一種增強海上浮式框架抗風浪能力的結構的製作方法

2023-04-25 13:50:41 1

一種增強海上浮式框架抗風浪能力的結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及海洋工程及水上浮式框架設施的【技術領域】，更具體地，涉及一種增強海上浮式框架抗風浪能力的結構。一種增強海上浮式框架抗風浪能力的結構，在海上浮式框架設施的內圓浮管和外圓浮管與錨繩的連接位置上設有加強套管構件，錨繩綁定在加強套管構件上，加強套管構件包括外套管和外套管兩端的套管工字架，所述的外套管分別套設於內圓浮管與外圓浮管外部，錨繩綁定在外套管上，外套管的直徑大於內圓浮管和外圓浮管的直徑。本實用新型加強套管構件主要作用是可以大幅增加框架浮管結構的強度及剛度，同時增大綁紮繩子的受力面積，減少繩子對主管材的作用力，防止高強度應力集中對浮管造成彎折、破漏等損壞。
【專利說明】一種增強海上浮式框架抗風浪能力的結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及海洋工程及水上浮式框架設施的【技術領域】，更具體地，涉及一種增強海上浮式框架抗風浪能力的結構。
【背景技術】
[0002]我國是海洋大國，基於可持續發展的戰略角度出發，進一步深化海洋資源的利用和海洋環境的保護，浮式防波堤、深水養殖網箱等各類海上浮式框架設施的研究和應用得到了越來越多的關注，具有非常重要的實際意義。我國目前海上浮式框架設施如浮式防波堤、深水養殖網箱、浮橋、浮式平臺等大部分是採用重力式聚乙烯HDPE圓管組成的框架結構。此類框架設施製作成本低，但由於結構柔軟，在風浪作用下變形較大，極端天氣條件下較容易受到破壞。在極端天氣比如強颱風的條件下，在大風巨浪推力及四周用於固定浮式框架的錨繩拉力作用下，框架設施的聚乙烯圓管會受到單一方向或者多方向的持續性拉力及彎矩，當載荷超出聚乙烯圓管的承受極限，聚乙烯圓管將會發生彎折、破漏進水、折斷等嚴重狀況，可能導致整個浮式框架設施偏離原位甚至沉入海底。特別是錨繩在圓管上綁紮的位置，由於拉扯應力高度集中，更容易發生嚴重損壞。在浙江，福建和廣東等地，已有相當一部分網箱框架等浮式設施在風浪下受到破壞，造成較大的經濟損失。

【發明內容】

[0003]本實用新型為克服上述現有技術所述的至少一種缺陷，提供一種增強海上浮式框架抗風浪能力的結構，該結構設計能大幅加強深水網箱浮管的剛度和結構強度，加強套管構件安裝在錨繩綁紮的位置，能把錨繩對浮管的局部應力集中和彎矩分散開來，管壁的加厚及結構強度的增加也能大大提高網箱浮管在強拉力作用下的抗彎、抗折斷及抗破損能力，從而大幅提聞深水網箱抵禦極端風浪的能力。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是:
[0005]本實用新型的海上浮式框架可應用到如浮式防波堤、深水養殖網箱、浮橋、浮式平臺等結構中，本方案中，以深水網箱框架為例作為說明。
[0006]一種增強海上浮式框架抗風浪能力的結構，包括框架結構，框架結構包括內圓浮管、設於內圓浮管外部的外圓浮管、若干框架工字架，內圓浮管與外圓浮管之間套上若干框架工字架固定整個框架結構；內圓浮管和外圓浮管上連接有錨繩，錨繩連接錨塊；其中，所述的內圓浮管和外圓浮管與錨繩的連接位置上設有加強套管構件，錨繩綁定在加強套管構件上。
[0007]錨塊主要起到固定整個網箱的作用，錨繩一端連接錨塊，另一端綁定在加強套管構件上。
[0008]加強套管構件主要作用是可以大幅增加框架浮管結構的強度及剛度，同時增大綁紮繩子的受力面積，減少繩子對主管材的作用力，防止高強度應力集中對浮管造成彎折、破漏等損壞。[0009]具體的，所述的加強套管構件包括兩外套管和連接兩外套管的兩套管工字架，所述的兩外套管分別套設於內圓浮管與外圓浮管外部，錨繩綁定在兩外套管上，外套管的直徑大於兩圓浮管的直徑。兩外套管的長度為0.6?lm，兩外套管均為公稱外徑比圓浮管的公稱外徑大35?45mm。
[0010]由兩根0.6?Im長的圓管及兩個套管工字架組成一個加強套管構件，加強套管構件安裝時直接將兩外套管套在內圓浮管與外圓浮管上的錨繩綁定位置，根據用來錨定的錨塊數目，一般安裝3?4個加強套管構件，錨繩則綁定在兩外套管上，不直接接觸內圓浮管與外圓浮管。
[0011]進一步的，所述的內圓浮管與外圓浮管均為公稱外徑30(T350mm的封閉圓管。圓浮管內部填滿圓柱形泡沫材料。主要作用，增大浮管和框架結構的硬度，且圓浮管就算出現破損漏水整個框架結構也不會下沉。
[0012]進一步的，所述的相鄰的框架工字架之間還設有錨鏈。所述的錨鏈的公稱外徑大於12mm,錨鏈拉力負荷大於40KN。米用一個外徑大於12mm的無檔錨鏈穿在兩個框架工字架之間，錨鏈必須採用工具拉到最緊。錨鏈能起到固定兩個框架工字架之間的距離，分散錨繩對於網箱綁縛點的受力，把力傳遞到所有的框架工字架上，並把錨繩對框架結構產生拉力後造成彎矩轉化成對框架的壓力的作用。錨鏈和框架工字架之間連接採用直徑16?18_尼龍繩捆綁。
[0013]與現有技術相比，有益效果是:
[0014]1、加強套管構件設計簡單，製作成本低，安裝方便，安裝時，框架設施的圓浮管穿入外套管即可，不需要改變框架設施原有的圓浮管設計方案和結構。
[0015]2、加強套管構件為兩端套管工字架與外套管結合在一起，該構件安裝在浮管上的錨繩綁紮位置，相當於把原浮管的管壁加厚一倍，能緊固框架設施原有的圓浮管結構，同時大幅加強框架設施浮管的剛度和結構強度。錨繩綁定在套管上，從而能把極端天氣情況下錨繩對浮管的高強度局部應力集中和彎矩分散開來，管壁的加厚及結構強度的增加也能大大提高框架設施浮管在強拉力作用下的抗彎抗折斷抗破損能力，從而大幅提高框架設施抵禦極端風浪的能力。
[0016]3、加強套管構件只安裝在錨繩綁紮位置，不需要整個浮管都套管，這樣既達到了大幅提高框架設施抗風浪能力的目的，又節省了製作材料。
[0017]4、浮式框架設施的圓浮管中填充泡沫材料。不僅能增大管材和框架設施的結構強度，且圓浮管出現破損漏水整個框架結構也不會下沉，從而保護整個浮式框架設施的安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的整體結構示意圖。
[0019]圖2是本實用新型的加強套管構件結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]附圖僅用於示例性說明，不能理解為對本專利的限制；為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，並不代表實際產品的尺寸；對於本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。[0021]如圖1、2所示，本實用新型的海上浮式框架可應用到如浮式防波堤、深水養殖網箱、浮橋、浮式平臺等結構中，本實施例中，以深水網箱框架為例作為說明。
[0022]一種增強海上浮式框架抗風浪能力的結構，包括框架結構，框架結構包括內圓浮管1、設於內圓浮管I外部的外圓浮管2、若干框架工字架3，內圓浮管I與外圓浮管2之間套上若干框架工字架3固定整個框架結構；內圓浮管I和外圓浮管2上綁紮有錨繩4，錨繩4的另一端綁在錨塊5上；其中，內圓浮管I和外圓浮管2與錨繩4的綁紮位置處設有加強套管構件6，錨繩4綁紮在加強套管構件6上。
[0023]圖中，錨塊5主要起到固定整個網箱的作用，錨繩4 一端綁在錨塊5上，另一端綁紮在加強套管構件6上。加強套管構件6主要作用是可以大幅增加框架浮管結構的強度、剛度及抗彎矩能力，同時增大綁紮繩子的受力面積，減少繩子對主管材的作用力，防止高強度應力集中對浮管造成彎折、破漏及折斷等損壞。
[0024]本實施例中，加強套管構件6包括兩外套管61和連接兩外套管61的兩套管工字架62，兩外套管61分別套設於內圓浮管I與外圓浮管2外部，錨繩4綁定在兩外套管61上，外套管61的直徑大於兩圓浮管的直徑。兩外套管61的長度為0.6?lm，兩外套管61的公稱外徑比圓浮管大35?45mm。內圓浮管I與外圓浮管2均為公稱外徑30CT350mm的圓管。
[0025]兩外套管61的長度為0.6?Im符合框架設施相鄰兩個工字架3的距離，可方便的將兩外套管61分別套設於內圓浮管I與外圓浮管2外部，而且如圖2中，該構件安裝在浮管上的錨繩綁紮位置時，相當於把原浮管的管壁加厚一倍，能緊固框架設施原有的圓浮管結構，同時大幅加強框架設施浮管的剛度、結構強度及抗彎矩的能力。
[0026]另外，由兩根0.6?Im長的外套管及兩個套管工字架組成一個加強套管構件6，加強套管構件6安裝時直接將兩外套管61套在內圓浮管I與外圓浮管2上的錨繩綁定位置，根據用來錨定的錨塊數目，一般安裝3?4個加強套管構件，本實施例中，安裝有3個加強套管構件，錨繩綁定在兩外套管61上，不直接接觸內圓浮管與外圓浮管。
[0027]內圓浮管與外圓浮管內部填滿圓柱形泡沫材料，主要作用，增大浮管和框架結構的硬度，且圓浮管就算出現破損漏水整個框架結構也不會下沉。
[0028]在相鄰的框架工字架3之間還設有錨鏈。錨鏈的公稱外徑大於12mm，錨鏈拉力負荷大於40KN。米用一個公稱外徑大於12mm的無檔錨鏈穿在兩個框架工字架3之間，錨鏈必須採用工具拉到最緊。錨鏈能起到固定兩個框架工字架之間的距離，分散錨繩對於網箱綁縛點的受力，把力傳遞到所有的框架工字架上，並把錨繩對框架結構產生拉力後造成彎矩轉化成對框架的壓力的作用。本實施例中，錨鏈和框架工字架3之間連接可採用直徑16?18mm尼龍繩捆綁。
[0029]顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而並非是對本實用新型的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型權利要求的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種增強海上浮式框架抗風浪能力的結構，包括框架結構，框架結構包括內圓浮管(1)、設於內圓浮管(I)外部的外圓浮管(2)、若干框架工字架(3)，內圓浮管(I)與外圓浮管(2)之間套上若干框架工字架(3)固定整個框架結構；內圓浮管(I)和外圓浮管(2)上連接有錨繩(4)，錨繩(4)連接錨塊(5);其特徵在於，所述的內圓浮管(I)和外圓浮管(2)與錨繩(4)的連接位置上設有加強套管構件(6)，錨繩(4)綁定在加強套管構件(6)上。
2.根據權利要求1所述的一種增強海上浮式框架抗風浪能力的結構，其特徵在於，所述的加強套管構件(6)包括外套管(61)和外套管(61)兩端的套管工字架(62)，所述的外套管(61)分別套設於內圓浮管(I)與外圓浮管(2)外部，錨繩(4)綁定在兩外套管(61)上，外套管(61)的直徑大於兩圓浮管的直徑。
3.根據權利要求2所述的一種增強海上浮式框架抗風浪能力的結構，其特徵在於，所述的外套管(61)的長度為0.6?lm。
4.根據權利要求3所述的一種增強海上浮式框架抗風浪能力的結構，其特徵在於，所述的外套管(61)的公稱外徑比圓浮管的公稱外徑大35?45mm。
5.根據權利要求1至4任一所述的一種增強海上浮式框架抗風浪能力的結構，其特徵在於，所述的內圓浮管(I)與外圓浮管(2)均為公稱外徑30(T350mm的封閉圓管。
6.根據權利要求1所述的一種增強海上浮式框架抗風浪能力的結構，其特徵在於，所述的相鄰的框架工字架(3)之間還設有錨鏈。
7.根據權利要求6所述的一種增強海上浮式框架抗風浪能力的結構，其特徵在於，所述的錨鏈的公稱外徑大於12mm，錨鏈拉力負荷大於40KN。
【文檔編號】A01K61/00GK203590842SQ201320667336
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月28日 優先權日:2013年10月28日
【發明者】詹傑民, 馮會明, 唐靈, 蘇煒, 羅瑩瑩, 李天贈, 李德釗 申請人:中山大學