废旧轮胎层叠形成的网箱锚泊基础及其施工方法与流程

本发明涉及用于海水养殖网箱的锚泊系统，更具体地，涉及一种废旧轮胎层叠形成的网箱锚泊基础及其施工方法。

背景技术：
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锚泊系统是海上养殖网箱在水中的根基，起到固定、系泊网箱系统的作用。虽然锚泊基础的造价占整个网箱系统总价的比重不大，但其失效后导致整个网箱系统全军覆没，具有控制网箱全局稳定的重要作用。

目前，水泥墩锚由于其制作简单、施工简便、性价比高在网箱锚泊系统中使用较为普遍，其主要依靠自身重力提供锚泊力。如海南省部分深水网箱的水泥墩锚体积达到1.5m³、重量达到3.75吨，但在12级以上台风袭击下仍会发生走锚、损毁现象。

另一方面，我国每年产生的废旧轮胎居世界前列，2013年我国废旧轮胎产生量已经达到2.99亿条、重量达到1080万吨，并以每年约8%~10%的速度增长。到2020年，我国废旧轮胎年产量将达2000万吨。如何安全、环保的处理与日俱增的废旧轮胎，是亟待解决的问题。

若能够把废旧轮胎用于制作网箱锚泊基础，一方面可以降低网箱锚泊基础的成本与施工难度、提高锚泊基础的锚泊力，另一方面也为废旧轮胎的再利用提供新途径，显然符合资源再利用的发展需求。

可见，有必要开展基于废旧轮胎制作网箱锚泊基础的技术创新设计。

技术实现要素：
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为了弥补现有技术问题的不足，本发明的目的是提供一种废旧轮胎层叠形成的网箱锚泊基础及其施工方法，其结构简单、成本较低、施工方便，能提供较大的锚泊力。

本发明的技术方案如下：

废旧轮胎层叠形成的网箱锚泊基础，其特征在于，包括废旧轮胎配重块与锚固支架，锚固支架包括底板，底板中心设有供锚链固定的套孔，底板外边缘间隔设有三根锚固板；还包括有锚链，锚链一端穿过套孔与底层锚固支架系缚固定后放入海中接触海床，废旧轮胎配重块与锚固支架交替套入锚链并相互叠压后平放，锚固板插入海床中固定。

所述的废旧轮胎层叠形成的网箱锚泊基础，其特征在于，所述的废旧轮胎配重块为废旧轮胎内部凹槽空间内绑扎构造钢筋并浇筑混凝土形成，且在中心处设有预留孔。

所述的废旧轮胎层叠形成的网箱锚泊基础，其特征在于，所述的锚固支架包括底板，底板中心设有套孔，底板外边缘设有三根相互成120º夹角的锚固板，三根锚固板构成夹角处均设有肋板，锚固板的末端呈尖锥状。

所述的废旧轮胎层叠形成的网箱锚泊基础，其特征在于，所述的锚固支架上套孔直径大于废旧轮胎配重块上预留孔的直径，废旧轮胎配重块上预留孔直径大于锚链直径。

所述的废旧轮胎层叠形成的网箱锚泊基础，其特征在于，所述的锚固板的长度不小于废旧轮胎直径的两倍。

一种废旧轮胎层叠形成的网箱锚泊基础的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）、沉放点定位：在预定海域，先把锚链的一端穿过套孔与锚固支架系缚与固定后放入海中，并使锚固支架水平的接触海床；

2）、沉放废旧轮胎配重块：把废旧轮胎配重块通过预留孔套住锚链，并把锚链拉直使其垂直海面，再使废旧轮胎配重块在自重作用下沿着竖直的锚链滑入海中，如此循环沉放多个废旧轮胎配重块；再套入一个或多个废旧轮胎配重块后，再把一个锚固支架基于套孔套住锚链滑入海中，再接着沉放一个或多个废旧轮胎配重块；如此交替循环，锚固支架与多个废旧轮胎配重块间隔、交替分布；

3）、锚固支架扎入海床：利用外力斜拉锚链，使原先垂直立于海床上的层叠状废旧轮胎配重块发生倾覆，最终倒塌形成平卧状，倾覆后三角状的锚固支架其中两个锚固板扎入海床中，使锚固支架与废旧轮胎配重块共同与海床发生摩擦提供锚泊力，构成网箱锚泊基础。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、本发明利用废旧轮胎制作配重块，一方面废旧轮胎为外框架可省去模板，另一方面废旧轮胎可有效保护其内槽内的钢筋混凝土，混泥土内仅配少量构造钢筋即可，整体价格低廉，具有经济性与实用性。

2、本发明平卧后的层叠状废旧轮胎配重块，一方面由多个废旧轮胎配重块提供足够的重力，另一方面由多个锚固支架扎入海床中提供足够的抓地力，使得锚泊基础整体与海床紧密接触，能提供较大的锚泊力。

3、本发明所提的锚泊基础施工简便，海上作业时间短，不需进行水下作业，无需大型起重设备， 施工成本低。

附图说明：

图1本发明的废旧轮胎配重块结构示意图。

图2本发明的锚固板结构示意图。

图3本发明的锚泊基础结构示意图。

图4本发明的锚泊基础与网箱连接结构示意图。

附图标记说明：

1、废旧轮胎；2、钢筋混凝土；3、预留孔；4、锚固板；5、肋板；6、底板；7、套孔；8、锚链；9、网箱。

具体实施方式：

参见附图：

废旧轮胎层叠形成的网箱锚泊基础，包括废旧轮胎配重块与锚固支架，废旧轮胎配重块为在废旧轮胎1内部浇筑钢筋混凝土2形成，锚固支架主体为三根对称分布的锚固板4，工作时，先把锚链8的一端穿过套孔7与锚固支架系缚与固定后放入海中接触海床，再逐个把废旧轮胎配重块通过预留孔3套住锚链8滑入海中，套入一定数量的废旧轮胎配重块后再把一个锚固支架基于套孔7套住锚链8滑入海中，再套入一定数量的废旧轮胎配重块，如此交替循环，最终形成锚固支架与多个废旧轮胎配重块间隔、交替分布的网箱锚泊基础。

废旧轮胎配重块为废旧轮胎1内部凹槽空间内绑扎构造钢筋并浇筑混凝土形成，且在对称轴处设置预留孔3，预留孔3的直径大于锚链8的直径。

锚固支架主体为三根相互成120º夹角的锚固板4，三根锚固板4的一端通过底板6相连，底板6的中部设置套孔7，三根锚固板4之间均匀、对称地设置肋板5，锚固板4的外端呈尖锥状；套孔7的直径大于废旧轮胎配重块上预留孔3的直径。锚固板4的长度为废旧轮胎1直径的两倍以上。

锚固支架的三根锚固板4相互成120º夹角，使得锚泊基础平卧于海床时，不管姿态如何锚固支架的两根锚固板4均能接触、插入海床中，一方面可起到固定锚泊基础的作用，避免锚泊基础发生横向与侧向的滑动、滚动；另一方面增加锚泊基础与海床的摩擦力，为锚泊基础提供足够的抓地力。

锚固支架的各构件均为钢质或铁质，各构件通过焊接形成整体；各部件与整体的强度，应能承担各类工况下锚链传递过来的锚泊力而不发生屈曲与失效。

以常见小轿车轮胎型号195/60R15为例，其内腔体积约为0.055 m³，内槽浇筑钢筋混凝土后整体重量约为130kg。若废旧轮胎层叠形成的网箱锚泊基础共用10个该类型的废旧轮胎配重块，总重量约为1.3吨；若使用15个该类型的废旧轮胎配重块，总重量约为1.95吨；若使用20个该类型的废旧轮胎配重块，总重量约为2.6吨。尽量选用同一型号的废旧轮胎制作配重块。

实际情况中，可根据锚泊力的需要来确定废旧轮胎配重块与锚固支架的具体数量。本发明的优势在于，对废旧轮胎配重块与锚固支架的数量无限制，可根据实际情况灵活选用；鉴于废旧轮胎配重块与锚固支架的成本较低，建议尽量选用较多数量的废旧轮胎配重块与锚固支架，使形成的网箱锚泊基础具有足够的安全储备。

特别地，所提锚泊基础较适用于淤泥质、砂质等软质海床中，即需确保锚固板4能顺利插入海床中；在硬质海床中，海床强度较高，锚固板无法插入海床中，导致锚固支架的固定作用失效，锚泊基础在外力作用下可能发生横向与侧向的滑动与滚动，导致锚泊基础的锚泊效果降低。

废旧轮胎层叠形成的网箱锚泊基础的施工方法，包括如下步骤：

1）、沉放点定位

可预先在岸上或船上，把锚链8的一端穿过套孔7与锚固支架系缚与固定。系缚部应满足各类恶劣工况作用而不发生松动与失效。在预定海域，选定较为平整的海床，把系缚好锚链8的锚固支架放入海中，并使锚固支架水平的接触海床。

2）、沉放废旧轮胎配重块

把废旧轮胎配重块通过预留孔3套住锚链8，并把锚链8拉直使其垂直海面，再使废旧轮胎配重块在自重作用下沿着竖直的锚链8滑入海中，如此循环沉放多个废旧轮胎配重块。在套入一定数量的废旧轮胎配重块后，再把一个锚固支架基于套孔7套住锚链8滑入海中，接着再沉放多个废旧轮胎配重块。如此交替循环，最终形成锚固支架与多个废旧轮胎配重块间隔、交替分布的结构型式。

锚链8起到引导、定位废旧轮胎配重块下沉的作用。保持锚链8竖直状态，一方面使废旧轮胎配重块下沉的过程中与锚链8之间的摩擦力较小，另一方面使各废旧轮胎配重块在海床上能平整的堆叠、码放。

3）、锚固支架扎入海床

锚固支架与废旧轮胎配重块沉放结束后，其初始理想姿态为垂直立于海床上；利用外力斜拉锚链8，使原先垂直立于海床上的层叠状废旧轮胎配重块发生倾覆，最终倒塌形成平卧状，倾覆后三角状的锚固支架必然有两个锚固板4扎入海床中，使锚固支架与废旧轮胎配重块共同与海床发生摩擦提供锚泊力，从而形成网箱锚泊基础，如图4所示。

由于各废旧轮胎配重块之间靠锚链8相连，而锚链8为柔性结构，故各废旧轮胎配重块在自重作用下压迫海床发生下沉。若海床不均匀，部分废旧轮胎配重块可能陷入海床中较深，而部分废旧轮胎配重块可能陷入海床中较浅，但这并不影响锚泊力的发挥；相反，废旧轮胎配重块陷入海床后，还能增加与海床之间的摩擦，进而提高锚泊力；各废旧轮胎配重块之间即使未紧密接触而具有一定的距离，也对锚泊力无影响。

利用外力斜拉锚链8使堆叠的废旧轮胎配重块呈平卧状，确认各锚固支架已插入海床后，即完成网箱锚泊基础的施工作业。整个过程不需派潜水员进行水下作业。

本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之内。