防脫及限位繩12，四角完成這工作後，四角也相當於立起了柱子，在岸上裝配好板式浮力件13及轉換塊17的網箱上纜索，將其繫結在浮力柱柱體I對應的柱身吊耳5上，網箱下纜索10繫結在浮力柱柱體I對應的柱身另一吊耳上，把轉換塊17上的系泊纜11與拉索33繫結起來，至此即可掛網衣36，這個過程與現有的重力式網箱HDPE，浮繩式網箱一樣，將網箱用網繩固定在上纜索，下纜索及浮力柱柱體上，但有一個不同是本實用新型新增了下纜索，這樣就克服了現有的重力式網箱HDPE，浮繩式網箱在海流作用下網衣飄移壓縮養殖水體的致命缺陷。
【權利要求】
1.固定柱系泊的可隨水位漲落升沉的柔性結構張力腿式網箱，其特徵是採用氣囊調節浮力的柱體作為可變浮力艙，氣囊調節浮力的柱體設置一些吊掛構件，通過吊掛構件由上下纜索把四角浮力柱繫結起來，網箱繫結在上下纜索及浮力柱上，而浮力柱體套接在海洋建構築物柱的滑杆上。
2.根據權利要求1所述的固定柱系泊的可隨水位漲落升沉的柔性結構張力腿式網箱，其特徵是上纜索串連起聚氯乙烯或聚氨酯發泡體構成的板式浮力件，相鄰兩氣囊調節浮力的柱體中央設置多功能轉換浮體。
3.根據權利要求1所述的固定柱系泊的可隨水位漲落升沉的柔性結構張力腿式網箱，其特徵是用田字形框架固定底網。
4.根據權利要求1所述的固定柱系泊的可隨水位漲落升沉的柔性結構張力腿式網箱，其特徵是為滑杆頂部設蓋板，氣囊調節浮力的柱體底部繫結防脫及限位繩。
【文檔編號】A01K61/00GK203709035SQ201320735273
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】古國維 申請人:古國維